[实用新型]鱼鳞齿铣刀

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种主要应用于加工复合材料孔类零件的鱼鳞齿铣刀。

背景技术

随着近几年国内外航空事业的迅猛发展，新材料尤其是特殊性能的新型材料在飞机制造业的广泛应用，给加工制造带来新的难题。复合材料具有比重小、比强度高、比模量高、还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能优点，使其用量迅速增长，在航空航天领域得到了广泛应用，在汽车、医疗器械、体育器械等行业的应用也日益增多，同时由于大型结构零件的增加所以呈现出被加工孔尺寸大、要求加工精度高、位置精度高，切削加工过程材料去除余量大等特点，对专用刀具提出更高的要求。复合材料的加工以孔和修边加工为主，孔加工的方法有：硬质合金麻花钻钻孔，采取钻头、扩孔钻、铰刀的组合加工方式。大孔加工主要是镀金刚石的套料钻加工方式。

由于复合材料对温度特别敏感，切削温度如果高的话，它的强度、弹性模量等力学性能急剧下降，将导致缺陷的产生以及构件性能的下降。大孔加工用钻削加工方式切削阻力大，也易产生加工缺陷。如果是用大的套料钻，接触面积大，切削温度会高，刀具特别容易糊死。

发明内容

本发明创造的目的是提供一种加工复合材料大孔，异形孔类零件用的整体硬质合金鱼鳞齿铣刀。既满足孔加工要求，又能防止孔加工中分层、劈裂的加工缺陷，解决复合材料加工中的技术难题。

本发明创造采用的技术方案是：鱼鳞齿铣刀，其特征在于：由刀具和柄部构成，刀具采用两齿立铣刀结构，螺旋角ω=5°，刀具前端采用锥尖结构，端刃开端齿，端刃第一后角α1=10°～14°，端刃第二后角α2=25°～30°，在立铣刀的圆周开左右螺旋交错的小齿，螺旋角β=30°～40°。

上述的鱼鳞齿铣刀，其特征在于：开圆周上左右螺旋交错的小齿时采取左右旋齿数相差为1，齿槽角=45°～60°，圆周刃上的小齿前角=3°～8°。

本发明创造的有益效果是：采用铣削加工的方式：螺旋铣削制孔加工时，刀具与材料之间为间歇式接触，且刀具直径小于孔径，从而有利于降低切削区域的温度，减少缺陷的产生。选择两齿立铣刀，排屑空间增大，端齿切削刃可以垂直铣削加工，可以无需加工底孔，减少钻削加工造成的分层劈裂影响复合材料零件的性能。在立铣刀的圆周开左右螺旋交错的小齿，切削面积大大减小，有利于减小钻削力从而减小缺陷的产生。切削力均匀分布在大量微刃上，降低应力集中。单刃切削形成的微裂纹在后续磨粒的切削中得到修复，从而减少了缺陷的形成面积。开圆周上左右螺旋交错的小齿时，采取左右旋齿数相差为1的设计方法，对于该刀具此结构尤为重要，由于左右齿数的不同，从而使鱼鳞齿的齿尖在圆周上形成螺旋形排列，大大提高了刀具的切削性能，也避免因开槽齿影响表面加工质量。采用立铣刀标准柄部结构可以直接用在五坐标数控机床上，使用通用性好。

附图说明

图1是本发明创造的主视图；

图1中，1-锥尖；2-端齿；3-圆周刃上的小齿；4-柄部。

图2是本发明创造的俯视图。

图3是本发明创造的侧视图。

图4是图1的C向视图。

图5是图1的A-A剖视图。

图6是图1的B-B剖视图。

具体实施方式

如图1~图6所示，鱼鳞齿铣刀由刀具和柄部构成。

刀具采用两齿立铣刀结构，螺旋角ω=5°，排屑空间大。

刀具前端采用锥尖结构设计并开后角，可以定心，定位准确，可以无需加工底孔，减少钻削加工造成的分层劈裂，影响复合材料零件的性能。

端刃开端齿，端齿切削刃可以垂直铣削加工，端刃第一后角α1=10°～14°，端刃第二后角α2=25°～30°。

在立铣刀的圆周开左右螺旋交错的小齿，螺旋角β=30°～40°，切削面积大大减小，有利于减小钻削力从而减小缺陷的产生。切削力均匀分布在大量微刃上，降低应力集中。单刃切削形成的微裂纹在后续磨粒的切削中得到修复，从而减少了缺陷的形成面积，开圆周上左右螺旋交错的小齿时采取左右旋齿数相差为1的设计方法，齿槽角=45°～60°，综合考虑切削刃和刀头的强度、散热条件和受力状况，圆周刃上的小齿前角=3°～8°。

本发明创造铣削制孔是利用铣削的原理进行制孔的加工方法。刀具与材料之间为间歇式接触，且刀具直径小于孔径，从而有利于降低切削区域的温度，减少缺陷的产生。