一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，其特征在于，包括如下步驟：在蜂窩夾層復合材料上劃出待鉆孔的十字中心線；以十字中心線為軸心鉆出初孔；以初孔為導引至少一次套料鉆出成孔。本發(fā)明的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，將鉆制大直徑孔的步驟至少分成兩次鉆出，鉆制初孔時減小鉆頭頂角以增大切削刃長度，改善散熱條件，減小橫刃寬度，以降低鉆削軸向力；后續(xù)鉆制工序中采用套料鉆來減小切削量，從而降低了鉆削軸向力，避免了加工中產生層間分層缺陷。
【專利說明】一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，尤其涉及一種在蜂窩夾層復合材料上鉆制較大孔的加工方法。
【背景技術】
[0002]蜂窩夾層結構的復合材料由于具有較高的比強度和較好的隔熱、耐沖擊等優(yōu)點在航空、航天、土建等許多領域應用極廣，主要是用作代替鋼材的結構材料。蜂窩夾層復合材料一般是由上下面板中間夾一比較厚的蜂窩芯所構成，蜂窩芯的網格形式有正六邊形、正方形、菱形等，材料可以是紙、玻璃布、鋁合金、芳綸紙等，面板可采用膠合板、纖維板、鋁合金板、玻璃鋼板等等，當在蜂窩夾層復合材料上鉆孔時，由于蜂窩夾層復合材料具有層間強度低、各向異性、硬度高、脆性大等特點，易產生層間分層、出入端纖維劈裂等鉆孔缺陷，尤其是加工直徑較大的孔(如直徑大于8毫米的孔)、加工螺栓沉孔或臺階孔時，由于鉆削軸向力會隨著鉆頭直徑的加大而急劇增大，因而更容易產生層間分層缺陷。

【發(fā)明內容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術的鉆制直徑較大的孔容易產生層間分層缺陷，本發(fā)明提供了一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，本發(fā)明的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，包括如下步驟:在蜂窩夾層復合材料上劃出待鉆孔的十字中心線；以十字中心線為軸心鉆出初孔；以初孔為導引至少一次套料鉆出成孔。
[0004]所述的以十字中心線為軸心鉆出初孔的步驟中使用的鉆削工具是麻花鉆。
[0005]所述的麻花鉆的頂角小于118°。
[0006]所述的以初孔為導引至少一次套料鉆出成孔的步驟中使用的鉆削工具是套料鉆。
[0007]所述的套料鉆包括鉆套和鉆桿，其特征在于，所述的鉆套是管狀，鉆套一端設置有切削刃，鉆套另一端設置有內螺紋，所述的鉆桿是階梯桿，前端是初孔導桿，在所述的初孔導桿上制有與鉆套的內螺紋螺接的外螺紋，所述的鉆桿的后端是與氣鉆夾持部匹配的鉆柄。
[0008]所述的切削刃沿鉆套圓周等分布置，切削刃間的管壁開有容屑槽，管壁的內壁和外壁都制出倒錐。
[0009]所述的倒錐取0.5°。
[0010]所述的鉆套的切削刃的前角是6°，后角是15°?18。，向心偏角取3°，端隙角
取6。?8。。
[0011]所述的鉆套的切削刃涂有金剛石P⑶(即Polycrystalline diamond,聚晶金剛石)材料涂層。
[0012]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術具有如下積極效果，本發(fā)明的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，將鉆制大直徑孔的步驟至少分成兩次鉆出，鉆制初孔時減小鉆頭頂角以增大切削刃長度，改善散熱條件，減小橫刃寬度，以降低鉆削軸向力；后續(xù)鉆制工序中采用套料鉆來減小切削量，從而降低了鉆削軸向力，避免了加工中產生層間分層缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0014]圖1是本發(fā)明的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法的套料鉆的示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法的套料鉆的鉆套的示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法的套料鉆的鉆桿的示意圖。
[0017]示意圖。
[0018]圖中:1.鉆套，2.鉆桿，21.初孔導桿，22.鉆柄，23.外螺紋。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，包括如下步驟:在蜂窩夾層復合材料上劃出待鉆孔的十字中心線；以十字中心線為軸心鉆出初孔；以初孔為導引至少一次套料鉆出成孔。
