Η βελτίωση και η ανάπτυξη των υλικών εργαλείων είναι ένα από τα σημαντικά θέματα στην τρέχουσα ανάπτυξη επεξεργασίας μετάλλων, επειδή τα καλά υλικά εργαλείων μπορούν όχι μόνο να ολοκληρώσουν αποτελεσματικά και γρήγορα την εργασία κοπής, αλλά και να διατηρήσουν τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως για τα εργαλεία τόρνευσης είναι τα εξής:
1. Ανθρακούχο χάλυβα-
Τα εργαλεία τόρνευσης υψηλής-ανθρακούχου χάλυβα είναι κατασκευασμένα από ανθρακούχο χάλυβα με περιεκτικότητα σε άνθρακα από 0,8% έως 1,5%. Χρησιμοποιούνται μετά από σβήσιμο και σκλήρυνση. Λόγω της τριβής κατά την κοπή, είναι επιρρεπείς σε σκλήρυνση και μαλάκυνση και έχουν αντικατασταθεί από άλλα εργαλεία όπως ο χάλυβας υψηλής-ταχύτητας. Είναι γενικά κατάλληλο μόνο για την κοπή μαλακών μεταλλικών υλικών και τα κοινά χρησιμοποιούμενα περιλαμβάνουν τα SK1, SK2, SK7 κ.λπ.
2. Χάλυβας υψηλής-ταχύτητας
Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας-είναι ένα είδος κράματος με βάση-χάλυβα, κοινώς γνωστό ως λευκό εργαλείο τόρνευσης. Κατασκευάζεται με την προσθήκη στοιχείων κράματος όπως W, Cr, V και Co σε ανθρακούχο χάλυβα με περιεκτικότητα σε άνθρακα από 0,7% έως 0,85%. Για παράδειγμα, το υλικό χάλυβα υψηλής ταχύτητας 18-4-4-4 περιέχει 18% βολφράμιο, 4% χρώμιο και 4% βανάδιο. Η θερμότητα τριβής που παράγεται κατά τη διαδικασία κοπής των εργαλείων τόρνευσης από χάλυβα υψηλής ταχύτητας μπορεί να φτάσει έως και τους 6000 βαθμούς, καθιστώντας τα κατάλληλα για στροφή νήματος σε ταχύτητες κάτω από 1000 rpm. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα εργαλεία τόρνευσης από χάλυβα υψηλής ταχύτητας περιλαμβάνουν τα SKH2, SKH4A, SKH5, SKH6, SKH9 κ.λπ.
3. Μη-εργαλεία κοπής από κράμα χυτοσιδήρου
Αυτό είναι ένα κράμα κοβαλτίου, χρωμίου και βολφραμίου. Λόγω της δύσκολης διαδικασίας κοπής του, κατασκευάζεται με χύτευση, γι' αυτό ονομάζεται και κράμα υπερ-σκληρού χυτού. Το πιο αντιπροσωπευτικό είναι το stellite. Η σκληρότητα του εργαλείου και η αντοχή στη φθορά είναι εξαιρετική. Η σκληρότητά του παραμένει ανεπηρέαστη στους 8200 βαθμούς και η αντίστασή του στη θερμότητα ξεπερνά κατά πολύ αυτήν του χάλυβα υψηλής-ταχύτητας, καθιστώντας το κατάλληλο για εργασίες κοπής υψηλής-ταχύτητας και βαθιάς κοπής.
4. Πυροσυσσωματωμένα ανθρακούχα κοπτικά εργαλεία
Τα εργαλεία κοπής καρβιδίου είναι προϊόντα μεταλλουργίας σκόνης. Το κύριο συστατικό των εργαλείων κοπής καρβιδίου βολφραμίου είναι 50% έως 90% βολφράμιο, με τιτάνιο, μολυβδαίνιο, ταντάλιο και σκόνη κοβαλτίου που προστίθεται ως συνδετικό, και στη συνέχεια ολοκληρώνονται μέσω θέρμανσης και πυροσυσσωμάτωσης. Τα ανθρακούχα κοπτικά εργαλεία έχουν μεγαλύτερη σκληρότητα από άλλα υλικά και είναι κατάλληλα για κοπή σκληρότερων μετάλλων ή λίθων. Λόγω του εύθραυστου και σκληρού υλικού τους, μπορούν να γίνουν μόνο σε μορφή φύλλου και στη συνέχεια να συγκολληθούν σε μια εύκαμπτη βάση εργαλείων. Με αυτόν τον τρόπο, όταν η κοπτική άκρη γίνει αμβλύ ή ραγισμένη, μπορεί να αντικατασταθεί μια άλλη κοπτική άκρη ή μια νέα λεπίδα. Αυτός ο τύπος τόρνευσης ονομάζεται εργαλείο τόρνευσης μιας χρήσης.
