[發明專利]一種復合材料超聲套孔的偏心套磨刀具

有效

• 申請號: 202210158511.0
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114559076B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 耿大喜;應恩澤;張德遠;劉逸航;周澤華;孫哲飛
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B23B51/08
• 分類號: B23B51/08
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理有限公司 11613
• 代理人: 齊勝杰;李會娟

1.一種復合材料超聲套孔的偏心套磨刀具，包括上下設置的鉆桿(3)和切削段(4)，所述鉆桿(3)和所述切削段(4)均為中空的圓柱體，其特征在于：

所述鉆桿(3)的直徑比所述切削段(4)的直徑大2-4mm；

所述切削段(4)的內側壁和外側壁偏心設置，所述切削段(4)的內側壁、外側壁和底部均設置磨粒(41)；

所述偏心套磨刀具中所述切削段(4)的外徑D與高度l₂、所述鉆桿(3)的外徑D'與高度l₁、所述切削段(4)的偏心距(d)滿足如下公式：

其中，F_h為所述偏心套磨刀具的橫向磨削力，E為所述偏心套磨刀具的材料的彈性模量，r為料芯(51)的半徑，Δ為所述偏心套磨刀具所制孔的孔徑誤差。

2.如權利要求1所述的復合材料超聲套孔的偏心套磨刀具，其特征在于，所述切削段(4)的內側壁和外側壁偏心設置，所述切削段(4)與所述鉆桿(3)的偏心距(d)均為0.2-0.5mm。

3.如權利要求1所述的復合材料超聲套孔的偏心套磨刀具，其特征在于，以所述切削段(4)底部的外環圓心為基準，位于所述切削段(4)底部同一徑向方向上的所述磨粒(41)由外至內依次包括第一磨粒(411)、第二磨粒(412)和第三磨粒(413)中的一種至多種，且所述第一磨粒(411)、所述第二磨粒(412)和所述第三磨粒(413)的粒徑依次增大；

以所述切削段(4)底部的外環圓心為基準，同一圓環上的所述磨粒(41)的粒徑一致。

4.如權利要求3所述的復合材料超聲套孔的偏心套磨刀具，其特征在于，以所述切削段(4)底部的外環圓心為基準，位于所述切削段(4)底部同一徑向方向上形成一列所述磨粒(41)，多列所述磨粒(41)間隔設置。

5.如權利要求3所述的復合材料超聲套孔的偏心套磨刀具，其特征在于，所述第一磨粒(411)的粒徑為70-75目；

所述第二磨粒(412)的粒徑為120-125目；

所述第三磨粒(413)的粒徑為140-150目。

6.如權利要求1所述的復合材料超聲套孔的偏心套磨刀具，其特征在于，所述切削段(4)較薄一側的壁厚為0.3-1.2mm；

所述切削段(4)的內側壁和外側壁上的所述磨粒(41)的粒徑均為125目-150目。

7.如權利要求1所述的復合材料超聲套孔的偏心套磨刀具，其特征在于，沿所述切削段(4)的軸向，所述切削段(4)內側壁上的所述磨粒(41)間隔設置形成一列所述磨粒(41)，至少一列所述磨粒(41)沿所述切削段(4)內側壁的周向間隔設置；

沿所述切削段(4)的軸向，所述切削段(4)外側壁上的所述磨粒(41)間隔設置形成一列所述磨粒(41)，至少一列所述磨粒(41)沿所述切削段(4)外側壁的周向間隔設置。

8.如權利要求4所述的復合材料超聲套孔的偏心套磨刀具，其特征在于，所述偏心套磨刀具還包括由上至下依次設置在所述鉆桿(3)頂部的螺紋柄(1)和定位錐部(2)，所述螺紋柄(1)的外周向側壁設置用于和旋轉工具的主軸連接的螺紋。

9.如權利要求4所述的復合材料超聲套孔的偏心套磨刀具，其特征在于，所述切削段(4)底部設置8列所述磨粒(41)時，F_h滿足如下公式：

其中，r₂為第二磨粒(412)的半徑，r₃為第三磨粒(413)的半徑，C₁、C₂、a為經實驗測得的所述偏心套磨刀具的磨削力系數，f為所述偏心套磨刀具的每轉進給量。