[发明专利]用于叠层结构零件整体制孔的多阶梯多刃刀具

摘要

本发明用于叠层结构零件整体制孔的多阶梯多刃刀具属于机械加工中钻削工具技术领域，涉及一种叠层结构零件高质量整体制孔的多阶梯多刃刀具。刀具具有此刀具具有由预钻孔主切削刃包络线形成的预钻孔切削区、扩孔主切削刃包络线形成的扩孔切削区、包络线为金属终孔尺寸的金属铰孔切削区、包络线为复材终孔尺寸的复材铰孔切削区、变径区和夹持区构成了刀具的多阶梯多刃结构，每级阶梯具有特定的刃型、螺旋角和刀径。该刀具是一种具有钻、扩、铰功能为一体的多阶梯多刃钻头，特别适用于碳纤维增强复合材料或金属叠层结构零件的加工，高质量、高效率整体低损伤制孔，降低生产成本，提高加工效益。

主权项

一种用于叠层结构零件整体制孔的多阶梯多刃刀具，其特征是，此刀具具有由预钻孔主切削刃(1)包络线形成的预钻孔切削区(A)、扩孔主切削刃(2)包络线形成的扩孔切削区(B)、包络线为金属终孔尺寸的金属铰孔切削区(C)、包络线为复材终孔尺寸的复材铰孔切削区(D)、变径区(E)和夹持区(F)构成了刀具的多阶梯多刃结构，每级阶梯具有特定的刃型、螺旋角和刀径；预钻孔切削区(A)有2条预钻孔主切削刃(1)和2条预钻孔副切削刃(2)，预钻孔切削区(A)的刀具直径D1是扩孔切削区(B)的刀具直径D2的0.5～0.7倍；预钻孔切削区(A)的螺旋角为第一螺旋角α；扩孔切削区(B)有2条扩孔主切削刃(3)和2条扩孔副切削刃(4)，扩孔副切削刃(4)后段为过渡区(H)，这段区域采用圆弧曲线与金属铰孔切削刃(5)连接；扩孔切削区(B)的刀具直径D2是金属铰孔切削区(C)的刀具直径D3的0.97～0.99倍；扩孔切削区(B)的螺旋角与预钻孔切削区(A)的螺旋角相同；金属铰孔切削区(C)有3～4条金属铰孔切削刃(5)，其螺旋角为β，金属铰孔切削区(C)的刀具直径D3为金属部分终孔尺寸，该区域长度为所加工金属厚度的1.1～1.5倍，金属铰孔切削区(C)加工时不会进入复材部分；复材铰孔切削区(D)有5～8条复材铰孔副切削刃(6)，其螺旋角为直径为D4，复材铰孔切削区(D)的螺旋角小于金属铰孔切削区(C)的螺旋角β，复材铰孔切削区(D)在加工时不会进入金属部分；复材铰孔切削区(D)的刀具直径D4大于复材部分终孔尺寸，即刀具直径D4大于金属铰孔切削区(C)的刀具直径D3，复材铰孔切削区(D)的长度为复材厚度的0.8～0.9倍；变径区(E)在复材铰孔切削区(D)的尾端为变径结构，变径区(E)的轴向长度为复材铰孔切削区(D)轴向长度的1/2，变径区(E)的直径为D5。