[實用新型]制孔刀具

有效

• 申請號: 201721362044.4
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN207547710U
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王賢鋒;張烘州;蔣紅宇;李汝鵬;王宇波;余路
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;上海飛機制造有限公司
• 主分類號: B23B51/02
• 分類號: B23B51/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;徐年康

本實用新型提供一種制孔刀具，包括具有雙頂角設計的鉆頭和用于固定鉆頭的柄部，所述鉆頭具有第一切削刃和第二切屑刃，第一切削刃形成的第一頂角α為130°～150°，第二切屑刃形成的第二頂角β為180°。

技術領域

本實用新型涉及一種制孔刀具，其用于CFRP單向層合板和鋁合金疊層制孔。

背景技術

碳纖維復合材料(CFRP)是以碳或石墨纖維為增強體的樹脂基復合材料。因其具有比強度、比剛度高，耐疲勞性能好及可設計性等優點，和鋁合金、鋼、鈦合金并稱四大航空結構材料。

目前，CFRP材料已廣泛應用于大型民用客機，波音787飛機復合材料占比已經達到50％，復合材料的用量已成為衡量飛機性能的重要指標。但是，復合材料在應用過程中需要與其它結構進行連接，連接是復合材料結構的薄弱環節，航空航天飛行器中60～80％破壞都發生在連接部位。而現代飛機中有大量的、各種型號尺寸的CFRP連接孔需要進行加工，對制孔精度和制孔質量提出了極高的要求，以保證飛機結構件的服役性能和飛機的安全性。

CFRP材料由增強相材料和基體相材料組成，其中增強相材料為硬脆難加工特性，其切削過程一般為受到刀具的擠壓之后發生脆性斷裂，易造成刀具的惡劣載荷和劇烈磨損；基體相為軟塑難加工特性，其切削過程中材料的分離過程則有大塑性變形過程，尤其是在切削溫度的影響下極易喪失基體材料原有的強度、硬度，并使得增強材料失去應有的保護和支撐產生各種加工缺陷，導致分層、毛刺、撕裂等現象的發生。飛機中還有大量CFRP材料和金屬疊層制孔，CFRP材料和金屬疊層在材料性能上和切削加工性能上的巨大差異，對制孔刀具提出了更大的挑戰，需要解決飛機裝配過程中碳纖維增強復合材料單向層合板和鋁合金疊層制孔出現的毛刺、分層等質量問題，以及制孔刀具壽命短、加工成本高等生產瓶頸問題。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種制孔刀具，其用于CFRP單向層合板和鋁合金疊層制孔。

根據本實用新型的技術方案，所述制孔刀具包括具有雙頂角設計的鉆頭和用于固定鉆頭的柄部，所述鉆頭具有第一切削刃和第二切屑刃，第一切削刃形成的第一頂角α為130°～150°，第二切屑刃形成的第二頂角β為180°。

其中，第一切削刃形成的第一頂角α為140°。

其中，第一切削刃的前角為13～15°，第一后角為10～13°，第二后角為18°。

其中，第一切削刃的鈍圓半徑為8μm，第二切屑刃的鈍圓半徑為3μm。

其中，所述制孔刀具采用鈷漸變分布的硬質合金材料制成。

其中，所述鉆頭具有厚度為6μm的納米金剛石涂層。

其中，所述鉆頭的螺旋角θ為30°。

根據本實用新型的制孔刀具適合應用于CFRP單向層合板和鋁合金疊層制孔，可以有效控制CFRP單向層合板和鋁合金出口毛刺，CFRP單向層合板孔壁無分層、劈裂，孔精度可達到H8。

附圖說明

本實用新型的其它特征以及優點將通過以下結合附圖詳細描述的優選實施方式更好地理解，其中：

圖1示出了根據本實用新型的優選實施例的制孔刀具的結構示意圖。

具體實施方式

在以下優選的實施例的具體描述中，將參考構成本實用新型一部分的所附的附圖。所附的附圖通過示例的方式示出了能夠實現本實用新型的特定的實施例。示例的實施例并不旨在窮盡根據本實用新型的所有實施例。可以理解，在不偏離本實用新型的范圍的前提下，可以利用其他實施例，也可以進行結構性或者邏輯性的修改。