СИНТЕТИЧЕСКИЕ СВЕРХТВЕРДЫЕ И КЕРАМИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Эффективность обработки заготовок на автоматических линиях, станках с ЧПУ, многоцелевых станках, в ГПМ и ГПС в значительной степени зависит от свойств материалов рабочей части режущих инструментов, главным образом от износостойкости и теплостойкости. Высокая эффективность работы этих систем обеспечивается применением новых сверхтвердых и керамических инструментальных материалов.

В настоящее время инструментальная промышленность выпускает инструментальные материалы на основе нитрида бора (композиционные) и на основе оксида алюминия (керамические).

Существует большое разнообразие сверхтвердых материалов (СТМ) на основе модификаций нитрида бора. СТМ в зависимости от технологии производства и получаемых физико-механических свойств делят на три группы:

СТМ на основе фазового превращения графитоподобного нитрида бора в кубический (композит 01 —эльбор РМ и композит 02 — белбор). Применяют для тонкого и чистового точения резцами при приложении безударной нагрузки и торцовом фрезеровании закаленных еталей и чугунов любой твердости, твердых сплавов е содержанием кобальта более 15% (

СТМ на основе частичного или полного превращения вюрцитяого нитрида бора в кубический (однословный и двухслойный композит 10 — гексанит-Р и модификации композита 09 — ПТНБ, ПТНБ-ИК и др.). Применяют для предварительной и окончательной обработки сталей и чугунов любой твердости, твердых сплавов при приложении безударной или ударной динамической нагрузки;

СТМ на основе спекания частиц кубического нитрида бора (композит 05, киборит и ниборит). Применяют для предварительной и чистовой обработки заготовок из чугуна любой твердости с наличием поверхностной литейной корки.

Инструментальные керамические материалы можно также разделить на три группы, различающиеся химическим составом, методом производства и областями рационального использования:

1) оксидная «белая» керамика, состоящая из А1₂0з е легирующими добавками MgO, ZrO_s и др. Основные марки: ЦМ332 и ВО-13. Применяют для чистовой и получистовой обработки незакаленных сталей и серых чугунов со скоростями резания до 15 м/с;

2) оксидно-карбидная «черная» керамика (ВОК-60), состоящая из А1₂0₃ (до 60%), TiC (до 20...40%), Zr0₂ (до 20...40%) и других карбидов тугоплавких металлов. Применяют для чистовой и получистовой обработки ковких, высокопрочных, отбеленных модифицированных чугунов и закаленных сталей;

3) керамика силинит Р на основе нитрида кремния в легированием оксидами иттрия, циркония, алюминия. Применяют для получистовой обработки чугунов.

Основным направлением конструирования инструментов из СТМ и керамических материалов является создание резцов и фрез с механическим креплением цельных и двухслойных круглых и многогранных режущих пластин.