CN204584368U - 复合材料孔加工交错刃钻铰刀具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其具有一旋转中心轴线，包括同轴连接的柄部和刃部，刀具为左旋右切结构，刃部具有钻尖及四个螺旋槽，四个螺旋槽从形成钻尖的端面沿旋转中心轴线左螺旋状向柄部延伸，四个螺旋槽之间形成四条周刃；刃部还具有两条第一切削刃、两条第二切削刃及两条第三切削刃，两条第一切削刃之间形成钻尖，两条第二切削刃与两条第三切削刃围绕旋转中心轴线交错设置；四条周刃中的其中两条相对的周刃分别连接两条第二切削刃，另外两条相对的周刃分别连接两条第三切削刃。左旋右切结构使得其在加工时向下排屑，切削力向下，使得进刀口不易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷。
Description
技术领域
本实用新型属于工业刀具技术领域，尤其涉及一种复合材料孔加工交错刃钻铰刀具。
背景技术
目前，复合材料因其优良的性能而在航天领域获得更广泛的应用，其构件质量轻，比刚度高，属难加工材料，复合材料加工过程中易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷，尺寸控制比较困难，加工时温度超过250℃，极易出现材料软化，刀具发热堵塞等问题，并且加工过程中刀具极易磨损，刀具寿命很低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，旨在解决现有刀具在加工复合材料过程中易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷，同时，解决现有的刀具在加工时极易产生发热堵塞、刀具寿命低的问题。
本实用新型是这样实现的，一种复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其具有一旋转中心轴线，所述复合材料孔加工交错刃钻铰刀具包括同轴连接的柄部和刃部，所述复合材料孔加工交错刃钻铰刀具为左旋右切结构，所述刃部具有钻尖及四个螺旋槽，四个所述螺旋槽从形成钻尖的端面沿所述旋转中心轴线左螺旋状向所述柄部延伸，四个所述螺旋槽之间形成四条周刃；所述刃部还具有两条第一切削刃、两条第二切削刃及两条第三切削刃，两条所述第一切削刃之间形成所述钻尖，两条所述第二切削刃与两条所述第三切削刃围绕所述旋转中心轴线交错设置；四条所述周刃中的其中两条相对的所述周刃分别连接两条所述第二切削刃，另外两条相对的所述周刃分别连接两条所述第三切削刃。
进一步地，所述刃部包括分别连接于两条所述第一切削刃的两个第一后刀面，所述刃部具有排屑槽，该排屑槽是由两个所述第一后刀面共同形成的端面沿着所述螺旋槽的方向并与所述旋转中心轴线之间形成呈锐角的切入角切割而成的，该排屑槽与所述端面之间形成有切入点，该切入点与所述旋转中心轴线之间具有一个垂直距离，两个所述第一后刀面与所述排屑槽形成具有第一钻尖角的所述钻尖。
进一步地，两个所述第一切削刃旋转形成的钻尖直径为所述刃部的刃径的0.35至0.4倍。
进一步地，两条所述第二切削刃之间形成的夹角为第二钻尖角，该第二钻尖角的范围为15°～17°。
进一步地，两条所述第三切削刃之间形成的夹角为第三钻尖角，所述第三钻尖角的范围为17°～19°。
进一步地，所述钻尖具有两个第二后刀面棱边，两条第二后刀面棱边沿所述旋转中心轴线旋转形成后刀面避空角。
进一步地，每条所述第二后刀面棱边长度为所述刃部的刃径的0.3倍。
进一步地，与螺旋槽毗邻的是与所述周刃连接的圆周刃带和与所述第三切削刃连接的第三后刀面，所述圆周刃带为周柱型基体的一部分，该圆周刃带的大小为0.15～0.25mm。
进一步地，毗邻所述圆周刃带和所述第三后刀面分别为第一清背区域和第二清背区域。
进一步地，每个所述螺旋槽在径向截面中分为螺旋槽前端、螺旋槽底部及螺旋槽末端三个部分，所述螺旋槽前端与所述圆周刃带连接；所述螺旋槽前端具有周刃前角与所述螺旋槽底部连接，在所述螺旋槽底部处形成钻心直径；所述螺旋槽末端毗连所述螺旋槽底部。
所述复合材料孔加工交错刃钻铰刀具为左旋右切结构，使得其在加工时向下排屑，切削力向下，进刀口孔壁起到支撑作用，从而使孔的进刀口不易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷。所述刃部为四刃交错连接，即两条第二切削刃与两条第三切削刃互相交错，使得切削过程切削力均匀分布，避免振动、断刀，加工复合材料时不易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷，并且提高刀具寿命，两条第三切削刃实现铣削功能，使得出刀口不易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷。所述刃部在加工时首先通过钻尖和第一切削刃进行定位钻孔，然后通过两条第三切削刃对孔进行铣削，最后通过四条周刃同时进行铰孔，实现钻、铣、铰一体设计。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具的第一角度的平面结构视图。
