一种新型复合材料制孔刀具制造技术

本发明专利技术属于机械加工类技术，特别是涉及一种新型复合材料制孔刀具，其切削部分由麻花钻、锯齿铰刀、铰刀和人造金刚砂研磨体组成，具有钻孔、梳理和扩孔、铰孔和磨削等功能，能明显减少复合材料在机械钻孔时的刀具磨损，提高表面质量。本发明专利技术提出一种新型复合材料制孔刀具，以解决碳纤维复合材料在钻孔加工中存在的刀具磨损、钻孔质量差等技术问题。

A new type of drilling tool made of composite material

The invention belongs to the technology of mechanical processing, particularly relates to a novel composite drilling tool, the cutting part is composed of a twist drill, reamer, reamer and serrated carborundum grinding body, with drilling, carding and reaming, grinding and other functions, can significantly reduce the tool wear in mechanical drilling of composite to improve the surface quality of materials. The invention provides a new composite material hole drilling tool, so as to solve the technical problems of the abrasion of the tool and the poor quality of the drilling in the carbon fiber composite material in the drilling process.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械加工类技术，特别是涉及一种新型复合材料制孔刀具。
技术介绍
碳纤维复合材料(CFRP)，作为一种先进的增强复合材料，具有重量轻、抗拉强度高、硬度高、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀和吸振性好等优点。目前，随着国内航空工业蓬勃发展，碳纤维复合材料在航空制造中的应用日益广泛，其成型后的构件二次加工越来越多，其中钻孔加工量非常大，约占总切削加工量的50％以上。由于碳纤维复合材料的硬度高，切削加工性很差，用普通麻花钻头钻削时钻头磨损严重，切削力逐渐增大，材料极易产生残余应力，使孔口纤维组织发生剥离、分层、起毛、翻边、甚至撕裂等现象。本专利技术提出一种新型复合材料制孔刀具，以解决碳纤维复合材料在钻孔加工中存在的刀具磨损、钻孔质量差等技术问题。
技术实现思路
一种新型复合材料制孔刀具，以解决碳纤维复合材料在钻孔加工中存在的刀具磨损、钻孔质量差等技术问题。一种新型复合材料制孔刀具，其特征在于，由钻头、过渡段、锯齿形铰刀、铰刀、研磨段和柄部组成。钻头切削刃为硬质合金材料，其余部分为高速钢材料。所述钻头结构与普通麻花钻结构相同，主切削刃的顶角2φχ为130°±2°，其外圆直径为d1，副切削刃顶角2φ为110°。所述锯齿形铰刀和铰刀结构与机用铰刀结构相同，其外圆直径均为d2。锯齿形铰刀外圆表面设有锯齿形状的切削刃，角度为60°。所述研磨段其外圆表面电镀有一层人造金刚砂，其外圆直径为d。所述锯齿形铰刀和铰刀结构中的切削刃数量为3～6条，根据刀具直径大小确定。所述钻头外圆d1、锯齿形铰刀和铰刀外圆d2、研磨段外圆d，各外圆直径有如下关系：d1＜d2＜d，d为加工孔的最终尺寸。所述柄部的形状与标准麻花钻相同，分为锥柄和柱柄两种，根据刀具直径大小确定。随着碳纤维复合材料应用的日益广泛，其成型后的构件二次加工越来越多，其中钻孔加工量非常大，约占总切削加工量的50％以上。由于碳纤维复合材料切削加工性很差，在机械加工中仍存在很多需求解决的技术问题，如碳纤维加工理论研究、专用刀具开发、刀具的磨损、工艺参数的选择等。这些问题不仅影响产品加工精度和生产效率，还会严重制约碳纤维复合材料的应用与发展。本专利技术提出一种新型复合材料制孔刀具，在碳纤维复合材料孔加工中能减少刀具磨损，增加耐用度，明显提高制孔质量。附图说明图1是本专利技术复合材料制孔刀具主视图，图2是本专利技术复合材料制孔刀具俯视图，图3是本专利技术复合材料制孔刀具B-B剖视图，图4是本专利技术复合材料制孔刀具A处局部放大图，图5是本专利技术复合材料制孔刀具C-C剖视图，图6是本专利技术复合材料制孔刀具D-D剖视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作详细说明，请参阅图1至图6。一种新型复合材料制孔刀具，其特征在于，由钻头1、过渡段2、锯齿形铰刀3、铰刀4、研磨段5和柄部6组成。钻头1切削刃为硬质合金材料，其余部分为高速钢材料。所述钻头1结构与普通麻花钻结构相同，主切削刃的顶角2φχ为130°±2°，其外圆直径为d1。所述锯齿形铰刀3和铰刀4结构与机用铰刀结构相同，其外圆直径均为d2。锯齿形铰刀3外圆表面设有锯齿形状的切削刃，角度为60°。所述研磨段5其外圆表面电镀有一层人造金刚砂，其外圆直径为d。所述锯齿形铰刀3和铰刀4结构中的切削刃数量为3～6条，根据刀具直径大小确定。所述钻头1外圆d1、锯齿形铰刀3和铰刀4外圆d2、研磨段5外圆d，各外圆直径有如下关系：d1＜d2＜d，相邻之差不大于1mm,d为所要加工孔的最终尺寸。所述柄部6的形状与标准麻花钻相同，分为锥柄和柱柄两种，根据刀具直径大小确定。实际操作时，可装在各种钻床或手电钻上使用，不加冷却液。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型复合材料制孔刀具，其特征在于：由钻头[1]、过渡段[2]、锯齿形铰刀[3]、铰刀[4]、研磨段[5]和柄部[6]组成，钻头[1]的切削刃为硬质合金材料，研磨段[5]外圆表面电镀有一层人造金刚砂，刀具其余部分为高速钢材料，锯齿形铰刀[3]外圆表面有纵向锯齿形状的切削刃，锯齿角度为60°。

【技术特征摘要】
1.一种新型复合材料制孔刀具，其特征在于：由钻头[1]、过渡段[2]、锯齿形铰刀[3]、铰刀[4]、研磨段[5]和柄部[6]组成，钻头[1]的切削刃为硬质合金材料，研磨段[5]外圆表面电镀有一层人造金刚砂，刀具其余部分为高速钢材料，锯齿形铰刀[3]外圆表面有纵向锯齿形状的切削刃，锯齿角度为60°。2.根据权利要求1所述的一种新型复合材料制孔刀具，其特征在于：所述钻头[1]结构与标准麻花钻结构相同，主切削刃采用双顶角新型群钻形式，主切削刃顶角2φχ为135°，副切削刃顶角2φ为110°。3.根据权利要求1所述的一种新型复合材料制孔刀具，其特征在于：所述锯齿形铰刀[3]和铰刀[4]结构与机用铰刀结构相同，其外圆直径均...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴继东，秦武，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：江西;36