PVD刀具涂層技能開展趨勢

PVD刀具涂層技能開展趨勢

刀具是切削加工體系中活躍的一項要素。跟著科技的開展，涂層刀具的進(jìn)給速度和切削速度得到進(jìn)步，一起其運(yùn)用壽數(shù)也得到了延長。因而，在加工技能飛速開展的今天，刀具的功能得到了人們注重，其間涂層技能是刀具制作中的一項關(guān)鍵技能。PVD是一種外表處理的標(biāo)準(zhǔn)稱謂，是經(jīng)過物理進(jìn)程完結(jié)物質(zhì)搬運(yùn)，將分子或原子搬運(yùn)到基材表而上，從而使基材具有高強(qiáng)度、耐磨性、散熱性等特別功能。

1 涂層刀具的首要特色

涂層刀具具有以下特色:

(1)外表涂層資料具有較強(qiáng)的耐磨性、高硬度、耐高溫等特色。

(2)涂層刀具具有很好的歸納功能，這也使涂層刀具的通用性得到了進(jìn)一步進(jìn)步，使其可以具有愈加廣泛的運(yùn)用規(guī)模。

(3)跟著科技的高速開展，涂層技能也得到了開展，涂層刀具的抗癢化功能和抗高溫功能將會變得愈加杰出，完結(jié)高速切削加工，進(jìn)步切削的作業(yè)效率。

2 PVD涂層技能的開展

PVD法的堆積溫度一般維持在500°C，涂層的厚度應(yīng)當(dāng)維持在2 -5um之間；而且該辦法的堆積溫度沒有超越鋼本身的回火溫度，因而在刀具涂層進(jìn)程中常常運(yùn)用PVD辦法。PVD涂層首要分為三類:

(1)真空蒸發(fā)鍍膜。

該技能的開展時刻較少，在涂改進(jìn)程中所運(yùn)用的設(shè)備相對說比較簡單，而且涂層非常精密。詳細(xì)堆積進(jìn)程中需求運(yùn)用一種靶材，繞射性相對較差，因而在詳細(xì)運(yùn)用中無法滿意超硬資料在鍍膜上的需求，這使得該辦法的運(yùn)用受到了必定的約束，近幾年其運(yùn)用規(guī)模也正在逐步縮小。

(2)離子鍍膜。

該辦法的運(yùn)用需求在電場環(huán)境下完結(jié)，只有在具有電場的狀況下，才能使鍍膜資料的離子可以附著在工件的外表，不只組織細(xì)密，而且膜的粘結(jié)功能很好?，F(xiàn)在，在鍍膜進(jìn)程中比較常用的辦法有活化反應(yīng)離子鍍膜和空心陰極離子鍍膜法，從實際運(yùn)用狀況來看也取得了不錯作用。

(3)濺射鍍膜法。

該辦法首要在真空室內(nèi)進(jìn)行，經(jīng)過荷能離子對靶材的外表進(jìn)行不斷地炮擊，粒子的運(yùn)動量傳遞將靶資料的個各種粒子炮擊出來，然后在基體上構(gòu)成堆積。

3 PVD涂層技能的在刀具出產(chǎn)中的詳細(xì)運(yùn)用

二十年前機(jī)械加工行業(yè)中所有運(yùn)用的涂層?xùn)|西以“全能型東西”為主，也就是可以運(yùn)用多種不同的場合下。現(xiàn)在則發(fā)作了改動，跟著人們對東西功能的要求的進(jìn)步，一般針對詳細(xì)加工狀況挑選具有針對性的東西。從現(xiàn)在刀具的開展?fàn)顩r來看，刀具資料的開展將會圍繞著快、硬、干三方面進(jìn)行。因而，在對刀具進(jìn)行涂層進(jìn)程中可以選用多層超硬涂層方式使熱防護(hù)作用達(dá)到蕞佳，從而延常刀具壽數(shù)。

在鉆削和銑削領(lǐng)域內(nèi)，PVD涂層到與CVD涂層刀具相比，具有更好的適應(yīng)性。導(dǎo)致這狀況發(fā)作的首要原因是，在詳細(xì)運(yùn)用進(jìn)程中，CVD涂層銑刀無法持續(xù)運(yùn)用并不是涂層磨損過度造成的，而是由于刀片在運(yùn)用進(jìn)程中出現(xiàn)了嚴(yán)峻的損壞，從而導(dǎo)致刀具無法持續(xù)運(yùn)用。而在涂層進(jìn)程中選用PVD涂層辦法中的濺射鍍膜技能可以使這一問題得到很好的處理。某工廠出產(chǎn)的切削刀具商標(biāo)有:SUPERTIN.

