[发明专利]一种用于加工复合材料的铣刀

说明书

本发明涉及切削刀具技术领域，具体涉及一种用于加工复合材料的铣刀。用于加工复合材料的铣刀，包括铣刀主体，铣刀主体上设有螺旋刃，螺旋刃沿铣刀主体转动方向排列，各螺旋刃中，至少两个螺旋刃的旋向相反。本发明的用于加工复合材料的铣刀，铣刀主体上旋向相反的螺旋刃对复合材料的轴向切削分力方向相反，避免出现现有技术中螺旋铣刀对复合材料的单向轴向切削分力，通过方向相反的轴向切削分力能够更好地将脱粘纤维切除，而减少毛刺缺陷，而在这种交错的切削下，毛刺也能够更好地被切除以减小毛刺的长度，进而减少毛刺因过长被强制拉断而产生撕裂缺陷的情况，使得工件能够获得更好的表面质量。

技术领域

本发明涉及切削刀具技术领域，具体涉及一种用于加工复合材料的铣刀。

背景技术

复合材料一般具有比强度高、比模量大等优异性能，例如，碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics，CFRP)，其应用领域十分广泛。而由于碳纤维复合材料的韧性较强，碳纤维复合材料的切削加工也较为严格。

现有技术中，碳纤维复合材料通常采用直齿铣刀和螺旋铣刀加工。由于直齿铣刀的刃口部分为直线，直齿铣刀切入、切出时螺旋刃与工件线接触，切削瞬间阻抗较大，导致加工效率较低、刃口易磨损钝化、耐磨性较差。

而螺旋铣刀通常采用授权公告号为CN214557694U中国发明专利公开的一种PCD螺旋铣刀，包括铣刀主体(即上述专利文献中提到的合金基体)和螺旋刃(即上述专利文献中提到的PCD刃)。螺旋刃切入工件时，螺旋刃与工件点接触，随着切削进行，螺旋刃参与切削长度从零开始逐步增大，切出时切削长度逐渐减小，这样，切削前角范围增大，刃口更锋利，提高切削效率，而且在整个切削过程中受到的阻抗较小，减小螺旋刃的磨损。

上述螺旋铣刀虽然能够解决直齿铣刀与工件阻抗较大、易磨损钝化的问题，但是现有技术中的螺旋铣刀通常为单向铣刀，即所有螺旋刃均为右旋或均为左旋，由于螺旋刃对碳纤维复合材料的切削力与竖直方向具有一定夹角，切削力具有沿铣刀主体轴线的轴向切削分力，而所有同向螺旋刃对碳纤维复合材料的轴向切削分力方向一致。但是，因为碳纤维复合材料组织呈层状并具有非均制、各向异性的特征，铣刀侧铣时，在切削力挤压下最表层纤维缺乏外界的约束，容易发生脱粘分层，脱粘后的纤维如果没及时被铣刀切断，会残留在工件表层边缘，形成毛刺缺陷；而毛刺过长则会被卷入刀具切削区域，从而被强制拉断，形成撕裂缺陷。对于具有同向上的轴向切削分力的螺旋铣刀，碳纤维复合材料容易在上表层产生分层、撕裂、毛刺，对于具有同向下的轴向切削分力的螺旋铣刀容易在碳纤维复合材料的下表层产生分层、撕裂、毛刺，降低碳纤维复合材料的表面质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于加工复合材料的铣刀，以解决现有技术中的螺旋铣刀容易在复合材料表层产生分层、撕裂、毛刺而降低工件表面质量的技术问题。

为实现上述目的，本发明用于加工复合材料的铣刀的技术方案是：

用于加工复合材料的铣刀，包括铣刀主体，铣刀主体上设有螺旋刃，螺旋刃沿铣刀主体转动方向排列，各螺旋刃中，至少两个螺旋刃的旋向相反。

有益效果是：本发明的用于加工复合材料的铣刀，铣刀主体上旋向相反的螺旋刃对复合材料的轴向切削分力方向相反，避免出现现有技术中螺旋铣刀对复合材料的单向轴向切削分力。当旋向相反的两个螺旋刃中的其中一个螺旋刃对复合材料的轴向切削分力向上时，复合材料上表层由于没有外界支撑，上表层在向上的轴向切削分力下容易形成脱粘分层而产生脱粘纤维，而另一个螺旋刃对复合材料的轴向切削分力向下，通过方向相反的轴向切削分力能够更好地将脱粘纤维切除，而减少毛刺缺陷，而在这种交错的切削下，毛刺也能够更好地被切除以减小毛刺的长度，进而减少毛刺因过长被强制拉断而产生撕裂缺陷的情况，使得工件能够获得更好的表面质量。

进一步地改进，各螺旋刃中，至少两个相邻螺旋刃的旋向相反。