本發(fā)明涉及切削加工，具體涉及多微刃制孔刀具、復(fù)合刀具及制孔方法。

背景技術(shù)：

1、復(fù)合材料的加工一直是制造業(yè)近年來(lái)的重點(diǎn)研究方向，例如碳纖維復(fù)合材料和陶瓷的加工，而復(fù)合材料的切削和制孔對(duì)刀具有著很高的要求。

2、目前為實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的制孔，采用帶有螺旋刃的硬質(zhì)合金切削刀具，由于周刃和端刃不夠鋒利，對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行加工時(shí)受到的切削阻力大，造成壁面分層損傷，且容易堆積廢屑和切削熱，使制孔的效率也相應(yīng)降低；在此前提下，如何能夠使用帶有多微刃機(jī)構(gòu)的制孔刀具，來(lái)提供復(fù)合材料低損傷和高效率的加工是行業(yè)的一個(gè)急需技術(shù)問(wèn)題。

3、基于此，需要一種多微刃制孔刀具，使用帶有多微刃結(jié)構(gòu)和冷卻氣孔的刀具，來(lái)提供低損傷和高效率的復(fù)合材料加工以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供多微刃制孔刀具、復(fù)合刀具及制孔方法。

2、本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明在第一方面提供了一種多微刃制孔刀具，包括：

4、銑切區(qū)；

5、所述銑切區(qū)包括周刃和端刃，所述周刃表面為魚鱗齒微刃，由左右螺旋槽切割而成；所述端刃包括主端刃、尖銳微刃和方形微刃，所述尖銳微刃和方形微刃環(huán)狀分布于多微刃制孔刀具前端的端面，且所述尖銳微刃位于端面外側(cè)，所述主端刃穿過(guò)所述尖銳微刃和方形微刃。

6、優(yōu)選的，所述銑切區(qū)的端面設(shè)有冷卻氣孔，所述冷卻氣孔通有冷卻氣流并貫穿所述多微刃制孔刀具；進(jìn)一步的，所述冷卻氣流為氮?dú)狻?/p>

7、優(yōu)選的，所述銑切區(qū)的端面開設(shè)有三角截面的環(huán)形槽，所述尖銳微刃和方形微刃由所述環(huán)形槽分隔。

8、進(jìn)一步的，所述方形微刃由所述環(huán)形槽進(jìn)一步分隔為內(nèi)兩環(huán)的規(guī)整方形微刃。

9、優(yōu)選的，所述主端刃數(shù)量為10-15個(gè)，所述主端刃將所述銑切區(qū)的端面均勻分割。

10、本發(fā)明在第二方面提供一種多刃微去除銑切復(fù)合刀具，包括上述的多刃微去除銑切復(fù)合刀具和細(xì)磨區(qū)；所述細(xì)磨區(qū)表面帶有細(xì)磨磨粒，所述多刃微去除銑切復(fù)合刀具從前端開始分別為銑切區(qū)和細(xì)磨區(qū)。

11、優(yōu)選的，所述多刃微去除銑切復(fù)合刀具還包括粗磨區(qū)；所述粗磨區(qū)表面帶有粗磨磨粒，所述細(xì)磨磨粒目數(shù)大于所述粗磨磨粒；所述多刃微去除銑切復(fù)合刀具從前端開始分別為銑切區(qū)、粗磨區(qū)和細(xì)磨區(qū)。

12、優(yōu)選的，所述銑切區(qū)、粗磨區(qū)和細(xì)磨區(qū)直徑尺寸呈由小到大梯度變化；優(yōu)選的，所述多刃微去除銑切復(fù)合刀具的銑切區(qū)直徑比所述粗磨區(qū)小0.2mm，所述粗磨區(qū)直徑比細(xì)磨區(qū)小0.1mm。

13、進(jìn)一步的，所述粗磨磨粒目數(shù)為80-120目，所述細(xì)磨磨粒目數(shù)為320-800目。

14、本發(fā)明在第三方面提供一種高效制孔方法，所述高效制孔方法使用上述的多刃微去除銑切復(fù)合刀具進(jìn)行制孔，加工過(guò)程中，所述多刃微去除銑切復(fù)合刀具自轉(zhuǎn)的同時(shí)沿所制孔的軸線公轉(zhuǎn)，對(duì)復(fù)合材料板件進(jìn)行逐層銑削。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本說(shuō)明書實(shí)施例采用的上述至少一個(gè)技術(shù)方案能夠達(dá)到的有益效果至少包括：

16、第一，本發(fā)明采用多微刃刀具結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)了切削效果同時(shí)抑制了制孔過(guò)程中的壁面分層損傷；本發(fā)明提供的多微刃刀具前端設(shè)有多種不同的微刃，達(dá)到復(fù)合切削效果；端面的微刃群形成的表面盡管會(huì)被最終去除，但這種離散型的微刃結(jié)構(gòu)可以有效降低待加工材料受到的軸向力，降低刀具向下進(jìn)給造成的壁面分層損傷。

17、第二，本發(fā)明的多刃微去除銑切復(fù)合刀具具有多個(gè)磨削區(qū)，而且從前端向后每個(gè)磨削區(qū)的直徑逐漸增大，使得刀具能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合材料的多層級(jí)加工，從而達(dá)到了復(fù)合切削效果；通過(guò)逐漸變化的直徑，刀具能夠更好地適應(yīng)不同材料的特性和加工需求，且能夠加工更大的孔徑，在加工過(guò)程中提供了更加精細(xì)和多樣化的切削效果；不僅提升了所制孔的質(zhì)量，還拓展了刀具的應(yīng)用范圍，為復(fù)雜材料加工提供了更為靈活和高效的解決方案。

