一种复合材料层压板钻孔刀具的制作方法

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1.本实用新型涉及钻孔刀具领域，尤其是涉及一种复合材料层压板钻孔刀具。

背景技术：

2.随着制造业的竞争日益激烈，提高产品的质量，提升加工效率，减少次品率从而节省成本是大势所趋。目前在对复合材料层压板孔加工时，现有的传统的钻孔刀具难以避免的在加工孔时，容易出现边缘毛刺，及经常出现板材分层问题，导致产品合格率降低或者需要孔加工后再单独的设置一道去除毛刺的工序。

技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种复合层压板钻孔刀具，能够减少板材在钻孔时出现分层的现象以及减少边缘毛刺。
4.技术方案：一种复合材料层压板钻孔刀具，所述钻孔刀具包括一体成型且同轴的钻柄和钻头，所述钻头在长度方向上自尾端至顶端设置有弧度趋缓的曲面，在所述曲面上沿其长度方向开设有朝向径向内凹的排屑槽，所述曲面在所述排屑槽两侧均形成了主切削面，所述主切削面和所述钻头的外表面交汇形成了主切削刃，所述钻头的顶端开设有副切削面，所述副切削面和所述钻头的外表面交汇形成了副切削刃。
5.进一步的，为了使钻头的切削功能和排屑功能各自作用效果明显，所述钻头在长度方向上自顶端至尾端划分为刀头和倒角，所述曲面在所述刀头的一段是与所述钻孔刀具的中心轴线平行的平面，刀头作为主要的切削功能，竖直的主切削面、主切削刃具有强大的切削力，对具有多层结构的复合材料层压板切削时贯穿力度强、切削一致性好，很大程度减少了层间分层的现象，倒角作为主要的排屑功能，弧度趋缓的曲面可帮助切削产生的碎屑在推动下自行排出并且不在排屑槽中堆积。
6.进一步的，为了使钻头具有最佳的切削力，提高副切削面和副切削刃的作用，所述曲面与所述钻头顶端的交汇处的高度h为：1/3*d≤h≤2/3*d，d为所述钻头的直径。
7.进一步的，为了使排屑槽具有最佳的排屑能力及开设排屑槽之后能直接形成主切削面，所述排屑槽是与所述钻头以同轴开设的圆柱通孔，所述排屑槽的开设半径小于所述钻头的半径。
8.进一步的，为了使刀头的刚性和刃性性能最佳，所述主切削面的壁厚b为：0.5≤b≤1mm。
9.进一步的，为了钻孔刀具的刚性和刃性性能最佳，且刀头部分能贯穿被切削的复合材料层压板，所述钻头的长度l1为：l2＜l1≤2/5*l，l为所述钻孔刀具的总长度；所述刀头的长度l2不小于钻孔孔深。
10.进一步的，为了增加钻孔刀具的使用寿命和更加容易的切开层压板，配合主切削刃增加了辅助切削刃，在所述副切削面接近两端处，从所述钻头的外表面上自所述钻头顶端向内均开设有v型槽，所述v型槽靠近所述钻头外表面的一面为辅助切削面，所述辅助切
削面的深度小于副切削面的高度，所述辅助切削面和所述钻头的外表面交汇形成了辅助切削刃。
11.进一步的，为了主切削刃和辅助切削刃具有相同角度的刃口，更加容易的切开复合材料层压板，所述辅助切削面和所述主切削面之间的角度差不超过
±2°
。
12.进一步的，为了使副切削刃具有最佳切削能力且具有一定的抗磨损能力，所述副切削面和所述钻头的外表面之间的夹角α为30
°
～50
°
，两侧的所述主切削面之间的夹角β为120
°
～150
°
。
13.进一步的，为了提升钻孔刀具的排屑能力，所述主切削面的纵截面为内凹的弧面，为主切削面处增加提供了排屑空间。
14.有益效果：本实用新型的优点是：通过新型的钻孔刀具结构，减少了复合材料层压板孔加工过程时分层和边缘毛刺现象，优选的在钻孔刀具钻头中间、主切削面设置排屑空间提高钻孔过程中的排屑能力，减少碎屑对切削产品的影响，在副切削面接近两端位置设有的辅助切削面协同主切削面提高切削效率及提高钻孔刀具的使用寿命，提高制造过程中产品质量，减少不必要的多余工序。
