頭材料為硬質(zhì)合金，鉆頭直徑為5mm，鉆頭為山特維克可樂滿公司生產(chǎn)的R842-0500-30-A0A。
[0019]碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料尺寸為10mmX80mmX5mm，加工過程中的鉆頭轉(zhuǎn)速為5000r/min，鉆頭進(jìn)給量為 30mm/min。
[0020]加工后的結(jié)果表明，采用傳統(tǒng)鉆頭進(jìn)行加工后，制孔出口存在大量的毛刺現(xiàn)象，毛刺總長度為7mm ;而采用本發(fā)明加工后的出口表面毛刺現(xiàn)象顯著減少，毛刺總長度小于3mm，從而表明本發(fā)明實現(xiàn)了加工過程中對碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中的碳纖維的有效控制，減少了因碳纖維變形導(dǎo)致的纖維難以被有效切斷的現(xiàn)象。
[0021]
實施例3
一種用于加工纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的鉆頭，其包括兩個切削刃，所述切削刃上設(shè)置多個金剛石顆粒，多個金剛石顆粒沿切削刃等距設(shè)置。所述金剛石顆粒設(shè)置以鉆頭最大直徑處的切削刃外緣為起始點。所述金剛石顆粒的粒度等于待加工的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中纖維直徑的1.5倍。所述相鄰兩個金剛石顆粒的中心距中心距、碳纖維直徑和纖維含量滿足:d0= (2+l/p)dl ;其中dO:中心距；dl:碳纖維直徑；p:纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中纖維的體積與纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料體積的比值。所述多個金剛石顆粒采用鑲嵌方法設(shè)置在切削刃上。
[0022]分別采用未設(shè)置金剛石顆粒的傳統(tǒng)鉆頭和本實施例所述鉆頭進(jìn)行碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的加工，其中，碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中的碳纖維直徑dl為7 μπι，碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中碳纖維的含量為50%。金剛石顆粒的粒度為1.5倍的碳纖維的直徑，即為10.5μηι，根據(jù)do= (2+l/p)dl，得到金剛石顆粒之間的中心距為28 μπι。鉆頭材料為硬質(zhì)合金，鉆頭直徑為5mm，鉆頭為山特維克可樂滿公司生產(chǎn)的R842-0500-30-A0A。
[0023]碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料尺寸為10mmX80mmX5mm，加工過程中的鉆頭轉(zhuǎn)速為5000r/min，鉆頭進(jìn)給量為 30mm/min。
[0024]加工后的結(jié)果表明，采用傳統(tǒng)鉆頭進(jìn)行加工后，制孔出口存在大量的毛刺現(xiàn)象，毛刺總長度為7mm ;而采用本發(fā)明加工后的出口表面毛刺現(xiàn)象顯著減少，毛刺總長度小于2mm，從而表明本發(fā)明實現(xiàn)了加工過程中對碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中的碳纖維的有效控制，減少了因碳纖維變形導(dǎo)致的纖維難以被有效切斷的現(xiàn)象。
[0025]
實施例4
一種用于加工纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的鉆頭，其包括兩個切削刃，所述切削刃上設(shè)置多個金剛石顆粒，多個金剛石顆粒沿切削刃等距設(shè)置。所述金剛石顆粒設(shè)置以鉆頭最大直徑處的切削刃外緣為起始點。所述金剛石顆粒的粒度等于待加工的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中纖維直徑。所述相鄰兩個金剛石顆粒的中心距中心距、碳纖維直徑和纖維含量滿足:d0=(2+l/p)dl ;其中dO:中心距；dl:碳纖維直徑；p:纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中纖維的體積與纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料體積的比值。所述多個金剛石顆粒采用電鍍方法設(shè)置在切削刃上。
[0026]分別采用未設(shè)置有金剛石顆粒的傳統(tǒng)鉆頭和本實施例所述鉆頭進(jìn)行碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的加工，其中，碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中的碳纖維直徑dl為7 μπι，碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中碳纖維的含量為60%。金剛石顆粒的粒度與碳纖維的直徑相等即為7 μπι，根據(jù)dO= (2+1/p) dl，得到金剛石顆粒之間的中心距為25.69 μπι。鉆頭材料為硬質(zhì)合金，鉆頭直徑為5mm，鉆頭為山特維克可樂滿公司生產(chǎn)的R842-0500-30-A0A。
[0027]碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料尺寸為10mmX80mmX5mm，加工過程中的鉆頭轉(zhuǎn)速為5000r/min，鉆頭進(jìn)給量為 30mm/min。
[0028]加工后的結(jié)果表明，采用傳統(tǒng)鉆頭進(jìn)行加工后，制孔出口存在大量的毛刺現(xiàn)象，毛刺總長度為7mm ;而采用本發(fā)明加工后的出口表面毛刺現(xiàn)象顯著減少，毛刺總長度小于
1.5mm，從而表明本發(fā)明實現(xiàn)了加工過程中對碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中的碳纖維的有效控制，減少了因碳纖維變形導(dǎo)致的纖維難以被有效切斷的現(xiàn)象。
【主權(quán)項】
1.一種用于加工纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的鉆頭，其特征在于:包括切削刃，所述切削刃上設(shè)置多個金剛石顆?；蛄⒎降痤w粒，多個金剛石顆粒或立方氮化硼顆粒沿切削刃方向等距設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的鉆頭，其特征于:所述金剛石顆?；蛄⒎降痤w粒設(shè)置以鉆頭最大直徑處的切削刃外緣為起始點。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的鉆頭，其特征在于:所述金剛石顆粒或立方氮化硼顆粒的粒度大于或等于待加工的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中纖維直徑，且金剛石顆?；蛄⒎降痤w粒的粒度小于或等于待加工的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中纖維直徑的兩倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的鉆頭，其特征于:所述多個金剛石顆粒或立方氮化硼顆粒中相鄰兩個金剛石顆?；蛄⒎降痤w粒的中心距、待加工的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中纖維直徑和纖維含量滿足:dO= (2+l/p)dl ;其中do:中心距；dl:纖維直徑；p:纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中纖維的體積與纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料體積的比值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的鉆頭，其特征于:所述多個金剛石顆?；蛄⒎降痤w粒采用焊接、電鍍或鑲嵌方法設(shè)置在切削刃上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于加工纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的鉆頭，其特征于:所述切削刃至少兩個。
【專利摘要】一種用于加工纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的鉆頭，其特征是采用焊接、電鍍或鑲嵌等方法在鉆頭切削刃上，沿切削刃方向，等距設(shè)置金剛石或立方氮化硼顆粒，所述顆粒的粒度大于或等于待加工的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中纖維直徑，且顆粒的粒度小于或等于待加工的纖維直徑的兩倍；顆粒之間的中心距d0、纖維直徑d1與纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中的纖維含量p滿足d0=（2+1/p）d1。本發(fā)明的優(yōu)點：由于纖維直徑與顆粒粒度相匹配，加工過程中纖維即可進(jìn)入兩相鄰顆粒之中，從而提高了對纖維變形的控制，可以減小纖維產(chǎn)生的彎曲變形，有利于提高纖維的切斷效率，減少毛刺現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時，根據(jù)纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中的纖維含量調(diào)整顆粒之間的距離，可以在有效去除毛刺的同時提高鉆頭的使用壽命。
【IPC分類】B23B51/00
【公開號】CN105215433
【申請?zhí)枴緾N201510576439
【發(fā)明人】王奔, 印文典, 鄭耀輝, 李曉鵬, 王明海
【申請人】沈陽航空航天大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月11日