用于加工石墨電極的金剛石涂層立銑刀，大幅度提高了金剛石涂層與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合強(qiáng)度。

圖1 DCB金剛石涂層球頭立銑刀外觀

圖2 金剛石涂層剝落實例(切削加工前)

圖3 對比試驗(DCB與無涂層的對比)

　　 石墨電極可用立銑刀進(jìn)行加工，但由于電極材料硬度極高，使立銑刀的刀尖磨損很快，因此難以實現(xiàn)高效銑削加工。為了提高立銑刀的耐磨性能，Union Tool公司與旭金剛石工業(yè)公司合作開發(fā)了用于加工石墨電極的金剛石涂層立銑刀，大幅度提高了金剛石涂層與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合強(qiáng)度。通過提供給部分用戶試用，其銑削石墨電極的性能獲得了用戶高度評價，現(xiàn)已作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品上市銷售。
　　 1 DCB/DCLB系列產(chǎn)品
　　 DCB系列金剛石涂層球頭立銑刀的球頭半徑共有R0.5～6.0mm的9個規(guī)格，采用雙刃和35°螺旋角，刃部全長涂覆金剛石涂層(見圖1)；DCLB系列金剛石涂層球頭立銑刀的球頭半徑共有R0.5～2.0mm的8個規(guī)格，為長頸型。由于在硬質(zhì)合金基體表面涂覆金剛石涂層難以獲得高的結(jié)合強(qiáng)度，如果涂覆方法、硬質(zhì)合金基體表面活化處理和切削刃形狀設(shè)計不恰當(dāng)，在切削過程中涂層就容易脫落，嚴(yán)重時在切削加工前就會發(fā)生涂層剝落現(xiàn)象(見圖2)。因此，在開發(fā) DCB/DCLB系列產(chǎn)品時，將提高金剛石涂層與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合強(qiáng)度作為重點，并在硬質(zhì)合金基體表面活化處理及切削刃形狀設(shè)計等方面下功夫，最終獲得了在石墨電極銑削中涂層無剝落，加工穩(wěn)定、高效的良好效果。
　　2 石墨材料銑削實例
　　按表1所列切削條件，采用平面銑削石墨板的方式，對DCB金剛石涂層球頭立銑刀(R3)和無涂層的硬質(zhì)合金球頭立銑刀進(jìn)行了切削性能對比試驗(見圖3)。切削20m后觀察刀尖(見圖4)，無涂層立銑刀后刀面的磨損沿切削刃呈帶狀；從前刀面觀察，從刀尖到Ad(軸向切深)位置的磨損加大，在Ad處形成了小臺階；與此相反，金剛石涂層立銑刀的切削刃附近只有輕微磨損，在Ad位置未發(fā)現(xiàn)小臺階。用掃描電鏡將切削刃部分放大后進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)切削刃上有垂直磨損痕跡，其上殘留有金剛石，但未發(fā)現(xiàn)金剛石涂層剝落，從而可確認(rèn)金剛石涂層的結(jié)合強(qiáng)度優(yōu)良。

圖4 切削20m后刀具磨損對比(DCB與無涂層對比)

　　將球頭R的磨損量繪成曲線(見圖5)。將球頭尖端設(shè)定為0°、球頭與外圓連接處設(shè)定為90°，從尖端到50°的部分切入工件(相當(dāng)于Ad)。由圖5可以確定，未涂層立銑刀R的磨損量達(dá)30µm，而金剛石涂層立銑刀的R磨損量僅為1～2µm，其耐磨性能是未涂層銑刀的20倍。
　　新開發(fā)的DCB/DCLB系列金剛石涂層球頭立銑刀不僅能銑削石墨材料，用于銑削高硅鋁合金也極為有效(見表2)。

圖5 切削20m后R磨損對比(DCB與無涂層對比)