TINALOX. ALOX.ALUSPEED. TiCN.CCplusC對應(yīng)的涂層資料分別為:TiN. TiAlN. TiaAlN. TiB2. TiCN.TiAIN C。

在晶確操控狀況下進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化出產(chǎn)，要求每批刀具資料表而涂層厚度都應(yīng)當(dāng)操控在士1um規(guī)模內(nèi)，即便在詳細(xì)出產(chǎn)進(jìn)程中，體系高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，顯微結(jié)構(gòu)的密度也很高。除此之外，沿切削刀涂層厚度分布并不會出現(xiàn)改變，因而切削刀在詳細(xì)運(yùn)用中始終都會堅持尖利狀況，滿意運(yùn)用需求。

CCplusC所出產(chǎn)的銑刀結(jié)合了TiAlN碳軟涂層的低沖突功能和抗磨損功能，因而涂改層可以起到必定的抗磨損性，而且外涂層非常均勻功能，很好的操控了切削導(dǎo)刃時所構(gòu)成的沖突，有時在加工干式鉆削時，由于溫度的升高，將會導(dǎo)致崩刀或磨損狀況的發(fā)作，而在出產(chǎn)進(jìn)程中對TiAlN的熱穩(wěn)定性和高硬度記性充分利用，可以確保刀具的可靠性。

現(xiàn)代刀具常常被運(yùn)用于高速切削中，為了滿意這一需求，運(yùn)用PVD辦法所出產(chǎn)的TiAlN涂層切削刀具得到了廣泛運(yùn)用，并得到了快速推行。經(jīng)過PVD辦法在Ti N的晶體各間內(nèi)植入Al原子，終究構(gòu)成無間隙、完好的晶體組合?，F(xiàn)在，蕞新型的TiAlN涂層可以使鋁的含量超越50%，這使得TiAlN涂層具有了新特性。經(jīng)過分析可知，當(dāng)鋁含量超越50%時，將會有一層細(xì)密的Al2O3出現(xiàn)在涂層的頂端，而當(dāng)遭受A12O3磨損之后，存在與TiAlN中的Al將會再一次氧化而構(gòu)成新的A12O3層，這樣刀具即便在高溫、高速環(huán)境下作業(yè)，TiAlN涂層也可以起到維護(hù)刀具的作用。

4 PVD刀具涂層功能的發(fā)揮

若使PVD刀具涂層功能得到充分發(fā)揮，就必須要對詳細(xì)出產(chǎn)進(jìn)程中涉及到的各項出產(chǎn)條件進(jìn)行優(yōu)化。

清理干凈基體外表，這一點(diǎn)對悉數(shù)外表設(shè)備都一樣，涂層粘結(jié)程度受基體外表狀況的影響。因而，在詳細(xì)涂層進(jìn)程中必須要鏟除基體外表的氧化物以及其它物質(zhì)。一般來說，對基體表而的油污、銹斑的清洗可以經(jīng)過噴砂或清洗的方式完結(jié)。假如在外表處理進(jìn)程中選用的為噴砂法，需求時刻注意，在基體的外表不能存在油污，假如存在油污，吹砂無法將外表的油污除掉，而且會導(dǎo)致油污滲透到構(gòu)建內(nèi)部，影響涂層質(zhì)量。

在實際運(yùn)用進(jìn)程中需求首要的要素有以下兩方面:

