用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭的制作方法
【專利摘要】一種用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，包括一條縱向軸線，可安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的柄部、一個(gè)切削主體和一個(gè)切削端頭。切削端頭至少含有2刃主切削部，切削主體上至少設(shè)置2條具有0°±45°螺旋角的螺旋槽。主切削部的后刀面為凹陷的弧面，其與切削端頭的鉆尖形成第一尖點(diǎn)，與切削端頭的肩部形成第二尖點(diǎn)，第一尖點(diǎn)高出第二尖點(diǎn)0.1mm～2mm。本實(shí)用新型鉆頭，對(duì)普通麻花鉆的切削部、螺旋槽和后刀面等處進(jìn)行再加工，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合材料加工中的分層，進(jìn)、出口毛刺及碎裂現(xiàn)象的完全抑制，還比傳統(tǒng)加工鉆頭的進(jìn)給速度顯著提高了30%以上。
【專利說明】用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于孔加工的刀具，尤其涉及一種鉆頭，適用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工，以改善以往對(duì)此類材料進(jìn)行加工的孔所存在的毛刺、破裂和分層等現(xiàn)象。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆頭是一類用以在實(shí)體材料上鉆削出通孔或盲孔，并能對(duì)已有的孔進(jìn)行擴(kuò)孔的刀具的總稱。其常規(guī)種類如:麻花鉆、扁鉆、深孔鉆、擴(kuò)孔鉆和中心鉆等。
[0003]目前使用的普通麻花鉆頭，往往采用鋒角值大于90度的先端。在切削過程中，尤其是對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行切削時(shí)，隨著鉆頭先端部分不斷扎入被加工材料，被加工材料承受的軸向力不斷增加。同時(shí)，纖維復(fù)合材料的材料特性，使過大的軸向力導(dǎo)致材料間發(fā)生分層和纖維斷裂，以及切削過程失效的現(xiàn)象，以至于加工中經(jīng)常性地出現(xiàn)孔壁分層、孔口毛刺和孔口碎裂等問題的發(fā)生，由此造成工件大量報(bào)廢或不合格。
[0004]為了克服過大的軸向力對(duì)纖維復(fù)合材料造成的上述問題，現(xiàn)有技術(shù)大都采用減少了鋒角的方式來解決。中國(guó)實(shí)用新型專利ZL200320125153.6在減小鋒角角度(60° -80° )的同時(shí)，在鉆頭的鉆桿和頭部之間增加了有刀刃的錐形過渡區(qū)，使鉆頭在薄壁制件上鉆孔的原理和過程發(fā)生很大的變化，而提出一種具有錐形過渡區(qū)的新型鉆頭。該技術(shù)方案在鉆桿和頭部之間有一傾斜角度為2° -8°的錐形過渡區(qū)，其上有切削材料的3-6個(gè)刀刃。該鉆頭具有鉸孔作用，消除了普通鉆頭鉆孔經(jīng)常產(chǎn)生的孔出口邊緣分層、拉毛和崩裂等問題，以及孔內(nèi)壁不光滑和起毛等各種缺陷。
[0005]這些技術(shù)采用減小鋒角角度的目的是為了減少加工中的軸向力，以克服孔口毛刺破裂和分層的現(xiàn)象。但并不能有效抑制孔口毛刺的形成，在實(shí)際加工中通常只能用于一部分復(fù)合材料的加工，并需要輔以后續(xù)工序清除毛刺。
[0006]為此，中國(guó)發(fā)明專利ZL200780024847.1在減少鋒角角度鉆頭上涂覆了 5μπι的金剛石，而提出了一種用于加工纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的鉆頭。該技術(shù)方案具有一個(gè)在10度到20度之間的鉆緣后隙角，一個(gè)約-5度到10度之間的槽口前角，一個(gè)小于0.035mm的鑿尖長(zhǎng)度，以及一個(gè)約70度到100度之間的頂點(diǎn)角。其通過附著在刀體先端的金剛石顆粒對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行磨削的加工方法來加工纖維材料，從而抑制分層和孔口毛刺。