專(zhuān)利名稱(chēng)：用于玻璃鋼復(fù)合材料加工的硬質(zhì)合金鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉆頭，具體是指一種用于玻璃鋼復(fù)合材料加工的硬質(zhì)合金鉆 頭。
背景技術(shù)：
在飛機(jī)制造業(yè)中，一方面希望盡可能的減輕飛機(jī)的自身重量，另一方面又要保證 飛機(jī)結(jié)構(gòu)件具有足夠的強(qiáng)度，因此，諸如玻璃鋼、芳綸、蜂窩板等一類(lèi)的比重小、強(qiáng)度高的復(fù) 合材料在航空制造業(yè)中的應(yīng)用是非常廣泛的。這一類(lèi)材料具有的共同特點(diǎn)是纖維角度 縱橫疊加，強(qiáng)度高，比重小；切削時(shí)產(chǎn)生較大的彈性變形，增大了與刀具的摩擦，產(chǎn)生的熱量 多；導(dǎo)熱系數(shù)低，切屑帶走的熱量少，散熱條件極差，加工時(shí)產(chǎn)生的切削熱幾乎都集中在刀 具的切削刃部位；纖維方向夾角不同，線(xiàn)膨脹系數(shù)不同，加工表面易產(chǎn)生應(yīng)力集中，極易產(chǎn) 生起毛翻邊現(xiàn)象；用特殊的膠將縱橫疊加的纖維粘壓在一起，不能隨意使用冷卻液，以免對(duì) 膠的腐蝕。該類(lèi)復(fù)合材料常見(jiàn)的加工方式是鉆、擴(kuò)、鉸、锪。根據(jù)玻璃鋼等復(fù)合材料的特點(diǎn)，該 類(lèi)材料的加工刀具切削刃應(yīng)該鋒利，以盡量減少切削力和切削溫度，使材料能夠被輕松切 割；孔加工刀具的倒錐要大，以減少刀齒外圓與已加工孔之間的摩擦和擠壓，減少摩擦熱， 防止由于摩擦、擠壓產(chǎn)生的起毛翻邊和燒糊現(xiàn)象；有合理的切削刃錐角，盡量減少或消除徑 向切削力，以減少對(duì)加工孔壁的橫向擠壓，防止由于擠壓產(chǎn)生的起毛翻邊；切削刃耐磨性及 紅硬性要好，以便能長(zhǎng)久保持鋒利的切削刃。由于該類(lèi)復(fù)合材料加工的特殊性，對(duì)加工刀具的研究設(shè)計(jì)成為解決材料加工難題 的關(guān)鍵。目前，該類(lèi)復(fù)合材料的加工刀具主要依靠國(guó)外進(jìn)口和國(guó)內(nèi)仿制，加工刀具基本能夠 滿(mǎn)足復(fù)合材料的加工要求。然而，對(duì)于某些加工刀具包括進(jìn)口刀具其使用效果卻不盡人意， 用于玻璃鋼復(fù)合材料加工的進(jìn)口硬質(zhì)合金鉆頭就是其中之一。該硬質(zhì)合金鉆頭本體設(shè)置有 兩個(gè)不同功能的切削刃，其中一個(gè)切削刃用于環(huán)形槽的切削加工，以套除環(huán)形槽內(nèi)的材料； 另一個(gè)切削刃用于被鉆削孔的切割加工，以保證被鉆削孔的尺寸精度和粗糙度。用于被鉆 削孔切割加工的切削刃相對(duì)于另一個(gè)切削刃在鉆頭軸向有一個(gè)提前量t，因此鉆頭在工作 中首先由該切削刃對(duì)被鉆削孔邊沿進(jìn)行切割，再由另一個(gè)切削刃沿孔切出環(huán)形槽；當(dāng)切削 刃通過(guò)被切工件整個(gè)厚度時(shí)，環(huán)形槽內(nèi)部的部分材料被套出與被切工件脫落，被鉆削孔的 鉆削加工即可完成。上述硬質(zhì)合金鉆頭存在的主要問(wèn)題是切削刃口不夠鋒利，玻璃鋼纖維不能輕松 切割，被鉆削孔粗糙，上下孔口翻邊有纖維毛刺，鉆削中切削阻力較大，切削溫度較高，刀具 耐用度不高，容屑不好。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種用于玻璃鋼復(fù) 合材料加工的新型硬質(zhì)合金鉆頭，該鉆頭通過(guò)對(duì)切削刃的數(shù)量、切削刃的軸向前角和切削刃的寬度進(jìn)行改進(jìn)，提高了切削刃的鋒利程度，降低了切削力和切削溫度，徹底杜絕了由于 上下孔口翻邊造成的纖維毛刺，提高了被鉆削孔的表面質(zhì)量，從而滿(mǎn)足玻璃鋼復(fù)合材料的 鉆削加工要求；同時(shí)，鉆頭的耐用度也得到大幅度的提高。