[发明专利]一种用于精加工航天材料的波纹螺旋铣刀

说明书

本发明提供了一种用于精加工航天材料的波纹螺旋铣刀，包括用于切削的刃部与用于夹持的柄部，所述刃部包括周刃与端刃，所述周刃之间均布有排屑槽，所述端刃之间均布有容屑槽，每个所述容屑槽连通一个排屑槽，所述周刃的切削刃口设为圆弧波浪形。本发明具有如下有益效果：通过圆弧波浪形的周刃的切削刃口，其解决了现有的刀具在精加工航天材料时，出现的粗糙度与加工精度较差的技术问题；得到了一种用于精加工航天材料的波纹螺旋铣刀，可实现对航天复材、碳纤维材料、钛合金、镍基合金等材料的精密加工。

技术领域

本发明涉及铣刀技术领域，尤其涉及一种用于精加工航天材料的波纹螺旋铣刀。

背景技术

20世纪以来，随着我国航天事业的飞速发展，碳纤维复合材料、碳/环氧复合材料、高温钛合金、高温镍基合金等材料各凭借其优势被广泛用于航天领域，而因为这些材料的应用，也导致了精加工难度提高，容易出现刀具切削阻力大、易震刀、粘屑、刀具磨损严重等现象，成为了困扰人们加工航天材料的难题之一。

传统硬质合金铣刀在对钛合金和碳纤维等材料进行加工时，由于钛合金热导率低，刀具在加工过程中，产生的热量会集聚在切削区域，导致刀具的刃口迅速发生磨损、崩裂等现象；而刀具的刃口的快速磨损会导致工件的粗糙度与加工精度变差，较高的加工温度极易产生积屑瘤，缩短刀具的使用寿命。

而碳纤维材料较高的硬度则会导致刀具在加工过程中发生快速磨损，出现工件加工分层、撕裂和毛刺等问题，即粗糙度与加工精度较差，严重时还会导致材料的报废，极大浪费人力、物力等资源。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种用于精加工航天材料的波纹螺旋铣刀，其解决了现有的刀具在精加工航天材料时，出现的粗糙度与加工精度较差的技术问题。

根据本发明的实施例记载的一种用于精加工航天材料的波纹螺旋铣刀，包括用于切削的刃部与用于夹持的柄部，所述刃部包括周刃与端刃，所述周刃之间均布有排屑槽，所述端刃之间均布有容屑槽，每个所述容屑槽连通一个排屑槽，所述周刃的切削刃口设为圆弧波浪形。

进一步的，所述刃部采用聚晶金刚石材料，所述柄部采用硬质合金，所述刃部连接在柄部一端。

进一步的，所述刃部的刀芯厚尺寸设计参数为d＝k*D，所述d为芯厚尺寸，所述D为刃部实际切削刃的径尺寸，所述k为0.7-0.85之间。

进一步的，所述排屑槽的螺旋角度为25°-35°。

进一步的，所述周刃的切削刃口参数由刃部开槽的槽前角、周刃的后角一与周刃的后角二组成，所述槽前角为8°-15°，所述后角一为2°-15°，所述后角二为20°-30°。

进一步的，所述周刃与端刃的刀尖都设为圆弧形。

进一步的，所述端刃的前刀面与刀尖圆弧形上都设有修光刃。

进一步的，所述刀尖圆弧形上的修光刃也为圆弧形，且圆弧形的所述修光刃的弧长为πR/10与3πR/10之间，所述R为修光刃的圆弧形半径；圆弧形的所述修光刃的宽度为≤0.3mm，且＞0mm。

进一步的，所述端刃前刀面上的修光刃长度范围为≤1mm，且＞0mm；所述端刃前刀面上的修光刃宽度为≤0.3mm，且＞0mm；所述端刃前刀面上的修光刃设有后角，所述后角≤1°，且＞0°。

进一步的，所述排屑槽的数量设为2-6个之间。

本发明的技术原理为：周刃的切削刃口采用圆弧波浪形，同样切深的情况下，刀具刃口与工件的实际接触面积更大，使得加工后的工件的表面粗糙度更好、加工精度更高。