但仍存在一些缺陷，如:需要用特殊的方法將金剛石顆粒附著到刀體先端上，不但這一工藝的質(zhì)量控制復(fù)雜，而且對(duì)刀體所用材料和金剛石顆粒大小等都有嚴(yán)格要求，限制頗多；由于其上附著大量金剛石，單價(jià)往往數(shù)倍于普通刀具，且工作的轉(zhuǎn)速大約在I萬轉(zhuǎn)以上，必須配套專用高轉(zhuǎn)速機(jī)床，使用成本過高；往往只能用于12mm以上的大直徑孔加工，而航空工業(yè)大量需要的是12_以下的中小直徑孔加工，兩者并不能很好匹配，加工范圍有限。
[0007]另有一些技術(shù)被相繼提出，如:中國(guó)實(shí)用新型專利ZL200820175886.3對(duì)麻花鉆的副刃結(jié)構(gòu)和參數(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)，而提出了一種微階梯、窄刃帶、大副后角、大倒錐、正偏差、刃帶分段的多刃尖鉆頭。該技術(shù)方案以直線刃或折線刃為主刀刃，微階梯的階梯高度hv在
0.1?0.3mm之間，階梯長(zhǎng)度f4在0.2d?0.8d之間，窄刃帶寬度f I在0.1mm?0.4mm之間，副切削刃后角af在5°?60°之間，鉆頭倒錐量在0.24mm?0.32mm/100mm，，正偏差d+0.03，窄刃帶上對(duì)稱或不對(duì)稱凹槽使窄刃帶分成若干段，凹槽寬度f2在0.5?2mm之間，槽中心距f3在2mm?6mm之間。該鉆頭能對(duì)收縮的孔壁進(jìn)行切削或刮削，以保證精度，提高孔的質(zhì)量并減少孔的正反面毛刺。
[0008]又如:中國(guó)實(shí)用新型專利ZL201220592135.8在鉆頭切削部采用了三頂角設(shè)計(jì)，以減小軸向力，而提出了一種加工碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與鈦合金疊層板的鉆頭，該技術(shù)方案中，三頂角分別為:105° -118°的第一頂角，60° -65°的第二頂角和8° -11°的第三頂角。該結(jié)構(gòu)還通過徑向大前角開槽，增強(qiáng)了刀具的鋒利性能，使加工出的孔不會(huì)出現(xiàn)撕裂和毛邊現(xiàn)象。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種鉆頭，適用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工，以改善以往對(duì)此類材料進(jìn)行加工的孔所存在的毛刺、破裂和分層等現(xiàn)象。
[0010]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種鉆頭，能夠同時(shí)克服在復(fù)合材料加工中孔進(jìn)出口的毛刺、碎裂以及孔壁分層等不良現(xiàn)象，并兼顧廣泛適用性和生產(chǎn)復(fù)雜性的刀具。
[0011]本實(shí)用新型提及的纖維復(fù)合材料，是一種由連續(xù)相的基體和被基體包容的相增強(qiáng)體組成，其中以玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等材料為增強(qiáng)體復(fù)合制成的材料。常有的基體材料如:但不僅限于合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳、招、鎂、銅、鈦及其合金等。
[0012]本實(shí)用新型提供的這些鉆頭包括一個(gè)狹長(zhǎng)體構(gòu)件，具有一條縱向軸線，可安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的柄部、一個(gè)切削主體和一個(gè)切削端頭。切削端頭至少含有2刃主切削部，切削主體至少含有2刃擠壓切削部(也稱之為副切削部)。本實(shí)用新型中，“主”、“副”的用詞，是出于對(duì)不同部件表述進(jìn)行區(qū)分的必要，而非一種限定，亦無涉各自在切削中的具體作用之主次。具體的，本實(shí)用新型提供的這些鉆頭屬于一種麻花鉆。
