[实用新型]一种多刃尖-鱼鳞细齿状钻铣复合刀具

说明书

本实用新型提供了一种多刃尖‑鱼鳞细齿状钻铣复合刀具，用于加工碳纤维复合材料，由钻头部分、铣刀部分与刀柄组成，其在钻头部分的外圆周面上沿轴向加工两条旋向相同的第一螺旋槽，钻头部分具有多刀尖，多刀尖由两条轴向对称切削刃形成，两条切削刃通过横刃连接；铣刀部分由左右螺旋交错的第二左、右螺旋槽形成的鱼鳞细齿构成，左右螺旋交错的第二左、右螺旋槽的倾角自钻头部分与铣刀部分结合处到铣刀部分与刀柄的结合处渐变增大，左右螺旋交错的第二左、右螺旋槽的间距相异；每个鱼鳞细齿包含了左螺旋刃和右螺旋刃。本实用新型可以有效的降低加工过程中的轴线力、减小切削量和切削力，从而减少制孔缺陷，提高加工效率、加工质量。

技术领域

本实用新型属于钻削、螺旋铣削复合制孔工具技术领域，特别涉及一种用于加工碳纤维复合材料的多刃尖-鱼鳞细齿状钻铣复合刀具。

背景技术

碳纤维增强复合材料(CFRP)因为其优异的比强度、比模量等性能，在航空航天高新技术领域具有广阔的应用前景。目前制孔工艺对CFRP的加工大多采用钻-扩-铰-锪多刀、多工序制孔，不仅繁琐、制孔效率低下，且由于CFRP 具有各向异性和层间连接强度差等特点，在孔出、入口侧表层材料容易产生分层、毛刺、撕裂等加工缺陷，这些缺陷均严重制约着CFRP材料在航空航天领域高端产品中的推广与应用。为尽可能减小制孔缺陷、提高制孔效率，遵循一体化制孔原则，可采用钻-铣复合刀具进行螺旋制孔的工艺。该工艺在螺旋铣孔前预先钻基孔，既能利用钻削高效、高去除率特性，又可确保在螺旋铣孔中避免刀具底刃对表层材料的整体推力。同时，在螺旋铣孔中极大地减小切削量和切削力，确保螺旋铣孔中不产生新的缺陷，达到完全去除缺陷的工艺效果。因此，为实现钻-铣复合刀具与理想的钻-铣复合螺旋制孔技术相结合的目的，必须设计出与工艺相匹配的钻铣一体化刀具。

授权公告号为CN 207358223 U的中国实用新型公开了一种用于CFRP的具有直刃型刀片的钻头，该钻头主体外圆周面上沿轴向加工两条旋向相同螺旋槽，两螺旋槽在钻头主体头部分别依次连接具有钻尖部、扩孔部、多刃尖部和倾角扩孔部的直刃形刀片；钻尖部处两条切削刃通过横刃连接。尽管该钻头能够进行切削加工，获得一定的制孔效果，但无法实现钻-铣复合螺旋制孔技术。

授权公告号为CN 202715874 U的中国实用新型专利公开了一种鱼鳞型微齿铣刀，由刀具和柄部构成，刀具采用两齿立铣刀结构，螺旋角为5°，刀具前端采用锥尖结构并开后角，端刃开端齿，端刃第一后角为10°～14°，端刃第二后角为25°～30°，在立铣刀的圆周开左右螺旋交错的小齿，螺旋角为30°～ 40°，开圆周上左右螺旋交错的小齿时采取左右旋齿数相差为1，齿槽角为45°～60°，圆周刃上的小齿前角为3°～8°尽管该铣刀能够进行铣削加工，获得一定的铣削效果，但无法实现钻-铣复合螺旋制孔技术。

实用新型内容

针对现有制孔刀具难以避免毛刺、分层及由于多刀、多工序使得加工效率低下的问题，本实用新型旨在提供一种用于加工碳纤维增强复合材料的多刃尖 -鱼鳞细齿状钻铣复合刀具，以解决碳纤维增强复合材料钻削过程中易分层、毛刺及加工工序繁杂等问题，从而提高碳纤维增强复合材料制孔加工质量和生产效率。

本实用新型采用的技术方案是：

一种多刃尖-鱼鳞细齿状钻铣复合刀具，用于加工碳纤维复合材料，由钻头部分、铣刀部分与刀柄组成，其中所述铣刀部分位于所述钻头部分与所述刀柄之间，其特征在于，在所述钻头部分的外圆周面上沿轴向加工两条第一螺旋槽，两条第一螺旋槽的旋向相同，所述钻头部分具有多刀尖，所述多刀尖由两条轴向对称切削刃形成，两条切削刃通过横刃连接；所述铣刀部分由左右螺旋交错的第二左螺旋槽和第二右螺旋槽形成的鱼鳞细齿构成，左右螺旋交错的第二左螺旋槽和第二右螺旋槽的倾角自钻头部分与铣刀部分结合处到铣刀部分与刀柄的结合处渐变增大，左右螺旋交错的第二左螺旋槽和第二右螺旋槽的间距相异；每个鱼鳞细齿包含了左螺旋刃和右螺旋刃。