[发明专利]加工碳纤维孔件的螺旋铣刀及其制备方法

权利要求书

1.一种加工碳纤维孔件的螺旋铣刀，包括刀柄，刀柄为缩径刀柄，其特征在于刀柄下依次连接顶刃切削部(1)、反向切削刃部(2)、正向渐进切削刃部(3)和底部切削刃部(4)；所述的顶刃切削部(1)为凹弧形；所述的反向切削刃部(2)为凸弧形，采用左旋切削刃结构；所述的正向渐进切削刃部(3)为圆锥形或凸弧形，采用右旋切削刃结构；所述的底部切削刃部(4)为直刃或圆弧刃。

2.根据权利要求1所述的一种加工碳纤维孔件的螺旋铣刀，其特征在于：所述的反向切削刃部(2)采用左旋切削刃，与正向渐进切削刃在径向间距为1/2r。

3.根据权利要求1所述的一种加工碳纤维孔件的螺旋铣刀，其特征在于：所述的顶刃切削部(1)与所述的反向切削刃部(2)圆弧相切过渡或直线相切过渡，并做圆滑化设计处理。

4.根据权利要求1所述的一种加工碳纤维孔件的螺旋铣刀，其特征在于：所述的底部切削刃部(4)采用直刃结构或圆弧刃结构时，与所述的正向渐进切削刃部(3)采用圆锥形或凸弧形时，采用圆弧相切过渡或直线相切过渡，两者采用的圆滑化设计处理。

5.根据权利要求1或4所述的一种加工碳纤维孔件的螺旋铣刀，其特征在于：所述的正向渐进切削刃部(3)采用圆锥形时，锥形切削刃与轴线夹角为15°-25°，用于深孔加工；或锥形切削刃与轴线夹角为25°-45°，用于渐进铣孔；或锥形切削刃与轴线夹角为45°-60°，用于扩孔加工。

6.一种加工碳纤维孔件的螺旋铣刀的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、磨削缩径刀柄，选用平砂轮，轮心与刀具棒料轴心保持同轴度，应用平砂轮的外圆柱面对刀柄进行，使得刀柄直径缩小到设计位置，即完成缩经磨削；

S2、采用摆线两步磨削法，加工底部切削刃部(4)和正向渐进切削刃部(3)的螺旋槽，即先调整砂轮摆线，，，夹角(等于底刃切削部的前角)，确定加工接触线，根据砂轮的参量，计算出磨削轨迹线，加工底刃切削部(1)的螺旋槽，然后调整砂轮摆线夹角(等于正向渐进切削刃部的前角)加工正向渐进切削刃部(3)的螺旋槽，沿径向方向退出安全位置；

S3、采用横移纵摆三步法，加工反向切削刃部(2)的螺旋槽和顶刃切削部(1)的前角，即先横向(径向)移动平砂轮，使得砂轮的切入距离与正向渐进切削刃部(3)螺旋槽的距离为1/4r，r为刀具半径；纵向摆动砂轮磨削角度(等于反向切削刃部的前角)，加工反向切削刃部(2)的螺旋槽；最后，纵向摆动砂轮磨削角度(等于顶刃切削部的前角)，加工顶刃切削部(1)，并顺延之缩径处，逐渐减小切削深度并退出；

S4、采用三顺磨削工艺方法加工刀具的双后角结构，首先，调整V砂轮摆角，满足底部切削刃部(4)第一后角的要求，使用侧面进行底部切削刃部(4)第一后角加工，并调整姿态满足正向渐进切削刃部(3)第一后角参数，进行正向渐进切削刃部(3)第一后角加工；其次，横向移动砂轮，确定反向切削刃部(2)第一后角的切削接触线，加工至与顶刃切削部(1)圆滑化设计区；最后，砂轮退出至反向切削刃部(2)顶端，调整砂轮姿态，磨削路径再次途径上述圆滑化设计区后，磨削至顶刃切削部(1)的第一后角；按照上述方法，加工刀具的第二后角；

S5、最后进行精磨微调，按照底部切削刃部(4)的前角要求，调整V砂轮摆角进行精磨，顺延到正向渐进切削刃部(3)的螺旋槽内，调整砂轮位姿，安全退出；按照顶刃切削部(1)切削前角的设计要求，调整V砂轮位姿，从缩径处向顶刃切削部(1)过渡精磨切削刃前角，顺延至反向切削刃部(2)的螺旋槽内，沿着径向方向退出；

S6、在上述加工步骤中，在砂轮参与磨削时，打开切削液设置，并调整切削液的轴向位置及径向间距，以及切削液高度和角度，适用于砂轮磨削的位置，观察刀具棒料的切削颜色，调整切削液的速度及流量，切屑变黑应增加切削速度及流量，并减小磨削进给速度，切屑为褐色课或蓝色，适当降低或维持切削液的速度及流量设置。