本申请涉及芳纶复合材料加工，特别一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具及其加工工艺。
背景技术：
1、芳纶复合材料相比于金属材料具有轻质、耐磨损、优异的耐热性等特点，因此在用于大型飞机的二次结构材料制作中，可有效减轻机身本身的自重，节约飞机燃料的使用，由此芳纶复合材料在航空航天领域的使用具有不可忽略的经济效益。但由于芳纶复合材料具有明显的层叠特性且芳纶纤维的任性比较强，制孔锪窝过程中很难将芳纶材料中的纤维割断，极易产生分层、撕裂尤其是在孔口处的极易出现外翻毛边多种形式的质量缺陷，虽然在芳纶加工领域已经研制了各种类型刀具来抑制叠层，但孔口的外翻毛边还是一般采用增加去毛刺的工序，通过人为利用刮刀等去毛刺工具将毛刺进行清除，对有承力要求部位的螺栓连接件，对其提出高强度、长寿命、抗疲劳等要求。针对芳纶的制孔、锪窝都是分别采用钻头、锪窝钻的形式进行，不仅工序多、效率低而且也很难保证孔窝的同轴度。虽然刀具对芳纶的毛刺、撕裂、分层能够产生一定的一致作用，但合理的制孔过程和正确的操作、合理的工序布局对芳纶的毛刺产生起着关键的决定性作用。
2、为了解决针对现有技术中芳纶复合材料的制孔、锪窝、去毛刺分工序加工中存在的效率低、表面质量缺陷，需要研制一种钻孔锪窝与去毛刺一次性加工的复合刀具和使用芳纶复合刀具的优异加工工艺。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供了一种用于芳纶复合材料的集制孔锪窝和去毛刺为一体的复合刀具，本申请的；另一目的是提供在使用制孔锪窝和去毛刺为一体的复合刀具进行芳纶复合材料加工时的合理工艺方法。该刀具既能满足芳纶复合材料的制孔与锪窝同时完成的同时又能满足对孔口外翻毛边进行清除，满足经济实惠、加工效率高，制孔表面粗糙度好等要求。
2、为达到以上目的，本申请采取如下技术方案予以实现：
3、一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具，包括钻尖、锪窝刃、微小反角刃、刀体、柄部，刀具锪窝与刀体过度处设有微小反角刃，且刀具可一次性实现芳纶复合材料的钻孔锪窝与去毛刺。
4、钻尖为三尖两刃结构，即钻尖的外形为山峰型结构，切削刃由两条主切削刃和两条副切削刃组成，两条主切削刃构成的顶角a＝90°～100°。
5、钻尖的两条副切削刃为反向刃口，反向角度b＝30°～40°，此两条副切削刃的后角为15°－20°，轴向高点低于两条主切削刃的顶角高点，高度差为0.5mm～0.8mm。
6、锪窝刃为月牙弯型刃口，螺旋角根据锪窝直径取35°～45°。
7、微小反角刃的反向角度c＝5°～10°，微小反角刃的起始位置所在直径d1等于产品所需锪窝直径的最小极限值d3，制造公差为上差，微小反角刃的最大直d2等于产品所需锪窝直径的最大极限值d4，制造公差为下差。
8、锪窝刃与钻尖校准部分连接处设置圆弧r，取产品所需圆弧的最大值，制造公差为下差。
9、柄部用于刀具与锪窝限位的主轴连接，尾柄结构和规格与锪窝限位的主轴规格匹配。
10、刀体设有用于刀具安装与拆卸的通孔，刀柄为螺纹柄结构时刀体设置成阶梯式以满足刀柄有足够的定位面。
11、使用该复合刀具进行芳纶复合材料的加工，使用吸尘器、工艺试板、工艺垫板、锪窝限位器、弓形夹以及制孔风钻进行加工，包括如下步骤：
12、1将所述工艺垫板叠放在芳纶复合材料制孔的出孔方向，利用所述弓形夹将所述芳纶复合材料与工艺垫板夹紧固定在一起；
13、2将所述复合刀具的尾柄安装在所属锪窝限位器上，然后再将锪窝限位器装在所述风钻上；
14、3在工艺试板上进行试锪窝和锪窝限位器的调节，调节锪窝限位器，使复合刀具的反角刃刚好完全露出在锪窝限位器的端面；
