左螺旋右刃的匕首鉆的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及制孔刀具領(lǐng)域，特別是指一種左螺旋右刃的匕首鉆。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，國內(nèi)外通用飛機(jī)越來越多地采用復(fù)合材料，特別是在輕型通用飛機(jī)上的應(yīng)用更加廣泛。飛機(jī)的機(jī)翼(包括翼梁、桁條和蒙皮)、機(jī)身、尾翼、蒙皮、油箱、發(fā)動機(jī)艙都是采用復(fù)合材料，而制孔是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制造過程中最重要的加工工序之一。
[0003]由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是由質(zhì)軟而粘性大的基體材料和強(qiáng)度高、硬度大的纖維增強(qiáng)材料混合而成的二相或多相結(jié)構(gòu)材料，其各向異性、低熱傳導(dǎo)率、低層間結(jié)合強(qiáng)度使其成為典型的難加工材料?，F(xiàn)今生產(chǎn)中用途廣泛的復(fù)合材料主要分為玻璃纖維復(fù)合材料和碳纖維復(fù)合材料，而碳纖維復(fù)合材料所具有的高強(qiáng)度、高剛度、抗疲勞性能好、耐高溫性好等優(yōu)點(diǎn)，使其在飛機(jī)設(shè)計、制造上具有更好的優(yōu)勢和應(yīng)用。隨著碳纖維的廣泛應(yīng)用，隨之也帶來了碳纖維復(fù)合材料在加工和裝配上的問題。此時，碳纖維復(fù)合材料的缺點(diǎn)更加的凸顯出來，成為了鉆孔、裝配的主要問題來源。在碳纖維復(fù)合材料鉆孔時主要克服碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度、高硬度、導(dǎo)熱性差、各向異性、層間強(qiáng)度低等難題，因此，在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制孔過程中，除傳統(tǒng)金屬材料制孔缺陷(尺寸誤差、圓度誤差、位置誤差和垂直度誤差等)外，還表現(xiàn)為分層、出入口撕裂與毛刺、孔壁表面纖維拔出等。
[0004]如智造網(wǎng)上公布的“碳纖維復(fù)合材料手工制孔刀具和工具的選擇方案”中第2.3.1節(jié)提出的一種直刃匕首鉆，詳見鏈接 “http: //www.1dnov0.com.cn/zhizao/show.php?itemid = 26312”，這種直刃匕首鉆通過若干級臺階狀的鉆頭在碳纖維材料上先鉆小孔，然后逐漸擴(kuò)孔的方式來克服碳纖維板的高強(qiáng)度、高硬度、導(dǎo)熱性差、各向異性、層間強(qiáng)度低等問題，也克服了傳統(tǒng)的右螺旋鉆頭入口剝離分層的問題，但是這種階梯狀擴(kuò)孔的方式，由于鉆頭上用于擴(kuò)孔的下一級錐狀端刃由于頂角角度大、相鄰的兩級錐面端刃之間具有過渡的圓周刃，依次容易使鉆頭對碳纖維造成垂直沖擊，造成出口分層、撕裂形成毛刺；而且由于這種直刃匕首鉆的切削刃前角為O，斷肩能力差，因此還是容易使孔壁表面纖維拔出。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種左螺旋右刃的匕首鉆，其所要解決的主要技術(shù)問題是:傳統(tǒng)的用于碳纖維板等纖維增強(qiáng)復(fù)合材料上制孔的匕首鉆利用階梯狀的鉆頭進(jìn)行開孔、擴(kuò)孔，再利用圓周切削刃對孔壁進(jìn)行銑削，但是階梯狀的鉆頭在不同階段過渡時容易震動，進(jìn)而產(chǎn)生軸向沖擊，造成出口分層、出口撕裂形成毛刺等情況，而且這種直線的圓周切削刃的前角為O，因此斷肩能力不強(qiáng)，刀具容易震動，使孔壁表面纖維拔出。
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種左螺旋右刃的匕首鉆，其包括同軸依次連接的鉆頭以及刀柄，所述鉆頭包括2-6個呈左螺旋形狀且圍繞所述刀柄的中心軸線環(huán)形陣列設(shè)置的刀刃部，每兩個周向相鄰的刀刃部之間圍繞出一呈左螺旋狀的排肩槽，所述刀刃部包括端部錐面刃、螺旋狀的周刃以及位于所述端部錐面刃與周刃之間用于擴(kuò)孔過渡的第二錐面刃，所述排肩槽的右側(cè)壁為所述端部錐面刃、周刃以及第二錐面刃的前刀面，所述端部錐面刃圍繞所述刀柄的中心軸旋轉(zhuǎn)在所述鉆頭的前端部形成的切削面為圓錐切削面，且所述圓錐切削面的頂角為118°-122°，所述周刃為所述前刀面與所述鉆頭的外圓柱面相交形成的呈螺旋線狀的圓周切削刃，所述第二錐面刃的軸向兩端分別與所述端部錐面刃以及周刃相交，所述第二錐面切削刃圍繞所述刀柄的中心軸旋轉(zhuǎn)形成的圓錐切削面的半頂角為 7.5° -8.5°。
[0007]優(yōu)選于:所述刀刃部以及排肩槽的螺旋角為4°，所述呈螺旋線狀的周刃的螺旋角為4。。