18、第三，本發(fā)明的多微刃制孔刀具中心設(shè)有冷卻氣孔，通過(guò)冷卻氣流能有效排除磨削過(guò)程中的產(chǎn)熱以及廢屑；刀具中間的冷卻氣孔吹入的氮?dú)獾壤鋮s氣可以通過(guò)端刃和周刃上相通的網(wǎng)狀槽型結(jié)構(gòu)快速、均勻的流過(guò)所有加工表面，帶走更多的切削熱和切屑，進(jìn)一步降低加工損傷，同時(shí)提供了使用較大切削用量的可能性；同時(shí)，刀具中心冷卻氣孔的存在，又避免了刀具中心低轉(zhuǎn)速對(duì)材料的強(qiáng)擠壓。

19、第四，本發(fā)明的多刃微去除銑切復(fù)合刀具是一種鉆-銑一體化的刀具；它結(jié)合了多微刃結(jié)構(gòu)的高效率和高去除率，以及通過(guò)周刃的魚鱗齒微刃所提供的優(yōu)勢(shì)，確保在螺旋銑孔過(guò)程中避免刀具底刃對(duì)表層材料的軸向作用力；與此同時(shí)，它在螺旋銑孔中降低了切削阻力，有效地避免了在加工過(guò)程中產(chǎn)生新的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)了完全去除缺陷的工藝效果；這種刀具設(shè)計(jì)旨在提高加工效率和質(zhì)量，為工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了重要的技術(shù)進(jìn)步。

技術(shù)特征：

1.一種多微刃制孔刀具，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多微刃制孔刀具，其特征在于，所述銑切區(qū)的端面設(shè)有冷卻氣孔，所述冷卻氣孔通有冷卻氣流并貫穿所述多微刃制孔刀具。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多微刃制孔刀具，其特征在于，所述冷卻氣流為氮?dú)狻?/p>

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的多微刃制孔刀具，其特征在于，所述銑切區(qū)的端面開設(shè)有三角截面的環(huán)形槽，所述尖銳微刃和方形微刃由所述環(huán)形槽分隔。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多微刃制孔刀具，其特征在于，所述方形微刃由所述環(huán)形槽進(jìn)一步分隔為內(nèi)兩環(huán)的規(guī)整方形微刃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多微刃制孔刀具，其特征在于，所述主端刃數(shù)量為10-15個(gè)，所述主端刃將所述銑切區(qū)的端面均勻分割。

7.一種多刃微去除銑切復(fù)合刀具，其特征在于：包括如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的多刃微去除銑切復(fù)合刀具和細(xì)磨區(qū)；所述細(xì)磨區(qū)表面帶有細(xì)磨磨粒，所述多刃微去除銑切復(fù)合刀具從前端開始分別為銑切區(qū)和細(xì)磨區(qū)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多刃微去除銑切復(fù)合刀具，其特征在于，所述多刃微去除銑切復(fù)合刀具還包括粗磨區(qū)；所述粗磨區(qū)表面帶有粗磨磨粒，所述細(xì)磨磨粒目數(shù)大于所述粗磨磨粒；所述多刃微去除銑切復(fù)合刀具從前端開始分別為銑切區(qū)、粗磨區(qū)和細(xì)磨區(qū)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多刃微去除銑切復(fù)合刀具，其特征在于，所述銑切區(qū)、粗磨區(qū)和細(xì)磨區(qū)直徑尺寸呈由小到大梯度變化。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多刃微去除銑切復(fù)合刀具，其特征在于，所述銑切區(qū)直徑比所述粗磨區(qū)小0.2mm，所述粗磨區(qū)直徑比細(xì)磨區(qū)小0.1mm。

11.根據(jù)權(quán)利要求8-10任一項(xiàng)所述的多多刃微去除銑切復(fù)合刀具，其特征在于，所述粗磨磨粒目數(shù)為80-120目，所述細(xì)磨磨粒目數(shù)為320-800目。

12.一種高效制孔方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求7-11任一項(xiàng)所述的多刃微去除銑切復(fù)合刀具進(jìn)行制孔，加工過(guò)程中，所述多刃微去除銑切復(fù)合刀具自轉(zhuǎn)的同時(shí)沿所制孔的軸線公轉(zhuǎn)，對(duì)復(fù)合材料板件進(jìn)行逐層銑削。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種多微刃制孔刀具、復(fù)合刀具及制孔方法，應(yīng)用于復(fù)合材料銑切加工技術(shù)領(lǐng)域，所述多微刃制孔刀具包括銑切區(qū)；所述銑切區(qū)包括周刃和端刃，所述銑切區(qū)周刃為魚鱗齒微刃，由左右螺旋槽切割而成；所述端刃為多微刃結(jié)構(gòu)，包括主端刃、尖銳微刃和方形微刃，所述尖銳微刃和方形微刃環(huán)狀分布于所述多微刃刀具的前端；所述端刃中心還開有冷卻氣孔，通有冷卻氣流；所述復(fù)合刀具從前端開始分別為銑切區(qū)、粗磨區(qū)和細(xì)磨區(qū)；所述銑切區(qū)、粗磨區(qū)和細(xì)磨區(qū)直徑尺寸呈由小到大梯度變化；所述細(xì)磨區(qū)的磨粒目數(shù)大于所述粗磨區(qū)的磨粒目數(shù)；相較于傳統(tǒng)制孔刀具的設(shè)計(jì)，具有較高的制孔效率，并能抑制壁面分層損傷。

技術(shù)研發(fā)人員：肖勝兵,趙學(xué)瑩,倪語(yǔ)嫣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：黑龍江科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/8/20