本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)用于玻璃鋼復(fù)合材料加工的硬質(zhì)合金 鉆頭，主要由鉆頭本體構(gòu)成，所述鉆頭本體一端設(shè)置有一個(gè)用于環(huán)形槽切削加工的第一切 削刃、以及至少兩個(gè)用于被鉆削孔切割加工的第二切削刃。所述第二切削刃的數(shù)量?jī)?yōu)選設(shè)計(jì)為兩個(gè)，但不局限于兩個(gè)，也可根據(jù)實(shí)際鉆削加 工要求另行設(shè)計(jì)。所述第一切削刃的軸向前角Y為18° 22°，且軸向前角Y優(yōu)先設(shè)計(jì)為20°， 但不局限于20°，也可根據(jù)實(shí)際情況另行選擇18° 22°之間的角度。上述第一切削刃的軸向前角Y為第一切削刃前刀面和鉆頭中心線(xiàn)所形成的夾 角，其反應(yīng)出第一切削刃與鉆頭中心線(xiàn)的位置關(guān)系。所述第一切削刃的寬度E為1.9mm。綜上所述，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)為通過(guò)對(duì)切削刃的數(shù)量、切削刃的軸向前角和 切削刃的寬度進(jìn)行改進(jìn)，提高了切削刃的鋒利程度，降低了切削力和切削溫度，徹底杜絕了 由于上下孔口翻邊造成的纖維毛刺，提高了被鉆削孔的表面質(zhì)量，從而滿(mǎn)足玻璃鋼復(fù)合材 料的鉆削加工要求；同時(shí)，鉆頭的耐用度也得到大幅度的提高。

圖1為實(shí)施例1中增加第二切削刃數(shù)量后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例1中增加第一切削刃軸向前角Y后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例1中增加第一切削刃寬度E后的結(jié)構(gòu)示意圖附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱(chēng)1 一鉆頭本體；2—第一切削刃；3—第二切削 刃；4一容屑槽。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí) 施方式不僅限于此。實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)用新型主要由鉆頭本體1構(gòu)成，所述鉆頭本體1 一端設(shè)置有一個(gè) 用于環(huán)形槽切削加工的第一切削刃2、以及至少兩個(gè)用于被鉆削孔切割加工的第二切削刃 3。由于玻璃鋼復(fù)合材料的特性，要求鉆頭在鉆削中的切割性能要好，切割后上下孔 口不能有翻邊和纖維毛刺現(xiàn)象，用于切割的切削刃要鋒利，要盡可能的降低切削力，以減小 鉆頭對(duì)已鉆削孔表面的擠壓，保證被鉆削孔的表面質(zhì)量。為了克服上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型在 現(xiàn)有硬質(zhì)合金鉆頭的基礎(chǔ)上，增加了第二切削刃3的數(shù)量，切割的余量由所有的第二切削 刃3共同分擔(dān)，如圖1所示，在本實(shí)施例中將第二切削刃3的數(shù)量由現(xiàn)有的一個(gè)增加為兩 個(gè)，這樣，切割的余量由兩個(gè)第二切削刃3共同分擔(dān)，從而降低了切削力，降低了切削溫度。本實(shí)用新型將第一切削刃2的軸向前角γ由現(xiàn)有的15°增加為18° 22°，如圖2所示，在本實(shí)施例中第一切削刃2的軸向前角γ優(yōu)選增加為20°，由于軸向前角Y 的增大，容屑空間加大，第一切削刃2更加鋒利，切削力減小，切削溫度降低，鉆頭耐用度增 加。