[0008]優(yōu)選于:所述端部錐面刃與所述第二錐面刃相交形成刀尖處的直徑與所述鉆頭上對應(yīng)位于所述周刃所在節(jié)段的直徑比為140/359，所述鉆頭的長度為50-50.5mm，所述鉆頭的頂端至所述周刃的尾端之間在徑向上投影的長度為35-35.5mm，所述鉆頭上對應(yīng)位于所述周刃所在節(jié)段的直徑為3.585-3.595mm，所述鉆頭的頸部直徑為3.48-3.5mm，所述端部錐面刃與所述第二錐面刃相交形成刀尖處的直徑為I.37-1.43_。
[0009]優(yōu)選于:所述刀刃部的數(shù)量為偶數(shù)，且偶數(shù)個的所述刀刃部中除以所述刀柄的中心軸線呈中心對稱的兩個刀刃部外，其它刀刃部上均切除所述端部錐面刃，以所述刀柄的中心軸線呈中心對稱的兩個所述刀刃部上的端部錐面刃之間形成橫刃的刃帶寬度為0.04-
0.08mm。
[0010]優(yōu)選于:所述端部錐面刃的后刀面上開設(shè)有寬度為0.1-0.15mm的減震帶，所述端部錐面刃的后刀面對應(yīng)的后角為20°-24°，所述端部錐面刃的減震帶對應(yīng)的減震后角為8°-
10。。
[0011]優(yōu)選于:所述第二錐面刃的第一后刀面的寬度為0.45-0.55mm、后角為25°-30°，所述第二錐面刃的第一后刀面上設(shè)有寬度為0.15-0.2mm、減震后角為14° -16°的減震帶，所述第二錐面刃的第二后刀面的后角為40°。
[0012]優(yōu)選于:所述周刃的前角為19°-21°、后刀面寬度為0.35-0.45mm、后角為23°-27°、刃帶寬為0.15-0.2mm。
[0013]優(yōu)選于:所述排肩槽的槽底夾角為倒圓角結(jié)構(gòu)，且所述排肩槽的槽底夾角的倒圓角半徑不大于0.2mm。
[0014]優(yōu)選于:所述端部錐面刃、周刃以及第二錐面刃的前刀面及后刀面的表面粗糙度不超過0.2微米，所述排肩槽中的左側(cè)壁的表面粗糙度不超過0.4微米，所述端部錐面刃與所述第二錐面刃相交形成刀尖處的圓跳動公差不超過0.01mm，所述端部錐面刃的圓跳度公差不超過0.01mm。
[0015]優(yōu)選于:所述刀柄的直徑為4mm，所述鉆頭一體成型于所述刀柄上，所述鉆頭連同所述刀柄的全長為80-80.5mm，所述刀柄的圓柱度公差不超過4微米、圓度公差不超過2微米、表面粗糙度為0.4微米。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]—、利用所述端部錐面刃在復(fù)合材料板上開孔，再通過所述第二錐面刃對孔進(jìn)行擴(kuò)孔，借助半頂角為7.5°-8.5°的所述第二錐面刃能夠平緩的擴(kuò)孔，而不至于對復(fù)合材料板造成垂直沖擊，消除了復(fù)合材料板的制孔出口分層的現(xiàn)象；
[0018]二、由于本實(shí)用新型的匕首鉆為左螺旋右刃，因此在制孔時，前刀面不會對制孔的入口產(chǎn)生螺旋提升力，因此有效的解決了傳統(tǒng)右螺旋鉆頭的螺旋提升作用造成復(fù)合材料板的制孔入口處剝離分層的現(xiàn)象，由于本實(shí)用新型的左螺旋只有4°，且復(fù)合材料的切削肩為粉末狀，因此不會影響正常排肩；
[0019]三、利用所述排肩槽左螺旋，使得所述周刃的前刀面得到一個19°-21°的前角，進(jìn)而有效的增加了切削刃的斷肩能力，能夠防止刀具動、孔壁表面纖維拔出的情況。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的匕首鉆立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型鉆頭的周刃部的徑向斷面結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖3為本實(shí)用新型的排肩槽局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]圖4為本實(shí)用新型的周刃后角結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)注示意圖
[0024]圖5為本實(shí)用新型的端部錐面刃的結(jié)構(gòu)示意圖
[0025]圖6為本實(shí)用新型的端部錐面刃的結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)注示意圖
[0026]圖7為本實(shí)用新型的第二錐面刃的結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)注示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下將結(jié)合附圖1至7以及較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型提出的一種左螺旋右刃的匕首鉆作更為詳細(xì)說明。
[0028]本實(shí)用新型提供一種左螺旋右刃的匕首鉆，其包括同軸依次連接的鉆頭I以及刀柄2，所述鉆頭I包括2-6個(優(yōu)選4個，如說明書附圖所示的均為4個)呈左螺旋形狀且圍繞所述刀柄2的中心軸線環(huán)形陣列設(shè)置的刀刃部，每兩個周向相鄰的刀刃部之間圍繞出一呈左螺旋狀的排肩槽11，所述刀刃部包括端部錐面刃12、螺旋狀的周刃13以及位于所述端部錐面刃12與周刃13之間用于擴(kuò)孔過渡的第二錐面刃14，所述排