T/DNCA 001-2019 石墨材料加工用直角立铣刀

要求
尺寸和公差
直角立铣刀的柄径尺寸应符合表1的规定，公差为H5。
直角立铣刀的总长尺寸应符合表1的规定，公差为±0.5 mm。
直角立铣刀的有效刃长公差为 mm。
直角立铣刀的刃径公差应符合如下规定：
刃径为(1.0～3.0) mm时，其公差为 mm；
刃径为（3.1～6.0）mm时，公差为 mm。
刃径跳动
直角立铣刀刃径跳动应符合如下规定
L≤50 mm时，刃径跳动不大于0.004 mm；
50 mm＜L≤100 mm时，刃径跳动不大于0.008 mm。
材料要求
直角立铣刀应采用满足如下要求的硬质合金材料：
a 钴含量≤6.0％。
b 维氏硬度＞1700（HV30）。
外观
直角立铣刀表面应无锈迹、脏污现象，直角立铣刀切削刃上无崩缺、锯齿现象。
表面粗糙度
直角立铣刀的表面粗糙度应符合如下要求：
a 容屑槽表面粗糙度Ra≤0.2 um。
b 柄部表面粗糙度Ra≤0.4 um。
涂层类型
产品的刃部应涂有金刚石涂层，涂层应符合如下要求。
a 涂层膜厚应为（10～20）um。
b 硬度应为（8000～10000）HV0.05 [或(80～100)GPa]。
c 涂层结合力应不小于50N。
试验方法
尺寸与公差
柄径的测量
按JB/T 10231.1—2015中12.1.3规定的方法进行测量。
总长的测量
按JB/T 10231.1—2015中12.1.1规定的方法进行测量。
有效刃长的测量
测量方法：将直角立铣刀柄部水平放入二次元测量仪的定位夹具中，然后测量直角立铣刀周刃末端有效切削刃位置点与直角立铣刀头部端面位置的距离，即为有效刃长L1，如图3所示。
测量工具：工具显微镜、二次元测量仪、游标卡尺等。
刃径的测量
测量方法：将直角立铣刀切削部分垂直于激光放置在测量仪的定位夹具中，当D＜3mm时，激光照射在刀具端面位置往后移0.5mm处，3mm≤D≤6mm时，激光照射在刀具端面位置往后移1mm处，然后启动测量设备让刀具旋转一周以上，所测得的最大值即为直角立铣刀刃径，如图4所示。
测量工具：激光测量仪。
刃跳动的检测
检验方法：将刀具柄部水平放在V型块中间，把千分表探头与刃部外径接触，然后缓慢而均匀地转动刀具一周（如图5所示），记录千分表探头测试的每个刃的数据，取其中最大值与最小值之差即为刃径跳动值 。
检验工具：千分表。
材料性能
钴含量
按GB/T 5124.3规定的方法检测。
硬度的检测
按JB/T 10231.1—2015中第13章规定的方法检测。
外观的检查
目视检查直角立铣刀表面是否有锈迹、脏污，采用合适倍率（30 x）的放大镜或显微镜检查直角立铣刀的切削刃上是否有崩缺、锯齿现象。
表面粗糙度的检测
按JB/T 10231.1―2015中第5章规定的方法进行检测。
涂层类型
涂层厚度
刀具表面涂层厚度可采用球磨法或横截面金相法进行检测。球磨法按JB/T 7707规定的方法进行检测，横截面金相法按GB/T 6462规定的方法进行检测。
涂层膜硬度
涂层硬度采用纳米硬度计（单位为GPa）或维氏硬度计（单位为kgf/mm2）进行检测。
方法一：纳米硬度计测试法如下：
a 用天然金刚石粉喷雾为磨料对涂层表面进行抛光处理。
b 使用配有三棱锥天然金刚石压头的纳米硬度计进行测试，记录最大载荷P测量相关尺寸，计算出压痕的投影面积A。
按公式（1）计算出涂层膜硬度。
(1)
式中：
H —涂层硬度；单位为帕（Pa）。
P —最大载荷；单位为牛顿（N）。
A —压痕的投影面积，单位为平方米（m2）。
方法二：维氏硬度计测试方法如下：
用天然金刚石粉喷雾为磨料对涂层表面进行抛光处理。
使用配有四棱锥天然金刚石压头的纳米硬度计进行测试，记录试验力F；测量压痕对角线长度d1和的d2。
按公式（2）计算出涂层膜硬度。
(2)
式中：
Hv—涂层膜硬度；单位为(kgf/mm2)。
F —试验力；单位为公斤力（kgf）。
d1、d2—压痕的对角线长度；单位为毫米（mm）。
涂层结合力
涂层结合力采用划痕法测试：采用连续加载试验力方式（见图6所示），测试条件：压头用洛氏硬度金刚石压头，压头半径200um，加载模式渐进式，初始载荷1N，最大载荷180N，加载速度67.13N/min，划痕长度8mm，划痕速度3mm/min，试验原理是压头在试验力作用下在试样表面滑动，直到涂层破坏，将造成涂层破坏的最小试验力称为临界试验力，通常用Lc表示，并代表结合力大小的相对值。
临界试验力Lc的确定方法常用以下两种方式（如检测结果有异常，以第二种判定方法为准）
显微观察法 用光学显微镜或扫描电镜对划痕进行观察，以出现开裂或剥离的最小试验力为临界试验力。
声发射检测法 以出现第一个突出性声信号时的试验力临界试验力Lc，不同试验力所对应的声发信号不同。