[实用新型]一种碳纤维增强复合材料钻削加工刀具及切屑收集系统

说明书

本实用新型公开一种碳纤维增强复合材料钻削加工刀具及切屑收集系统，包括加工钻头和吸附装置，加工钻头包括相连的刀头和刀杆，吸附装置包括负压罩和气泵，负压罩能够与加工机床相连并形成负压腔体，气泵与负压腔体相连通，刀杆为螺旋状，刀杆内设置螺旋通道，螺旋通道呈螺旋状设置，螺旋通道的一端开口位于负压腔体内，螺旋通道的另一端开口设置于刀杆靠近刀头的螺旋槽内。在加工之前，控制气泵工作，令负压腔体内和与之连通的螺旋通道内处于负压状态，开启加工机床，加工得到的粉末状切屑在负压作用下被吸附到螺旋通道中，达到迅速收集切屑的目的，降低切屑摩擦，提高供气流速，有助于减少切削热，进而提高碳纤维增强复合材料制孔加工质量。

技术领域

本实用新型涉及碳纤维增强复合材料加工设备技术领域，特别是涉及一种碳纤维增强复合材料钻削加工刀具及切屑收集系统。

背景技术

碳纤维增强复合材料由于其具有轻质高强等特点，广泛用于航空航天等高端制造领域。然而，碳纤维增强复合材料切屑为粉末状，在钻削过程中，切削温度高，排屑不畅，刀具磨损快，切屑与刀具和孔壁摩擦，导致刀具寿命短、孔壁质量较差等缺陷。

目前碳纤维增强复合材料的制孔加工多采用外部吸尘以及使用内冷式钻头注入冷却液等方法排屑。现有钻削对碳纤维增强复合材料的粉末状切屑排屑较困难，并且切屑飞溅会对环境造成污染。排屑不畅会导致降低刀具耐用度，使得钻削速率和加工质量受到了一定的限制。当切削温度高于基体玻璃转化温度时，容易产生软化、烧蚀等现象，制孔热损伤缺陷严重，尤其是在钻深孔、大孔时更为凸显。

因此，如何改变现有技术中，碳纤维增强复合材料加工过程中，粉末状切屑排屑不畅且易造成环境污染的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种碳纤维增强复合材料钻削加工刀具及切屑收集系统，以解决上述现有技术存在的问题，使粉末状切屑能够被收集，提高碳纤维增强复合材料加工质量，减少环境污染。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种碳纤维增强复合材料钻削加工刀具及切屑收集系统，包括加工钻头和吸附装置，所述加工钻头包括相连的刀头和刀杆，所述刀杆能够与加工机床可拆卸相连，所述吸附装置包括负压罩和气泵，所述负压罩能够与加工机床相连并形成负压腔体，所述气泵与所述负压腔体相连通，所述刀杆贯穿并由所述负压腔体伸出，所述刀杆与所述负压罩之间设置密封元件，所述刀头位于所述刀杆远离加工机床的一侧；所述刀杆为螺旋状，所述刀杆内设置螺旋通道，所述螺旋通道呈螺旋状设置，所述螺旋通道的一端开口位于所述负压腔体内，所述螺旋通道的另一端开口设置于所述刀杆靠近所述刀头的螺旋槽内。

优选地，所述加工钻头还包括刀柄，所述刀柄与所述刀杆可拆装相连，所述刀柄能够与加工机床相连。

优选地，所述刀柄与所述刀杆插接相连。

优选地，所述刀杆为双螺旋结构，所述螺旋通道的数量为两个。

优选地，两条所述螺旋通道靠近所述刀头一端的开口以所述刀杆的轴线为中心线对称设置。

优选地，所述螺旋通道的径向截面为椭圆形。

优选地，所述负压罩设置连接口，所述连接口为空心圆柱状，所述连接口通过管路与所述气泵相连通。

优选地，所述吸附装置还包括负压端盖，所述负压端盖与所述负压罩可拆卸连接，所述负压端盖设置于所述负压罩远离加工机床的一侧，所述刀杆穿过所述负压端盖，所述负压端盖与所述负压罩之间、所述负压端盖与所述刀杆之间均设置密封元件。