Металлорежущий инструмент и инструмент из твердого сплава
I. Классификация металлорежущего инструмента
Металлорежущий инструмент удаляет лишний материал с заготовок путём резания, шлифования и другими способами в механической обработке для достижения заданных размеров, точности и качества поверхности. Являясь ключевой частью станков с ЧПУ, он напрямую определяет эффективность обработки (высокоскоростное резание сокращает рабочее время) и точность (допуск по размеру, шероховатость поверхности).
2.1 Классификация по материалу
(1) Инструменты из быстрорежущей стали: легированная инструментальная сталь с железом в качестве основы, плюс вольфрам, молибден, хром и ванадий. Они обладают высокой вязкостью, но плохой термостойкостью и износостойкостью, в основном для средних и низких скоростей резания.
(2) Твердосплавные инструменты: наиболее распространенные (более 70% рынка), изготовлены из карбида вольфрама, кобальта и никеля, со сбалансированными характеристиками, в основном для высокоскоростного резания, например, обработки на ЧПУ.
(3) Керамические инструменты: изготовлены из оксида алюминия и нитрида кремния, обладают превосходной термостойкостью и твёрдостью, применяются главным образом для чистовой обработки материалов высокой твёрдости.
(4) Сверхтвёрдые инструменты: включают PCD и CBN, обладают наивысшей твёрдостью и износостойкостью, но отличаются высокой хрупкостью, стоимостью и требованиями к станку.
II. Обзор твердосплавного инструмента
Твердосплавные инструменты используют карбид вольфрама в качестве твёрдой фазы, кобальт/никель в качестве связующей фазы и изготавливаются методом порошковой металлургии. Они обладают высокой твёрдостью, хорошей термической стабильностью и износостойкостью, подходят для большинства металлов и высокотехнологичного производства, но имеют слабую ударную вязкость, ударопрочность и высокую сложность формообразования сложных профилей.
По составу они делятся на вольфрам-кобальтовые (черновая обработка), вольфрам-титан-кобальтовые (чистовая обработка) и вольфрам-титан-тантал-кобальтовые (универсальные). По процессу они охватывают токарные, фрезерные, сверлильные и другие инструменты. Мировой рынок представляет собой олигополию, ведущие производители включают Sandvik, Kennametal, Iscar и Mitsubishi Materials.