图2是图1的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具的局部放大图。
图3是图1的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具转动90度的平面结构视图。
图4是图3的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具的局部放大图。
图5是图1的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具的局部立体结构图。
图6是图1的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具沿线A-A的剖视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请同时参阅图1至图6，本实用新型实施例提供的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其具有一旋转中心轴线a，所述复合材料孔加工交错刃钻铰刀具包括同轴连接的柄部1和刃部2，所述复合材料孔加工交错刃钻铰刀具为左旋右切结构，所述刃部2具有钻尖及四个螺旋槽5，四个所述螺旋槽5从形成钻尖的端面沿所述旋转中心轴线a左螺旋状向所述柄部1延伸，四个所述螺旋槽5之间形成四条周刃50；所述刃部2还具有两条第一切削刃6、两条第二切削刃7及两条第三切削刃22，两条所述第一切削刃6之间形成所述钻尖，两条所述第二切削刃7与两条所述第三切削刃22围绕所述旋转中心轴线a交错设置；四条所述周刃50中的其中两条相对的所述周刃50分别连接两条所述第二切削刃7，另外两条相对的所述周刃50分别连接两条所述第三切削刃22。
所述复合材料孔加工交错刃钻铰刀具为左旋右切结构，使得其在加工时向下排屑，切削力向下，进刀口孔壁起到支撑作用，从而使孔的进刀口不易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷。所述刃部2为四刃交错连接，即两条第二切削刃7与两条第三切削刃22互相交错，使得切削过程切削力均匀分布，避免振动、断刀，加工复合材料时不易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷，并且提高刀具寿命，两条第三切削刃22实现铣削功能，使得出刀口不易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷。所述刃部2在加工时首先通过钻尖和第一切削刃6进行定位钻孔，然后通过两条第三切削刃22对孔进行铣削，最后通过四条周刃50同时进行铰孔，实现钻、铣、铰一体设计。
本实用新型的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具是专门针对复合材料孔加工的新型刀具，对复合材料孔加工定位更准确、孔径尺寸更稳定，能加工出高质量、高精度的孔型，较好地解决进刀口和出刀口的分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷的问题，并且可以提高刀具寿命。
两条第二切削刃7与两条第三切削刃22互相交错，使得切削过程切削力均匀分布，避免振动、断刀，加工复合材料时不易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝、崩块等缺陷，并且提高刀具寿命。
所述柄部1为圆柱体，其具有上述旋转中心轴线a。所述刃部2与柄部1过渡衔接，刃部2结构为四刃交错连接，实现钻、铣、铰一体设计。
进一步地，所述刃部2包括分别连接于两条所述第一切削刃6的两个第一后刀面31，所述刃部2具有排屑槽10，该排屑槽10是由两个所述第一后刀面31共同形成的端面沿着所述螺旋槽5的方向并与所述旋转中心轴线a之间形成呈锐角的切入角11切割而成的，该排屑槽10与所述端面之间形成有切入点111，该切入点111与所述旋转中心轴线a之间具有一个垂直距离H，两个所述第一后刀面31与所述排屑槽10形成具有第一钻尖角13的所述钻尖。该垂直距离定义为偏心距，经过偏心距向螺旋槽5方向与旋转中心轴线a形成具有排屑槽10切入角11开排屑槽10。两个第一后刀面31之间以旋转中心轴线a对称连接形成有横刃33。
进一步地，两个所述第一切削刃6旋转形成的钻尖直径16为所述刃部2的刃径15的0.35至0.4倍。
