[发明专利]一种渐次切削钻头及基于渐次切削钻头的CFRP制孔方法

权利要求书

1.一种渐次切削钻头，其特征在于，包括钻头本体，从所述钻头本体的前端至后端依次设置有第一主切削区(11)、第二主切削区(12)、连续副切削区(13)和刀柄夹持区(14)，所述第一主切削区(11)具有锥度角为α的锥度，所述第二主切削区(12)具有锥度角为β的锥度，所述钻头本体的外周上设有排屑直槽(5)，所述排屑直槽(5)从所述第一主切削区(11)延伸至所述连续副切削区(13)，位于所述第一主切削区(11)的所述排屑直槽(5)的朝着切削方向的槽边为第一主切削刃(1)，所述第二主切削区(12)的周侧设有多微刃结构，所述多微刃结构包括多个均匀排布的微刃(3)，位于所述连续副切削区(13)的所述排屑直槽(5)的朝着切削方向的槽边为副切削刃(4)；

每个所述微刃(3)上朝着切削方向的面为所述微刃(3)的前刀面，每个所述微刃(3)具有两个后刀面，第一后刀面与所述微刃(3)的所述前刀面相交，所述第一后刀面与切削方向形成的夹角为第一后角，第二后刀面与所述微刃(3)的所述第一后刀面相交，所述第二后刀面与切削方向形成的夹角为第二后角，所述微刃(3)的所述第一后角为6°-12°，所述微刃(3)的所述第二后角为25°-30°，所述微刃(3)的所述前刀面和所述微刃(3)的切削方向形成的所述微刃(3)的前角为0°-5°；

多个所述微刃(3)沿从所述第二主切削区(12)的前端延伸至后端的螺旋线分布，所述螺旋线的升角为30°-40°；

多个所述微刃(3)在所述螺旋线上等间距分布；

沿所述钻头本体周向分布的所述微刃(3)之间形成多个第一容屑槽(6)，沿所述钻头本体轴向分布的所述微刃(3)之间形成多个第二容屑槽(7)，所述第二容屑槽(7)与所述第一容屑槽(6)相交；

所述第一容屑槽(6)的截面为三角形，其所在锥面的一边的对角为60-80°，所述第一容屑槽(6)的槽间距为2.5-3.5mm，槽深为1-1.5mm；所述第二容屑槽(7)的槽间距为1-2.5mm，槽深为1-1.5mm。

2.根据权利要求1所述的渐次切削钻头，其特征在于，锥度角α为110°-120°，锥度角β为10°-30°。

3.根据权利要求1所述的渐次切削钻头，其特征在于，所述排屑直槽(5)设有多条，多条所述排屑直槽(5)沿所述钻头本体的周向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的渐次切削钻头，其特征在于，所述排屑直槽(5)设有两条。

5.根据权利要求1所述的渐次切削钻头，其特征在于，多个位于同一垂直于所述钻头本体轴线的平面的所述微刃(3)至所述钻头本体轴线的距离相等。

6.一种基于权利要求1至5任一项所述的渐次切削钻头的CFRP制孔方法，其特征在于，包括五个阶段：步骤S1，用所述渐次切削钻头的所述第一主切削区(11)接触并挤压工件，在工件表面形成待加工孔的中心；步骤S2，使所述渐次切削钻头转动并进给，利用所述第一主切削刃(1)去除工件的材料；步骤S3，用所述渐次切削钻头的所述第二主切削区(12)上的多个所述微刃(3)参与切削，进行渐次切削；步骤S4，用所述渐次切削钻头的所述副切削刃(4)去除毛刺；步骤S5，所述渐次切削钻头后退离开被切削材料，制孔完成。