[发明专利]加工碳纤维孔件的螺旋铣刀及其制备方法

说明书

本发明提供一种加工碳纤维孔件的螺旋铣刀及其制备方法，包括碳纤维孔件的螺旋铣刀，刀柄为缩径刀柄，刀柄下依次连接顶刃切削部、反向切削刃部、正向渐进切削刃部和底部切削刃部；同时，提供一种加工碳纤维孔件的螺旋铣刀及其制备方法，包括磨削缩径刀柄、摆线两步磨削底部切削刃部和正向渐进切削刃部的螺旋槽、横移纵摆三步法加工反向切削刃部的螺旋槽和顶刃切削部的前角、三段磨削工艺方法加工刀具的双后角结构、最后进行精磨微调，以解决碳纤维孔件加工过程中的刀具磨损严重、孔件缺陷、扩孔通用性差以及刀具制造精度难以保证的难题，能够实现一次切削完成制孔、修整，深孔及扩孔加工，刀具的磨削方法，保证刀具的圆滑化磨削及良好的切削性能。

技术领域

本发明涉及碳纤维复合材料孔件切削加工领域，特别是涉及一种加工碳纤维复合材料孔件的螺旋铣刀及其制备方法。

背景技术

碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer，CFRP)因其轻量化、高品质装备受航空航天领域的广泛应用，但由于CFRP具有非均质、各向异性、层间强度低和碳纤维硬度高的特点，制孔件容易出现分层、撕裂和毛刺等加工缺陷，使得加工质量难以保障，严重影响了CFRP承力、连接结构件的疲劳寿命和连接强度。而传统钻孔加工方式虽然能有效完成孔件加工，但是孔件容易出现毛刺、撕裂，导致孔件表面质量较差，还需要去毛刺等加工顺序修磨圆度，大大降低了加工效率和制件品质，究其原因，刀具结构适用性以及磨损磨削程度往往将带来很大程度的影响，同时，刀具的切削刃的磨削质量直接影响刀具的使用性能，以及孔件的品质，因此研发适用于不同工况的碳纤维孔件加工刀具势在必行，高精度刀具的磨削技术也亟待解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工碳纤维复合材料孔件的螺旋铣刀及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现一次切削完成制孔、修整；改变切屑方向，降低切削热量，降低热塑变形引起的孔件损伤；实现扩孔加工；实现深孔加工等，同时提出刀具的磨削方法，保证刀具的圆滑化磨削，保证刀具的切削性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

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，刀柄下依次连接顶刃切削部、反向切削刃部、正向渐进切削刃部和底部切削刃部；顶刃切削部为凹弧形；反向切削刃部为凸弧形，采用左旋切削刃结构；正向渐进切削刃部为圆锥形或凸弧形，采用右旋切削刃结构；底部切削刃部为直刃或圆弧刃。

底部切削刃部与正向渐进切削刃部，采用圆弧相切过渡或直线相切过渡，并采用圆滑化设计处理，顶刃切削部与反向切削刃部采用圆弧相切过渡或直线相切过渡，并采用圆滑化设计处理。圆滑化设计处理不但在结构设计方面圆滑过渡，同时，磨削加工时通过砂轮摆角控制，保证过渡区域的圆滑性，这样刀具参与切削加工时，能够减少了刀具与材料之间的摩擦，切屑能更为轻快地从刀片具前刀面离开。

优选的，底部切削刃部采用直刃结构时与正向渐进切削刃部采用圆锥形时，两者采用的圆滑化设计处理。

优选的，底部切削刃部采用圆弧刃结构时与正向渐进切削刃部采用圆锥形，两者采用的圆滑化设计处理。

优选的，底部切削刃部采用直刃结构时与正向渐进切削刃部采用凸弧形，两者采用的圆滑化设计处理。

优选的，底部切削刃部采用圆弧刃结构时与正向渐进切削刃部采用凸弧形时，两者采用的圆滑化设计处理。