CN108839106A - 一直用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具 - Google Patents

一直用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具 Download PDF

Info

Publication number
CN108839106A
CN108839106A CN201810801575.1A CN201810801575A CN108839106A CN 108839106 A CN108839106 A CN 108839106A CN 201810801575 A CN201810801575 A CN 201810801575A CN 108839106 A CN108839106 A CN 108839106A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutter
resin
carbon fiber
fiber composite
based carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810801575.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘刚
杨碧琦
张丽新
姜健
曹康丽
刘仁伟
周博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Satellite Equipment
Original Assignee
Shanghai Institute of Satellite Equipment
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Satellite Equipment filed Critical Shanghai Institute of Satellite Equipment
Priority to CN201810801575.1A priority Critical patent/CN108839106A/zh
Publication of CN108839106A publication Critical patent/CN108839106A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/16—Perforating by tool or tools of the drill type

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，结合航天器用树脂基碳纤维复合材料结构的高质量打孔要求，提出一种用于航天器树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，由夹持段和刀体组成，刀具切削区内外均采用钎焊方式焊接一定浓度和粒度的金刚石磨粒。本发明是专门用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的刀具，使用该刀具加工的树脂基碳纤维复合材料结构孔侧壁光滑，无毛刺，无纤维拔出，无分层，而且效率高。

Description

一直用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，具体地，涉及一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具。
背景技术
树脂基碳纤维复合材料因具有高比强度、低密度、良好的尺寸稳定性、耐磨损、抗高温、电绝缘等性能，显示出比其他传统结构材料更优异的性能，被大量使用在航天器结构上。为了更好的进行装配，往往要对树脂基碳纤维复合材料结构件进行高精度、高质量的制孔加工。
目前航天器树脂基碳纤维复合材料结构件上的装配孔采用传统硬质合金立铣刀进行孔加工。由于树脂基碳纤维复合材料具有材料硬度高、层间强度低、热导率小及各向异性等特性，采用传统硬质合金立铣刀制孔容易出现孔分层、起毛刺、撕裂、表面质量差以及刀具磨损快等缺陷。
为有效改善树脂基碳纤维复合材料结构件的制孔过程，且降低制孔缺陷，提出一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，解决树脂基碳纤维复合材料杆件打孔中分层、起毛刺、撕裂、表面质量差以及刀具磨损快等问题，适用于航天器树脂基碳纤维复合材料结构的高质量打孔。
本发明提供的一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，由夹持段和刀体组成，刀体上设计有套料孔，刀具切削区内外均采用钎焊方式焊接一定浓度和粒度的金刚石磨粒。
进一步，刀具切削区焊接的金刚石磨粒的形状为八面体。
优选的，刀具切削区焊接的金刚石磨粒与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，刀具切削区内外钎焊的金刚石磨粒粒度为25-30目，磨粒分布10-14列；当7mm≤D≤12mm时，刀具切削区内外钎焊的金刚石磨粒粒度为35-40目；磨粒分布12-16列。
进一步，套料孔孔径d与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，d＝0.7D；当7mm≤D≤12mm时，d＝0.8D。
进一步，切削区长度L与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，L＝12mm；当7mm≤D≤12mm时，L＝2D。
进一步，套料孔长度L1与刀具切削区长度L满足以下关系：L1＝L+10mm。
进一步，刀体长度L2与套料孔长度L1满足以下关系：L2＝L1+10mm。
进一步，夹持段长度L3与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，L3＝12mm；当7mm≤D≤12mm时，L3＝15mm；夹持段直径D1与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，D1＝D+1mm；当7mm≤D≤12mm时，D1＝D+2mm；
本刀具的原理为：随着刀具旋转，刀具底部的金刚石磨粒压入工件表面后，在正下方产生一个塑性变形区；随着金刚石磨粒的继续压入，压力随之增大，在塑性变形区的正下方产生了中央裂纹与横向裂纹，刀具套料孔内壁、刀具外壁、和底部的金刚石磨粒综合作用，加剧裂纹的扩展，最终使得材料脱离工件表面，形成圆片状切屑。随着刀具沿着轴向进给，刀具侧壁的金刚石磨粒对孔侧壁起到磨削作用。
附图说明
图1为本发明一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具的整体结构示意图。
具体实施方法
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，包括夹持段1和刀体2，刀体2上设计有套料孔，刀具切削区内外均采用钎焊方式焊接一定浓度和粒度的金刚石磨粒。
进一步的，刀具切削区焊接的金刚石磨粒的形状为八面体。
进一步的，刀具切削区焊接的金刚石磨粒与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，刀具切削区内外钎焊的金刚石磨粒粒度为25-30目，磨粒分布10-14列；当7mm≤D≤12mm时，刀具切削区内外钎焊的金刚石磨粒粒度为35-40目；磨粒分布12-16列。
进一步的，套料孔孔径d与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，d＝0.7D；当7mm≤D≤12mm时，d＝0.8D。
进一步的，切削区长度L与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，L＝12mm；当7mm≤D≤12mm时，L＝2D。
进一步的，套料孔长度L1与刀具切削区长度L满足以下关系：L1＝L+10mm。
进一步的，刀体长度L2与套料孔长度L1满足以下关系：L2＝L1+10mm。
进一步的，夹持段1长度L3与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，L＝12mm；当7mm≤D≤12mm时，L＝15mm；夹持段1直径D1与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，D1＝D+1mm；当7mm≤D≤12mm时，D1＝D+2mm。