附图说明
15.图1为钻孔刀具整体示意图；
16.图2为钻孔刀具正面示意图；
17.图3为钻孔刀具的a-a剖视图；
18.图4为钻孔刀具钻头的c-c剖视图并旋转180
°
；
19.图5为图4中钻头的主切削面设有弧面的示意图；
20.图6为钻孔刀具钻头的刀头放大示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。
22.如图1-3所示，一种复合材料层压板钻孔刀具，包括钻柄1、钻头2，钻柄1和钻头2一体成型制成，整体为圆柱体，钻柄、钻头两段为同一个中心轴。
23.钻头2在长度方向上自与钻柄相连的尾端至顶端设置有弧度趋缓的曲面，即曲面在钻头尾端的弧度相对大一些，在曲面上沿其长度方向开设朝向径向内凹的排屑槽3，排屑槽3以圆柱通孔的形状开设，且优选与钻头2以同轴开设，排屑槽3的开设半径小于钻头2外周面的半径，由此，曲面保留下的部分在排屑槽3两侧分别形成一个主切削面4，每个主切削面4和钻头1的外表面交汇形成一个主切削刃41。排屑槽3用于将钻孔过程中形成的碎屑排出。两侧均设有主切削刃41使钻孔刀具能满足正反转时都能达到相同的加工的效果。
24.主切削面4的壁厚b为0.5≤b≤1mm，主切削面4的面宽e可以与壁厚b相等，此时在设置曲面时，曲面的纵截面上边缘应是横线，面宽e也可以大于壁厚b，此时在设置曲面时，曲面的纵截面上边缘应是下凹的弧线，得到的主切削面4如图4所示。结合图4所示，钻头2两侧主切削面4之间的夹角β为120
°
～150
°
，夹角β越小切削能力越强。排屑槽3与钻头2以同轴开设时，可使得钻头2的壁厚与主切削面4的壁厚b均一致，钻头的结构强度和切削性能提高。
25.钻头2在长度方向上划分为两段，自顶端至尾端分别是具有主要起切削功能的刀头21和主要起排屑功能的倒角22，倒角22还作为刀头21和钻柄1的连接部分，曲面在刀头21的一段是与钻孔刀具的中心轴线平行的平面，即设置曲面时，曲面在钻头2顶端的刀头21这一段弧度为0。
26.钻头2的长度l1为l2＜l1≤2/5*l，l为钻孔刀具的总长度；刀头21的长度l2不小于钻孔孔深，使钻孔刀具在复合材料层压板上钻孔时刀头21可以贯穿复合材料层压板的总厚度。
27.钻头2的顶端与曲面交汇处的高度h为：1/3*d≤h≤2/3*d，d为所述钻头2的直径，即高度h1需保证刀头21具有一定的宽幅，从而保证钻孔刀具的起切削功能的刀头满足足够的结构强度。
28.钻头2的顶端开设有副切削面5，副切削面5和钻头2的外表面交汇形成副切削刃51，副切削面5和钻头2外表面之间的夹角α为30
°
～50
°
，夹角α为越小竖向压力作用面积越小，减小底面的挤压，增加切削能力。
29.结合图6所示，副切削面5在接近两端处开设v型槽，v型槽从钻头2的外表面上自钻头2顶端向内开设，靠近钻孔刀具外表面的一面为辅助切削面6，辅助切削面6的深度小于副切削面5的高度，辅助切削面6和主切削面4之间的角度差不超过
±2°
，辅助切削面6和钻头2的外表面交汇处形成辅助切削刃61，辅助切削刃61和主切削刃41配合能够更加容易的划破复合材料纤维。
30.为了提升钻孔刀具使用时的排屑能力，结合图5所示，可在两侧的主切削面4上沿其长度方向设置辅助排屑槽42，辅助排屑槽42从主切削面4的纵截面看为内凹的弧面，能够提升切削时的排屑能力。
31.钻孔刀具结构，减少了复合材料层压板孔加工过程时分层和边缘毛刺现象，优选的在钻孔刀具钻头中间、主切削面设置排屑空间提高钻孔过程中的排屑能力，减少碎屑对切削产品的影响，在副切削面接近两端位置设有的辅助切削面协同主切削面提高切削效率及提高钻孔刀具的使用寿命，提高制造过程中产品质量，减少不必要的多余工序。

