[发明专利]纤维增强复合材料制孔的尖刃双级可换套料钻

摘要

本发明纤维增强复合材料制孔的尖刃双级可换套料钻属于机械加工工具领域，涉及一种纤维增强复合材料制孔的尖刃双级可换套料钻,适合于单工序高质量加工较大孔径复材孔。该钻头包括尖刃切削机构、尖刃连接环、扩孔切削区、变径区、夹持区五部分。该钻头具有双级结构，第一级是具有尖刃结构的套料钻；它通过定位锁紧快和L形定位槽固定在刀体上，可进行快速更换。第二级是修磨出镶片区的麻花式结构，在第二级与第一级的过渡区，安装有可换过渡刀片，沿螺旋槽方向安装若干可换扩孔刀片。该钻头通过尖刃能更有效切断纤维，双级结构减小加工损伤，提升加工质量，可换机构和可换刀片提升了刀具耐用度，适合加工大尺寸纤维增强复合材料的孔。

主权项

1.一种纤维增强复合材料制孔的尖刃双级可换套料钻，其特征是，该钻具有双级结构；其第一级是具有尖刃结构的套料钻；第一级结构通过定位锁紧块和L形定位槽固定在刀体上，进行快速更换；第二级是修磨出镶片区的麻花式结构；在第二级与第一级的过渡区，安装有可换过渡刀片；沿螺旋槽方向安装若干可换扩孔刀片；该钻包括尖刃切削机构(A)、尖刃连接环(B)、扩孔切削区(C)、变径区(D)、夹持区(E)五部分；所述的尖刃切削机构(A)位于刀具最前端，分布着n个尖刃(1)，3≤n≤6，每个尖刃(1)的尺寸形状均相同，对每个尖刃主切削刃(9)进行修磨，获得尖刃刃带(10)并保证多个尖刃的刃尖高度基本一致，在尖刃切削机构(A)上焊接一个定位锁紧块(7)，将该部分穿过尖刃连接环(B)上的L形定位槽(6)并通过锁紧螺钉(8)拧紧，尖刃长度a1取尖刃切削机构(A)周长的1/(n+3)，尖刃高度a2要大于所切工件的板厚，尖刃最大宽度a3应与尖刃连接环(B)的环宽相同，尖刃(1)的前角n1大小在10°‑15°之间，尖刃(1)的后角n2在5°‑10°之间取值，尖刃(1)的刃倾角n4取10°‑15°，尖刃切削机构直径d1根据实际加工需求选取；所述尖刃连接环(B)位于尖刃切削机构(A)和扩孔切削区(C)之间，采用焊接方式安装在扩孔切削区(C)上；所述扩孔切削区(C)外形为麻花式结构，沿着其切削刃部分修磨出一个镶片区(2)，在此镶片区(2)上沿切削刃方向顺次安装若干片可换扩孔刀片(3)，使所有可换扩孔刀片(3)切削刃与原切削刃方向平行，在镶片区(2)最靠近刀具尖端的位置安装一对可换过渡刀片(4)，可换扩孔刀片(3)与可换过渡刀片(4)构成双级刀刃，且使钻尖方向第一组可换扩孔刀片(3)与可换过渡刀片(4)之间形成一个细小缝隙，构成微齿结构；扩孔切削区直径d2比尖刃切削机构直径d1增加3‑5mm，在扩孔切削区(C)上修磨出螺旋槽(5)，螺旋槽槽宽m1尺寸为扩孔切削区直径d2的0.65‑0.75倍；所述变径区(D)为一过渡区域，其直径d3为夹持区(E)的直径d4和扩孔切削区直径d2的平均值，即d3＝0.5(d2+d4)；所述夹持区(E)通过连接主轴夹头与机床主轴进行连接，夹持区直径d4根据主轴夹头进行匹配。