Принципы выбора инструментальных материалов

Выбор инструментального материала определяется рядом факторов: свойствами инструментального и обрабатываемого материала, конструкцией режущего инструмента, режимами обработки, технологией его изготовления, типом производства.

Сравнительные свойства инструментальных материалов приведены в табл.1.

Таблица 1.

Свойства и допустимые скорости резания инструментальных материалов.

Теплостойкость инструментальных сталей значительно ниже, чем у остальных инструментальных материалов. Это ограничивает допустимые скорости резания. Для углеродистых и легированных сталей они составляют 10…15м/мин, а для быстрорежущих не превосходят 40…60м/мин.

Вместе с тем быстрорежущие стали, наряду с твердыми сплавами, являются основным инструментальным материалом. Это определяется их важнейшим технологическим отличием от других инструментальных материалов, а именно, возможностью изменения их свойств за счет термической обработки. После разупрочняющей обработки (отжиг) твердость сталей невелика, их можно обрабатывать резанием с помощью лезвийного инструмента и получать, таким образом, изделия сложной формы. Поэтому основное применение этих сталей – изготовление инструмента сложной формы – фасонного (червячные фрезы, протяжки, плашки и т.п.).

Твердые сплавы, режущую керамику и ряд сверхтвердых материалов (СТМ) на основе алмаза и кубического нитрида бора получают методом спекания. После спекания материал получает окончательные свойства, т.е. высокую твердость. Обработка лезвийным инструментом невозможна, выполняется только абразивная обработка. Это определяет невозможность или очень высокую стоимость изготовления изделий сложной формы. Заготовки из этих материалов в виде пластинок припаиваются или механически крепятся к корпусу инструмента. Так же в виде вставок, закрепляемых в корпусе инструмента, используются моно– или поликристаллы из СТМ. Таким образом, основная область применения этих материалов – инструмент относительно простой формы, с прямолинейной режущей кромкой (резцы, фрезы).