[0020]所述的以十字中心線為軸心鉆出初孔的步驟中使用的鉆削工具是麻花鉆。
[0021]所述的麻花鉆的頂角小于118°。
[0022]所述的以初孔為導引至少一次套料鉆出成孔的步驟中使用的鉆削工具是套料鉆。
[0023]圖1、圖2和圖3示出了套料鉆，包括鉆套I和鉆桿2，其特征在于，所述的鉆套I是管狀，鉆套I 一端設置有切削刃，鉆套I另一端設置有內螺紋，所述的鉆桿2是階梯桿，前端是初孔導桿21，在所述的初孔導桿21上制有與鉆套I的內螺紋螺接的外螺紋23，所述的鉆桿2的后端是與氣鉆夾持部匹配的鉆柄22。
[0024]所述的切削刃沿鉆套I圓周等分布置，切削刃間的管壁開有容屑槽，管壁的內壁和外壁都制出倒錐。
[0025]所述的倒錐取0.5°，形成了切削刃的側隙角。
[0026]圖2中，a是切削刃的前角，b是切削刃的后角，所述的鉆套I的切削刃的前角是6°，后角是15°?18°，向心偏角取3°，端隙角取6°?8°。
[0027]所述的鉆套I的切削刃涂有金剛石PCD(即Polycrystalline diamond,聚晶金剛石)材料涂層。
[0028]套料制孔時采用較高轉速、較低進給的工藝參數(shù)，用搖臂鉆床，例如Z3040搖臂鉆床鉆孔時，通常控制在轉速2000rpm (即revolutions per minute,每分鐘的轉數(shù))、進給量0.04?0.06 (mm/r表示毫米/每轉)范圍內；用可調速風動氣鉆鎊孔時,通?？刂圃谵D速960rpm、進給量0.01?0.04mm / r范圍內，制孔質量較好。
[0029]本發(fā)明的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，將鉆制大直徑孔的步驟至少分成兩次鉆出，鉆制初孔時減小鉆頭頂角以增大切削刃長度，改善散熱條件，減小橫刃寬度，以降低鉆削軸向力；后續(xù)鉆制工序中采用套料鉆來減小切削量，從而降低了鉆削軸向力，避免了加工中產生層間分層缺陷。
【權利要求】
1.一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，其特征在于，包括如下步驟:在蜂窩夾層復合材料上劃出待鉆孔的十字中心線；以十字中心線為軸心鉆出初孔；以初孔為導引至少一次套料鉆出成孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，其特征在于，所述的以十字中心線為軸心鉆出初孔的步驟中使用的鉆削工具是麻花鉆。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，其特征在于，所述的麻花鉆的頂角小于118°。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，其特征在于，所述的以初孔為導引至少一次套料鉆出成孔的步驟中使用的鉆削工具是套料鉆。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，其特征在于，套料鉆包括鉆套(I)和鉆桿(2)，其特征在于，所述的鉆套(I)是管狀，鉆套(I) 一端設置有切削刃，鉆套(I)另一端設置有內螺紋，所述的鉆桿(2)是階梯桿，前端是初孔導桿(21)，在所述的初孔導桿(21)上制有與鉆套(I)的內螺紋螺接的外螺紋(23)，所述的鉆桿(2)的后端是與氣鉆夾持部匹配的鉆柄(22)。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，其特征在于，所述的切削刃沿鉆套(I)圓周等分布置，切削刃間的管壁開有容屑槽，管壁的內壁和外壁都制出倒錐。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，其特征在于，所述的倒錐取0.5°。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，其特征在于，所述的鉆套(I)的切削刃的前角是6°，后角是15°?18°，向心偏角取3°，端隙角取6°?8°。
9.根據(jù)權利要求5至8所述的任一一種蜂窩夾層復合材料的制孔方法，其特征在于，所述的鉆套(I)的切削刃涂有金剛石P⑶(即Polycrystalline diamond,聚晶金剛石)材料涂層。
【文檔編號】B26F1/16GK103586500SQ201310536985
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權日:2013年11月4日
【發(fā)明者】余渝, 王恩富, 羅水均 申請人:中航成飛民用飛機有限責任公司