CN205629543U - 加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀 - Google Patents

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张秀云
孙朝海
洪常意
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Abstract

本实用新型涉及一种加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀,该刀具为整体硬质合金结构,其包括顺次设置的引导部、切削部、校准部、倒锥部和柄部,其中所述切削部中的切削齿采用六齿不等分结构。所述切削部中,采用3°±1°切削锥角,切削锥长度L为6‑8mm,并采用4°±1°的前角、12°±1°的后角、7°±1°左螺旋的螺旋角。本实用新型切削平稳,切削率高,保证了加工质量;此外,本实用新型刀具还具有使用性能好、使用寿命长的优点。

Description

加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀
技术领域
本实用新型涉及一种铰刀,具体涉及一种钛合金和碳纤维两种材料叠合在一起精加工铰孔时用的铰刀,适用于飞机装配、汽车装配等机械加工领域。
背景技术
新型材料在飞机产品应用量剧增,特别是钛合金和碳纤维增量最迅速。飞机装配过程中,传统的,不同材料的组件连接组装之前,通常先进行孔的精加工,然后再进行连接,多数为关键的交点孔。在飞机产品组件装配时不同材料要一起加工,由于两种不同材料的切削性能不同,尤其是难加工材料,加工用的切削刀具的几何参数、结构参数等完全不同,现在要同时完成切削加工,非常困难。
目前国标、航标、企标均没有同时加工钛合金和碳纤维这两种材料刀具的设计标准。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀,用于钛合金和碳纤维两种材料叠合在一起的精加工铰孔,不仅能够完成切削加工,而且尺寸精度、表面粗糙度均符合技术要求。
为解决以上问题,本实用新型的具体技术方案如下:加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀,该刀具为整体硬质合金结构,其包括顺次设置的引导部、切削部、校准部、倒锥部和柄部,其中所述切削部中的切削齿采用六齿不等分结构。六齿不等分结构,可使切削平稳,减少周期性振痕,提高表面粗糙度。
所述柄部采用三棱式尾柄,用于增大夹紧力。
所述切削部中 ,采用3°±1°切削锥角,切削锥长度L为6-8mm。该参数设计使单转切削量减小,减少切削阻力,切削平稳。
所述切削部中 ,采用4°±1°的前角,有利于断屑排屑,改善刀具的散热条件和增强刀刃的强度。
所述切削部中 ,采用12°±1°的后角,克服因回弹而造成的摩擦,刀具适当增加后角,降低摩擦导致的切削温度,避免粘屑,减小了因摩擦力造成的切削阻力,同时确保切削齿具有足够的切削强度。
所述切削部中 ,采用7°±1°左螺旋的螺旋角,切削平稳,切削效率高。
刀具材料选择钨钴类硬质合金Y330,同时适合钛合金和碳纤维两种材料的切削。
此外,关于刀具结构,优选地,还可以进行以下设计:
1)铰刀采用短的前引导结构,有引导能够满足装配时因手持风钻摆动大造成的不同轴、椭圆孔等,保证孔的位置精度;如果引导与刃部之间的空刀尺寸长,加工时就有引导不起作用的时候,短引导是能保证孔加工过程中时时引导;
2)齿形进行加强设计,增大实心直径,增加齿背厚度、增大齿槽角角度来实现齿背的结构加强,提高刀具的抗冲击能力,提高刀具寿命。
本实用新型的技术效果:采用本实用新型刀具加工钛合金和碳纤维叠层结构,切削平稳,切削率高,保证了加工质量;此外,本实用新型刀具还具有使用性能好、使用寿命长的优点。
附图说明
图1为加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀的主视图。
图2为图1中切削部的放大图。
图3为图1中C-C剖面图。
图4为图2中A-A剖面图。
图5为图2中B-B剖面图。
图6为图1中D-D剖面图。
具体实施方式
以应用量最多,最典型的规格之一:直径为φ10H9的铰刀为例,铰刀的直径d为φ10.002-0.013;倒锥直径d1为直径d实际尺寸-0.01。引导采用短导引结构引导长度为10mm;前引导直径d2为前面工序钻孔的直径=d-加工余量;柄部直径d3为φ8f9。
图1中铰刀螺旋角ω=7°±1°。图2中的切削锥角选择Kr=3°±1°;切削锥长度L=7mm;校准部长度L2=1.5mm;图3中齿数采用六齿不等分结构,两相邻齿的不等分角分别为β1=58°02′、β2=59°53′、β3=62°05′。图4中的α1为铰刀的切削部分后角为12°±1°。图5中铰刀的前角γ=4°±1°;铰刀的倒锥后角α2=12°±1°;铰刀的齿槽角θ=80°,刃带宽度f=0.01mm,后角的齿背宽度L3=1.2mm,柄部直径d2为φ6h9。图6中柄部三棱的宽度B=5.5mm;柄部长度为30mm。刀具材料选用Y330硬质合金,刀具为整体硬质合金结构。

Claims (7)

1.加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀,其特征在于:刀具为整体硬质合金结构,其包括顺次设置的引导部(1)、切削部(2)、校准部(3)、倒锥部(4)和柄部(5),其中所述切削部(2)中的切削齿采用六齿不等分结构。
2.如权利要求1所述的加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀,其特征在于:所述柄部(5)采用三棱式尾柄。
3.如权利要求1所述的加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀,其特征在于:所述切削部(2)中 ,采用3°±1°切削锥角,切削锥长度L为6-8mm。
4.如权利要求1所述的加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀,其特征在于:所述切削部(2)中 ,采用4°±1°的前角。
5.如权利要求1所述的加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀,其特征在于:所述切削部(2)中 ,采用12°±1°的后角。
6.如权利要求1所述的加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀,其特征在于:所述切削部(2)中 ,采用7°±1°左螺旋的螺旋角。
7.如权利要求1所述的加工钛合金和碳纤维叠层用铰刀,其特征在于:刀具材料选择钨钴类硬质合金Y330。
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