近年来，跟着先辈质料工夫的成长，复合质料已成为摩登质料科学研讨和运用中的要紧收获。复合质料拥有优异的打算活泼性，能够凭据区另表操纵需求实行优化打算与成立，以知足卓殊处境或效用的条件。这类质料因其杰出的功能，普遍运用于航空航天、汽车、能源等高端成立范畴，极大地进步了工程构造的效用和牢靠性。复合质料的多样性及其优异的力学、热学和化学功能，使其成为他日工程质料的有力竞赛者，万分是正在须要减轻重量、进步强度和耐久性的局面。
按基体质料类型，复合质料日常可分为三大类：树脂基、金属基和陶瓷基质料。此中，树脂基复合质料，万分是碳纤维复合质料，因其碳含量日常高达90%以上，显示出极高的比强度和比模量，成为一种榜样的高功能质料。碳纤维复合质料重量轻但强度高半岛电竞，层薄但刚性强，同时拥有优异的抗劳累功能、低热膨胀系数及尺寸安祥性，正在航空航天等范畴的运用远景尤为广宽。
然而，碳纤维和玻璃纤维等复合质料正在实质加工经过中仍面对很多挑拨。繁杂形势零件的成型日常须要实行二次加工，但因为这类质料的高硬度、低层间剪切强度和较差的导热功能，加工经过极为坚苦。纤维复合质料的力学功能往往显示为各向异性，导致层间强度较低，切削经过中正在切削力功用下容易浮现分层、扯破等缺陷。其余，碳纤维难以平整堵截，进一步导致加工成果不睬思。
正在复合质料切削经过中，切屑的变成是基体毁坏和纤维断裂交叉而成的繁杂经过。因为纤维断裂、基体剪切以及切屑与刀具前后刀面之间的摩擦，切削热豪爽发生。然而，因为碳纤维的脆性断裂带走的热量很少，质料塑性变形坚苦，导致散热不良，越发正在高温条款下，热量聚集容易激励皮相碳化，影响加工皮相的质料。切削热紧要传导到刀具和工件，这加快了刀具的磨损，导致很多刀具难以顺遂达玉成部加工经过，从而影响加工效用和精度。
归纳来看，碳纤维和玻璃纤维复合质料正在切割加工经过中易浮现两类缺陷：一类是隐语毁伤，如隐语周围容易浮现出口分层、扯破、毛刺和拉丝等题目；另一类是层间分层，即质料层与层之间的离散，导致复合质料内部构造松散，从而衰弱构件的强度及其他板滞功能。
要处理纤维复合质料的加工困难，刀具是至闭要紧的身分之一。目前广大操纵的螺旋刃全体合金或高速钢立铣刀半岛电竞，因为其贯串的长切削刃，导致刃口不足尖锐，切削功能差，且加工经过中刀具寿命较短。长切削刃还容易导致加工皮相发生毛刺、分层和起皮等不足格征象。因而，选拔适宜的刀具质料及优化刀具构造打算，对付进步复合质料的加工效用、裁减加工缺陷至闭要紧。先辈刀具工夫的成长以及针对区别复合质料性格的刀具打算，必将为处理这些加工困难供给有用处径，从而胀动复合质料正在更普遍工程范畴的运用。
目前市道上存正在为进步碳纤维半岛电竞、玻璃纤维等复合质料的切削功能和加工效用而打算出的金刚石涂层刀具。该刀具旨正在有用途理复合质料加工经过中常见的分层、扯破、毛刺、拉丝及层间分层等题目，并明显拉长刀具的操纵寿命。因为其特有的构造打算，该刀具合用于碳纤维或玻璃纤维复合质料的板材镂空、铣边及钻孔等贯串加工工艺。
如上图所示，刀具由钻尖、刃部和柄部构成。刀具的钻尖和刃部过程纯金刚石涂层解决，涂层具备与自然金刚石一致的性格半岛电竞，如高硬度、高强度、耐化学腐化、优异的热导率和低摩擦系数。这些性格有帮于正在加工经过中连结刀具的尖锐度，进步加工成果，并拉长刀具的操纵寿命。而刀具的头部打算为钻铣一体，可能实行贯串的钻孔和铣削加工。针对区别厚度的板材和夹持条款，钻尖的打算有所区别。比如，对付较厚或夹持刚性较好的板材，钻尖打算为135°和90°双顶角的寻常情势；而对付较薄或夹持刚性较差的板材半岛电竞，钻尖则采用带5-10°盘角的负顶角打算。该打算能够有用裁减钻孔时的毛刺刀具、分层和纤维扯破等征象，从而进步孔的加工质料。同时，与钻尖相连的刃部由阁下旋交叉的螺旋槽构成，刃数凭据刀具直径的区别而转移半岛电竞。前刀面角度为10-12°，后刀面角度为18-25°。这种打算有帮于实行高效的贯串切削，并进步复合质料的加工精度和效用。
该刀具能够正在解决复合质料零件时实行贯串的钻铣加工，越发是正在繁杂零件加工中刀具，可能操纵统一把刀具达成钻孔、镂空、铣边等工艺，无需经常退换刀具，从而明显进步加工效用和精度。
与守旧钻头比拟，寻常钻头的钻尖日常为120°双刃打算，容易正在复合质料钻孔时变成纤维扯破。而该刀具的卓殊钻尖打算则能有用裁减毛刺和分层，晋升钻孔的质料。其余，守旧铣刀因为只要简单目标的贯串刃口，导致加工碳纤维或玻璃纤维复合质料时容易浮现分层、毛刺和翻边等题目，而此刀具左旋和右旋交叉刃口打算则可能有用克造这些缺陷，拉长刀具寿命，进步加工功能。
从金刚石涂层工艺的角度来看，直线刃口打算比拟守旧鱼鳞铣刀的尖角刃口更有利于涂层的滋长，从而进一步晋升了刀具的耐用性和功能。
第八届国际碳质料大会暨资产博览会（Carbontech 2024），将于12月5-7日正在上海新国际展览核心召开。
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