[发明专利]复合材料用钻头及使用其的机械加工方法及机械加工装置

权利要求书

1.一种复合材料用钻头，其特征在于，所述的复合材料用钻头包括由下到上依次连接的钻头本体、扩孔部、精加工部、钻杆，所述的复合材料用钻头采用纳米复合配方制成，包含碳化钨粉、钴粉、三氧化二铝粉、稀土和碳化钒，其中碳化钨粉含量为87.5％，钴粉含量为7.8％，三氧化二铝粉的含量为3.5％，稀土含量为0.7％，碳化钒含量为0.4％；

所述钻头本体前端设置有切削刃，所述钻头本体上开有排屑槽，所述切削刃的刃部旋转轨迹之间形成排屑槽，所述的切削刃包括至少一个端面主切削刃和至少一个设置在所述钻头本体的外周面的区域中的副切削刃，和在外周侧连接在所述至少一个副切削刃上的外圆磨削斜边；

所述的端面主切削刃围绕钻头的纵向交错螺线式延伸，所述的副切削刃自钻头本体延伸到扩孔部；

所述的端面主切削刃，其具有至少一个限定几何形状的、带有切削面的第一切削刃，所述第一切削刃与所述钻头本体的中轴线径向间隔开地设置，其中，所述第一切削刃与所述中轴线围成埋头角，所述第一切削刃具有断屑槽，所述断屑槽由所述第一切削刃的切削面和与所述切削面相毗邻并与所述切削面围成肩角的肩面构成；

所述的扩孔部与所述的钻头本体的连接处设置有扩孔刃，在扩孔部上设置有两个钻唇和两个屑槽，每个钻唇带有一个棱面，每个屑槽在棱面附近和扩孔刃交汇，所述的棱面通过曲线斜切面向钻头本体的旋转轴线方向延伸；在所述的扩孔部的钻唇上设置有不等直径的水眼；

所述的精加工部包括外圆磨削斜边，所述的外圆磨削斜边从所述精加工部的前部区域开始，包括具有第一宽度的第一纵向部分和连接在所述第一纵向部分上且具有第二宽度的第二纵向部分；

所述第一纵向部分的宽度小于所述第二纵向部分的宽度；所述的第一纵向部分和第二纵向部分设置至少两个主切削刃和至少两个副切削刃，其中，每个主切削刃对应于一个副切削刃；

所述外圆磨削斜边的第一纵向部分的宽度在0.01mm到0.1mm的范围内，所述外圆磨削斜边的第一纵向部分的区域内设有坚硬的金刚石覆层；

所述外圆磨削斜边的第二纵向部分的宽度在0.3mm至0.8mm范围内。

2.一种使用如权利要求1所述复合材料用钻头的机械加工装置，其特征在于，所述的使用复合材料用钻头的机械加工装置包括所述的复合材料用钻头、以所述的复合材料用钻头的中心轴为中心旋转的驱动机构、对复合材料的被加工件进行支承的支承机构、使所述驱动机构及/或所述支承机构相对地移动以利用所述钻头对所述被加工件进行穿孔加工的移动机构、钻孔夹紧机构；

所述的驱动机构包括夹头和变速器，所述变速器设有用于驱动夹头的动力输出轴，所述变速器至少动力输出轴设有与夹头的夹持中心同轴且贯通的输出轴轴向中心孔，所述变速器设有用于输入动力的动力输入轴，所述动力输入轴设有与动力输出轴同轴且与输出轴轴向中心孔连通的输入轴轴向中心孔；所述的支承机构包括支承台，所述的支承台的两端贯通的限位壳体，限位壳体的一端固定设置在一基座上，在基座上开设有处于限位壳体中的容置槽，在容置槽内设置有内支承块，基座上设置有驱动内支承块上升到限位壳体中的油缸，所述内支承块的高度低于限位壳体的高度，所述内支承块可拆卸的设置在油缸伸缩端；

所述的移动机构利用至少一个安装有钻头的刀具轴使钻头运动，在工件加工期间利用工件轴使工件运动，使得加工位置进入到靠近钻头的区域中，通过刀具轴执行的运动比通过工件轴执行的运动的动态性更高；

所述的钻孔夹紧机构包含一板状的固定主体，所述的固定主体上设有一方形的固定槽口和一V形的卡合槽口，所述的固定主体包含一第一引导侧条和一第二引导侧条，所述的第一引导侧条上设有由第一定位圆槽组成的第一定位圆槽阵列，所述的第二引导侧条上设有由第二引导圆槽组成的第二引导圆槽阵列，所述的第一引导侧条的设置方向与所述的第二引导侧条相互垂直，所述的第一定位圆槽和第二引导圆槽均为半圆槽。