[发明专利]一种非金属复合材料用复合刀具

说明书

本发明公开一种非金属复合材料用复合刀具，钻削刃最先与工件接触，刀头沿轴向进给，使扩孔刃与钻孔接触，进一步增大孔径，再由铰削刃对钻孔内壁进行切削；若需要钻设更大的孔径，进一步沿轴向进给，使铣削刃进行切削；先由钻削刃精加工形成初步的形状，并由扩孔刃逐步过渡到铰削刃切削，由铰削刃进行精加工，从钻削刃过渡到铰削刃的过程中所要切削的厚度很小，实现更高的加工精度；同样地，从铰削刃过渡到铣削刃也仅需切削较小的厚度，相对于传统的钻头的精度更高。本发明的铰削刃和铣削刃不仅能够钻设加工两种不同的孔径，并且都能作为铣刀使用进行铣削加工，该复合刀具同时具有加工两种孔径以及铣削操作，减少换刀频率，提升加工效率。

技术领域

本发明涉及新型复合材料加工技术领域，更进一步涉及一种非金属复合材料用复合刀具。

背景技术

随着新型复合材料的广泛应用，对高强度、轻质、耐腐蚀的非金属复合材料的加工提出更高要求，对于难加工材料的制孔，对于复合材料的钻孔加工需要满足高精度、无劈裂、无毛刺且孔壁光滑的要求。

常用的麻花钻在加工新型复合材料时，钻头一次加工出钻孔，出口易出现毛刺、劈裂等缺陷，制孔精度不高，刀具易磨损等情况。为了提升加工精度，至少需要进行两道工序，第一次粗加工，后续进一步打磨进行精加工；在机器人流水化作业时需要频繁地停刀、换刀，大大降低了加工效率。

对于本领域的技术人员来说，如何减少换刀次数，提升复合材料的加工精度，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的核心在于提供一种非金属复合材料用复合刀具，能够提升复合材料的加工精度、加工质量和加工效率，具体方案如下：

一种非金属复合材料用复合刀具，包括柄部和工作部，所述工作部包括各自分别呈中心对称设置的钻削刃、容削槽、扩孔刃、铰削刃、过渡刃和铣削刃；

所述钻削刃、所述扩孔刃、所述铰削刃、所述过渡刃和所述铣削刃依次按从前向后分布；

所述扩孔刃的外径尺寸介于所述钻削刃的外径和所述铰削刃的外径之间；所述铣削刃的外径大于所述铰削刃的外径。

可选地，所述钻削刃、所述扩孔刃和所述铰削刃的锋角递次减小；

所述钻削刃与所述扩孔刃之间、所述扩孔刃与所述铰削刃之间、所述过渡刃和所述铣削刃之间的刃锋交汇形成外凸的钝角；

所述铰削刃和所述过渡刃之间的刃锋交汇形成内凹的钝角。

可选地，所述扩孔刃、所述铰削刃、所述过渡刃和所述铣削刃分别设置于四条螺旋线上；

所述钻削刃设置于其中两条螺旋线上，另外两条螺旋线上设置避空刃。

可选地，所述钻削刃在钻尖处形成横刃，所述横刃为中心对称的弧形。

可选地，所述铰削刃的刃带宽度范围为0.15～0.3mm；所述横刃的长度范围为0.1～0.3mm。

可选地，所述钻削刃的锋角范围为100～130°；所述避空刃的锋角范围为80～100°；所述扩孔刃的锋角范围为30～50°；所述过渡刃的锋角范围为90～130°。

可选地，螺旋线的螺旋角范围为5～20°。

可选地，所述钻削刃的后角范围为10～15°；所述扩孔刃的后角范围为8～15°；所述过渡刃的后角范围为6～15°；所述铣削刃的后角范围为6～12°；

可选地，所述容削槽的前角范围为3～5°。

可选地，所述钻削刃的外缘直径范围为0.5～0.6d，d为所述铰削刃的直径。