适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具制造技术

本发明专利技术提供适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具，包括用于进行加工的刀具本体和刀具夹持柄部，刀具本体从顶部至底部依次设有钻削部和锪窝部，钻削部、锪窝部和刀具夹持柄部一体成型，钻削部包括钻尖和切削刃，锪窝部上设有螺旋槽和锪窝刃，螺旋槽和锪窝刃之间设置有过渡圆角，切削刃包括棱边、横刃和主切削刃，钻尖对产品进行制孔，锪窝刃对制孔的产品进行锪窝加工，钻尖和锪窝刃的中心轴线位于同一直线上。本发明专利技术的刀具设计面向弱刚性设备，提高了定心能力，提高了孔径精度，并减小了钻孔过程中的震动，刀具的倒锥设计有效避免刀具与孔壁接触，提高了孔壁光洁度。

【技术实现步骤摘要】
适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具
本专利技术涉及航空航天制造自动化装配
，具体而言，涉及适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具。
技术介绍
目前，国内飞机装配工艺是采用的传统人工装配方法，先钻初孔，多次扩孔、铰孔，锪窝等。传统的钻孔工艺流程繁杂，效率低，精度差，钻孔和锪窝分步完成，同轴度差。传统的人工装配不能满足新一代飞机研制的装配要求。为了完成新一代飞机的装配任务，实现高效、长寿命设计要求，国内外采用了自动化装配代替人工装配的工艺方法，提高飞机装配质量。飞机装配是由大量的紧固件连接在一起，疲劳故障绝大部分是发生在连接孔处，提高连接孔的质量可以提高飞机的寿命。新一代飞机的研制，对飞机装配质量及寿命提出了更高的要求，飞机装配中制孔质量、制孔孔径的精度、出口毛刺大小、孔壁粗糙度直接影响到飞机装配质量，因此对自动化制孔刀具也提出了更高的要求，特别是面向常用的以机器人为代表的弱刚性制孔设备，本专利技术中“E型”切削刃设计能减小出口毛刺，小棱边宽、倒锥设计能提高孔精度及光洁度、本专利技术能有效的解决飞机装配中制孔质量不佳的问题。公开号为105642972B的专利技术涉及一种用于加工铝合金或钛合金叠层结构钻孔加工的钻铰锪一体化刀具，一种钻铰锪一体化刀具，是在刀体上依次设置钻削部、铰削部、锪窝部以及柄部，所述铰削部与锪窝部相距6～8mm；钻削部由一条横刃、两条主切削刃和两条副切削刃构成，主切削刃为直线切削刃，刃上各点的前角是一样的，后角也是一样的，在前刀面上设置有断屑槽；铰削部由两条螺旋切削刃组成；锪窝部由两条螺旋切削刃组成。该专利技术适用于传统制孔机床设备，较少考虑弱刚性制孔设备的刀具定心能力，较少考虑弱刚性设备的刀具切削力和切削振动适应能力。且其在出口毛刺控制、锪窝角度控制上也无法满足新一代飞机的自动化装配需求。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具适用于弱刚性设备(如机器人)的自动制孔，能一次完成钻孔锪窝，提高孔和锪窝的同轴度、孔径精度、孔壁光洁度、减少刀具用量、降低成本、提高效率、实现清洁无毛刺制孔，以满足新一代飞机装配的高效、高质量、长寿命要求。根据本专利技术提供的一种用于机器人制孔锪窝一体刀具，包括用于进行加工的刀具本体和刀具夹持柄部，刀具本体从顶部至底部依次设有钻削部和锪窝部，钻削部、锪窝部和刀具夹持柄部一体成型，钻削部包括钻尖和切削刃，锪窝部上设有螺旋槽和锪窝刃，螺旋槽和锪窝刃之间设置有过渡圆角，切削刃包括棱边、横刃和主切削刃，钻尖对产品进行制孔，锪窝刃对制孔的产品进行锪窝加工，钻尖和所述锪窝刃的中心轴线位于同一直线上。可选的或优选的，所述棱边为小棱边宽设计，小棱边宽是分布在刀具切削刃圆周方向，主要是减少刀具径向与孔壁摩擦，提高孔壁光洁度。可选的或优选的，所述钻尖包括多个尖刃，所述尖刃为顶角结构，所述顶角为100°～120°，定心效果好，尤其适用于大型曲率飞机零部件自动制孔装配。可选的或优选的，所述切削刃为直线型兼合E型，能精准定心，提高大型曲率飞机零部件自动制孔的孔位置度，切削穿透时产生圆片状切屑，能去除出口毛刺，所述切削刃的后角为20°，使刀具刃口锋利，减小切削力，减小薄壁弱刚性零件的变形所述切削刃刀面精抛光，使提高制孔质量。可选的或优选的，所述横刃的长度为0.2±0.02mm，减小切削力，尤其适用于弱刚性薄壁零件。可选的或优选的，所述螺旋槽呈变螺旋角度设置，所述螺旋槽槽内精抛光。可选的或优选的，所述变螺旋的螺旋角为30°～40°。可选的或优选的，所述锪窝刃为直线型锪窝刃，使锪窝角度更精准，与紧固件配合精度更高，提高飞机零部件装配寿命。可选的或优选的，所述刀具夹持柄部为高精度夹持柄部，所述高精度夹持柄部公差为h6，能够搭配任何类型的刀柄。可选的或优选的，所述刀具本体为倒锥设计，切削轻快，减小刀具与孔壁的摩擦，提高制孔质量。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1.