[实用新型]一种用于铣削纤维增强复合材料的刀具

说明书

技术领域

本实用新型涉及刀具设计和应用技术领域，尤其涉及一种用于铣削纤维增强复合材料的刀具。

背景技术

纤维增强复合材料具有比强度高、比模量大、良好的尺寸稳定性、良好的耐腐蚀性和耐疲劳性、热传导系数低等诸多优点，被广泛应用于航空航天、生物医疗、交通运输和体育及军事用品中。

纤维增强复合材料在实际的工程应用中，需要在成型后进行机械加工以满足结构及尺寸要求，但由于纤维强度高，硬度大，材料整体呈力学各向异性，导致其机械加工条件比较恶劣，是典型的难加工材料，比如：在纤维增强复合材料铣槽加工中主要存在分层、撕裂、毛刺等质量问题及刀具耐用度低的问题。现有的纤维增强复合材料槽铣加工刀具，主要是右旋螺旋刃的整体合金或高速钢立铣刀，这类刀具的磨损快，且在加工过程中需要经过钻孔、扩孔、铣槽等工序，增加了刀具的使用时间，进一步增加了刀具的磨损速度。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种用于铣削纤维增强复合材料的刀具，能够提高纤维增强复合材料的加工的效率，并降低了刀具的磨损速度。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

所述刀具为多级加工结构，包括：钻孔加工部分1、扩孔成型部分2、磨削加工部分3、刀柄4和刀具基体5；从刀尖开始至刀柄4依次为钻孔加工部分1、扩孔成型部分2、磨削加工部分3和刀柄4，其中，钻孔加工部分1的直径小于磨削 加工部分3，扩孔成型部分2与钻孔加工部分1连接之处的直径与钻孔加工部分1相同，扩孔成型部分2与磨削加工部分3连接之处的直径与磨削加工部分3相同；钻孔加工部分切削刃6采用的磨粒的粒度，大于扩孔成型部分切削刃7和磨削加工部分3采用的磨粒的粒度。钻孔加工部分切削刃6采用的磨粒的排布间距，大于扩孔成型部分切削刃7和磨削加工部分3采用的磨粒的排布间距。使得在加工过程中，依次通过钻孔加工部分1、扩孔成型部分2、磨削加工部分3的多级加工结构上的磨粒铣削纤维增强复合材料，使得整个铣削过程中的钻孔、扩孔、铣槽加工一次成型。

磨削加工部分3的切削刃，由邻接刀柄4一侧的左旋的螺旋切削刃9和邻接扩孔成型部分2一侧的右旋的螺旋切削刃8交错接合而成，加工纤维增强复合材料时对材料起向中心的挤压作用，一定程度上抑制了材料分层缺陷的产生。其中，钻孔加工部分1的切削刃采用粗磨粒，大间距排布，扩孔成型部分2以及磨削加工部分3采用细磨粒，小间距排布。

钻孔加工部分切削刃6、扩孔成型部分切削刃7，和磨削加工部分3的右旋的螺旋切削刃8与左旋的螺旋切削刃9所采用的磨粒，为在各切削刃表面有序排布的金刚石磨粒。

本实用新型实施例提供的用于铣削纤维增强复合材料的刀具，在加工纤维增强复合材料的过程中，依次通过钻孔加工部分1、扩孔成型部分2、磨削加工部分3的多级加工结构上的磨粒铣削纤维增强复合材料，使得整个铣削过程中的钻孔、扩孔、铣槽加工一次成型。相对于钻孔、扩孔、铣槽分段式的加工过程，提高了加工的效率且降低了刀具的使用时间，从而降低了刀具的磨损速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1a为本实用新型实施例提供的用于铣削纤维增强复合材料的刀具的主视图；

图1b为本实用新型实施例提供的用于铣削纤维增强复合材料的刀具的端面视图；图2为本实用新型实施例提供的用于铣削纤维增强复合材料的刀具侧面的刀齿结构模板；

图3为本实用新型实施例提供的用于铣削纤维增强复合材料的刀具的侧面展开示意图；

附图中的各标号表示为：1-钻孔加工部分、2-扩孔成型部分、3-磨削加工部分、4-刀柄、5-刀具基体、6-钻孔加工部分切削刃、7-扩孔成型部分切削刃、8-右旋的螺旋切削刃、9-左旋的螺旋切削刃、10-粗金刚石磨粒、11-细金刚石磨粒。

具体实施方式