技术特征：

1.一种复合材料层压板钻孔刀具，其特征在于，所述钻孔刀具包括一体成型且同轴的钻柄(1)和钻头(2)，所述钻头(2)在长度方向上自尾端至顶端设置有弧度趋缓的曲面，在所述曲面上沿其长度方向开设有朝向径向内凹的排屑槽(3)，所述曲面在所述排屑槽(3)两侧均形成了主切削面(4)，所述主切削面(4)和所述钻头(2)的外表面交汇形成了主切削刃(41)，所述钻头(2)的顶端开设有副切削面(5)，所述副切削面(5)和所述钻头(2)的外表面交汇形成了副切削刃(51)。2.根据权利要求1所述的一种复合材料层压板钻孔刀具，其特征在于，所述钻头(2)在长度方向上自顶端至尾端划分为刀头(21)和倒角(22)，所述曲面在所述刀头(21)的一段是与所述钻孔刀具的中心轴线平行的平面。3.根据权利要求1所述的一种复合材料层压板钻孔刀具，其特征在于，所述曲面与所述钻头(2)顶端的交汇处的高度h为：1/3*d≤h≤2/3*d，d为所述钻头(2)的直径。4.根据权利要求1所述的一种复合材料层压板钻孔刀具，其特征在于，所述排屑槽(3)是与所述钻头(2)以同轴开设的圆柱通孔，所述排屑槽(3)的开设半径小于所述钻头(2)的半径。5.根据权利要求1～4任一所述的一种复合材料层压板钻孔刀具，其特征在于，所述主切削面(4)的壁厚b为：0.5≤b≤1mm。6.根据权利要求2所述的一种复合材料层压板钻孔刀具，其特征在于，所述钻头(2)的长度l1为：l2＜l1≤2/5*l，l为所述钻孔刀具的总长度；所述刀头(21)的长度l2不小于钻孔孔深。7.根据权利要求1所述的一种复合材料层压板钻孔刀具，其特征在于，在所述副切削面(5)接近两端处，从所述钻头(2)的外表面上自所述钻头(2)顶端向内均开设有v型槽，所述v型槽靠近所述钻头(2)外表面的一面为辅助切削面(6)，所述辅助切削面(6)的深度小于副切削面(5)的高度，所述辅助切削面(6)和所述钻头(2)的外表面交汇形成了辅助切削刃(61)。8.根据权利要求7所述的一种复合材料层压板钻孔刀具，其特征在于，所述辅助切削面(6)和所述主切削面(4)之间的角度差不超过
±2°
。9.根据权利要求1所述的一种复合材料层压板钻孔刀具，其特征在于，所述副切削面(5)和所述钻头(2)的外表面之间的夹角α为30
°
～50
°
，两侧的所述主切削面(4)之间的夹角β为120
°
～150
°
。10.根据权利要求1所述的一种复合材料层压板钻孔刀具，其特征在于，所述主切削面(4)的纵截面为内凹的弧面。

技术总结

本实用新型公开了一种复合材料层压板钻孔刀具，包括一体成型且同轴的钻柄和钻头，钻头在长度方向上自尾端至顶端设置有弧度趋缓的曲面，在曲面上沿其长度方向开设有朝向径向内凹的排屑槽，曲面在排屑槽两侧均形成了主切削面，主切削面和钻头的外表面交汇形成了主切削刃，钻头的顶端开设有副切削面，副切削面和钻头的外表面交汇形成了副切削刃。该钻孔刀具结构，减少了复合材料层压板孔加工过程时分层和边缘毛刺现象，在钻头中间、主切削面设置排屑空间提高钻孔过程中的排屑能力，在副切削面接近两端位置设有的辅助切削面协同主切削面提高切削效率及提高钻孔刀具的使用寿命，提高制造过程中产品质量。制造过程中产品质量。制造过程中产品质量。