(1)刀具本身，從結(jié)構(gòu)、刃口質(zhì)量、精度等多個方而進(jìn)行挑選。

(2)從工件、機(jī)床、切削參數(shù)等多方面內(nèi)容進(jìn)行挑選。

在詳細(xì)運(yùn)用刀具進(jìn)程中，應(yīng)當(dāng)遵守“類型、商標(biāo)匹配”原則，每一種涂層資料都有適合運(yùn)用的規(guī)模，在詳細(xì)運(yùn)用中應(yīng)當(dāng)依據(jù)實際狀況而定，從而使刀具的功能達(dá)到蕞佳。

5 結(jié)語

刀具PVD涂層可以使刀具的切削功能得到進(jìn)步，一起可以進(jìn)步加工質(zhì)量，降低成本。因而，在未來應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對刀具PVD涂層技能的研究，使其可以更好的為機(jī)械加工服務(wù)。

立銑刀夾頭的挑選與運(yùn)用

雖然每種類型的刀具夾頭都對某種特定的切削加工獨(dú)具優(yōu)勢，但一些加工車間需求的卻是能在大部分時間里適用于多種不同加工的刀具夾頭。此外，關(guān)于立銑加工而言，高質(zhì)量的旁邊面鎖緊（sidelock）夾頭或ER繃簧夾頭或許是蕞佳挑選。雖然市場上也有各種高功能刀具夾頭，但它們并非總是必不可少，或許因為價格昂貴而令人卻步。

立銑加工時，刀具首要受到側(cè)向推力的效果。因而，這意味著夾頭夾持刀具的界面（不管其為何種類型）將成為東西體系的薄弱環(huán)節(jié)之一。

旁邊面鎖緊式立銑刀夾頭選用緊固螺釘來確保刀具安全。當(dāng)擰緊螺釘時，它會與刀具柄部的Weldon平面觸摸。因為緊固螺釘擰緊時會把刀具面向一邊，因而旁邊面鎖緊夾頭的同心度并不理想，然后增大了東西體系的徑跳差錯和不平衡量。不過，因為緊固螺釘能起到物理止動效果，這種夾頭的確能供給強(qiáng)壯的夾持力，可防止立銑刀在重載粗銑加工時發(fā)作移位和被拉脫。

同心度更好的繃簧夾頭

ER繃簧夾頭由夾頭體、刺進(jìn)夾頭體內(nèi)的彈性夾筒和一個套在夾筒上可收緊螺紋的螺母組成。當(dāng)擰緊螺母時，環(huán)抱圓形刀柄的彈性夾筒可對刀柄施加強(qiáng)壯的夾緊力。

繃簧夾頭可完成對刀具的高同心度夾持，因而與旁邊面鎖緊夾頭比較，能取得更長的刀具壽數(shù)和更高的進(jìn)給速度，并能改進(jìn)工件的表面光亮度。因為繃簧夾頭的同心度好，因而刀具的所有切削刃都能均勻一致地參與切削。而旁邊面鎖緊夾頭在夾緊時會將刀具推離中心方位，因而銑刀某一邊的切削刃將會承擔(dān)更多切削負(fù)荷，一旦該切削刃磨損，整個刀具就會提早失效。

因為沒有物理止動組織，繃簧夾頭的夾持力要小于旁邊面鎖緊夾頭?？嚮蓨A頭環(huán)抱刀柄，并利用摩擦力來夾持刀具。銑削加工時，因為夾筒的方位要比夾頭稍微高出一點(diǎn)，因而側(cè)向切削負(fù)荷所發(fā)作的壓力首要效果于夾筒和螺母，而不是夾頭體上，因而簡單形成夾筒撓曲變形。

因為具有良好的同心度和平衡性，繃簧夾頭可在主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)30,000r/min的加工中運(yùn)用。而旁邊面鎖緊夾頭因為在高速旋轉(zhuǎn)時徑跳差錯和不平衡量增大，因而很難供給更長的刀具壽數(shù)，并且存在切削刃破損的危險。

圖1 Big Kaiser的繃簧夾頭和銑夾頭選用無槽口螺母，表面滑潤光亮，與旁邊面鎖緊夾頭比較，合適更高的加工速度

運(yùn)用同心度好的夾頭（如繃簧夾頭）與旁邊面鎖緊夾頭比較，其徑跳差錯更小，然后能明顯進(jìn)步刀具的切削功能和運(yùn)用壽數(shù)（關(guān)于直徑12.7mm以下的小直徑立銑刀特別如此）。用小直徑立銑刀加工時，立銑刀夾頭孔內(nèi)只要有幾微米的跳動，就或許導(dǎo)致刀尖處發(fā)作很大的徑跳差錯。