两条所述第二切削刃7之间形成的夹角为第二钻尖角14，该第二钻尖角14的范围为15°～17°。两条所述第三切削刃22之间形成的夹角为第三钻尖角25，所述第三钻尖角25的范围为17°～19°。
进一步地，所述钻尖具有两个第二后刀面32棱边21，两条第二后刀面32棱边21沿所述旋转中心轴线a旋转形成后刀面避空角24。每条所述第二后刀面32棱边21长度L为所述刃部2的刃径15的0.3倍。
进一步地，与螺旋槽5毗邻的是与所述周刃50连接的圆周刃带3和与所述第三切削刃22连接的第三后刀面8，所述圆周刃带3为周柱型基体的一部分，该圆周刃带3的大小为0.15～0.25mm。毗邻所述圆周刃带3和所述第三后刀面8分别为第一清背区域4和第二清背区域9。
进一步地，每个所述螺旋槽5在径向截面中分为螺旋槽前端41、螺旋槽底部42及螺旋槽末端43三个部分，所述螺旋槽前端41与所述圆周刃带3连接；所述螺旋槽前端41具有周刃前角45并与所述螺旋槽底部42连接，在所述螺旋槽底部42处形成钻心直径44；所述螺旋槽末端43毗连所述螺旋槽底部42。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其具有一旋转中心轴线，所述复合材料孔加工交错刃钻铰刀具包括同轴连接的柄部和刃部，其特征在于：所述复合材料孔加工交错刃钻铰刀具为左旋右切结构，所述刃部具有钻尖及四个螺旋槽，四个所述螺旋槽从形成钻尖的端面沿所述旋转中心轴线左螺旋状向所述柄部延伸，四个所述螺旋槽之间形成四条周刃；所述刃部还具有两条第一切削刃、两条第二切削刃及两条第三切削刃，两条所述第一切削刃之间形成所述钻尖，两条所述第二切削刃与两条所述第三切削刃围绕所述旋转中心轴线交错设置；四条所述周刃中的其中两条相对的所述周刃分别连接两条所述第二切削刃，另外两条相对的所述周刃分别连接两条所述第三切削刃。
2.如权利要求1所述的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其特征在于：所述刃部包括分别连接于两条所述第一切削刃的两个第一后刀面，所述刃部具有排屑槽，该排屑槽是由两个所述第一后刀面共同形成的端面沿着所述螺旋槽的方向并与所述旋转中心轴线之间形成呈锐角的切入角切割而成的，该排屑槽与所述端面之间形成有切入点，该切入点与所述旋转中心轴之间具有一个垂直距离，两个所述第一后刀面与所述排屑槽形成具有第一钻尖角的所述钻尖。
3.如权利要求1所述的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其特征在于：两个所述第一切削刃旋转形成的钻尖直径为所述刃部的刃径的0.35至0.4倍。
4.如权利要求1所述的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其特征在于：两条所述第二切削刃之间形成的夹角为第二钻尖角，该第二钻尖角的范围为15°～17°。
5.如权利要求1所述的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其特征在于：两条所述第三切削刃之间形成的夹角为第三钻尖角，所述第三钻尖角的范围为17°～19°。
6.如权利要求2所述的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其特征在于：所述钻尖具有两个第二后刀面棱边，两条第二后刀面棱边沿所述旋转中心轴线旋转形成后刀面避空角。
7.如权利要求6所述的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其特征在于：每条所述第二后刀面棱边长度为所述刃部的刃径的0.3倍。
8.如权利要求1所述的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其特征在于：与螺旋槽毗邻的是与所述周刃连接的圆周刃带和与所述第三切削刃连接的第三后刀面，所述圆周刃带为周柱型基体的一部分，该圆周刃带的大小为0.15～0.25mm。
9.如权利要求8所述的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其特征在于：毗邻所述圆周刃带和所述第三后刀面分别为第一清背区域和第二清背区域。
10.如权利要求8所述的复合材料孔加工交错刃钻铰刀具，其特征在于：每个所述螺旋槽在径向截面中分为螺旋槽前端、螺旋槽底部及螺旋槽末端三个部分，所述螺旋槽前端与所述圆周刃带连接；所述螺旋槽前端具有周刃前角与所述螺旋槽底部连接，在所述螺旋槽底部处形成钻心直径；所述螺旋槽末端毗连所述螺旋槽底部。
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