CN205834329U - 一种用于加工cfrp的折线型不等刃倾角pcd铣刀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀。具体的说是硬质合金刀体的折线型侧刃不等刃倾角的PCD铣刀，由硬质合金刀体（含三组排屑槽、刀片槽）和焊接在刀片槽上的若干个大小不等PCD刀片组成，刀片槽与中心线存在一定夹角，并且近刀头处夹角与远刀头处夹角方向相反。侧铣削CFRP时，铣削轴向力指向材料内部，具有分层缺陷小、切削震颤小、刀具寿命长、加工精度高的特点，加工精度、切削速度和加工效率大幅提高。
Description
技术领域
本发明涉及的是机械加工技术领域的，针对CFRP铣削加工的一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀。
背景技术
CFRP由于其优越的物理性能和机械性能广泛应用于航空航天等高端制造领域，但是CFRP的纤维增强材料硬度高，属难加工材料，铣削过程中，在切削力的作用下容易产生分层、撕裂、纤维断裂等破坏形式，CFRP由碳纤维层铺叠而成，性能呈现各向异性，切削加工时，易出现分层现象，目前CFRP铣削加工后的分层、撕裂导致零件报废已严重制约CFRP的应用，因此尽快研制适合CFRP高效加工刀具尤为重要。
发明内容
针对CFRP铣削加工的特点，本发明采用PCD切削刃与硬质合金整体焊接，侧刃呈折线型PCD铣刀，抵消轴向切削力、减小振动、同时很好抑制分层、撕裂和毛刺缺陷。
本发明针对现有技术下用于加工CFRP刀具存在的不足，提出的一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀，具体的说是硬质合金刀体的折线型不等刃倾角的聚晶金刚石（PCD）铣刀。
本发明的目的是这样实现的：包括刀体1的一端设置有3组折线型排列的刀座2，每个所述的刀座2上依次设置有四片PCD刀片3，每个刀座2上四片所述的刀片3分别用刀片一31、刀片二32、刀片三33、刀片四34表示，刀片3通过焊接形式与刀体1的中心轴线呈一定夹角布置于刀体刀座2上，近刀头刀片一31与中心线存在的夹角与远刀头刀片二32、刀片三33、刀片四34与中心线之间存在的夹角方向相反，有排屑槽4位于刀片3的前刀面一侧，并连接着刀片3。
所述的一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀，构成刀体1的材料是硬质合金。
所述的一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀，刀片一31为右倾，倾角为5°；刀片二32、刀片三33、刀片四34为左倾，第一组刀座2上的刀片二32、刀片三33、刀片四34倾角为-5°，第二组刀座2上的刀片二32、刀片三33、刀片四34倾角为-6°，第三组刀座2上的刀片二32、刀片三33、刀片四34倾角为-7°。
所述的一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀，其特征在于排屑槽4的角度φ为90°。
一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀，其特征在于所述刀片3厚度为1mm，刀片3前角3°，后角10°。
一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀，其特征在于：所述刀座2展开形状为折线型形状，每组刀座2上设置有刀片一31、刀片二32、刀片三33、刀片四34，各组刀座2上的刀片3的长度不同，第一组刀座2上的刀片一31长度为4mm，刀片二32、刀片三33、刀片四34长度均为3mm；第二组刀座2上的刀片一31长度为5.8mm，刀片二32、刀片三33、刀片四34长度均为3.4mm；第三组刀座2上的刀片3的长度与第二组刀座2上的刀片3的长度相同。
有益效果
本发明采用侧刃左右旋结合的刀具结构，在加工较厚的CFRP时，工件轴向力由表面指向内部，避免上下表面分层缺陷的发生，大大减小毛刺和撕裂。刀体采用硬质合金棒材，刀片采用PCD材料，使刀具整体具有高硬度，高耐磨性，高强度、高耐磨和长寿命的性能；能够很好加工各种增强复合材料；铣槽、孔及板边，表面整洁、无毛刺撕裂。
