[发明专利]一种复合材料与金属叠层结构的正向-反向进给螺旋铣孔方法

权利要求书

1.一种复合材料与金属叠层结构的正向-反向进给螺旋铣孔方法，其特征在于具有如下步骤：

S1、刀具正向进给螺旋铣预加工孔，预加工孔的孔径为D1，D1＜D，D为待加工的通孔的最终孔径，直至刀具的切削部的后端切削区伸出出口侧；

S2、单次或多次调节刀具偏心量，从出口侧反向进给螺旋铣孔，铣出孔径为D的通孔；

所述步骤S1具有如下步骤：

S11、计算预加工孔的孔径D1；

S12、选取刀具；

S13、装夹待加工工件和所述刀具；

S14、将所述刀具偏心量调节至e1＝(D1-d)/2，其中，d为所述刀具的切削部的直径，驱动所述刀具从入口侧正向进给螺旋铣孔，铣出孔径为D1的预加工孔，直至所述刀具的切削部的后端切削区伸出出口侧；

所述步骤S11中，D1的计算方法为：根据待加工的通孔的孔径D，加工要求的损伤区域径向单边最大宽度K和由以往实验数据和生产经验确定的螺旋铣预加工孔产生的损伤区域径向单边最大宽度K1，则D1满足：

D1<D+2×K-2×K1，D1具体数值根据实际情况确定；

所述步骤S2具有如下步骤：

S21、若D-Di<d-d0，将所述刀具偏心量调节至e＝(D-d)/2，从出口侧反向进给螺旋铣孔，铣出孔径为D与预加工孔同轴的孔，得到待加工的通孔，加工完毕，其中，Di为前一次螺旋铣孔后，出口侧的孔径，d为所述刀具的切削部的直径，d0为所述刀具的颈部的直径，i＝1，2，3，4……；

若D-Di≥d-d0，将所述刀具偏心量调节至e(i+1)满足ei<e(i+1)<ei+(d-d0)/2，从出口侧反向进给螺旋铣孔，铣出与预加工孔同轴的通孔，将所述刀具偏心量调节至e0<e(i+1)，正向进给，使所述刀具的切削部的后端切削区伸出出口侧，其中，Di为前一次螺旋铣孔后，出口侧的孔径，d为所述刀具的切削部的直径，d0为所述刀具的颈部的直径，ei为出口侧产生孔径为Di的孔时，所述刀具偏心量，e(i+1)为本次螺旋铣孔时，所述刀具偏心量，i＝1，2，3，4……；

S22、重复步骤S21。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料与金属叠层结构的正向-反向进给螺旋铣孔方法，其特征在于：

所述步骤S12中，刀具的选取方法为：刀具包括切削部、颈部和柄部，切削部包括前端切削区、圆周切削区和后端切削区，切削部的直径d满足D1/2<d<D1，颈部直径d0满足d0<d，颈部的长度h>H，H为待加工的通孔的孔深，正向进给至所述刀具的切削部的后端切削区伸出出口侧时，柄部未进入孔内。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料与金属叠层结构的正向-反向进给螺旋铣孔方法，其特征在于：所述待加工工件为叠层结构，包括至少一层复合材料和至少一层金属材料。

4.根 据权利要求1所述的一种复合材料与金属叠层结构的正向-反向进给螺旋铣孔方法，其特征在于：所述刀具的驱动装置为加工中心或具有偏心量自动调节功能的螺旋铣专用设备或其他可驱动刀具实现所需运动的加工设备。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料与金属叠层结构的正向-反向进给螺旋铣孔方法，其特征在于：

所述步骤S21中，从出口侧反向进给螺旋铣孔的方法为：刀具自身高速旋转的同时，沿螺旋轨迹向出口侧进给，利用所述刀具的切削部的后端切削区对出口侧进行螺旋铣削。