本技術(shù)涉及一種復(fù)合材料加工用的金屬切削刀具，特別是涉及一種基于液氮冷卻的復(fù)合材料加工用銑刀，屬于機(jī)加工刀具。

背景技術(shù)：

1、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)材料混合制作而成的二相或多相結(jié)構(gòu)材料，其各向異性、低熱傳導(dǎo)性、低層間結(jié)合強(qiáng)度使其成為典型的難加工材料，例如，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(?cfrp?)作為一種先進(jìn)的復(fù)合材料，具有高比強(qiáng)度、高比剛度、抗疲勞、耐腐蝕和優(yōu)異的可設(shè)計(jì)性等優(yōu)良的綜合性能，在航天航空、汽車等領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用，如空客a350xwb，復(fù)合材料的大量使用大幅減輕了飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量，提高了飛機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，然而，為了實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料零件的連接裝配需要進(jìn)行一系列的機(jī)械加工。

2、由于復(fù)合材料宏觀上呈現(xiàn)明顯的各向異性和層疊以及導(dǎo)熱率小、彈性大等特征，銑刀在加工過程中容易出現(xiàn)刀具過熱以及銑削孔時(shí)產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。為此，技術(shù)人員在銑刀的刀柄和切削部中心開設(shè)一條貫穿整個(gè)銑刀的通孔，在通孔中輸入液氮以降低銑刀在加工過程中的溫度以及防止產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。但在實(shí)際使用過程中，當(dāng)銑刀在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)仍然出現(xiàn)刀具過熱以及產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象，實(shí)際使用效果并不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能更好地防止銑刀在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)出現(xiàn)的刀具過熱以及縮孔現(xiàn)象，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的基于液氮冷卻的復(fù)合材料加工用銑刀。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用這樣一種基于液氮冷卻的復(fù)合材料加工用銑刀，包括圓柱形的刀柄和切削部，所述切削部包括分布在切削部圓柱面上呈螺旋狀的至少二個(gè)主切削刃、分布在切削部端面上的至少二個(gè)副切削刃以及分布在主切削刃之間呈螺旋狀的排屑槽，在所述刀柄和切削部中心開設(shè)有用于輸入液氮的液氮輸送孔，所述液氮輸送孔為盲孔且具有大直徑段和小直徑段，所述液氮輸送孔的開口端設(shè)在大直徑段頂端且位于刀柄端面上，所述液氮輸送孔的封閉端設(shè)在小直徑段底端且位于切削部?jī)?nèi)，在所述刀柄端面上開設(shè)有至少三條液氮導(dǎo)流槽，每條液氮導(dǎo)流槽與所述液氮輸送孔的開口端相連通，所述液氮輸送孔的小直徑段上沿長(zhǎng)度方向開設(shè)有若干個(gè)間隔布置的液氮輸送旁孔，所述液氮輸送旁孔與所述排屑槽相連通。

3、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，相鄰兩個(gè)排屑槽處的液氮輸送旁孔沿切削部長(zhǎng)度方向相互交錯(cuò)布置。

4、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，在所述主切削刃上開設(shè)有若干個(gè)間隔布置的斷屑槽。

5、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述至少三條液氮導(dǎo)流槽在刀柄端面上沿徑向均布。

6、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述主切削刃的螺旋角為5°～8°。

7、采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

8、本實(shí)用新型的液氮輸送孔為盲孔且具有大直徑段和小直徑段，液氮輸送孔的開口端設(shè)在大直徑段頂端且位于刀柄端面上，液氮輸送孔的封閉端設(shè)在小直徑段底端且位于切削部?jī)?nèi)，在刀柄端面上開設(shè)有至少三條液氮導(dǎo)流槽，每條液氮導(dǎo)流槽與液氮輸送孔的開口端相連通，液氮輸送孔的小直徑段上沿長(zhǎng)度方向開設(shè)有若干個(gè)間隔布置的液氮輸送旁孔，液氮輸送旁孔與排屑槽相連通。工作時(shí)，液氮從刀柄端面上的液氮導(dǎo)流槽進(jìn)入液氮輸送孔的開口端時(shí)，為液氮冷卻進(jìn)行第一次加壓，液氮從液氮輸送孔的開口端依次進(jìn)入大直徑段和小直徑段后，第二次提升了液氮冷卻壓力，液氮經(jīng)液氮輸送旁孔再?gòu)呐判疾圯敵鰰r(shí)壓力更高，從而有效降低了銑刀在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)出現(xiàn)的刀具過熱、被加工復(fù)合材料溫度過高以及縮孔現(xiàn)象，而且壓力更高的液氮能更好地防止在復(fù)合材料表面造成臟污，避免了二次清洗。

