【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及飞机复合材料与金属材料叠层结构的制孔，属于飞机装配领域。具体为一种提高铝合金-复合材料-钛合金叠层制孔质量的扩铰刀。
技术介绍
1、从航空历史的发展可见，从第四代飞机开始，以轻质铝合金为主导，辅以钛合金和复合材料；第五代飞机则是以复合材料为主导，辅以铝合金和钛合金材料。复合材料在第四代飞机以后及民用飞机上获得了越来越多的应用，应用范围和前景越来越得到主机制造商的青睐。但复合材料相比金属材料，其制孔质量的好坏，对复合材料的机械连接性能有着重要的影响，进而影响到飞机的飞行安全。
2、针对飞机制造过程中常用的铝合金-复合材料-钛合金叠层结构，如图1所示，玻璃纤维复合材料蒙皮(以下简称“复材蒙皮”)与钛合金平板(以下简称“钛板”)通过胶粘剂胶接固定在一起，铝合金平板(以下简称“铝板”)搭接在复材蒙皮表面，并使用螺栓将三种材料紧固连接在一起。随着飞机性能的不断提高，飞机连接螺栓孔的制孔质量(如孔径尺寸)也更为严格；一般四代飞机及以后的连接螺栓孔径公差多为h9的精度，即0～+0.03mm。
3、目前，针对上述叠层结构的零件进行制孔的方法为：使用直柄麻花钻在复材蒙皮与钛板形成的胶接件上制初孔，然后将铝板在复材蒙皮表面定位、夹紧后，从胶接件上已有的初孔，向铝板上反向引初孔，最后使用铰刀从铝板向胶接件上铰孔至终孔。由于铝板与复材蒙皮之间为直接搭接的形式，中间存在一定的间隙，因此该种制孔方式存在钻屑易堆积在复材蒙皮与铝板之间的缝隙中摩擦复材蒙皮的孔口，进而造成复材蒙皮孔口孔径出现超差或孔口出现损伤；在公差为
技术实现思路
1、专利技术目的
2、本专利技术要解决铝合金-复合材料-钛合金叠层制孔过程中，复材孔口的孔径尺寸易超差或孔口损伤的质量问题。现有的铝合金-复合材料-钛合金叠层制孔方法，主要存在金属钻屑易堆积在复合材料的夹层中，造成复合材料孔口的孔径尺寸易超差或孔口损伤的问题。
3、针对上述问题，本专利技术通过提出一种扩铰刀，用于在铝合金-复合材料-钛合金叠层制孔过程中，提高制孔质量，减少复材孔口的孔径尺寸超差和损伤发生率。
4、技术方案
5、提高铝合金-复合材料-钛合金叠层制孔质量的扩铰刀，扩铰刀分为导向段、切削刃段、夹持柄段，所述导向段、切削刃段、夹持柄段一体成型，所述导向段为圆柱形结构，顶端为球头，所述切削刃段为0°直槽结构，切削锥角度为切削锥后角为25°，芯径为φ2.6mm，周齿后角为25°，齿部倒锥更为0.005-0.015；夹持柄段为圆柱形结构；
6、进一步的，球头直径尺寸与导向段的直径尺寸相同。
7、进一步的，所述导向段的直径与待扩铰孔的底孔直径相同；
8、进一步的，所述扩铰刀由硬质合金制成。
9、进一步的，所述扩铰刀的长度尺寸根据使用工况而定。
10、进一步的，所述扩铰刀的长度为90mm。其中切削刃段部分的长度为35mm，所述导向段整体长度10mm。
11、进一步的，所述夹持柄段的直径根据使用工况及夹持工具的夹持范围而确定。
12、进一步的，所述扩铰刀适用于通孔的切削加工，且刀具出口面无其他零件或刀具出口面有不少于导向段长度的让位空间。
13、一种扩铰刀的使用方法，包括以下步骤：
14、步骤1，使用气钻等工具将扩孔钻夹持牢固。
15、步骤2，手持气钻将扩铰刀的导柱段对准底孔并插入底孔中，使扩铰刀与底孔同轴。
16、步骤3，启动气钻，对底孔进行扩孔或铰孔切削。
17、一种扩铰刀，在机复合材料与金属材料叠层结构的制孔应用。
18、技术效果
19、本专利技术所述的一种扩铰刀在某飞机复合材料功能结构件上进行了成功地应用，已有效解决了铝合金-复合材料-钛合金叠层结构制孔过程中频发的复材孔口孔径尺寸超差及复材孔口损伤问题，制孔质量得以大幅提升，赢得了顾客的一致好评。同时通过本专利技术所述扩铰刀的应用，刀具的制孔寿命相较原刀具得以提升，直接减少了工人制孔过程中刀具更换的时间，刀具管理维护成本也相应降低，进而使得刀具总成本降低。因此，通过本专利技术所述扩铰刀的应用，一方面，实现了整个产品制造成本的降低；另一方面，避免了制孔超差带来的一系列返修操作以及工人换刀等带来的不必要的生产浪费，实现了整个产品制造周期的缩短，达到了降本增效的目的，并取得了良好的经济效益和社会效益。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.提高铝合金-复合材料-钛合金叠层制孔质量的扩铰刀，其特征在于，扩铰刀分为导向段、切削刃段、夹持柄段，所述导向段、切削刃段、夹持柄段一体成型，所述导向段为圆柱形结构，顶端为球头，所述切削刃段为0°直槽结构，切削锥角度为切削锥后角为25°，芯径为φ2.6mm，周齿后角为25°，齿部倒锥更为0.005-0.015；夹持柄段为圆柱形结构。
2.如权利要求1所述的扩铰刀，其特征在于，球头直径尺寸与导向段的直径尺寸相同。
3.如权利要求1所述的扩铰刀，其特征在于，所述导向段的直径与待扩铰孔的底孔直径相同。
4.如权利要求1所述的扩铰刀，其特征在于，所述扩铰刀由硬质合金制成。
5.如权利要求1所述的扩铰刀，其特征在于，所述扩铰刀的长度尺寸根据使用工况而定。
6.如权利要求1所述的扩铰刀，其特征在于，所述扩铰刀的长度为90mm；其中切削刃段部分的长度为35mm，所述导向段整体长度10mm。
7.如权利要求1所述的扩铰刀，其特征在于，所述夹持柄段的直径根据使用工况及夹持工具的夹持范围而确定。
8.如权利要求1所
9.一种如权利要求1-8任一项所述扩铰刀的使用方法，包括以下步骤：
10.一种如权利要求1-8任一项所述的扩铰刀，其特征在于，在机复合材料与金属材料叠层结构的制孔应用。
...【技术特征摘要】
1.提高铝合金-复合材料-钛合金叠层制孔质量的扩铰刀，其特征在于，扩铰刀分为导向段、切削刃段、夹持柄段，所述导向段、切削刃段、夹持柄段一体成型，所述导向段为圆柱形结构，顶端为球头，所述切削刃段为0°直槽结构，切削锥角度为切削锥后角为25°，芯径为φ2.6mm，周齿后角为25°，齿部倒锥更为0.005-0.015；夹持柄段为圆柱形结构。
2.如权利要求1所述的扩铰刀，其特征在于，球头直径尺寸与导向段的直径尺寸相同。
3.如权利要求1所述的扩铰刀，其特征在于，所述导向段的直径与待扩铰孔的底孔直径相同。
4.如权利要求1所述的扩铰刀，其特征在于，所述扩铰刀由硬质合金制成。
5.如权利要求1所述的扩铰刀，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘华秋，刘祖波，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司济南特种结构研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。