典型的徑跳差錯有多大呢？高及繃簧夾頭在4倍直徑處的徑跳差錯約為0.0025mm。中檔繃簧夾頭的徑跳差錯則或許達(dá)到0.0076-0.0127mm。在理想狀況下，旁邊面鎖緊夾頭的跳動差錯約為0.0127mm，但該差錯值大于0.025mm的狀況更為常見。

刀具拉脫問題

用于重載粗銑加工時，假如立銑刀夾頭剛性較差，則有或許形成刀具移位，甚至從夾頭中被拉出。旁邊面鎖緊夾頭的優(yōu)勢在于：在重載粗銑加工時，緊固螺釘能夠防止刀具從夾頭孔中被拉出，這種狀況有或許會發(fā)作，特別在加工高溫合金和鈦合金時。

圖2 用于CAT和Coromant

Capto（左）接口的旁邊面鎖緊夾頭利用緊固螺絲來防止立銑刀在重載粗銑時發(fā)作滑移和拉脫

假如所選用的立銑刀的切削刃有大于50°螺旋角，則刀具螺旋切入工件時會發(fā)作一個負(fù)的軸向力，該效果力趨向于將刀具從夾頭中拉出。刀具的螺旋角越大，發(fā)作的負(fù)軸向力就越大，刀具被拉脫的或許性也越大。

在加工高溫合金和鈦合金時，發(fā)作的負(fù)軸向力特別大，這首要是因為此類資料的強(qiáng)度和韌性及佳，部分也是因為其具有高回彈性。許多航空制造業(yè)的加工車間都將某種類型的旁邊面鎖緊夾頭作為其所有粗銑加工的規(guī)范化解決方案，因為他們都從前遇到過刀具被拉脫的狀況。在選用大螺旋角立銑刀加工鋁合金時，因為鋁的粘性很大，也有或許導(dǎo)致刀具被拉脫。

在大切削力的效果下，繃簧夾頭更簡單發(fā)作刀具移位或被拉脫的狀況?？嚮蓨A頭具有不錯的夾緊力，但單靠這種夾緊力，只能防止刀具切削時在夾筒孔中翻滾，而并不總是足以防止刀具被拉脫。

當(dāng)?shù)毒唛_始被拉出，而繃簧夾頭無法阻撓其滑移時，刀具或許會被拉長。假如你正嘗試加工重要的零件特征，或需求經(jīng)確操控加工深度，但現(xiàn)在刀具長度變得比它應(yīng)有的更長，你就會誤切掉不該切除的工件資料。

另一種解決方案

加工車間一直在尋找比旁邊面鎖緊夾頭功能更優(yōu)良的立銑刀夾頭，但因為旁邊面鎖緊夾頭能夠防止刀具拉脫的潛在危險，因而人們不得不繼續(xù)運(yùn)用它，特別是在重載粗銑加工中。

Haimer公司面臨航空制造業(yè)用戶提出的挑戰(zhàn)，他們需求進(jìn)行重載粗銑加工，但又不愿意運(yùn)用旁邊面鎖緊夾頭，因為它會影響刀具壽數(shù)和平衡功能，并且加工表面光亮度也不夠好。

Haimer公司開發(fā)了Safe-Lock安全夾持技能，并將其應(yīng)用于Power Collet

Chuck繃簧夾頭中。他們與一些刀具制造商合作，推出了帶有螺旋形凹槽（稱為“Haimer凹槽”）的立銑刀。目的是終究用Safe-Lock凹槽取代Weldon平面，作為規(guī)范的刀具止動組織。

如圖3所示，用戶將帶有螺旋形凹槽的Safe-Lock銑刀刺進(jìn)夾頭中，并與夾筒后部的安全銷可靠銜接，即可防止刀具翻滾或從夾頭中被拉出。此外，該規(guī)劃可使夾筒坐落夾頭更深處，然后可防止夾筒在側(cè)向載荷效果下?lián)锨冃芜@一ER繃簧夾頭的老大難問題。

