专利名称：一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具，属于飞机数字化装配精加工技术领域。
背景技术：
飞机装配中广泛采用铆接连接，其中铆接工艺过程一般包括制孔和锪窝。目前在国内飞机装配过程中，铆钉孔和埋头窝的加工仍采用传统的钻削加工方法，然而随着复合材料等新型结构材料在航空装配领域的广泛应用，传统的钻削方法由于难以解决复合材料切削加工时的分层问题，已无法满足飞机产品对加工质量的要求。
与传统的钻削加工相比，螺旋铣加工是一个不连续的切削过程，加工过程中刀具自转并沿轴向进给，同时绕埋头窝的中心轴心公转，即刀具的运动轨迹是螺旋线。利用螺旋铣工艺可以实现斜面、型槽和孔的加工。
欧美发达国家对螺旋铣工艺的研究起步较早，已将其作为一项新的孔加工解决方案，并已成功应用于波音和空客的生产车间。目前国内针对螺旋铣的研究相对较少，同时由于国外的技术封锁，螺旋铣这一工艺在国内航空制造行业的应用仍属空白。浙江大学打破国外对我国在螺旋铣装备及刀具上的技术封锁，成功研制出了适用于我国航空复合材料的螺旋铣孔装置及刀具。发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具。
一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具，由一体成型的刀杆及切削部分组成，其中切削部分包括三个结构相同的刀齿，刀齿之间开有螺旋槽，并呈等间距分布；刀具前端切削刃形成刀具顶角Φ，刀齿上的切削刃都采用有刃带的双重后刀面形式，并在切削刃双重后刀面的刃带上磨出一组锯齿状的切削齿。
刀具端部直径为刀杆直径的一半，前端切削刃形成的刀具顶角为100 120 ° ;刀具切削刃双重后刀面上的两个后角、^满足q =内/2 , %取10° 15。取20° 30。;刀具刃带的宽度为O. 8mm I.Omm,刃带上锯齿状切削齿的齿间距为O. 4mm O. 6mm,齿宽为刃带宽度的一半,齿槽深度在O. Imm O. 2mm之间。
本发明的有益效果1)改进的三切削刃结构能够有效减小刀具的切削负荷，有利于延长刀具的使用寿命；2)刀具切削刃上采用有刃带的双重后刀面形式，能有效增加切削部分的强度，增大散热面积，同时抑制切削过程中的振动，3)通过在刀具切削刃上磨出锋利的“锯齿状”切削齿，能显著提高埋头窝的表面光洁度，4)螺旋运动方式有利于改善刀具的散热条件，减少刀具磨损，同时能降低刀具的轴向切削力，有效抑制复合材料加工过程中的分层现象；5)偏心加工方式能实现单一尺寸刀具加工一系列尺寸的埋头窝，大大减少存刀数量和换刀频率，提高了加工效率，降低了生产成本。
图I是刀具整体结构示意图；图2是刀具端面形式示意图；图3为A-A截面示意图。
具体实施方式
如图I、图2所示，一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具，由一体成型的刀杆及切削部分组成，其中切削部分包括三个结构相同的刀齿，刀齿之间开有螺旋槽，并呈等间距分布；刀具前端切削刃形成刀具顶角Φ，刀齿上的切削刃都采用有刃带的双重后刀面形式， 并在切削刃双重后刀面的刃带上磨出一组锯齿状的切削齿。刀具端部直径为刀杆直径的一半，前端切削刃形成的刀具顶角为100° ;如图3所示，刀具切削刃双重后刀面上的两个后=Q/2’叫取12。取24。;刀具刃带的宽度为O. 8mm，刃带上锯齿状切削齿的齿间距为O. 4mm,齿宽为O. 4mm,齿槽深度为O. 1mm。
加工埋头窝时，刀具沿主轴自转同时沿着轴向进给，并绕着埋头窝的中心轴线公转，即刀具的运动轨迹不再是一条直线，而是螺旋线。加工前将刀具固持在螺旋铣终端执行器上，编写运动控制程序使刀具沿主轴自转并沿轴向进给，同时沿埋头窝的中心轴线公转， 实现刀具的螺旋铣削运动。
权利要求
1.一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具，其特征在于由一体成型的刀杆及切削部分组成，其中切削部分包括三个结构相同的刀齿，刀齿之间开有螺旋槽，并呈等间距分布；刀具前端切削刃形成刀具顶角Φ，刀齿上的切削刃都采用有刃带的双重后刀面形式，并在切削刃双重后刀面的刃带上磨出一组锯齿状的切削齿。
2.根据权利要求I所述的一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具，其特征在于刀具端部直径为刀杆直径的一半。
3.根据权利要求I所述的一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具，其特征在于前端切削刃形成的刀具顶角为100 120°。
4.根据权利要求I所述的一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具，其特征在于刀具切削刃双重后刀面上的两个后角吒、％满足A = 2 , Of1取10° 15°，％取20° 30°。
5.根据权利要求I所述的一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具，其特征在于刀具刃带的宽度为O. 8mm I. Omm,刃带上锯齿状切削齿的齿间距为O. 4mm O. 6mm,齿宽为刃带宽度的一半，齿槽深度在O. Imm O. 2mm之间。
全文摘要
本发明公开了一种复合材料螺旋铣锪窝专用刀具，刀具由一体成型的刀杆及切削部分组成，切削部分的最大外径与刀杆的直径相同，其中切削部分包括三个结构相同的刀齿，刀齿之间开有螺旋槽，并等间距分布；刀具前端切削刃形成刀具顶角为Φ=100～120°，切削刃都采用有刃带的双重后刀面形式，并在切削刃双重后刀面的刃带上具有一组锯齿状的切削齿；本发明可以有效延长刀具的使用寿命，增加切削部分的强度，增大散热面积,提高埋头窝的表面光洁度。
文档编号B23C5/10GK102941373SQ20121039689
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者刘刚, 张恒, 王亚飞, 柯臻铮, 柯映林, 董辉跃, 章明, 刘春 , 毕华东 申请人:浙江大学