本专利技术刀具设计提高了定心能力，提高了孔径精度，减小了钻孔过程中的震动，倒锥的设计避免刀具与孔壁接触，提高机器人制孔光洁度。2.本专利技术结构简单，设计新颖，钻孔段和锪窝段集成在一个刀具本体上，实现一次钻锪复合加工，减小制孔工序，缩短制孔工艺流程，降低刀具采购成本，提高制孔效率；3.本专利技术高效高质量的复合刀具的结构能提高孔壁光洁度，孔壁粗糙度≤Ra1.6，远优于普通的制孔刀具；4.本专利技术钻锪复合刀具的切削刃采用直线型E型平面设计，提高大型曲率飞机零部件自动制孔装配的孔位置度，切削穿透时产生圆片状切屑，能去除出口毛刺，实现无毛刺制孔；5.本专利技术提出的锪窝刃，对锪窝刃进行螺旋角修正，锪窝刃呈直线型，使锪窝角度更精准，实现锪窝角度精确控制，与紧固件配合精度更高，提高飞机零部件装配寿命；增大阶梯前角，减小切削力，提高了锪窝面质量。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具结构示意图；图2是本专利技术适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具的K向视图；图3是工件加工孔的形状示意图；图4是本专利技术适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具安装在刀柄上加工过程示意图。图中所示：1棱边、2螺旋槽、3过渡圆角、4刀具夹持柄部、5锪窝刃、6钻尖、7切削刃、8通孔、9锪窝孔、10第二过渡圆角、11刀柄。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具，包括用于进行加工的刀具本体和刀具夹持柄部，刀具本体从顶部至底部依次设有钻削部和锪窝部，钻削部、锪窝部和刀具夹持柄部一体成型，钻削部包括钻尖和切削刃，锪窝部上设有螺旋槽和锪窝刃，螺旋槽和锪窝刃之间设置有过渡圆角，切削刃包括棱边、横刃和主切削刃，钻尖对产品进行制孔，锪窝刃对制孔的产品进行锪窝加工，钻尖和所述锪窝刃的中心轴线位于同一直线上。作为本专利技术一种优选的实施方式，所述棱边为小棱边宽设计，小棱边宽是分布在刀具切削刃圆周方向，主要是减少刀具径向与孔壁摩擦，提高孔壁光洁度，适用于弱刚性制孔设备。作为本专利技术一种优选的实施方式，所述钻尖包括多个尖刃，所述尖刃为顶角结构，所述顶角为100°～120°，定心效果好，尤其适用于大型曲率飞机零部件自动制孔装配，适用于弱刚性制孔设备。作为本专利技术一种优选的实施方式，所述切削刃为直线型兼合E型，能精准定心，提高大型曲率飞机零部件自动制孔的孔位置度，切削穿透时产生圆片状切屑，能去除出口毛刺，所述切削刃的后角为20°，使刀具刃口锋利，减小切削力，减小薄壁弱刚性零件的变形所述切削刃刀面精抛光，使提高制孔质量，适用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具，其特征在于：包括用于进行加工的刀具本体和刀具夹持柄部，所述刀具本体从顶部至底部依次设有钻削部和锪窝部，所述钻削部、锪窝部和刀具夹持柄部一体成型，所述钻削部包括钻尖和切削刃，所述锪窝部上设有螺旋槽和锪窝刃，所述螺旋槽和所述锪窝刃之间设置有过渡圆角，所述切削刃包括棱边、横刃和主切削刃，所述钻尖对产品进行制孔，所述锪窝刃对制孔的产品进行锪窝加工，所述钻尖和所述锪窝刃的中心轴线位于同一直线上。/n

【技术特征摘要】
1.适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具，其特征在于：包括用于进行加工的刀具本体和刀具夹持柄部，所述刀具本体从顶部至底部依次设有钻削部和锪窝部，所述钻削部、锪窝部和刀具夹持柄部一体成型，所述钻削部包括钻尖和切削刃，所述锪窝部上设有螺旋槽和锪窝刃，所述螺旋槽和所述锪窝刃之间设置有过渡圆角，所述切削刃包括棱边、横刃和主切削刃，所述钻尖对产品进行制孔，所述锪窝刃对制孔的产品进行锪窝加工，所述钻尖和所述锪窝刃的中心轴线位于同一直线上。


2.根据权利要求1所述的适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具，其特征在于：所述棱边为小棱边宽设计，所述小棱边宽分布在所述刀具切削刃的圆周方向。


3.根据权利要求1所述的适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具，其特征在于：所述钻尖包括多个尖刃，所述尖刃为顶角结构，所述顶角为100°～120°。


4.根据权利要求1所述的适用于弱刚性设备的自动制孔锪窝刀具，其特征在于：所述切削刃为直线型兼合E型，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：章易镰，王宇晗，吕振华，
申请(专利权)人：上海拓璞数控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31