За последние сто с лишним лет сложилось так, что каждый вид нового инструментального материала для лезвийной обработки превосходил предыдущий по твердости, уступая по прочности.

Инструментальные стали, твердые сплавы, режущие керамики, синтетические сверхтвердые материалы (СТМ) – этот ряд видов инструментальных материалов, представители каждого из которых успешно применяют для обработки металлов резанием, расположен, во-первых, в исторической последовательности и, во-вторых, в порядке повышения твердости и снижения прочности при изгибе. Кроме того, они расположены в порядке возрастания скоростей резания и снижения площадей срезаемого слоя. В современном производстве необходимо оценивать существующие виды инструментальных материалов с точки зрения их рационального производства.

Если рассматривать автоматизированное оборудование, прежде всего станки типа «обрабатываемый центр» токарной группы (ТОЦ), то, как правило, при обработки на них крупногабаритных чугунных деталей припуски на обработку соответствует максимум получистовым. Стальные детали, поступая на ТОЦ, также имеют относительно небольшие припуски. Таким образом, инструментальный материал при обработке деталей на ТОЦ должен подбираться, исходя из припусков на получистовую и чистовую обработку.

Анализ современных инструментальных материалов с позиции указанной применяемости показывает, что на первое место выходят режущие керамики и СТМ. С применением этих инструментальных материалов также решается глобальная проблема экологической безопасности механической обработки, поскольку при работе режущих керамик м СТМ смазочно-охлаждающие жидкости, как правило, не применяют, стружка оплавляется, и продукты сгорания в меньшей мере выделяются в окружающую среду. Однако, если допустить равенство большинства технологических и экономических параметров, то, СТМ допускают скорости резания до 3000м/мин, для чего необходимы станки, имеющие частоты вращения шпинделей 2500-3500об/мин. Для режущих керамик скорости резания не превышает 1000м/мин, т.е современное оборудование, предназначенное для прямого использования, в большей мере отвечает режущим керамикам.

Из применяемых в настоящее время режущих керамик наиболее перспективными являются нитридно-кремниевые. Они отличаются от других режущих керамик большей прочностью при изгибе и повышенной сопротивляемостью переменным тепловым нагрузкам при сравниваемой износостойкости. В странах СНГ используют режущую нитридно-кремниевую керамику силинит-Р. разработанную ИМП АН Украины. Однако режущие свойства силинита-Р изучены недостаточно, в связи, с чем возникла необходимость исследования работоспособности токарных резцов, оснащенных силинитом-Р (и для сравнения режущей керамикой ВОК-60, близкой по механическим свойствам к силиниту-Р), с целью возможного применения ее в условиях мелкосерийного автоматизированного производства.

Продолжение...