15、4开启所述风钻在所述芳纶复合材料上进行制孔锪窝，起初是钻尖进行制孔阶段，风钻钻速不少于6000转/min，同时给予所述复合刀具润滑剂，并给予轴向进给，保持复合刀具与芳纶复合材料垂直，当钻尖快钻出工艺垫板时降低风钻的主轴转速和进给速度，整个制孔锪窝过程中要开启吸尘器；
16、5当所述锪窝刃开始进入芳纶复合材料时，降低风钻转速至3000转/min，直至锪窝限位器端面与芳纶复合材料贴合，撤回风钻及复合刀具，完成芳纶复合材料的制孔锪窝，同时完成了对芳纶复合材料孔口外翻毛刺的去除。
17、本发明的有益效果在于将刀具的钻尖、锪窝刃、微小反角刃、刀体、尾柄等部分设计为一体的复合刀具，钻尖的山型结构可有效抑制芳纶的初孔毛刺，或我刃的月牙弯结构能够将锪窝处的芳纶纤维进行有效切断，微小反角刃的设计利用反向切削原理将最难去除的孔口外翻毛边进行清除，通过采用本发明提供大的加工工艺方法可以更有效的一致芳纶加工过程出现的质量缺陷，综上所述可有效抑制、减少并清除芳纶的毛边、分层和撕裂缺陷，简化了加工工序、提高了生产效率、有利于芳纶自动化、智能化加工和生产。
18、以下结合附图及实施例对本申请作进一步的详细描述。
1.一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具，其特征在于包括钻尖、锪窝刃、微小反角刃、刀体、柄部，刀具锪窝与刀体过度处设有微小反角刃，且刀具可一次性实现芳纶复合材料的钻孔锪窝与去毛刺。
2.根据权利要求1所述的一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具，其特征在于所述的钻尖为三尖两刃结构，即钻尖的外形为山峰型结构，切削刃由两条主切削刃和两条副切削刃组成，两条主切削刃构成的顶角a＝90°～100°。
3.根据权利要求2所述的一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具，其特征在于所述的钻尖的两条副切削刃为反向刃口，反向角度b＝30°～40°，此两条副切削刃的后角为15°－20°，轴向高点低于两条主切削刃的顶角高点，高度差为0.5mm～0.8mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具，其特征在于所述的锪窝刃为月牙弯型刃口，螺旋角根据锪窝直径取35°～45°。
5.根据权利要求1所述的一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具，其特征在于所述的微小反角刃的反向角度c＝5°～10°，微小反角刃的起始位置所在直径d1等于产品所需锪窝直径的最小极限值d3，制造公差为上差，微小反角刃的最大直d2等于产品所需锪窝直径的最大极限值d4，制造公差为下差。
6.根据权利要求1所述的一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具，其特征在于所述的锪窝刃与钻尖校准部分连接处设置圆弧r，取产品所需圆弧的最大值，制造公差为下差。
7.根据权利要求1所述的一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具，其特征在于所述的柄部用于刀具与锪窝限位的主轴连接，尾柄结构和规格与锪窝限位的主轴规格匹配。
8.根据权利要求1所述的一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具，其特征在于所述的刀体设有用于刀具安装与拆卸的通孔，刀柄为螺纹柄结构时刀体设置成阶梯式以满足刀柄有足够的定位面。
9.一种用于芳纶复合材料多功能复合刀具的使用方法，其特征在于使用权利要求1－8中任一权利要求所述的复合刀具进行芳纶复合材料的加工，使用吸尘器、工艺试板、工艺垫板、锪窝限位器、弓形夹以及制孔风钻进行加工，包括如下步骤：