9、本實(shí)用新型相鄰兩個(gè)排屑槽處的液氮輸送旁孔沿切削部長(zhǎng)度方向相互交錯(cuò)布置，這樣的結(jié)構(gòu)能使銑刀的冷卻效果更好，并且能更好地降低被加工復(fù)合材料溫度。

10、本實(shí)用新型在主切削刃上開設(shè)有若干個(gè)間隔布置的斷屑槽，這樣的結(jié)構(gòu)能進(jìn)一步減少因復(fù)合材料導(dǎo)熱率小導(dǎo)致的縮孔現(xiàn)象。

11、本實(shí)用新型的主切削刃螺旋角采用5°～8°，小螺旋角能增大復(fù)合材料切削屑的排出，從而更有利于防止銑刀在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)出現(xiàn)的刀具過熱、被加工復(fù)合材料溫度過高以及縮孔現(xiàn)象。

技術(shù)特征：

1.一種基于液氮冷卻的復(fù)合材料加工用銑刀，包括圓柱形的刀柄（1）和切削部（2），所述切削部（2）包括分布在切削部（2）圓柱面上呈螺旋狀的至少二個(gè)主切削刃（2－1）、分布在切削部（2）端面上的至少二個(gè)副切削刃（2－2）以及分布在主切削刃（2－1）之間呈螺旋狀的排屑槽（2－3），在所述刀柄（1）和切削部（2）中心開設(shè)有用于輸入液氮的液氮輸送孔（3），其特征在于：所述液氮輸送孔（3）為盲孔且具有大直徑段（3－1）和小直徑段（3－2），所述液氮輸送孔（3）的開口端（3a）設(shè)在大直徑段（3－1）頂端且位于刀柄（1）端面上，所述液氮輸送孔（3）的封閉端（3b）設(shè)在小直徑段（3－2）底端且位于切削部（2）內(nèi)，在所述刀柄（1）端面上開設(shè)有至少三條液氮導(dǎo)流槽（1a），每條液氮導(dǎo)流槽（1a）與所述液氮輸送孔（3）的開口端（3a）相連通，所述液氮輸送孔（3）的小直徑段（3－2）上沿長(zhǎng)度方向開設(shè)有若干個(gè)間隔布置的液氮輸送旁孔（3c），所述液氮輸送旁孔（3c）與所述排屑槽（2－3）相連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液氮冷卻的復(fù)合材料加工用銑刀，其特征在于：相鄰兩個(gè)排屑槽（2－3）處的液氮輸送旁孔（3c）沿切削部（2）長(zhǎng)度方向相互交錯(cuò)布置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液氮冷卻的復(fù)合材料加工用銑刀，其特征在于：在所述主切削刃（2－1）上開設(shè)有若干個(gè)間隔布置的斷屑槽（2a）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液氮冷卻的復(fù)合材料加工用銑刀，其特征在于：所述至少三條液氮導(dǎo)流槽（1a）在刀柄（1）端面上沿徑向均布。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的基于液氮冷卻的復(fù)合材料加工用銑刀，其特征在于：所述主切削刃（2－1）的螺旋角為5°～8°。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種基于液氮冷卻的復(fù)合材料加工用銑刀，包括圓柱形的刀柄和切削部，切削部包括至少二個(gè)主切削刃、至少二個(gè)副切削刃以及排屑槽，在刀柄和切削部中心開設(shè)有用于輸入液氮的液氮輸送孔，所述液氮輸送孔為盲孔且具有大直徑段和小直徑段，液氮輸送孔的開口端設(shè)在大直徑段頂端且位于刀柄端面上，液氮輸送孔的封閉端設(shè)在小直徑段底端且位于切削部?jī)?nèi)，在刀柄端面上開設(shè)有至少三條液氮導(dǎo)流槽，每條液氮導(dǎo)流槽與液氮輸送孔的開口端相連通，所述液氮輸送孔的小直徑段上沿長(zhǎng)度方向開設(shè)有若干個(gè)間隔布置的液氮輸送旁孔，液氮輸送旁孔與排屑槽相連通。本技術(shù)能更好地防止銑刀在長(zhǎng)時(shí)間銑削加工時(shí)出現(xiàn)的刀具過熱以及縮孔現(xiàn)象。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣葉,惲鵬飛,巢賢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常州凱拓工具有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240625
技術(shù)公布日：2025/5/15