Ключевые свойства режущих материалов для успешной точной обработки

Материал режущего инструмента — фундаментальный фактор, определяющий режущие свойства инструмента, что оказывает огромное влияние на производительность обработки, качество, стоимость и долговечность инструмента. Развитие обрабатываемых материалов также сильно стимулировало развитие режущих материалов.

Инструментальные материалы с отличными характеристиками — базовое условие эффективной работы инструмента. При металлорезе режущая часть инструмента непосредственно контактирует с заготовкой и стружкой, воспринимает огромные режущие усилия и ударные нагрузки, испытывает интенсивное трение о заготовку и стружку, что повышает температуру резания. Это означает, что режущая часть работает в суровых условиях: высокие температуры, высокое давление, интенсивное трение. Необходимо знать базовые свойства инструментального материала.

1. Высокая твердость

Твердость материала инструмента должна быть выше твердости обрабатываемого материала. Иначе при высоких температурах и давлениях нельзя сохранить острую геометрию режущей кромки — это базовое свойство инструментального материала.

2. Достаточная прочность и вязкость

Материал режущей части при резании воспринимает большие режущие силы и ударные нагрузки.

Прочность — способность сопротивляться действию режущей силы без ломов кромки и сколов. Обычно выражается пределом прочности на изгиб.

Ударная вязкость — способность материала инструмента не сколачиваться при прерывистом резании или ударе. Обычно чем выше твердость, тем ниже ударная вязкость, тем более хрупок материал. Твердость и вязкость — пара противоречий, ключевая задача для инструментального материала.

3. Высокая износостойкость

Износостойкость — способность сопротивляться износу. Обычно чем выше твердость материала инструмента, тем лучше износостойкость. Износостойкость также связана с металлографической структурой: чем больше карбидов в структуре, чем мельче их частицы и более равномерно они распределены, тем выше износостойкость.

4. Хорошая теплопроводность

Материалы с хорошей теплопроводностью обладают повышенной тепловой ударной стойкостью и стойкостью к термическим трещинам. Это критически важно для прерывистого резания хрупкими инструментальными материалами, особенно при обработке заготовок с низкой теплопроводностью.

5. Хорошая технологичность

Для облегчения изготовления инструментальный материал должен иметь хорошие технологические свойства для точной обработки: ковка, сварка, резка, термическая обработка, шлифовальность.

6. Экономическая эффективность

Экономичность — один из главных показателей оценки новых инструментальных материалов, и одна из основ для правильного выбора материалов и снижения себестоимости продукции.

7. Высокая теплостойкость (красная твердость)

Теплостойкость, или красная твердость — главный индикатор качества инструментального материала. Она комплексно отражает способность материала сохранять твердость, износостойкость, прочность, окислительную стойкость, стойкость к приклеиванию и диффузии при высоких температурах.

Перечисленные свойства — характеристики инструментальных материалов для точной обработки деталей. Выбор инструментов, особенно для высокоточной обработки, очень строг, чтобы соответствовать технологическим требованиям и полностью реализовать преимущества токарных станков с ЧПУ.