CN215746602U

CN215746602U - 抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具

Info

Publication number: CN215746602U
Application number: CN202120898285.0U
Authority: CN
Inventors: 王良明
Original assignee: Chengdu Great Wall Cutting Tools Co ltd
Current assignee: Chengdu Great Wall Cutting Tools Co ltd
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2022-02-08
Anticipated expiration: 2031-04-28

Abstract

本发明公开了一种抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，包括刀体，刀体包括依次设置的扩孔部和铰孔部，其特征在于：所述刀体的槽型采用抛物线螺旋槽型，所述扩孔部为三刃钻结构，扩孔余量=0.05～0.15mm，扩孔部的钻尖部分则为双平面后角，第一后角为α1=10°～20°，第二后角为α2=20°～30°，第一后刀面宽度为X=(0.02～0.05)d1；所述铰孔部则为三刃铰刀结构，铰削余量=0.05～0.1mm，铰孔部的切削锥部分采用双平面后角，第一后角为α3=10°～20°，第二后角为α4=20°～30°，第一后刀面宽度为X=(0.02～0.05)d。解决现有复合刀具加工出来的孔不仅尺寸精度低、孔的位置精度低、还存在孔的圆柱度低、孔壁粗糙度值大等问题。

Description

抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具

技术领域

本实用新型涉及精加工用刀具领域，特别是一种抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具。

背景技术

目前，我国飞机制造行业飞机机翼铆钉安装孔的制造工艺绝大部分是采用钻孔—扩孔——铰孔——锪窝，由于刀具的原因，加工出来的孔不仅尺寸精度低、孔的位置精度低、而且孔的圆柱度低、孔壁粗糙度值还大，总之就是存在各种问题。

虽然为了解决这样的问题市面上出现了一些复合刀具，但是取得的效果普遍差强人意。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，解决现有复合刀具加工出来的孔不仅尺寸精度低、孔的位置精度低、还存在孔的圆柱度低、孔壁粗糙度值大等问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，包括刀体，刀体包括依次设置的扩孔部和铰孔部，其特征在于：所述刀体的槽型采用抛物线螺旋槽型，所述扩孔部为三刃钻结构，扩孔余量=0.05～0.15mm，扩孔部的钻尖部分则为双平面后角，第一后角为α1=10°～20°，第二后角为α2=20°～30°，第一后刀面宽度为X=(0.02～0.05)d1；所述铰孔部则为三刃铰刀结构，铰削余量=0.05～0.1mm，铰孔部的切削锥部分采用双平面后角，第一后角为α3=10°～20°，第二后角为α4=20°～30°，第一后刀面宽度为X=(0.02～0.05)d；

d为铰孔部截面最大直径、d1为扩孔部截面最大直径。

刀体的结构合理，各个细节角度都是精心设计的，提高了铆钉安装孔加工后孔的尺寸精度、孔的位置精度、孔的圆柱度，同时减小了铆钉安装孔壁加工的粗糙度值，而且由于该刀具是集三刃麻花钻与三刃铰刀的功能于一体的复合刀具结构，所以还节省了更换铰刀的时间、节省了铰孔工序、提高了效率，能满足国内飞机行业飞机机翼制造企业的需要，刀体的槽型采用抛物线螺旋槽型能提高切削性能和排屑性能，对于单层碳纤维复合材料且出口侧无防止孔口分层的夹紧支撑时扩孔余量尽可能去小值，对于单层碳纤维复合材料且出口侧无防止孔口分层的夹紧支撑时铰孔余量也尽可能去小值。

作为本实用新型的进一步优选，所述刀体的抛物线螺旋槽型的沟槽前角设计为γ=2°～10°，螺旋槽螺旋角设计为β=10°～15°。

上述提到的γ=2°～10°指的是刨去负倒棱后。

作为本实用新型的进一步优选，所述刀体的抛物线螺旋槽型的沟槽周刃负倒棱，沟槽周刃负倒棱角度设计为γ1=-5°～+5°，沟槽周刃负倒棱角宽度设计为m=0.1～0.5mm。