[0013]本實(shí)用新型提供的一種鉆頭的實(shí)施方案，在切削主體上設(shè)置若干條具有0° ±45°螺旋角的螺旋槽，各個(gè)螺旋槽與切削端頭相交處形成若干主切削部，各個(gè)螺旋槽的開口側(cè)與切削主體外徑相交處形成若干擠壓切削部。優(yōu)先選擇的螺旋槽數(shù)量為2-4，如:
2、3或4。優(yōu)先選擇的擠壓切削部數(shù)量為2-4，如:2、3或4。
[0014]本實(shí)用新型所稱的外徑應(yīng)當(dāng)理解為包括切削主體外沿各處至軸線的垂直距離，以及切削端頭外沿各處至軸線的垂直距離。
[0015]螺旋槽所具有的深度為切削主體直徑的15%?60%，或選自于15%?25%、25%?35%,35%?45%和45%?60%的任一范圍。具體的，如:但不僅限于15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55% 和 60%。
[0016]各個(gè)主切削部還具有-35°?+35°徑向前角，或選自于-35°?-25。、-25°?-15°、-15。?-5°、-5。?+5°、+5。?+15。,+15° ?+25。和+25。?+35。的任一范圍。
[0017]以及3°?66。后角，或選自于3°?23。、23°?36。、36°?46。、46°?56。和56。?66。的任一范圍。
[0018]主切削部后刀面為凹陷的弧面，而在切削端頭的鉆尖形成第一尖點(diǎn)，在切削端頭的肩部形成第二尖點(diǎn)，第一尖點(diǎn)高出第二尖點(diǎn)0.1mm~2mm,優(yōu)先選擇的0.1mm~1mm。主切削部后刀面的曲率為切削端頭Φ徑的20%~50%，或選自于20%~30%、30%~40%和40%~50%的任一范圍。具體的，如:但不僅限于20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。
[0019]本實(shí)用新型提供的另一種鉆頭的實(shí)施方案，在切削主體上設(shè)置具有0° ±45°螺旋角的，且深度為切削主體直徑15%~60%的第一螺旋槽，和具有0° ±45°螺旋角的，且深度為切削主體直徑15%~60%的第二螺旋槽。第一螺旋槽與切削端頭相交處形成具有-35°~+35°徑向前角，以及3°~66°后角的第一主切削部，其開口側(cè)與切削主體外徑相交處形成第一擠壓切削部；第二螺旋槽與切削端頭相交處形成具有-35°~+35°徑向前角，以及3°~66°后角的第二主切削部，其開口側(cè)與切削主體外徑相交處形成第二擠壓切削部。
[0020]本實(shí)用新型提供的另一種鉆頭的實(shí)施方案，還包括
[0021]第一螺旋槽，設(shè)置于切削主體，深度為切削主體直徑15%~60%，具有0° ±45°螺旋角；
[0022]第二螺旋槽，設(shè)置于切削主體，深度為切削主體直徑15%~60%，具有0° ±45°螺旋角；
[0023]第三螺旋槽，設(shè)置于切削主體，深度為切削主體直徑15%~60%，具有0° ±45°螺旋角；
[0024]第一螺旋槽與切削端頭相交處形成具有-35°~+35°徑向前角，以及3°~66°后角的第一主切削部，其開口側(cè)與切削主體外徑相交處形成第一擠壓切削部；
[0025]第二螺旋槽與切削端頭相交處形成具有-35°~+35°徑向前角，以及3°~66°后角的第二主切削部，其開口側(cè) 與切削主體外徑相交處形成第二擠壓切削部；
[0026]第三螺旋槽與切削端頭相交處形成具有-35°~+35°徑向前角，以及3°~66°后角的第三主切削部，其開口側(cè)與切削主體外徑相交處形成第三擠壓切削部。
[0027]優(yōu)先選擇的，第一螺旋槽、第二螺旋槽和第三螺旋槽的結(jié)構(gòu)相同，即均具有相同的深度和相同的螺旋角。
[0028]優(yōu)先選擇的，第一主切削部、第二主切削部和第三主切削部的結(jié)構(gòu)相同，即均具有相同的徑向前角和相同的后角。
[0029]本實(shí)用新型提供的另一種鉆頭的實(shí)施方案，還包括[0030]第一螺旋槽，設(shè)置于切削主體，深度為切削主體直徑15%--60%，具有 0°±45。螺旋角；[0031]第二螺旋槽，設(shè)置于切削主體，深度為切削主體直徑15%--60%，具有 0°±45。螺旋角；[0032]第三螺旋槽，設(shè)置于切削主體，深度為切削主體直徑15%--60%，具有 0°±45。螺旋角；[0033]第四螺旋槽，設(shè)置于切削主體，深度為切削主體直徑15%--60%，具有 0°±45。螺旋角；[0034]第一螺旋槽與切削端頭相交處形成具有-35°~+35°徑向前角，以及3°~66°
