CVD金刚石涂层工艺对硬质合金立铣刀铣削CFRP性能的影响.docx

CVD金刚石涂层工艺对硬质合金立铣刀铣削CFRP性能的影响
摘要：
碳纤维增强塑料（CFRP）作为一种轻质高强度的复合材料，在航空、汽车等领域得到了广泛应用。由于其特殊的结构和机械性能，其加工难度较大，尤其是在切削加工过程中易产生毛刺、断屑等缺陷，影响工件表面质量。因此，研究CFRP的加工过程及优化切削工具的设计成为研究热点。本文以硬质合金立铣刀为研究对象，采用CVD金刚石涂层工艺对其进行表面改性，旨在改善其切削性能，提高加工效率。通过实验测试得到金刚石涂层硬质合金立铣刀能够有效减少毛刺、断屑及温度升高等缺陷，达到了良好的切削效果，表明金刚石涂层工艺能够显著提高硬质合金立铣刀切削CFRP的性能，具有优良的应用前景。
关键词：硬质合金立铣刀，CVD金刚石涂层，CFRP，切削性能，加工效率。
Abstract:
Carbonfiberreinforcedplastics(CFRP),asalightweightandhighstrengthcompositematerial,hasbeenwidelyusedinaerospace,automobileandotherfields.Duetoitsspecialstructureandmechanicalproperties,itsprocessingdifficultyisrelativelyhigh,especiallyinthecuttingprocess,itiseasytoproduceburrs,brokenchipsandotherdefects,whichaffectsthesurfacequalityoftheworkpiece.Therefore,thestudyoftheprocessingprocessofCFRPandtheoptimizationofthedesignofcuttingtoolshavebecometheresearchhotspots.Inthispaper,thehardalloyendmillisselectedastheresearchobject,andtheCVDdiamondcoatingprocessisusedtomodifyitssurface,aimingtoimproveitscuttingperformanceandimproveprocessingefficiency.Throughexperimentaltesting,itisfoundthatthediamond-coatedhardalloyendmillcaneffectivelyreducedefectssuchasburrs,brokenchipsandtemperaturerise,andachievegoodcuttingeffects.ItshowsthattheCVDdiamondcoatingprocesscansignificantlyimprovethecuttingperformanceofhardalloyendmillsincuttingCFRP,andhasexcellentapplicationprospects.
Keywords:hardalloyendmill,CVDdiamondcoating,CFRP,cuttingperformance,processingefficiency.
一、引言
CFRP是一种性能优越的复合材料，在航空、汽车、船舶、运动器材等领域有着广泛的应用前景。然而，由于其特殊的结构和机械性能，造成其加工难度较大，尤其在切削加工过程中，易产生毛刺、断屑、刀具磨损等缺陷，容易导致工件表面粗糙度高、尺寸精度低、加工效率低等问题。因此，如何有效地提高CFRP的加工质量和效率成为当前研究的热点问题。
硬质合金立铣刀作为CFRP加工中常用的刀具，其加工效果直接影响了工件的品质和加工效率。而CVD金刚石涂层则具有硬度高、耐磨性好、化学惰性强等优势，在硬质合金立铣刀的表面涂层改性方面具有广阔的应用前景。本文以硬质合金立铣刀为研究对象，采用CVD金刚石涂层工艺对其进行表面改性，通过实验研究探究CVD金刚石涂层工艺对硬质合金立铣刀铣削CFRP性能的影响，为CFRP的加工质量和效率提供理论参考。
二、硬质合金立铣刀CVD金刚石涂层工艺
CVD金刚石涂层技术是指在高温高压的反应条件下，在硬质合金等基材表面制备出均匀、致密的纳米金刚石薄膜，以提高基材的硬度、耐磨性和化学稳定性。CVD金刚石涂层工艺是目前涂层技术中应用最为广泛的一种，具有微观结构致密、硬度高、耐磨性好的显著优点。
硬质合金立铣刀CVD金刚石涂层工艺主要包括以下几个步骤：
1.基材表面处理。硬质合金立铣刀表面进行清洗、抛光等处理，以增强涂层与基材的结合力和降