CN105642972B - 一种钻铰锪一体化刀具 - Google Patents

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Abstract

一种钻铰锪一体化刀具，是在刀体上依次设置钻削部、铰削部、锪窝部以及柄部，所述铰削部与锪窝部相距6～8mm；钻削部由一条横刃、两条主切削刃和两条副切削刃构成，主切削刃为直线切削刃，刃上各点的前角是一样的，后角也是一样的，在前刀面上设置有断屑槽；铰削部由两条螺旋切削刃组成；锪窝部由两条螺旋切削刃组成。各部分基体材料是硬质合金，各切削刃的工作部分采用PCD。通过对刀具结构角度和材质的配置，有效降低了钻削铝合金、钛合金及铝钛叠层的钻削力，减缓刀具磨损，抑制毛刺产生，能够提高加工孔的孔形精度和表面粗糙度，保证加工质量，提高加工效率，提高刀具使用寿命。

Description

一种钻铰锪一体化刀具
技术领域
本发明涉及一种用于加工铝合金或钛合金叠层结构钻孔加工的钻铰锪一体化刀具，能够实现叠层结构钻、铰、锪一体化加工，属于孔加工专用刀具技术领域。
背景技术
随着航空航天领域的迅速发展，对材料性能要求越来越高，传统单一材料无法满足现代航空工业发展需求，常用铝合金、钛合金、复合材料及陶瓷等组成的叠层结构代替，充分发挥各自材料性能优势，在航空航天领域应用越来越广。但在叠层结构制孔加工中，由于不同材料性能差异性，现有硬质合金刀具在钻孔加工时容易产生钻孔质量差、加工效率低以及刀具寿命短等问题，严重影响叠层构件产品的强度、刚度以及使用安全性。
发明内容
本发明针对现有硬质合金刀具在叠层结构钻孔中容易产生加工质量差、制孔效率低以及刀具寿命短等难题，提供一种能够提高加工效率，保证加工质量，提高刀具耐用度的钻铰锪一体化刀具。
本发明的钻铰锪一体化刀具，采用以下技术方案：
该刀具，是在刀体上依次设置钻削部、铰削部、锪窝部以及柄部；钻削部由一条横刃、两条主切削刃和两条副切削刃构成，主切削刃为直线切削刃，刃上各点的前角是一样的，后角也是一样的，在前刀面上设置有断屑槽；铰削部由两条螺旋切削刃组成；锪窝部由两条螺旋切削刃组成。
所述铰削部与锪窝部相距6～8mm。
所述主切削刃上各点的前角均为23°，后角均为13°。
所述断屑槽宽度为2mm，槽深为1mm。
所述铰削部的螺旋切削刃的螺旋角为35°，切削刃前角为3°，后角为13°。
所述锪窝部的两条螺旋切削刃的螺旋角为35°，切削刃最外缘处前角为3°，最外缘处后角为15°。
所述锪窝部的锪窝角度为120°。
各部分基体材料是硬质合金，各切削刃的工作部分采用PCD，保证刀具基体刚度和强度的同时，使切削刃具有高硬度和耐磨性，提高刀具使用寿命。
本发明通过对刀具结构角度和材质的配置，有效降低了钻削铝合金、钛合金及铝钛叠层的钻削力，减缓刀具磨损，抑制毛刺产生，能够提高加工孔的孔形精度和表面粗糙度，保证加工质量，提高加工效率，提高刀具使用寿命。
附图说明
图1是本发明钻铰锪一体化刀具的结构示意图。
图2是图1中的A-A视图。
图3是图1中的B-B视图。
图中：1、钻削部，2、铰削部，3、锪窝部，4、柄部。
具体实施方式
如图1所示，本发明的钻铰锪一体化刀具，是在刀体上依次设置有钻削部1、铰削部2、锪窝部3以及柄部4。以硬质合金为基体材料，PCD(聚晶金刚石)为工作切削刃材料，保证刀具基体刚度和强度的同时，使切削刃具有高硬度和耐磨性，提高刀具使用寿命。
钻削部1由一条横刃、两条主切削刃和两条副切削刃构成，考虑PCD材料的难加工性，将钻头主切削刃设置为直线切削刃，切削刃上各点前角、后角均相等，前角均为23°，后角均为13°，以减小切削力和刀具后刀面与已加工表面间的摩擦力，提高加工效率。同时在主切削刃前刀面上设置断屑槽，如图2所示，槽宽W为2mm，槽深H为1mm，断屑槽设置可以保证断屑顺利，防止切屑对已加工表面划伤，提高加工质量。
铰削部2由两条螺旋切削刃组成，螺旋角为35°，铰削切削刃前角为3°，后角为13°，有利于减小铰削力和后刀面与已加工表面间的摩擦力，提高加工质量。在铰削部2的切入端，设置倒角，如图3所示，改善切削的冲击过程，保护切削刃刀尖，防止崩刃，保证铰削加工流畅性，减少切削振动。
锪窝部3由两条螺旋切削刃组成，螺旋角为35°，切削刃最外缘前角为3°，最外缘处后角为15°，有效降低切削力，减弱切削振动，锪窝角度为120°，在锪窝切削刃切入端设置倒角，减小锪窝开始加工时对刀具的冲击，防止崩刃，保护刀尖，保证锪窝加工流畅性。
铰削部2与锪窝部3之间相距6～8mm，具有一定间距不仅能消除铰锪同时加工时的交互作用，还具有导向作用，能保证锪窝加工的对中性，提高锪窝加工质量。
上述钻铰锪一体化刀具，用于加工铝合金或钛合金叠层结构，能够有效减小轴向力和切削振动，提高加工效率，保证加工质量，延长刀具使用寿命。

Claims (7)

1.一种钻铰锪一体化刀具，其特征是：在刀体上依次设置钻削部、铰削部、锪窝部以及柄部；钻削部由一条横刃、两条主切削刃和两条副切削刃构成，主切削刃为直线切削刃，刃上各点的前角是一样的，后角也是一样的，在前刀面上设置有断屑槽；铰削部由两条螺旋切削刃组成；锪窝部由两条螺旋切削刃组成。
2.根据权利要求1所述的钻铰锪一体化刀具，其特征是：所述铰削部与锪窝部相距6～8mm。
3.根据权利要求1所述的钻铰锪一体化刀具，其特征是：所述主切削刃上各点的前角均为23°，后角均为13°。
4.根据权利要求1所述的钻铰锪一体化刀具，其特征是：所述断屑槽宽度为2mm，槽深为1mm。
5.根据权利要求1所述的钻铰锪一体化刀具，其特征是：所述铰削部的螺旋切削刃的螺旋角为35°，切削刃前角为3°，后角为13°。
6.根据权利要求1所述的钻铰锪一体化刀具，其特征是：所述锪窝部的两条螺旋切削刃的螺旋角为35°，切削刃最外缘处前角为3°，最外缘处后角为15°。
7.根据权利要求1所述的钻铰锪一体化刀具，其特征是：所述锪窝部的锪窝角度为120°。
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