Инструментальные режущие материалы (ирм) и их функциональные свойства

Влияние ИРМ на процесс резания

Инструментальные режущие материалы влияют на:

1 производительность обработки за счет сокращения времени резания (возможности увеличения режима резания) и снижения времени на замену режущего инструмента (увеличение периода стойкости).

2 качество обрабатываемой поверхности за счет изменения контактных условий в зоне резания.

3 конструкцию инструмента, в основном, за счет технологических свойств ИРМ и их стоимости. Например, использование дорогостоящих и труднообрабатываемых синтетических сверхтвердых материалов предполагает только сборные конструкции РИ.

Требования, предъявляемые к свойствам ИРМ

Инструментальными называются материалы, используемые для оснащения рабочей части металлорежущих инструментов. ИРМ оцениваются функциональными и технологическими свойствами, а также стоимостными параметрами.

Функциональными являются свойства, обеспечивающие прямое назначение ИРМ – выполнение процесса резания:

• способность внедряться в материал заготовки. Параметр оценки – твердость. Требование – твердость ИРМ значительно выше твердости обрабатываемого материала.

• способность сопротивляться действию разрушающих сил в процессе резания. Параметр оценки – предел прочности на изгиб _И.

• способность сопротивляться термическому разупрочнению под воздействием теплоты в зоне резания. Параметр оценки – теплостойкость (красностойкость). Теплостойкость – температура ^ОС, при которой ИРМ длительное время сохраняет высокую твердость при многократном нагреве. Красностойкость – температура ^ОС, при которой ИРМ теряет режущие свойства.

• способность отводить тепло от локальных источников генерации теплоты. Параметр – коэффициент теплопроводности . Чем больше , тем меньше скорость отвода теплоты от локального источника.

• износостойкость – косвенно характеризует антифрикционные свойства.

Кроме функциональных ИРМ оцениваются технологическими свойствами (способностью поддаваться обработке) – обрабатываемость резанием, пластическим деформированием, термообрабатываемость, шлифуемость и др.

Классификация и краткая сравнительная характеристика инструментальных материалов

Общая тенденция в свойствах ИРМ: с ростом твердости и теплостойкости уменьшается прочность и ухудшается теплоотводящая способность.

• Краткая сравнительная характеристика ИРМ

Группа ИРМ	Твердость	Теплостой- кость, ОС	И, МПа	, Вт (м к)
Инструментальные углеродистые стали	62…66 HRCЭ	200…250	2000…2900	17…25
Легированные инструментальные стали	62…65 HRCЭ	200…250 (до 400)	2200…3400	17…25
Быстрорежущие стали	62…67 HRCЭ	620…650	2600…3300	17…25
Твердые сплавы	17…24 * 103 HV	800…1000	1100…1800	17…88
Инструментальная режущая керамика	20…30 * 103 HV	1400	400…800	25…84
Синтетические сверхтвердые материалы	60…100 * 103 HV	1500	300…1000	140…145