附图说明
图1是本发明的PCD折线型不等刃倾角的立铣刀的截面图。
图2是图1的左视图。
图3是本发明的PCD折线型不等刃倾角的立铣刀齿形圆周展开示意图。
图4是本发明的PCD折线型不等刃倾角的立铣刀的刀片形状示意图。
图5是切削刃的前角及后角示意图。
图中：1.刀体，2.折线型刀座，31、32、33、34.刀片，4.排屑槽，5.刀片4mm，6.刀片3mm，7.刀片5.8mm，8.刀片3.4mm，9.刀片前角3°，10.刀片后角10°。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1、图2，本发明的PCD折线型不等刃倾角的立铣刀的结构是，包括刀体1的一端设置有3组折线型排列的刀座2，每个刀座2上依次设置有两片长短不一PCD刀片3，有排屑槽4位于刀片3的前刀面一侧，并连接着刀片3。
如图3所示，刀座2展开形状为折线形形状，每组刀座上设置的刀片刃长不同，第一组（A组）刀座2上的刀片5长度为4mm，刀片6长度为3mm；第二组（B组）刀座的刀片7长度为5.8mm，刀片8长度为3.4mm；第三组（C组）刀座的刀片布置与第二组相同。
本发明的PCD折线型不等刃倾角的立铣刀，采高频焊接将PCD刀片焊接固定在刀座上，装配在CNC加工设备上，通过设计特殊的折线型刃型，铣刀加工时振动小、排屑好，铣削轴向力指向材料内部，加工碳纤维无分层，铣削速度可达800-1000m/min，刀具寿命长，工作效率高。
Claims (3)
1.一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀，包括刀体（1）的一端设置有3组折线型排列的刀座（2），每个所述的刀座（2）上依次设置有四片PCD刀片（3），每个刀座（2）上四片所述的刀片（3）分别用刀片一（31）、刀片二(32)、刀片三(33)、刀片四(34)表示，刀片（3）通过焊接形式与刀体（1）的中心轴线呈一定夹角布置于刀体刀座（2）上，近刀头刀片一（31）与中心线存在的夹角与远刀头刀片二(32)、刀片三(33)、刀片四(34)与中心线之间存在的夹角方向相反，有排屑槽(4)位于刀片(3)的前刀面一侧，并连接着刀片(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀，其特征在于所述构成刀体（1）的材料是硬质合金；刀片（3）厚度为1mm，刀片（3）前角3°，后角10°；刀片一（31）为右倾，倾角为5°；刀片二(32)、刀片三(33)、刀片四（34）为左倾，第一组刀座（2）上的刀片二(32)、刀片三(33)、刀片四(34)倾角为-5°，第二组刀座（2）上的刀片二(32)、刀片三(33)、刀片四(34)倾角为-6°，第三组刀座（2）上的刀片二(32)、刀片三(33)、刀片四(34)倾角为-7°；排屑槽(4)的角度φ为90°。
3.根据权利要求1所述的一种用于加工CFRP的折线型不等刃倾角的PCD铣刀，其特征在于所述刀座（2）展开形状为折线型形状，每组刀座（2）上设置有刀片一（31）、刀片二(32)、刀片三(33)、刀片四(34)，各组刀座（2）上的刀片（3）的长度不同，第一组刀座（2）上的刀片一(31)长度为4mm，刀片二(32)、刀片三（33）、刀片四（34）长度均为3mm；第二组刀座（2）上的刀片一（31）长度为5.8mm，刀片二（32）、刀片三（33）、刀片四(34)长度均为3.4mm；第三组刀座（2）上的刀片（3）的长度与第二组刀座（2）上的刀片（3）的长度相同。
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| CN112976357A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-18 | 南京航空航天大学 | 一种用于纤维增强陶瓷基复合材料的铣刀及其制造方法 |
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