圖3 Safe-Lock體系示意圖

繃簧夾頭的正確運(yùn)用

接受采訪的每個業(yè)內(nèi)人士都同意，繃簧夾頭的一個常見問題是刀具夾持過緊。夾持過緊會使夾筒變形，并下降夾持強(qiáng)度和精度。

當(dāng)擰緊螺母時，它向下移動并與夾筒表面觸摸，然后發(fā)作摩擦力。假如螺母擰得太緊，摩擦力就會迫使夾筒頂部發(fā)作歪曲。這樣非但不能增大夾持力，反而會減小夾持力，因為夾持過緊會使遍地的觸摸路徑發(fā)作差異，并引起更大的徑跳差錯。

繃簧夾頭的正確夾緊方式是遵循夾頭供貨商引薦的扭矩值，而不同夾頭的引薦扭矩值各不相同。

通過運(yùn)用扭矩扳手，能夠防止大部分夾持過緊的狀況。當(dāng)操作者擰緊夾筒上的螺母時，為了確保刀具被真實夾緊，他們往往會用一般扳手來擰緊螺母，并用錘子敲擊扳手，或許用一根長的加力桿套在扳手上，盡或許把螺母擰得越緊越好，這樣終究或許會損壞夾頭螺紋。雖然夾頭供貨商一般主張用戶運(yùn)用扭矩扳手，但有些加工車間將其視為一種會添加本錢的備用東西，因而不愿花錢購買。

另一個常見問題是沒有對繃簧夾頭進(jìn)行清潔。為了堅持繃簧夾頭的精度，在安裝夾頭之前，有必要對夾頭體、夾筒和螺母進(jìn)行完全清洗。夾筒孔周圍假如有任何灰塵或塵垢，都會影響徑跳精度和夾持力。

此外，根據(jù)夾頭規(guī)劃原理，夾筒會逐步磨損，磨損到必定程度就有必要替換，因而需求不斷盯梢夾筒的磨損狀況。假如刀具壽數(shù)突然下降或徑跳差錯增大，就表明夾筒需求替換。我們主張，平常應(yīng)仔細(xì)檢查和清潔夾筒，并定時進(jìn)行替換。

圖4 Rego-Fix在瑞士工廠出產(chǎn)的ER繃簧夾頭具有良好的同心度和一致性

重視技能培訓(xùn)

出現(xiàn)上述問題的部分原因是操作者對怎么運(yùn)用繃簧夾頭缺少恰當(dāng)培訓(xùn)，包含了解堵頭螺釘?shù)男Ч?。大多?shù)繃簧夾頭的夾筒后邊都有一個堵頭螺釘，有些人對它的運(yùn)用并不正確，用它來設(shè)定刀具長度。他們把刀具刺進(jìn)夾筒中，將螺釘向上擰，用螺釘端部頂住刀具，一起擰緊螺母。當(dāng)夾筒向下拉時，因為刀具被螺釘端部頂住，因而無法隨夾筒一起移動，然后使所有擰緊力轉(zhuǎn)化為摩擦力，終究減小了對刀具的夾緊力。

菱齒立銑刀銑削碳纖維復(fù)合資料的切削功能研討

碳纖維復(fù)合資料（CFRP）是以碳纖維為增強(qiáng)體的樹脂基復(fù)合資料，具有比強(qiáng)度和比模量高，抗皮勞功能優(yōu)異，減振功能好，安全功能高，可明顯下降結(jié)構(gòu)件的分量等優(yōu)異功能，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于航空航天、轎車、能源及體育器材等領(lǐng)域。碳纖維復(fù)合資料零件與其他資料零件裝配聯(lián)接時，銑削加工是取得準(zhǔn)確幾何形狀的首要形式之一。因為碳纖維復(fù)合資料各向異性的特色，層間強(qiáng)度低而碳纖維硬度高，在銑削過程中易發(fā)作分層、翻邊及毛刺等缺點(diǎn)，嚴(yán)峻影響了刀具使用壽數(shù)和工件外表質(zhì)量。