后角的第一主切削部，其開口側(cè)與切削主體外徑相交處形成第一擠壓切削部；
[0035] 第二螺旋槽與切削端頭相交處形成具有-35°~+35°徑向前角，以及3°~66°后角的第二主切削部，其開口側(cè)與切削主體外徑相交處形成第二擠壓切削部；
[0036]第三螺旋槽與切削端頭相交處形成具有-35°?+35°徑向前角，以及3°?66°后角的第三主切削部，其開口側(cè)與切削主體外徑相交處形成第三擠壓切削部。
[0037]第四螺旋槽與切削端頭相交處形成具有-35°?+35°徑向前角，以及3°?66°后角的第四主切削部，其開口側(cè)與切削主體外徑相交處形成第四擠壓切削部。
[0038]優(yōu)先選擇的，第一螺旋槽、第二螺旋槽、第三螺旋槽和第四螺旋槽的結(jié)構(gòu)相同，即均具有相同的深度和相同的螺旋角。
[0039]優(yōu)先選擇的，第一主切削部、第二主切削部、第三主切削部和第四主切削部的結(jié)構(gòu)相同，即均具有相同的徑向前角和相同的后角。
[0040]本實(shí)用新型提供的各種鉆頭，優(yōu)先選擇各處外徑取值均相等的切削主體。
[0041]本實(shí)用新型提供的各種鉆頭，優(yōu)先選擇擠壓切削部的寬度為切削主體外徑周長(zhǎng)5%?30%，或選自于5%?10%、10%?15%、15%?20%和25%?30%的任一范圍。具體的，如:但不僅限于 5%、10%、15%、20%、25% 和 30%。。
[0042]本實(shí)用新型提供的各種鉆頭，以主切削部、擠壓切削部共同作用于纖維復(fù)合材料，避免了以往加工中孔進(jìn)出口嚴(yán)重的毛刺、破裂和分層等現(xiàn)象的發(fā)生，尤其是在纖維復(fù)合材料被大量使用的航空產(chǎn)品制造業(yè)，顯著降低了產(chǎn)品的不合格和報(bào)廢現(xiàn)象。
[0043]本實(shí)用新型技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的有益效果:
[0044]本實(shí)用新型提供的各種鉆頭，主切削部的后刀面采用凹陷的弧面，而在切削端頭的鉆尖形成第一尖點(diǎn)，在切削端頭的肩部形成第二尖點(diǎn)。在螺旋槽的開口側(cè)與切削主體外徑相交處形成的擠壓切削部的配合下，完全抑制復(fù)合材料加工中的分層，進(jìn)、出口毛刺及碎裂現(xiàn)象的發(fā)生。此外，還比傳統(tǒng)加工鉆頭的進(jìn)給速度顯著提高了 30%以上。
[0045]本實(shí)用新型提供的各種鉆頭，是在現(xiàn)有常見麻花鉆的基礎(chǔ)上，對(duì)其切削部、螺旋槽和后刀面等處的再加工，這些常用的麻花鉆的生產(chǎn)者即可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，而無需專門的工藝和設(shè)備，生產(chǎn)簡(jiǎn)易。由于，鉆頭的切削端頭并未附加金剛石或涂層等物質(zhì)及其加工工藝，大大降低了生產(chǎn)成本，價(jià)格適宜于工業(yè)生產(chǎn)中的大量使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1為本實(shí)用新型鉆頭一實(shí)施例的整體橫向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖2為圖1所示鉆頭一實(shí)施例的徑向放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖3為本實(shí)用新型鉆頭另一實(shí)施例的徑向放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖4為本實(shí)用新型鉆頭另一實(shí)施例的整體橫向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖5為圖4所示鉆頭的徑向放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖6A為本實(shí)用新型鉆頭在纖維復(fù)合材料上鉆出第I孔的進(jìn)口處形貌的示意圖；
[0052]圖6B為本實(shí)用新型鉆頭在纖維復(fù)合材料上鉆出第I孔的出口處形貌的示意圖；
