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2020-08-12
CFRP加工用金剛石鍍附工具
適宜地將基體和增強材料結合起來從而形成可控性機械特征是復合材料的一個特色。金剛石鍍附鉆的構造頂角從鉆頭的中心到邊緣有三個變化，這樣就減小了鉆頭外刃在鉆削時的軸向力，把CFRP材料分層降到了低。碳纖維增強塑料由于其優越的抗拉強度、比濕度、抗腐蝕性而廣泛應用在工業機械如汽車、直升機、器械和鐵路車輛等領域。此外，CFRP材料在航天領域是一種基礎的結構材料，可以減輕飛機機身重量從而提高燃料效率，節省維護成本。
在航天領域，和CFRP材料有關的加工都會應用金剛石鍍附工具。金剛石鍍附鉆，用于CFRP材料的精密鉆孔。由于軸向力沿著纖維板疊層方面施力，鉆孔時CFRP材料容易出現分層。
隨著切削工具磨損的加劇和碎屑粘附在切削刃上，鉆削時的抗鉆強度也逐漸增大，CFRP材料過度受熱，強度也由此降低。為解決這一問題，就不可避免地要應用到金剛石鍍附鉆。
金剛石鍍附鉆的構造
金剛石鍍附鉆的構造
頂角從鉆頭的中心到邊緣有三個變化，這樣就減小了鉆頭外刃在鉆削時的軸向力，把CFRP材料分層降到了低。螺旋角和溝槽外形設計之間得到了優化處理，切削刃帶有三個頂角且長度得到了縮短處理；這種設計使鉆削深孔時的溫度得到了控制，不至于過高。
金剛石鍍附薄膜的表面。碳纖維增強塑料由于其優越的抗拉強度、比濕度、抗腐蝕性而廣泛應用在工業機械如汽車、直升機、器械和鐵路車輛等領域。通過改善金剛石的微結構并對鍍附預處理技術進行優化，解決了金剛石鍍附薄膜和硬質基體很難結合在一起的問題。圖10所示為CRFP鉆削用SDC型鉆頭。加工出的孔質量準確、沒有分層和未切割纖維。金剛石鍍覆層耐磨性好，提高了工具壽命，實現了穩定鉆削。
硬質合金的直接銑削
在模具制備工藝中，為提高模具的準確度，通常采用鍍附硬質合金端面銑削來進行直接銑削。隨著制造商對模具硬質要求的提高，出現了聚晶金剛石刀具、金剛石鍍附硬質合金刀具和單晶金剛石刀具，都可以用于硬質材料的直接銑削。
對于硬質合金模具的直接銑削，傳統PCD刀具的硬度不足以滿足其要求；SCD的強度也不夠，PCD和金剛石鍍附工具的鋒利度也不夠。在該實驗中，主軸速度N=4000，進給速率Vf=120mm/min，切割深度ap=0。因此，無粘結劑納米聚晶金剛石便應運而生。BL-PCD的硬度比PCD和SCD高、鋒利度要比PCD和金剛石鍍附都要好；適宜硬質合金模具的直接銑削，特別是精加工。
