[发明专利]一种CFRP制孔麻花钻

说明书

本发明涉及一种CFRP制孔麻花钻。钻头由钻尖(1)、前刀面(2)、第一副后刀面(3)，第二副后刀面(4)、反向槽(5)、排屑槽(6)、钻柄(8)组成。本钻头设计了一种阶梯结构，并在第二副后刀面(4)上加工一个倾斜角度为β（相对于轴线(7)）的延伸反向槽(5)，可抑制CFRP在加工过程产生的毛刺、撕裂和分层等制孔缺陷。

技术领域

本发明涉及CFRP制孔加工的钻头，具体涉及一种CFRP制孔麻花钻。

背景技术

碳纤维增强复合材料（CFRP）是由高强度的脆性材料碳纤维和低强度的塑性材料树脂基体粘结而成的具有各向异性特性的复合材料，因其重量轻、比模量高、比强度大、低膨胀系数、高的耐腐蚀性和耐疲劳性以及可设计性强等许多优异的性能，已经被广泛应用于航空航天、汽车、军事以及其他尖端领域，在各种工业应用中变得越来越重要。组装CFRP构件时，需要对其进行机械加工，最常见的就是钻孔加工。在CFRP制孔过程中，由于CFRP非均质、各向异性和层间性能较低等特性，极易出现分层、毛刺、撕裂等制孔缺陷，严重影响了CFRP结构件使用性能，特别是在钻孔过程中，轴向力太大，超过层间结合强度，产生分层缺陷；另一方面钻削过程中刀具磨损，切削刃发生钝化，切削刃无法有效地切断纤维束形成毛刺，两种缺陷主要出现在钻孔的出口处，为了抑制加工缺陷，将麻花钻的结构进行改进，提高孔的加工质量。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是抑制CFRP制孔过程中产生的分层、毛刺和撕裂等缺陷，提高孔的加工质量。

为了解决上述技术问题，本发明的一种CFRP制孔麻花钻，钻头由钻尖、前刀面，第一副后刀面，第二副后刀面，排屑槽和钻柄组成。

进一步地，在整体钻头结构上，设计了一种新颖的阶梯钻结构。

进一步地，所述的阶梯钻结构，根据不同切削参数，有不同的阶梯结构比。

进一步地，在每一面第二副后刀面上加工若干条相对于轴线以倾斜角β延伸的反向槽。

进一步地，所述反向槽的倾斜方向与钻头螺旋方向相反。

进一步地，所述倾斜角β和所述螺旋角α的大小相等。

本发明的有益效果是：

（1）刀具整体采用阶梯钻结构，可减少刀具在制孔过程的磨损，提高刀具使用寿命。

（2）刀具整体采用阶梯钻结构，有效的减少轴向力，不同切削参数对应不同的阶梯结构比，有效分散了制孔过程的推力，使切削刃对材料的切削力均匀，可减少毛刺、分层等制孔缺陷，提高制孔质量。

（3）在第二副后刀面上开反向槽，提高了切削效率，能够将毛刺进行二次加工，提高制孔质量；反向槽增加了排屑槽的长度，能够将二次切削产生的切屑有效排出，减少刀具、材料与孔壁的磨损，从而提高刀具寿命。

（4）反向槽方向与钻头螺旋方向相反，能够减小轴向力，从而在一定程度上减少分层、撕裂等制孔缺陷。

附图说明

图1是本发明一种CFRP制孔麻花钻的结构示意图。

图2是本发明一种CFRP制孔麻花钻的结构示意图中I部分的放大示意图。

图3是本发明一种CFRP制孔麻花钻的结构示意图中I部分沿轴线旋转90°的放大示意图。

具体实施方式：

下面结合图1和具体实施方式对本发明作进一步的说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以充分理解本发明，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。