近年來國內(nèi)外學(xué)者對碳纖維復(fù)合資料加工理論展開了廣泛研討。Iliescu等剖析了纖維方向?qū)喭獗頁p傷深度及切削力的影響，研討標(biāo)明，隨著纖維方向的增加，工件亞外表的損傷深度隨之增加，刀具的前角對切削力的巨細(xì)及亞外表的損傷深度影響較小；Devi Kalla等使用圓柱雙刃銑刀銑削多向鋪層復(fù)合資料并建立了銑削力的猜測模型；鮑永杰等以單層碳纖維復(fù)合資料為研討目標(biāo)，選用單點(diǎn)飛切探究了撕裂缺點(diǎn)的構(gòu)成過程，剖析了刀具類型、鉆削力及切削速度等因素對鉆孔缺點(diǎn)的影響規(guī)律。現(xiàn)在針對碳纖維復(fù)合資料加工的研討，大部分會集在鉆孔方面，國內(nèi)尚無成熟的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的碳纖維復(fù)合資料專用銑削刀具。

本文提出了菱齒型立銑刀的規(guī)劃方案，并選用一般右旋金剛石涂層立銑刀、新式菱齒金剛石涂層立銑刀以及菱齒未涂層立銑刀，對碳纖維復(fù)合資料進(jìn)行側(cè)銑實驗。在相同切削條件下，經(jīng)過對銑削過程中工件加工外表質(zhì)量、刀具壽數(shù)以及刀具磨損描摹的比照研討，探討了金剛石涂層的菱齒立銑刀銑削碳纖維復(fù)合資料的切削加工功能。

1.菱齒型立銑刀規(guī)劃原理

在碳纖維復(fù)合資料的銑削加工中，一般硬質(zhì)合金立銑刀作為一種傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的刀具依然存在于生產(chǎn)領(lǐng)域。一般右旋立銑刀銑削碳纖維復(fù)合資料加工如圖1所示。銑削過程中，因為刀具右旋螺旋角的存在，復(fù)合資料的上、下外表均遭到斜向上的切削力效果，此刻資料下外表的纖維層剛性較好，簡單徹底被堵截；而資料上外表的纖維層因為缺乏上方的支撐資料，不簡單徹底被堵截，因而在工件的上外表易呈現(xiàn)毛刺、撕裂，乃至是分層現(xiàn)象，影響工件外表質(zhì)量。

新式菱齒立銑刀的刃型如圖2所示，菱齒型立銑刀經(jīng)過右旋向和左旋向的開槽磨削，構(gòu)成了數(shù)量較多的切削刃。在每個菱形的刀齒上，都具有右旋切削刃和左旋切削刃。銑削時，碳纖維復(fù)合資料既遭到右旋切削刃向上切削分力的效果，也遭到了左旋切削刃向下切削分力的效果，因而纖維層資料受力均衡，切削過程平穩(wěn)。因為菱齒型立銑刀在任一截面均有右旋刃和左旋刃一起參加切削加工（見圖3），在較塊切削速度的效果下，工件外表層纖維資料一起遭到了向上和向下切削力的效果，類似于剪刀原理，纖維資料輕易被剪斷，能夠有用地防止工件上、下外表撕裂、毛刺等加工缺點(diǎn)的發(fā)作，提高復(fù)合資料的加工質(zhì)量。

2.實驗條件

   實驗刀具選用金剛石涂層一般右旋立銑刀、金剛石涂層菱齒立銑刀以及未涂層的菱齒立銑刀，如圖4所示，刀具幾何參數(shù)如表1所示。實驗工件資料為T300型碳纖維復(fù)合資料，工件資料功能如表2所示。

   切削實驗在福裕立式加工中心QP2033-L上進(jìn)行，刀柄BT40-KMC32-105，加工條件如表3所示。實驗后，選用Keyence顯微鏡（類型：VHX-100）調(diào)查工件外表質(zhì)量以及刀具切削刃的磨損情況。

 3.實驗結(jié)果與剖析

（1）工件外表質(zhì)量比照剖析。在相同的切削加工條件下，一般金剛石涂層右旋立銑刀側(cè)銑碳纖維復(fù)合資料3m后工件的外表質(zhì)量如圖5所示。從圖中能夠看出，工件上外表呈現(xiàn)了明顯的毛刺和撕裂現(xiàn)象，而下外表加工質(zhì)量良好。

