[实用新型]一种直线型三尖-细齿状钻铣复合刀具

说明书

本实用新型提供了一种直线型三尖‑细齿状钻铣复合刀具，用于加工碳纤维增强复合材料,由钻头部分、铣刀部分与刀柄组成，钻头部分包含两条轴向对称的切削刃，每条切削刃均由钻尖刃、扩孔刃、钻尖后刃和小倾角扩孔刃依次连接形成，两条切削刃中的钻尖刃通过横刃连接；铣刀部分包含4～6条右螺旋刃，每条右螺旋刃上均匀分布有多个深度一致的断屑槽，多个断屑槽将每条右螺旋刃均匀的分成若干细齿，每一断屑槽与铣刀部分轴线呈右螺旋夹角，且该右向螺旋夹角大于右螺旋刃的螺旋角。本实用新型可以有效的降低加工过程中的轴向力、减小螺旋铣孔切削量和切削力，从而显著降低或彻底去除制孔缺陷，提高加工效率和加工质量。

技术领域

本实用新型属于钻削、螺旋铣削复合制孔工具技术领域，特别涉及一种用于加工碳纤维增强复合材料的直线型三尖-细齿状钻铣复合刀具。

背景技术

碳纤维增强复合材料(CFRP)因为其优异的比强度、比模量等性能，在航空航天高新技术领域具有广阔的应用前景。在装配连接时，需要进行大量加工大量直径d≥6mm的孔。目前，对这些孔的加工常采用钻-扩-铰-锪的多刀、多工序制孔工艺，但工序繁琐、效率低下，尤其是在表层材料中极易产生严重的毛刺、撕裂和分层等缺陷，严重阻碍了CFRP在航空航天中的应用。研究表明，通过先钻基孔，再采用螺旋铣削对基孔进行扩孔。该工艺在螺旋铣孔前预先钻基孔，既能利用钻削高效、高去除率特性，又可确保在螺旋铣孔中避免刀具底刃对表层材料的整体推力。同时，在螺旋铣孔中极大地减小切削量和切削力，确保螺旋铣孔中不产生新的缺陷，达到完全去除缺陷的工艺效果。为尽可能减小制孔缺陷、提高制孔效率，遵循一体化制孔原则，提出采用钻-铣复合刀具进行钻削-螺旋铣削的制孔工艺。因此，为实现理想的钻-铣复合螺旋制孔技术，需设计与该工艺相匹配的钻-铣一体化复合刀具。

授权公告号为CN 207358223 U的中国实用新型公开了一种用于CFRP的具有直刃型刀片的钻头，该钻头主体外圆周面上沿轴向加工两条旋向相同螺旋槽，两螺旋槽在钻头主体头部分别依次连接具有钻尖部、扩孔部、多刃尖部和倾角扩孔部的直刃形刀片；钻尖部处两条切削刃通过横刃连接。尽管该钻头能够进行切削加工，获得一定的制孔效果，但无法实现钻-铣复合螺旋制孔技术。

授权公告号为CN 204686148 U的中国实用新型专利公开了一种用于复合材料的菱纹刃形硬质合金铣刀，刀头的端面布置的底刃为七刃结构，该七刃结构相互之间具有排屑凹槽结构，所述刀头的侧面具有螺旋形成的外周刃，该外周刃为十二刃结构，该十二刃结构中各道刃部之间具有左旋槽形的沟槽结构，该沟槽结构延伸至刀头的端面外缘，该外周刃具有穿过各道刃部且与左旋槽形的沟槽结构形成左右螺旋槽交叉式结构的右旋槽结构。尽管该铣刀能够进行铣削加工，获得一定的制孔效果，但无法实现钻-铣复合螺旋制孔技术。

实用新型内容

针对现有制孔刀具难以避免毛刺、分层及由于多刀、多工序使得加工效率低下的问题，本实用新型旨在提供一种用于加工碳纤维增强复合材料的直线型三尖-细齿状钻铣复合刀具，以解决碳纤维增强复合材料钻削过程中易产生毛刺、分层问题，以及加工工序繁杂等问题，从而提高碳纤维增强复合材料制孔加工质量和生产效率。

本实用新型采用的技术方案是：

一种直线型三尖-细齿状钻铣复合刀具，用于加工碳纤维增强复合材料,由钻头部分、铣刀部分与刀柄组成，其中所述铣刀部分位于所述钻头部分与刀柄之间；在所述钻头部分的外圆周面上沿轴向设置有两条旋向相同的小倾角螺旋槽，在所述铣刀部分上设置有主螺旋槽，两条小倾角螺旋槽与所述主螺旋槽相连；所述钻头部分包含两条轴向对称的切削刃，每条切削刃均由钻尖刃、扩孔刃、钻尖后刃和小倾角扩孔刃依次连接形成，两条切削刃中的钻尖刃通过横刃连接；所述铣刀部分包含4～6条右螺旋刃，每条右螺旋刃上均匀分布有多个深度一致的断屑槽，多个断屑槽将每条右螺旋刃均匀的分成若干细齿，每一断屑槽与铣刀部分轴线呈右螺旋夹角，且该右向螺旋夹角大于右螺旋刃的螺旋角。