[0053]圖7A為本實(shí)用新型鉆頭在纖維復(fù)合材料上鉆出第31孔的進(jìn)口處形貌的示意圖；
[0054]圖7B為本實(shí)用新型鉆頭在纖維復(fù)合材料上鉆出第31孔的出口處形貌的示意圖；
[0055]圖8A為普通麻花鉆頭在纖維復(fù)合材料上鉆出第I孔的進(jìn)口處形貌的示意圖；
[0056]圖SB為普通麻花鉆頭在纖維復(fù)合材料上鉆出第I孔的出口處形貌的示意圖；
[0057]圖9A為普通麻花鉆頭在纖維復(fù)合材料上鉆出第31孔的進(jìn)口處形貌的示意圖；[0058]圖9B為普通麻花鉆頭在纖維復(fù)合材料上鉆出第31孔的出口處形貌的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0059]以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。本實(shí)用新型實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。
[0060]圖1為本實(shí)用新型鉆頭一實(shí)施例的整體橫向結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1所示鉆頭的徑向結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實(shí)用新型鉆頭另一實(shí)施例的徑向結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2和圖3，如圖1所示，該鉆頭具有一條縱向軸線400，可安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的柄部300、一個(gè)切削主體200和一個(gè)切削端頭100。切削主體200上設(shè)置第一螺旋槽210和第二螺旋槽220，其各自均具有0° ±45°螺旋角C和切削主體直徑15%?60%的槽深度F。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，螺旋槽是以螺旋方式設(shè)置于切削主體的連續(xù)槽體，而切削主體的任意徑向截面均包括至少一個(gè)槽底部，相應(yīng)具有一個(gè)槽深度。各條螺旋槽的深度應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)切削軸部進(jìn)行任意徑向截面，而截面處的槽深度相對(duì)于該處的切削主體的直徑為15%?60%。本實(shí)施例中，優(yōu)先選擇的第一螺旋槽210和第二螺旋槽220的螺旋角均為33°，槽深度均為切削主體直徑的30%。
[0061]參見圖1，如圖2和圖3所示，切削端頭100含有第一主切削部110和第二主切削部120，第一主切削部的后刀面111曲率為切削端頭Φ徑的50%的凹陷弧面，在切削端頭的鉆尖形成一個(gè)第一尖點(diǎn)112，在切削端頭的肩部形成一個(gè)第二尖點(diǎn)113。第二主切削部的后刀面121曲率為切削端頭Φ徑的50%凹陷的弧面，在切削端頭的鉆尖形成第二個(gè)第一尖點(diǎn)122，在切削端頭的肩部形成第二個(gè)第二尖點(diǎn)123。
[0062]第一主切削部110和第二主切削部120均具有-35°?+35°徑向前角E，以及3°?66°后角A。本實(shí)施例中，第一主切削部110和第二主切削部120具有的徑向前角和后角取值相等。第一主切削部的后刀面111和第二主切削部的后刀面121曲率相等。第一尖點(diǎn)112，122和第二尖點(diǎn)113，123的高低差D為1mm。
[0063]第一螺旋槽210的開口側(cè)與切削主體200外徑相交處形成第一擠壓切削部211。第二螺旋槽220的開口側(cè)與切削主體200外徑相交處形成第二擠壓切削部221。優(yōu)先選擇各個(gè)擠壓切削部的寬度B為切削主體外徑周長(zhǎng)的5%?30%。本實(shí)施例中，第一擠壓切削部211和第二擠壓切削部221的寬度取值均為切削端頭外徑周長(zhǎng)的20%。
