如何选择刀具以获得更好的表面质量？

1.刀具材料

铣削碳纤维复合材料刀具材料有Al₂O₃涂层硬质合金（超细晶粒），CVD金刚石涂层和CBN立方氮化硼三种。试验表明：CVD金刚石铣刀加工表面粗糙度值小，表面质量好，Al₂O₃涂层硬质合金铣刀铣出的表面质量较好，而CBN立方氮化硼铣刀加工表面粗糙度值最大，不宜采用。

2.铣刀直径

碳纤维复合材料大多制成板材，厚度大多为4～8mm，铣刀大多用来铣周边、槽和铣孔等，使用的立铣刀直径较小，可以减小切削力。由于板料较薄，因此铣刀的长度一般小于10mm，铣刀伸出长度短，能提高铣刀的刚性，减少弯曲变形，切削刃长度为6～10mm。常用的直径有ϕ6mm、ϕ8mm、ϕ10mm，齿数有2齿、3齿、4齿，由于高速铣削碳纤维容易产生振动，所以尽量采用多齿，使切削更平稳些。(www.xing528.com)

3.几何角度

（1）前角 由于碳纤维硬度高（53～65HRC），使用的刀具材料PDV和Al₂O₃涂层硬质合金铣刀硬度高脆性大，所以采用较小的前角γ_o=5°（侧前角γ_f），为了减少切削力，增加实际切削前角，选择较大的螺旋角β=35°～45°，根据公式tanγ_f=sinκ_rtanγ_o+cosκ_rtanλ_s实际切削前角可以达到γ_o1=29°，这样刀具的侧前角较小，但实际切削前角很大，切削刃很锋利，所以切削力小，切削平稳，切削加工比较顺利进行。

（2）后角 碳纤维是硬脆材料，环氧树脂固化后也成为脆性材质，受切削刃切割后产生的碳纤维切屑和环氧树脂切屑均是脆性断裂，由于两种材料弹性模量高，因此被切断后产生的弹性变形很小，所以应采用较小的后角；另外，由于使用的刀具材料是脆性很大的CVD金刚石或Al₂O₃涂层，如果后角大了容易产生崩刃破损。所以高速铣削碳纤维复合材料，应选择较小的后角，一般情况后角α_o=5°～6°。