刀体的抛物线螺旋槽型的沟槽周刃负倒棱能防止沟槽周刃崩刃。

作为本实用新型的进一步优选，所述刀体的容屑槽宽与刀体刃背宽比设计为M=(1.5～2.0):1，d1=d-（0.1～0.2)mm。

作为本实用新型的进一步优选，所述铰孔部的周刃采用单平面后角，其后角为α5=20°～25°，铰刀刃带宽度为X=(0.03～0.04)d。

作为本实用新型的进一步优选，所述刀体铰孔部的周刃部分采用铰刀的定径带结构, 定径带长度L4=3～5mm。

此为校准部分，留定径带之目的是为扩铰复合一体刀具多次修磨后控制扩铰复合一体刀具铰孔的尺寸。

作为本实用新型的进一步优选，所述刀体前、后刀面表面粗糙度达到Ra0.2。

防止刃口粘屑。

作为本实用新型的进一步优选，所述刀体扩孔部的端刃部份、刀体铰孔部的端刃与周刃部分均涂有抗粘连、耐磨的多层复合涂层。

耐磨的多层复合涂层包括DLC涂类金刚石涂层或TaC无氢类金刚石涂层等，这样涂上后能以提高刀具的耐磨性能。

作为本实用新型的进一步优选，所述刀体的齿数为3齿。

作为本实用新型的进一步优选，所述刀体由Co6.5超细晶粒硬质合金棒材材料制成。

刀体选用了的Co6.5超细晶粒硬质合金棒材材料硬度较高，颗粒度比较均匀，耐磨性能良好。

与现有技术相比，本实用新型至少能达到以下有益效果中的一项：

1、刀体的结构合理，各个细节角度都是精心设计的，提高了铆钉安装孔加工后孔的尺寸精度、孔的位置精度、孔的圆柱度，同时减小了铆钉安装孔壁加工的粗糙度值，而且由于该刀具是集三刃麻花钻与三刃铰刀的功能于一体的复合刀具结构，所以还节省了更换铰刀的时间、节省了铰孔工序、提高了效率，能满足国内飞机行业飞机机翼制造企业的需要。

2、刀体的槽型采用抛物线螺旋槽型能提高切削性能和排屑性能。

3、刀体的抛物线螺旋槽型的沟槽周刃负倒棱能防止沟槽周刃崩刃。

4、刀体选用了的Co6.5超细晶粒硬质合金棒材材料硬度较高，颗粒度比较均匀，耐磨性能良好。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图。

图2 为图1的A-A截面图。

图3 为图1的B向视图

图4 为图1的C-C向放大图。

图5为图4中C处的放大图。

图6 为图1的D-D向放大图。

图7为图1的E处放大图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

具体实施例1：

图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7示出了一种抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，包括刀体1，刀体1包括依次设置的扩孔部11和铰孔部12，所述刀体1的槽型采用抛物线螺旋槽型，所述扩孔部11为三刃钻结构，扩孔余量=0.05mm，扩孔部11的钻尖部分则为双平面后角，第一后角为α1=10°，第二后角为α2=20°，第一后刀面宽度为X=0.03d1；所述铰孔部12则为三刃铰刀结构，铰削余量=0.05mm，铰孔部12的切削锥部分采用双平面后角，第一后角为α3=11°，第二后角为α4=20°，第一后刀面宽度为X=0.03d；

d为铰孔部截面最大直径、d1为扩孔部截面最大直径。

具体实施例2：

一种抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，包括刀体1，刀体1包括依次设置的扩孔部11和铰孔部12，所述刀体1的槽型采用抛物线螺旋槽型，所述扩孔部11为三刃钻结构，扩孔余量=0.15mm，扩孔部11的钻尖部分则为双平面后角，第一后角为α1=20°，第二后角为α2=30°，第一后刀面宽度为X=0.05d1；所述铰孔部12则为三刃铰刀结构，铰削余量=0.1mm，铰孔部12的切削锥部分采用双平面后角，第一后角为α3=20°，第二后角为α4=30°，第一后刀面宽度为X=0.05d。

具体实施例3：

一种抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，包括刀体1，刀体1包括依次设置的扩孔部11和铰孔部12，所述刀体1的槽型采用抛物线螺旋槽型，所述扩孔部11为三刃钻结构，扩孔余量=0.1mm，扩孔部11的钻尖部分则为双平面后角，第一后角为α1=13°，第二后角为α2=24°，第一后刀面宽度为X=0.02d1；所述铰孔部12则为三刃铰刀结构，铰削余量=0.05～0.1mm，铰孔部12的切削锥部分采用双平面后角，第一后角为α3=10°，第二后角为α4=26°，第一后刀面宽度为X=0.02d

具体实施例4：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1进行了进一步的说明，所述刀体1的抛物线螺旋槽型的沟槽前角设计为γ=2°，螺旋槽螺旋角设计为β=10°。

具体实施例5：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1进行了进一步的说明，所述刀体1的抛物线螺旋槽型的沟槽前角设计为γ=5°，螺旋槽螺旋角设计为β=15°。

具体实施例6：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1进行了进一步的说明，所述刀体1的抛物线螺旋槽型的沟槽前角设计为γ=210°，螺旋槽螺旋角设计为β=12°

具体实施例7：

本实施例是在具体实施例4的基础上对对刀体进行了进一步的说明，所述刀体1的抛物线螺旋槽型的沟槽周刃负倒棱，沟槽周刃负倒棱角度设计为γ1=1°，沟槽周刃负倒棱角宽度设计为m=0.1mm。

具体实施例8：

本实施例是在具体实施例4的基础上对对刀体进行了进一步的说明，所述刀体1的抛物线螺旋槽型的沟槽周刃负倒棱，沟槽周刃负倒棱角度设计为γ1=-5°，沟槽周刃负倒棱角宽度设计为m=0.2mm。

具体实施例9：

本实施例是在具体实施例4的基础上对对刀体进行了进一步的说明，所述刀体1的抛物线螺旋槽型的沟槽周刃负倒棱，沟槽周刃负倒棱角度设计为γ1=+5°，沟槽周刃负倒棱角宽度设计为m=0.5mm。