[0064]在切削中，主切削部靠近鉆尖中心的第一尖點(diǎn)112，122首先接觸被加工工件，起到了定心作用并主要施加軸向切削力，主切削部分靠近先端邊緣部分的第二尖點(diǎn)113，123主要施加徑向切削力并負(fù)責(zé)切斷纖維，擠壓切削部在切削的同時(shí)充分?jǐn)D壓并限制破碎纖維擺動(dòng)方向，由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)難以切削的纖維材料的順利切削。
[0065]圖4為本實(shí)用新型鉆頭另一實(shí)施例的整體橫向結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為圖4所示鉆頭的徑向放大結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4和圖5所示，切削主體200上設(shè)置第一螺旋槽210、第二螺旋槽220和第三螺旋槽230，其各自均具有0° ±45°螺旋角C和切削主體直徑15%?60%的槽深度F。本實(shí)施例中，優(yōu)先選擇的第一螺旋槽210、第二螺旋槽220和第三螺旋槽230均為40°，槽深度均為切削主體直徑的25%。[0066]參見圖5，切削端頭100含有第一主切削部110、第二主切削部120和第三主切削部130，第一主切削部的后刀面111曲率為切削端頭Φ徑的20%的凹陷弧面，在切削端頭的鉆尖形成一個(gè)第一尖點(diǎn)(未標(biāo)識(shí))，在切削端頭的肩部形成第二尖點(diǎn)113。第二主切削部的后刀面121曲率為切削端頭Φ徑的20%凹陷的弧面，在切削端頭的鉆尖形成第二個(gè)第一尖點(diǎn)122，在切削端頭的肩部形成第二個(gè)第二尖點(diǎn)123。第三主切削部的后刀面131曲率為切削端頭Φ徑的20%凹陷的弧面，在切削端頭的鉆尖形成第三個(gè)第一尖點(diǎn)(未標(biāo)識(shí))，在切削端頭的肩部形成第三個(gè)第二尖點(diǎn)133。
[0067]第一主切削部110、第二主切削部120和第三主切削部130均具有-35°?+35°徑向前角E，以及3°?66°后角A。本實(shí)施例中，第一主切削部110、第二主切削部120和第三主切削部130具有的徑向前角和后角取值相等。第一主切削部的后刀面111、第二主切削部的后刀面121，以及第三主切削部的后刀面131的曲率相等。第二個(gè)第一尖點(diǎn)122與第二個(gè)第二尖點(diǎn)123高低差D為1.2mm，三個(gè)第一尖點(diǎn)和三個(gè)第二尖點(diǎn)均具有相同的高低差D0
[0068]第一螺旋槽210的開口側(cè)與切削主體200外徑相交處形成第一擠壓切削部211。第二螺旋槽220的開口側(cè)與切削主體200外徑相交處形成第二擠壓切削部221。第三螺旋槽230的開口側(cè)與切削主體200外徑相交處形成第三擠壓切削部231。優(yōu)先選擇各個(gè)擠壓切削部的寬度B為切削主體外徑周長(zhǎng)的5%?30%。本實(shí)施例中，第一擠壓切削部211、第二擠壓切削部221和第三擠壓切削部231的寬度取值均為15%。
[0069]在切削中，主切削部靠近鉆尖中心的三個(gè)第一尖點(diǎn)，以及主切削部分靠近先端邊緣部分的三個(gè)第二尖點(diǎn)對(duì)難以切削的纖維材料進(jìn)行切削。其切削效果與具有兩個(gè)第一尖點(diǎn)和兩個(gè)第二尖點(diǎn)的切削端頭的鉆頭相比，在使用壽命、公差穩(wěn)定性、加工速度方面均具有更好的切削效果。
[0070]可以想見的是，與上述描述的技術(shù)方案相類似。當(dāng)螺旋槽數(shù)量為4件，以及后刀面數(shù)量為4面時(shí)，切削端頭相應(yīng)的具有四個(gè)第一尖點(diǎn)和四個(gè)第二尖點(diǎn)。將對(duì)纖維復(fù)合材料的切削更充分，并抑制復(fù)合材料加工中的分層，進(jìn)、出口毛刺及碎裂現(xiàn)象的發(fā)生。
[0071]將本實(shí)施例提供各種鉆頭，主要采用硬質(zhì)合金鎢鋼和高速工具鋼進(jìn)行制造，無需附加金剛石或涂層，普通的麻花鉆生產(chǎn)者即可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，而無需專門的工藝和設(shè)備，如:采用普通的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行修磨或/和加工，也可以在非數(shù)控機(jī)床加工。加工獲得鉆頭經(jīng)測(cè)試，其各項(xiàng)性能見表I。普通麻花鉆加工100孔后，其主切削刃已鈍化，相比之下，本實(shí)施例提供的鉆頭至少可加工400孔。
