انتخاب مواد ابزار مناسب برای ماشینکاری قطعات مکانیکی دقیق برای دستیابی به سطح مورد نظر از دقت، دوام و پرداخت سطح بسیار مهم است. در اینجا مقدمه ای برای انتخاب مواد ابزار ماشینکاری قطعات مکانیکی دقیق آورده شده است:
فولاد پرسرعت (HSS): ابزار HSS که به طور سنتی برای طیف وسیعی از کاربردهای ماشینکاری استفاده می شود، همه کاره هستند و می توانند برای فلزات غیرآهنی، آلیاژها و برخی فولادها استفاده شوند. با این حال، آنها تمایل به سایش سریعتر از مواد سخت تر در سرعت های بالاتر ماشینکاری دارند.
HSS حاوی کبالت: این ابزارها در مقایسه با HSS استاندارد، سختی قرمز و مقاومت در برابر سایش بهتری را ارائه می‌دهند و آنها را برای مواد سخت‌تر و عمر طولانی‌تر ابزار مناسب می‌سازد.
ابزار کاربید: ابزار کاربید تنگستن به دلیل سختی و مقاومت در برابر سایش، گرما و سایش شناخته شده است. آنها برای ماشینکاری مواد سخت تر ایده آل هستند و می توانند با سرعت های بالاتر کار کنند که منجر به افزایش بهره وری می شود.
ابزار سرامیک: ابزارهای برش سرامیکی به دلیل سختی بالا و پایداری حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها برای ماشینکاری فولاد و آهن با سرعت بالا مناسب هستند اما می توانند شکننده باشند و برای برش های قطع شده یا مواد با چقرمگی بالا مناسب نیستند.
ابزار الماس: الماس های طبیعی و مصنوعی به دلیل سختی بسیار زیاد مورد استفاده قرار می گیرند و برای ماشینکاری فلزات غیر آهنی، مواد غیر فلزی و برای کاربردهای بسیار دقیق ایده آل هستند. آنها به ویژه برای ماشینکاری موادی که سخت هستند یا سایندگی بالایی دارند مفید هستند.
نیترید بور مکعبی (CBN): ابزارهای CBN بسیار سخت و مناسب برای ماشینکاری فولادهای سخت شده و سایر مواد سخت هستند. آنها پایداری حرارتی بالایی دارند و می توانند وضوح خود را در سرعت های برش بالا حفظ کنند.
ابزار پوشش داده شدهابزارهای پوشش داده شده با موادی مانند نیترید تیتانیوم (TiN)، نیترید آلومینیوم تیتانیوم (TiAlN) یا کربن الماس مانند (DLC) می توانند با ایجاد سطح سخت تر، مقاومت در برابر سایش بهتر و کاهش اصطکاک، عمر و عملکرد ابزار را بهبود بخشند.
معیارهای انتخاب مواد: انتخاب مواد ابزار به عواملی مانند مواد قطعه کار، سطح مورد نظر، عملیات ماشینکاری (برش، تراشکاری، فرز و غیره) و شرایط برش (سرعت، سرعت تغذیه و عمق برش) بستگی دارد.
مواد نوآورانه: با پیشرفت در علم مواد، مواد ابزار جدید به طور مداوم در حال توسعه هستند تا مرزهای عملکرد و کارایی ماشینکاری را پشت سر بگذارند.
توجه به این نکته مهم است که انتخاب مواد ابزار نه تنها به خواص مواد بلکه کاربرد آن در فرآیند ماشینکاری نیز مربوط می شود. برای مثال، فناوری ماشینکاری فوق‌العاده دقیق (UPM) که در زمینه‌های با تکنولوژی بالا مانند هوافضا و بیوتکنولوژی بسیار مهم بوده است، از استفاده از موادی مانند الماس‌های تک کریستالی به دلیل سختی و رسانایی حرارتی فوق‌العاده‌شان سود می‌برد و امکان تولید فوق‌العاده را فراهم می‌کند. - بازتابنده ها یا یاتاقان های دقیق با دقت در سطح نانومتر. علاوه بر این، استفاده از لیزرهای فمتوثانیه (fs) فوق سریع برای ریزماشین کاری مواد مانند الماس امکان پردازش دقیق و کارآمد با حداقل آسیب حرارتی را فراهم می کند، که به ویژه برای موادی که به سختی ماشین کاری با استفاده از روش های مرسوم انجام می شود مفید است.