Claims (8)

1.一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，其特征在于，由夹持段和刀体组成；
所述刀体上设计有套料孔，刀具的切削区内外均采用钎焊方式焊接一定浓度和粒度的金刚石磨粒。
2.如权利要求1所述的一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，其特征在于，所述金刚石磨粒的形状为八面体。
3.如权利要求1或2所述的一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，其特征在于，所述金刚石磨粒与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，刀具切削区内外钎焊的金刚石磨粒粒度为25-30目，磨粒分布10-14列；当7mm≤D≤12mm时，金刚石磨粒粒度为35-40目；磨粒分布12-16列。
4.如权利要求3所述的一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，其特征在于，所述套料孔孔径d与刀具外径D满足以下关系：
当4mm≤D≤6mm时，d＝0.7D；
当7mm≤D≤12mm时，d＝0.8D。
5.如权利要求4所述的一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，其特征在于，所述切削区长度L与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，L＝12mm；当7mm≤D≤12mm时，L＝2D。
6.如权利要求5所述的一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，其特征在于，所述套料孔长度L1与刀具切削区长度L满足以下关系：L1＝L+10mm。
7.如权利要求6所述的一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，其特征在于，所述刀体长度L2与套料孔长度L1满足以下关系：L2＝L1+10mm。
8.如权利要求7所述的一种用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具，其特征在于，夹持段长度L3与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，L3＝12mm；当7mm≤D≤12mm时，L3＝15mm；夹持段直径D1与刀具外径D满足以下关系：当4mm≤D≤6mm时，D1＝D+1mm；当7mm≤D≤12mm时，D1＝D+2mm。
CN201810801575.1A 2018-07-20 2018-07-20 一直用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具 Pending CN108839106A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810801575.1A CN108839106A (zh) 2018-07-20 2018-07-20 一直用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810801575.1A CN108839106A (zh) 2018-07-20 2018-07-20 一直用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108839106A true CN108839106A (zh) 2018-11-20

Family

ID=64196856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810801575.1A Pending CN108839106A (zh) 2018-07-20 2018-07-20 一直用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108839106A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114559076A (zh) * 2022-02-21 2022-05-31 北京航空航天大学 一种复合材料超声套孔的偏心套磨刀具

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04244382A (ja) * 1991-01-29 1992-09-01 Hitachi Ltd ダイヤモンドコアードリル
CN102211217A (zh) * 2011-06-06 2011-10-12 大连理工大学 一种具有自风冷排屑功能的套料加工工具
CN202208064U (zh) * 2011-08-26 2012-05-02 安泰科技股份有限公司 一种钻削工具
CN204209192U (zh) * 2014-08-30 2015-03-18 哈尔滨理工大学 加工碳纤维复合材料的钎焊金刚石套料钻

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04244382A (ja) * 1991-01-29 1992-09-01 Hitachi Ltd ダイヤモンドコアードリル
CN102211217A (zh) * 2011-06-06 2011-10-12 大连理工大学 一种具有自风冷排屑功能的套料加工工具
CN202208064U (zh) * 2011-08-26 2012-05-02 安泰科技股份有限公司 一种钻削工具
CN204209192U (zh) * 2014-08-30 2015-03-18 哈尔滨理工大学 加工碳纤维复合材料的钎焊金刚石套料钻

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王伟锋: "钎焊金刚石套料钻钻削CFRP的加工质量研究", 《中国优秀硕士学位论文全文库工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114559076A (zh) * 2022-02-21 2022-05-31 北京航空航天大学 一种复合材料超声套孔的偏心套磨刀具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107738077B (zh) 整体pcbn圆形杆状切削刀具及其制备方法
US5115697A (en) Diamond rotary cutter flute geometry
JP2013519530A5 (zh)
JP6606840B2 (ja) 多結晶ダイヤモンド焼結体付き回転切削工具
CN104411430A (zh) 切削工具
CN105458354A (zh) 一种新型复合材料钻头及其制作方法
GB2434771A (en) Cutting insert formed from polycrystalline diamond
US20160175944A1 (en) Cutting tool with asymmetric structures on cutting teeth
JP3138478U (ja) 加工バイトの改良構造
CN108839106A (zh) 一直用于树脂基碳纤维复合材料结构孔加工的套料钻刀具
CN204171411U (zh) 一种新型复合材料钻头
CN214392488U (zh) 一种用于复合材料钻孔用环形刀具
CN102145394B (zh) 聚晶金刚石钻锪一体刀具及加工方法
CN201164910Y (zh) 中小型硬质合金刀具
CN208374232U (zh) 具有硬质材料的坯体及其刀具
CN114919006A (zh) 一种钻头及其生产工艺
CN107695408A (zh) 超硬材料切削部件及其制造方法和用途
CN208152950U (zh) 高结合强度的多晶金刚石硬质合金复合片
JP6335654B2 (ja) 微細工具
CN103419284A (zh) 钻头
CN203030990U (zh) 锪钻头
CN103878440A (zh) 一种pcd铰刀
Abrão et al. High-performance circular sawing of AISI 1045 steel with cermet and tungsten carbide inserts
CN104338972A (zh) 焊接合金钻
CN217621003U (zh) 一种钻头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181120