Совершенствование и развитие инструментальных материалов является одной из важных тем в современном развитии металлообработки, поскольку хорошие инструментальные материалы позволяют не только эффективно и быстро выполнять работу по резанию, но и поддерживать срок службы инструмента. Обычно для токарных инструментов используются следующие материалы:
1. Высоко-углеродистая сталь.
Токарные инструменты из высоко-углеродистой стали изготавливаются из углеродистой стали с содержанием углерода от 0,8 % до 1,5 %. Их используют после закалки и закалки. Из-за трения во время резки они склонны к отпуску и размягчению, поэтому их заменили другими инструментами, например, из быстрорежущей-стали. Обычно он подходит только для резки мягких металлических материалов, наиболее часто используемые из них включают SK1, SK2, SK7 и т. д.
2. Быстрорежущая-сталь.
Быстрорежущая-сталь – это разновидность сплава на основе-стали, широко известная как инструмент для токарной обработки. Его изготавливают путем добавления в углеродистую сталь легирующих элементов, таких как W, Cr, V и Co, с содержанием углерода от 0,7% до 0,85%. Например, быстрорежущая сталь 18-4-4-содержит 18 % вольфрама, 4 % хрома и 4 % ванадия. Теплота трения, выделяемая в процессе резки токарных инструментов из быстрорежущей стали, может достигать 6000 градусов, что делает их пригодными для точения резьбы на скоростях ниже 1000 об/мин. К распространенным инструментам для токарной обработки быстрорежущей стали относятся СХ2, СХ4А, СХ5, СХ6, СХ9 и т. д.
3. Режущие инструменты из не-чугунных сплавов.
Это сплав кобальта, хрома и вольфрама. Из-за сложного процесса резки его изготавливают методом литья, поэтому его еще называют сверхтвердым литым сплавом. Наиболее представительным является стеллит. Прочность инструмента и износостойкость превосходны. Его твердость остается неизменной при температуре 8200 градусов, а его термостойкость намного превосходит жаростойкость быстрорежущей-стали, что делает его пригодным для высокоскоростных-скоростных и глубоких операций резания.
4. Спеченные карбонизированные режущие инструменты.
Твердосплавные режущие инструменты являются продуктами порошковой металлургии. Основной компонент режущих инструментов из карбида вольфрама на 50-90% состоит из вольфрама с добавлением порошка титана, молибдена, тантала и кобальта в качестве связующего, а затем они обрабатываются путем нагрева и спекания. Карбонизированные режущие инструменты имеют более высокую твердость, чем другие материалы, и подходят для резки более твердых металлов или камней. Из-за хрупкого и твердого материала их можно изготовить только в виде листов, а затем приварить к гибкому держателю инструмента. Таким образом, если режущая кромка затупится или потрескается, можно будет заменить другую режущую кромку или новое лезвие. Этот тип токарного инструмента называется одноразовым токарным инструментом.
Науглероженные режущие инструменты подразделяются на три типа: P, M и K, в зависимости от их различных режущих свойств в соответствии с международными стандартами (ISO), и маркируются соответственно синим, желтым и красным цветами.
Класс Р подходит для резки стали и включает шесть типов: Р01, Р10, Р20, Р30, Р40 и Р50. P01 — это высокоскоростной-прецизионный токарный инструмент с небольшим количеством и высокой износостойкостью. P50 — это низкоскоростной-инструмент для черновой обработки с большим количеством инструментов и высокой прочностью. Держатель инструмента окрашен в синий цвет для идентификации.
Класс К подходит для резки хрупких и твердых материалов, таких как камень и чугун. Существует пять типов: К01, К10, К20, К30 и К40. K01 — это высокоскоростной-прецизионный токарный инструмент, а K40 — низкоскоростной-инструмент для черновой обработки. Держатели инструментов этих типов окрашены в красный цвет для идентификации.
Класс M находится между классом P и классом M и подходит для резки материалов с большей прочностью. Держатели инструментов этого типа обозначены желтым цветом.
5. Керамические токарные инструменты.
Керамические токарные инструменты изготавливаются из порошка оксида алюминия с добавлением небольшого количества элементов, а затем спекаются при высоких температурах. Их твердость, жаростойкость и скорость резания выше, чем у карбида вольфрама. Однако из-за своей хрупкости они не подходят для прерывистого или тяжелого точения и подходят только для высокоскоростного тонкого точения.
6. Алмазные ножи
При выполнении сложной обработки поверхности для полировки можно использовать круглые или технические алмазы с гранями. Он позволяет добиться более гладкой поверхности и в основном используется для прецизионного точения медных или легких сплавов. Во время токарной обработки необходимо использовать высокую скорость, минимум 60–100 м/мин, а обычно 200–300 м/мин.
7. Оксид бора
Кубический оксид бора (CBN) — это материал, который популяризируется в последние годы. По твердости и износостойкости он уступает только алмазу. Этот режущий инструмент подходит для обработки твердых и износостойких-сплавов группы железа, сплавов на-никелевой-основе и сплавов-на основе кобальта.
