[實用新型]一種多刃尖-魚鱗細齒狀鉆銑復合刀具

有效

• 申請號: 201920554811.4
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN210254407U
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 蘇飛;胡朝輝;蔣驍捷;袁億;周航建;胡財吉;孫富建;李時春
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: B23B51/08
• 分類號: B23B51/08;B23C5/10
• 代理公司: 長沙準星專利代理事務所(普通合伙) 43241
• 代理人: 袁崇建

本實用新型提供了一種多刃尖?魚鱗細齒狀鉆銑復合刀具，用于加工碳纖維復合材料，由鉆頭部分、銑刀部分與刀柄組成，其在鉆頭部分的外圓周面上沿軸向加工兩條旋向相同的第一螺旋槽，鉆頭部分具有多刀尖，多刀尖由兩條軸向對稱切削刃形成，兩條切削刃通過橫刃連接；銑刀部分由左右螺旋交錯的第二左、右螺旋槽形成的魚鱗細齒構成，左右螺旋交錯的第二左、右螺旋槽的傾角自鉆頭部分與銑刀部分結合處到銑刀部分與刀柄的結合處漸變增大，左右螺旋交錯的第二左、右螺旋槽的間距相異；每個魚鱗細齒包含了左螺旋刃和右螺旋刃。本實用新型可以有效的降低加工過程中的軸線力、減小切削量和切削力，從而減少制孔缺陷，提高加工效率、加工質量。

技術領域

本實用新型屬于鉆削、螺旋銑削復合制孔工具技術領域，特別涉及一種用于加工碳纖維復合材料的多刃尖-魚鱗細齒狀鉆銑復合刀具。

背景技術

碳纖維增強復合材料(CFRP)因為其優異的比強度、比模量等性能，在航空航天高新技術領域具有廣闊的應用前景。目前制孔工藝對CFRP的加工大多采用鉆-擴-鉸-锪多刀、多工序制孔，不僅繁瑣、制孔效率低下，且由于CFRP 具有各向異性和層間連接強度差等特點，在孔出、入口側表層材料容易產生分層、毛刺、撕裂等加工缺陷，這些缺陷均嚴重制約著CFRP材料在航空航天領域高端產品中的推廣與應用。為盡可能減小制孔缺陷、提高制孔效率，遵循一體化制孔原則，可采用鉆-銑復合刀具進行螺旋制孔的工藝。該工藝在螺旋銑孔前預先鉆基孔，既能利用鉆削高效、高去除率特性，又可確保在螺旋銑孔中避免刀具底刃對表層材料的整體推力。同時，在螺旋銑孔中極大地減小切削量和切削力，確保螺旋銑孔中不產生新的缺陷，達到完全去除缺陷的工藝效果。因此，為實現鉆-銑復合刀具與理想的鉆-銑復合螺旋制孔技術相結合的目的，必須設計出與工藝相匹配的鉆銑一體化刀具。

授權公告號為CN 207358223 U的中國實用新型公開了一種用于CFRP的具有直刃型刀片的鉆頭，該鉆頭主體外圓周面上沿軸向加工兩條旋向相同螺旋槽，兩螺旋槽在鉆頭主體頭部分別依次連接具有鉆尖部、擴孔部、多刃尖部和傾角擴孔部的直刃形刀片；鉆尖部處兩條切削刃通過橫刃連接。盡管該鉆頭能夠進行切削加工，獲得一定的制孔效果，但無法實現鉆-銑復合螺旋制孔技術。

授權公告號為CN 202715874 U的中國實用新型專利公開了一種魚鱗型微齒銑刀，由刀具和柄部構成，刀具采用兩齒立銑刀結構，螺旋角為5°，刀具前端采用錐尖結構并開后角，端刃開端齒，端刃第一后角為10°～14°，端刃第二后角為25°～30°，在立銑刀的圓周開左右螺旋交錯的小齒，螺旋角為30°～ 40°，開圓周上左右螺旋交錯的小齒時采取左右旋齒數相差為1，齒槽角為45°～60°，圓周刃上的小齒前角為3°～8°盡管該銑刀能夠進行銑削加工，獲得一定的銑削效果，但無法實現鉆-銑復合螺旋制孔技術。

實用新型內容

針對現有制孔刀具難以避免毛刺、分層及由于多刀、多工序使得加工效率低下的問題，本實用新型旨在提供一種用于加工碳纖維增強復合材料的多刃尖 -魚鱗細齒狀鉆銑復合刀具，以解決碳纖維增強復合材料鉆削過程中易分層、毛刺及加工工序繁雜等問題，從而提高碳纖維增強復合材料制孔加工質量和生產效率。

本實用新型采用的技術方案是：

一種多刃尖-魚鱗細齒狀鉆銑復合刀具，用于加工碳纖維復合材料，由鉆頭部分、銑刀部分與刀柄組成，其中所述銑刀部分位于所述鉆頭部分與所述刀柄之間，其特征在于，在所述鉆頭部分的外圓周面上沿軸向加工兩條第一螺旋槽，兩條第一螺旋槽的旋向相同，所述鉆頭部分具有多刀尖，所述多刀尖由兩條軸向對稱切削刃形成，兩條切削刃通過橫刃連接；所述銑刀部分由左右螺旋交錯的第二左螺旋槽和第二右螺旋槽形成的魚鱗細齒構成，左右螺旋交錯的第二左螺旋槽和第二右螺旋槽的傾角自鉆頭部分與銑刀部分結合處到銑刀部分與刀柄的結合處漸變增大，左右螺旋交錯的第二左螺旋槽和第二右螺旋槽的間距相異；每個魚鱗細齒包含了左螺旋刃和右螺旋刃。