[实用新型]用于玻璃钢复合材料加工的硬质合金钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻头，具体是指一种用于玻璃钢复合材料加工的硬质合金钻头。

背景技术

在飞机制造业中，一方面希望尽可能的减轻飞机的自身重量，另一方面又要保证飞机结构件具有足够的强度，因此，诸如玻璃钢、芳纶、蜂窝板等一类的比重小、强度高的复合材料在航空制造业中的应用是非常广泛的。这一类材料具有的共同特点是：纤维角度纵横叠加，强度高，比重小；切削时产生较大的弹性变形，增大了与刀具的摩擦，产生的热量多；导热系数低，切屑带走的热量少，散热条件极差，加工时产生的切削热几乎都集中在刀具的切削刃部位；纤维方向夹角不同，线膨胀系数不同，加工表面易产生应力集中，极易产生起毛翻边现象；用特殊的胶将纵横叠加的纤维粘压在一起，不能随意使用冷却液，以免对胶的腐蚀。

该类复合材料常见的加工方式是钻、扩、铰、锪。根据玻璃钢等复合材料的特点，该类材料的加工刀具切削刃应该锋利，以尽量减少切削力和切削温度，使材料能够被轻松切割；孔加工刀具的倒锥要大，以减少刀齿外圆与已加工孔之间的摩擦和挤压，减少摩擦热，防止由于摩擦、挤压产生的起毛翻边和烧糊现象；有合理的切削刃锥角，尽量减少或消除径向切削力，以减少对加工孔壁的横向挤压，防止由于挤压产生的起毛翻边；切削刃耐磨性及红硬性要好，以便能长久保持锋利的切削刃。

由于该类复合材料加工的特殊性，对加工刀具的研究设计成为解决材料加工难题的关键。目前，该类复合材料的加工刀具主要依靠国外进口和国内仿制，加工刀具基本能够满足复合材料的加工要求。然而，对于某些加工刀具包括进口刀具其使用效果却不尽人意，用于玻璃钢复合材料加工的进口硬质合金钻头就是其中之一。该硬质合金钻头本体设置有两个不同功能的切削刃，其中一个切削刃用于环形槽的切削加工，以套除环形槽内的材料；另一个切削刃用于被钻削孔的切割加工，以保证被钻削孔的尺寸精度和粗糙度。用于被钻削孔切割加工的切削刃相对于另一个切削刃在钻头轴向有一个提前量t，因此钻头在工作中首先由该切削刃对被钻削孔边沿进行切割，再由另一个切削刃沿孔切出环形槽；当切削刃通过被切工件整个厚度时，环形槽内部的部分材料被套出与被切工件脱落，被钻削孔的钻削加工即可完成。

上述硬质合金钻头存在的主要问题是：切削刃口不够锋利，玻璃钢纤维不能轻松切割，被钻削孔粗糙，上下孔口翻边有纤维毛刺，钻削中切削阻力较大，切削温度较高，刀具耐用度不高，容屑不好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种用于玻璃钢复合材料加工的新型硬质合金钻头，该钻头通过对切削刃的数量、切削刃的轴向前角和切削刃的宽度进行改进，提高了切削刃的锋利程度，降低了切削力和切削温度，彻底杜绝了由于上下孔口翻边造成的纤维毛刺，提高了被钻削孔的表面质量，从而满足玻璃钢复合材料的钻削加工要求；同时，钻头的耐用度也得到大幅度的提高。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：用于玻璃钢复合材料加工的硬质合金钻头，主要由钻头本体构成，所述钻头本体一端设置有一个用于环形槽切削加工的第一切削刃、以及至少两个用于被钻削孔切割加工的第二切削刃。

所述第二切削刃的数量优选设计为两个，但不局限于两个，也可根据实际钻削加工要求另行设计。

所述第一切削刃的轴向前角γ为18°～22°，且轴向前角γ优先设计为20°，但不局限于20°，也可根据实际情况另行选择18°～22°之间的角度。

上述第一切削刃的轴向前角γ为：第一切削刃前刀面和钻头中心线所形成的夹角，其反应出第一切削刃与钻头中心线的位置关系。

所述第一切削刃的宽度E为1.9mm。

综上所述，本实用新型具有的优点为：通过对切削刃的数量、切削刃的轴向前角和切削刃的宽度进行改进，提高了切削刃的锋利程度，降低了切削力和切削温度，彻底杜绝了由于上下孔口翻边造成的纤维毛刺，提高了被钻削孔的表面质量，从而满足玻璃钢复合材料的钻削加工要求；同时，钻头的耐用度也得到大幅度的提高。

附图说明

图1为实施例1中增加第二切削刃数量后的结构示意图；

图2为实施例1中增加第一切削刃轴向前角γ后的结构示意图；

图2为实施例1中增加第一切削刃宽度E后的结构示意图

附图中标记及相应的零部件名称：1—钻头本体；2—第一切削刃；3—第二切削刃；4—容屑槽。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

实施例：