具体实施例10：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1进行了进一步的说明，所述刀体1的容屑槽宽与刀体刃背宽比设计为M=1.5:1，d1=d-0.1mm。

具体实施例11：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1进行了进一步的说明，所述刀体1的容屑槽宽与刀体刃背宽比设计为M=2.0:1，d1=d-0.2mm。

具体实施例12：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1进行了进一步的说明，所述刀体1的容屑槽宽与刀体刃背宽比设计为M=1.8:1，d1=d-0.16mm。

具体实施例13：

本实施例是在具体实施例1的基础上对铰孔部12进行了进一步的说明，所述铰孔部12的周刃采用单平面后角，其后角为α5=20°，铰刀刃带宽度为X=0.035d。

具体实施例14：

本实施例是在具体实施例1的基础上对铰孔部12进行了进一步的说明，所述铰孔部12的周刃采用单平面后角，其后角为α5=22°，铰刀刃带宽度为X=0.03d。

具体实施例15：

本实施例是在具体实施例1的基础上对铰孔部12进行了进一步的说明，所述铰孔部12的周刃采用单平面后角，其后角为α5=25°，铰刀刃带宽度为X=0.04d。

具体实施例16：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1进行了进一步的说明，所述刀体1铰孔部12的周刃部分采用铰刀的定径带结构, 定径带长度L4=3mm。

具体实施例17：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1进行了进一步的说明，所述刀体1铰孔部12的周刃部分采用铰刀的定径带结构, 定径带长度L4=4mm。

具体实施例18：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1进行了进一步的说明，所述刀体1铰孔部12的周刃部分采用铰刀的定径带结构, 定径带长度L4=5mm。

具体实施例19：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1表面的粗糙度进行了进一步的说明，所述刀体1前、后刀面表面粗糙度达到Ra0.2。

具体实施例20：

本实施例是在具体实施例1的基础上增设了抗粘连、耐磨的多层复合涂层，所述刀体1扩孔部11的端刃部份、刀体1铰孔部12的端刃与周刃部分均涂有抗粘连、耐磨的多层复合涂层。

具体实施例21：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1的齿数进行了进一步的说明，所述刀体1的齿数为3齿。

具体实施例22：

本实施例是在具体实施例1的基础上对刀体1的材质进行了进一步的说明，所述刀体1由Co6.5超细晶粒硬质合金棒材材料制成。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，包括刀体（1），刀体（1）包括依次设置的扩孔部（11）和铰孔部（12），其特征在于：所述刀体（1）的槽型采用抛物线螺旋槽型，所述扩孔部（11）为三刃钻结构，扩孔余量=0.05～0.15mm，扩孔部（11）的钻尖部分则为双平面后角，第一后角为α1=10°～20°，第二后角为α2=20°～30°，第一后刀面宽度为X=(0.02～0.05)d1；所述铰孔部（12）则为三刃铰刀结构，铰削余量=0.05～0.1mm，铰孔部（12）的切削锥部分采用双平面后角，第一后角为α3=10°～20°，第二后角为α4=20°～30°，第一后刀面宽度为X=(0.02～0.05)d；

d为铰孔部截面最大直径、d1为扩孔部截面最大直径。

2.根据权利要求1所述的抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，其特征在于：所述刀体（1）的抛物线螺旋槽型的沟槽前角设计为γ=2°～10°，螺旋槽螺旋角设计为β=10°～15°。

3.根据权利要求2所述的抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，其特征在于：所述刀体（1）的抛物线螺旋槽型的沟槽周刃负倒棱，沟槽周刃负倒棱角度设计为γ1=-5°～+5°，沟槽周刃负倒棱角宽度设计为m=0.1～0.5mm。

4.根据权利要求1所述的抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，其特征在于：所述刀体（1）的容屑槽宽与刀体刃背宽比设计为M=(1.5～2.0):1，d1=d-（0.1～0.2)mm。

5.根据权利要求1所述的抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，其特征在于：所述铰孔部（12）的周刃采用单平面后角，其后角为α5=20°～25°，铰刀刃带宽度为X=(0.03～0.04)d。

6.根据权利要求1所述的抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，其特征在于：所述刀体（1）铰孔部（12）的周刃部分采用铰刀的定径带结构, 定径带长度L4=3～5mm。

7.根据权利要求1所述的抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，其特征在于：所述刀体（1）前、后刀面表面粗糙度达到Ra0.2。

8.根据权利要求1所述的抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，其特征在于：所述刀体（1）扩孔部（11）的端刃部分、刀体（1）铰孔部（12）的端刃与周刃部分均涂有抗粘连、耐磨的多层复合涂层。

9.根据权利要求1所述的抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，其特征在于：所述刀体（1）的齿数为3齿。

10.根据权利要求1所述的抛物线槽型整体硬质合金碳纤维的扩铰复合一体刀具，其特征在于：所述刀体（1）由Co6.5超细晶粒硬质合金棒材材料制成。