2.7. Выбор инструментального материала

Материал режущей части инструмента играет первостепенную роль в обработке резанием, так как во многом определяет производительность и качество обработки. Можно утверждать, что уровень обработки резанием во многом определяется качеством инструментального материала. Выбор материала режущей части - важная и ответственная задача в различных видах проектирования. Критерием оптимальности при этом является минимальная стоимость обработки при обязательном обеспечении качества. Однако количественная оценка критерия нередко затруднена. Поэтому необходимо пользоваться рекомендациями, некоторые из которых изложены раньше.

Область применения различных инструментальных материалов ограничена и предопределяется твердостью обрабатываемого материала. Так, углеродистые и легированные инструментальные стали можно применять для обработки материалов с твердостью не выше НРС 35, быстрорежущие стали - НRС 45, твердые сплавы - HRC<55, минералокерамика - HРС 62, эльбор рекомендуется для обработки материалов с твердостью не ниже HRC 55, алмазы - для обработки цветных сплавов и титановых сплавов, чугуна. С учетом вышеуказанного ограничения по твердости следует рекомендовать в первую очередь всемерное применение твердых сплавов для инструментов с простой формой режущей кромки в виде прямых линий или дуг окружности. Инструментальные стали следует рекомендовать для инструментов сложного профиля: червячные фрезы, фасонные инструменты, метчики и др. Для чистовой обработки закаленных сталей и чугуна следует применять минералокерамику, а при твердости обрабатываемого материала выше НРС 60 - эльбор - Р.

При выборе инструментального материала необходимо учитывать возможность использования его режущей способности в связи с ограниченной быстроходностью привода главного движения некоторых металлорежущих станков. Этот вопрос имеет значение при малом диаметре обрабатываемой поверхности, а также при обработке на тихоходных станках: строгальных, долбежных, зубофрезерных и т.п.

Для таких случаев оптимальный инструментальный материал с учетом всего вышеизложенного можно выбрать по табл.2.З. По наибольшему диаметру обработки и наибольшему числу оборотов станка определяют возможную наибольшую скорость резания:

V_max = π d_max n_max/1000, м/мин.

По табл. 2.3 для заданной твердости обрабатываемого материала выбирают ту группу инструментального материала, для которого скорость по табл.2.З является ближайшей, меньшей к V_max.

Таблица 2.3.

№ пп	Наименование инструментального материала	Твердость обрабатываемого материала HRC
		20	30	35	40	45	50	55	60	65
1	Углеродистые и легированные инструментальные стали	15	10	7	3	2	-	-	-	-
2	Быстрорежущие стали	50	40	20	12	5	-	-	-	-
3	Твердые сплавы	250	230	150	100	80	50	30	-	-
4	Минералокерамика	-	-	-	360	280	20	180	150	-
5	Эльбор – Р	-	-	-	-	-	-	200	180	150