圖6所示為金剛石涂層菱齒立銑刀側(cè)銑碳纖維復(fù)合資料3m后工件的外表質(zhì)量照片。從圖中能夠看出，碳纖維復(fù)合資料工件的上、下外表均未呈現(xiàn)毛刺、撕裂等加工缺點(diǎn)，加工外表質(zhì)量明顯優(yōu)于一般立銑刀。圖7所示為未涂層菱齒立銑刀側(cè)銑碳纖維復(fù)合資料3m后工件的外表質(zhì)量圖片。由圖可見，工件的上、下外表呈現(xiàn)了細(xì)微的毛刺現(xiàn)象，加工外表質(zhì)量優(yōu)于一般立銑刀，但比金剛石涂層菱齒立銑刀差。這首要是因為工件資料中的碳纖維硬度較高、未涂層刀具磨損較塊的原因。

（2）刀具壽數(shù)比照剖析。圖8所示為3款銑刀側(cè)銑碳纖維復(fù)合資料的刀具磨損曲線。若不考慮碳纖維復(fù)合資料外表質(zhì)量，僅以刀具后刀面磨損量VB=0.1mm作為刀具磨鈍規(guī)范，在到達(dá)磨鈍規(guī)范時，菱齒金剛石涂層立銑刀的切削間隔為63m，一般立銑刀的切削間隔為18m，而菱齒未涂層立銑刀的切削間隔僅為7m。金剛石涂層一般右旋立銑刀的刀具磨損比相同涂層的菱齒立銑刀要塊得多，這首要是因為菱齒立銑刀的切削刃數(shù)量在規(guī)劃上明顯多于一般立銑刀，在任一橫截面上，一起參加切削加工的切削刃約8個（見圖3），為一般右旋立銑刀的2倍。在相同轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度下，菱齒立銑刀每齒承當(dāng)?shù)那邢髁Ρ纫话懔姷缎?，因而同為金剛石涂層的菱齒立銑刀刃口磨損比一般立銑刀緩慢。比照金剛石涂層菱齒立銑刀和未涂層的菱齒立銑刀，能夠發(fā)現(xiàn)金剛石涂層的菱齒立銑刀的刀具壽數(shù)約是未涂層菱齒立銑刀的9倍。

（3）切削刃磨損比照剖析。因為碳纖維復(fù)合資料的切屑呈粉末狀，刀具的磨損首要發(fā)作在切削刃和后刀面鄰近。刀具后刀面磨損值VB=0.1mm的刀具磨損如圖9所示。從圖9a中能夠看出，一般右旋立銑刀前端切削刃的后刀面磨損顯現(xiàn)為均勻磨損，在靠近工件上外表的方位呈現(xiàn)異常鴻溝磨損，開始剖析因為碳纖維上外表殘留毛刺對刀具不斷沖擊構(gòu)成鴻溝劇烈磨損，露出發(fā)亮的硬質(zhì)合金基體資料，刀具磨損嚴(yán)峻。比較之下，圖9b所示菱齒金剛石涂層立銑刀則顯現(xiàn)出良好的耐磨性，加工63m后刀具后刀面磨損量才到達(dá)0.1mm，其右旋刃外表金剛石涂層已被磨損掉，而左旋刃外表金剛石涂層僅發(fā)作細(xì)微磨損。圖9c所示的未涂層菱齒立銑刀在切削7m后，右旋刃和左旋刃都呈現(xiàn)了嚴(yán)峻磨損。這首要是因為碳纖維復(fù)合資料首要成分是碳，其硬度非常高，在切削加工時，碳原子與刀具外表發(fā)作劇烈沖突，當(dāng)硬質(zhì)合金刀具外表沒有涂層保護(hù)時，刀具后刀面非常簡單發(fā)作磨損。而金剛石涂層的硬度非常高，能夠到達(dá)8 000HV，在切削加工碳纖維復(fù)合資料時，金剛石涂層能夠有用保護(hù)刀具刃口，從而減緩刀具后刀面的磨損。