由于第一切削刃2的寬度E影響切出的環(huán)形槽寬度，當(dāng)寬度E較大時(shí)，切出的環(huán)形 槽寬度就寬，切除材料就多，切削力和切削溫度就大。本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有硬質(zhì)合金鉆頭的 使用情況，減小了第一切削刃2的寬度E，如圖3所示，在本實(shí)施例中第一切削刃2的寬度E 優(yōu)選減小為1. 9mm，從而使得切除的材料和切削力相應(yīng)得到大幅度的減??；除此以外，由于 減小了第一切削刃2的寬度，切削溫度下降，鉆頭耐用度進(jìn)一步增加，容屑槽4空間增加，容 屑能力提高，避免了切除材料對(duì)已鉆削孔表面的擠壓。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)現(xiàn)有硬質(zhì)合金鉆頭的切削刃進(jìn)行上述三個(gè)方面的改進(jìn)設(shè)計(jì)，從 而增加了切削刃口的鋒利程度，增大了容屑空間，降低了切削力和切削溫度，提高了被鉆削 孔的表面質(zhì)量，徹底杜絕了由于上下孔口翻邊造成的纖維毛刺，滿(mǎn)足了玻璃鋼復(fù)合材料的 鉆削加工。如上所述，便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.用于玻璃鋼復(fù)合材料加工的硬質(zhì)合金鉆頭，主要由鉆頭本體(1)構(gòu)成，其特征在于， 所述鉆頭本體(1) 一端設(shè)置有一個(gè)用于環(huán)形槽切削加工的第一切削刃(2)、以及至少兩個(gè) 用于被鉆削孔切割加工的第二切削刃(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于玻璃鋼復(fù)合材料加工的硬質(zhì)合金鉆頭，其特征在于，所 述第二切削刃(3)的數(shù)量為兩個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于玻璃鋼復(fù)合材料加工的硬質(zhì)合金鉆頭，其特征在于， 所述第一切削刃(2)的軸向前角γ為18° 22°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于玻璃鋼復(fù)合材料加工的硬質(zhì)合金鉆頭，其特征在于，所 述第一切削刃(2)的軸向前角γ為20°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于玻璃鋼復(fù)合材料加工的硬質(zhì)合金鉆頭，其特征在于， 所述第一切削刃(2)的寬度E為1.9mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于玻璃鋼復(fù)合材料加工的硬質(zhì)合金鉆頭。該硬質(zhì)合金鉆頭主要由鉆頭本體(1)構(gòu)成，所述鉆頭本體(1)一端設(shè)置有一個(gè)用于環(huán)形槽切削加工的第一切削刃(2)、以及至少兩個(gè)用于被鉆削孔切割加工的第二切削刃(3)；且第一切削刃(2)的軸向前角γ為18°～22°，第一切削刃(2)的寬度E為1.9mm。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)切削刃的數(shù)量、切削刃的軸向前角和切削刃的寬度進(jìn)行改進(jìn)，提高了切削刃的鋒利程度，降低了切削力和切削溫度，徹底杜絕了由于上下孔口翻邊造成的纖維毛刺，提高了被鉆削孔的表面質(zhì)量，從而滿(mǎn)足玻璃鋼復(fù)合材料的鉆削加工要求；同時(shí)，鉆頭的耐用度也得到大幅度的提高。
文檔編號(hào)B23B51/00GK201913287SQ20102066056
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者侯國(guó)慶, 樊華 申請(qǐng)人:成都航威精密刃具有限公司