Τα ανθρακούχα κοπτικά εργαλεία ταξινομούνται σε τρεις τύπους, P, M και K, με βάση τις διαφορετικές ιδιότητες κοπής τους σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα (ISO) και φέρουν αντίστοιχα χρώματα μπλε, κίτρινο και κόκκινο.
Η κατηγορία P είναι κατάλληλη για κοπή χάλυβα και περιλαμβάνει έξι τύπους: P01, P10, P20, P30, P40 και P50. Το P01 είναι ένα εργαλείο τόρνευσης ακριβείας υψηλής-ταχύτητας με μικρό αριθμό και υψηλή αντοχή στη φθορά. Το P50 είναι ένα εργαλείο ανώμαλου{10}}χαμηλών στροφών με μεγάλο αριθμό και υψηλή σκληρότητα. Η θήκη εργαλείου είναι βαμμένη μπλε για αναγνώριση.
Η κατηγορία Κ είναι κατάλληλη για κοπή εύθραυστων και σκληρών υλικών όπως πέτρα και χυτοσίδηρος. Υπάρχουν πέντε τύποι: K01, K10, K20, K30 και K40. Το K01 είναι ένα εργαλείο ακριβείας στροφής υψηλής Οι εργαλειοθήκες αυτών των τύπων είναι βαμμένες κόκκινες για αναγνώριση.
Η κλάση M βρίσκεται μεταξύ της κατηγορίας P και της κατηγορίας M και είναι κατάλληλη για κοπή υλικών με μεγαλύτερη σκληρότητα. Οι θήκες εργαλείων αυτού του τύπου αναγνωρίζονται βαμμένες με κίτρινο χρώμα.
5. Εργαλεία τόρνευσης κεραμικών
Τα κεραμικά εργαλεία τόρνευσης κατασκευάζονται από σκόνη αλουμίνας με μικρή ποσότητα στοιχείων που προστίθενται και στη συνέχεια πυροσυσσωματώνονται σε υψηλές θερμοκρασίες. Η σκληρότητα, η αντοχή στη θερμότητα και η ταχύτητα κοπής είναι υψηλότερες από αυτές του καρβιδίου του βολφραμίου. Ωστόσο, λόγω της ευθραυστότητάς τους, δεν είναι κατάλληλα για ασυνεχές ή βαρύ στρίψιμο και είναι κατάλληλα μόνο για λεπτές στροφές υψηλής-ταχύτητας.
6. Διαμαντένια μαχαίρια
Όταν εκτελείτε προηγμένο φινίρισμα επιφανειών, στρογγυλά ή βιομηχανικά διαμάντια με επιφάνειες ακμών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για γυάλισμα. Μπορεί να πετύχει πιο λεία επιφάνεια και χρησιμοποιείται κυρίως για τόρνευση ακριβείας κραμάτων χαλκού ή ελαφρών κραμάτων. Κατά τη στροφή, πρέπει να χρησιμοποιείται υψηλή ταχύτητα, με ελάχιστο 60 έως 100 m/min και συνήθως 200 έως 300 m/min.
7. Οξείδιο του βορίου
Το κυβικό οξείδιο του βορίου (CBN) είναι ένα υλικό που προωθείται τα τελευταία χρόνια. Η σκληρότητα και η αντοχή του στη φθορά είναι δεύτερες μετά το διαμάντι. Αυτό το εργαλείο κοπής είναι κατάλληλο για την επεξεργασία σκληρών και ανθεκτικών στη φθορά κραμάτων ομάδας σιδήρου, κραμάτων με βάση το νικέλιο-και κραμάτων με βάση το κοβάλτιο-.