4. 結(jié)語

（1）因為菱齒型立銑刀在每個刀齒上均有右旋刃和左旋刃，在任一橫截面上均一起有右旋刃和左旋刃參加切削，構(gòu)成的剪切合力易于將碳纖維絲束剪斷，可有用抑制碳纖維復(fù)合資料外表毛刺、撕裂等現(xiàn)象的發(fā)作，提高工件加工外表質(zhì)量。

（2）相同金剛石涂層的菱齒立銑刀和一般右旋立銑刀比較，因為菱齒立銑刀一起參加切削的刃數(shù)約為一般右旋立銑刀的2倍，故菱齒立銑刀每齒承當(dāng)切削力較小，刀具后刀面磨損緩慢；未涂層的菱齒立銑刀在銑削碳纖維復(fù)合資料時，因為刀具外表沒有金剛石涂層的保護(hù)，刀具后刀面磨損速度非常塊。

（3）綜上所述，新式金剛石涂層菱齒立銑刀適合于碳纖維復(fù)合資料的銑削加工。

國外企業(yè)更側(cè)重于對品牌的保護(hù)，尤其是那些有著百年歷史的聞名外企，他們在成立伊始，并不苛求銷售贏利的多少，而是把企業(yè)發(fā)展要點(diǎn)，放在了品牌建設(shè)上。他們向客戶宣傳產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品怎么進(jìn)步出產(chǎn)功率，以及能為客戶降低多少出產(chǎn)成本，這種注重品牌的宣傳策略一開始就為企業(yè)的發(fā)展奠定了良好的根底。

國內(nèi)企業(yè)則正好相反，他們著重以低價招引客戶，注重眼前利益，大打價格戰(zhàn)，導(dǎo)致了刀具商場競爭，而過低的價格，使得產(chǎn)品質(zhì)量無法保證，終究客戶對國產(chǎn)圓刀片失去了決心。下面是中國品牌分切圓刀片的首要細(xì)分商場：

（1）、汽車職業(yè)汽車職業(yè)的加工特點(diǎn)一是大批量、流水線出產(chǎn)，二是加工條件相對比較固定。為了優(yōu)化出產(chǎn)，進(jìn)步質(zhì)量和功率恒力機(jī)械，汽車職業(yè)對刀具的加工功率和運(yùn)用壽命提出了十分苛刻的要求。一起，由于選用流水線作業(yè)，為了避免因換刀片導(dǎo)致整條出產(chǎn)線的停機(jī)、造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以通常選用強(qiáng)制性的統(tǒng)一換刀的方法。這對刀具質(zhì)量的穩(wěn)定性也提出了獨(dú)衣無二的高要求。

（2）、航空航天職業(yè)航空航天業(yè)的加工特點(diǎn)一是加工精度要求高，二是材料難加工。該職業(yè)所加工的零部件材料大多為耐性和強(qiáng)度都十分高的高溫合金和鎳鈦合金（如INCONEL718等），使得硬質(zhì)合金圓刀片大有用武之地。

（3）、大型渦輪機(jī)、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及柴油機(jī)出產(chǎn)企業(yè)這些企業(yè)所要加工的零件大多體積龐大、價值昂貴，在加工時，保證被加工零件的精度和少出廢品是至關(guān)重要的，所以在這些職業(yè)里也經(jīng)常選用鎢鋼圓刀片。

（4）、運(yùn)用數(shù)控機(jī)床較多的企業(yè)俗話說“好馬配好鞍”，為了進(jìn)步加工功率和產(chǎn)品質(zhì)量，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用功率，往往選用硬質(zhì)合金圓刀片更易達(dá)到預(yù)期的作用。

（5）、外資企業(yè)在這些企業(yè)中，往往更注重出產(chǎn)功率和質(zhì)量的保證。由于外資企業(yè)的設(shè)備許多是引進(jìn)國外的機(jī)床和設(shè)備，選用其進(jìn)口國的圓刀片也是瓜熟蒂落的事。除此之外，還有許多其它職業(yè)，如模具職業(yè)、軍公企業(yè)等使用硬質(zhì)合金圓刀片也都十分普遍。