[0072]表I
【權(quán)利要求】
1.一種用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，包括一條縱向軸線，可安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的柄部、一個(gè)切削主體和一個(gè)切削端頭，其特征在于所述的切削端頭至少含有2刃主切削部，所述的切削主體上至少設(shè)置2條具有0° ±45°螺旋角的螺旋槽；所述主切削部的后刀面為凹陷的弧面，其與所述切削端頭的鉆尖形成第一尖點(diǎn)，與所述切削端頭的肩部形成第二尖點(diǎn)，所述的第一尖點(diǎn)高出所述的第二尖點(diǎn)0.1mm?2mm。
2.一種用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，包括一條縱向軸線，可安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的柄部、一個(gè)切削主體和一個(gè)切削端頭，其特征在于所述的切削端頭至少含有2刃主切削部，所述的切削主體上至少設(shè)置2條具有0° ±45°螺旋角的螺旋槽；各個(gè)所述螺旋槽的開口側(cè)與所述切削主體外徑相交處形成若干擠壓切削部；所述主切削部的后刀面為凹陷的弧面，其與所述切削端頭的鉆尖形成第一尖點(diǎn)，與所述切削端頭的肩部形成第二尖點(diǎn)，所述的第一尖點(diǎn)高出所述的第二尖點(diǎn)0.1mm?2mm。
3.一種用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，其特征在于包括一條縱向軸線，可安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的柄部、一個(gè)切削主體和一個(gè)切削端頭，其特征在于所述的切削端頭至少含有2刃主切削部，所述的切削主體上至少設(shè)置2條具有0° ±45°螺旋角的螺旋槽；各個(gè)所述螺旋槽與所述切削端頭相交處形成主切削部，各個(gè)所述螺旋槽的開口側(cè)與所述切削主體外徑相交處形成若干擠壓切削部；所述主切削部的后刀面為凹陷的弧面，其與所述切削端頭的鉆尖形成第一尖點(diǎn)，與所述切削端頭的肩部形成第二尖點(diǎn)，所述的第一尖點(diǎn)高出所述的第二尖點(diǎn)0.1mm?2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，其特征在于所述擠壓切削部數(shù)量為2?4。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，其特征在于所述各個(gè)擠壓切削部的寬度為切削主體外徑周長(zhǎng)5%?30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，其特征在于所述螺旋槽數(shù)量為2?4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，其特征在于所述螺旋槽具有的深度為所述切削主體直徑的15%?60%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，其特征在于所述主切削部具有-35°?+35°徑向前角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，其特征在于所述主切削部具有3°?66°后角。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的用于對(duì)纖維復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的鉆頭，其特征在于所述各個(gè)后刀面的曲率為切削端頭Φ徑的20%?50%。
【文檔編號(hào)】B23B51/00GK203401118SQ201320460987
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】孫思叡 申請(qǐng)人:上海名古屋精密工具股份有限公司