Режущий инструмент из сверхтвердых композиционных материалов (СТКМ) — эльбора (К-01), белбора (К-02), гексанита (К-10) и других модификаций (К-05, КП-1, КП-2 , КП-3, КМ-Л) на основе кубического нитрида бора (КНБ) получил широкое распространение при высокой производительности и качестве поверхности для обработки заготовок из закаленных, жаропрочных и нержавеющих сталей, высокопрочных чугунов, титановых, алюминиевых и цветных сплавов, композиционных неметаллических материалов, твердых сплавов группы ВК (массовые доля кобальта более 15%).
Диапазон рекомендуемых скоростей резания при обработке точением и фрезерованием различных материалов режущим инструментом из СТКМ на основе КНБ представлен в табл.1, а рекомендуемые режимы резания при точении и растачивании различных материалов инструментом из СТКМ представлены в табл.2.
Применение инструмента из СТКМ вместо твердосплавного определяет необходимость изменения технологического процесса и тщательность согласования всех параметров режима обработки, анализа технологических возможностей оборудования, организации централизованной квалифицированной переточки инструмента и доводки его режущих поверхностей. Доводка режущих кромок и радиуса инструмента из композита СТКМ позволяет уменьшить износ резцов от 20% до 70%.
Радиус при вершине резца оказывает большое значение на стойкость резцов из СТКМ , при этом он должен строго сопрягаться с режущими кромками. Замена радиуса при вершине резца на фаску не рекомендуется, а в некоторых случаях не допускается вообще.
Важными результатами использования инструмента из СТКМ являются отсутствие прижогов, вырывов, сеток микротрещин, стабильное получение низкой шероховатости обработанной поверхности, большая размерная стойкость, а также возникновение после обработки внутренних сжимающих напряжений, значительно увеличивающих долговечность деталей машин.
Повышенной способностью работать в условиях ударных нагрузок обладает инструмент из СТКМ марок К-10, КП-3, КМ-Л. Композит типа КМ-Л является новейшим сверхтвердым материалом на основе КНБ, разработан и освоен в производстве на Санкт-Петербургском заводе «Эталон» и имеет повышенные режущие свойства по сравнению с другими СТКМ как при непрерывном точении, так и при резании с ударом.
Критерием затупления резцов из СТМ является их износ по задней грани 0,3-0,4 мм. При работе на жестком виброустойчивом оборудовании с оптимальными режимами резания инструмент из СТКМ обеспечивает точность обработки поверхности по 6-9-му квалитетам, шероховатость Rа= 0,20-1,25мкм.
Высокое качество крепления режущих элементов из композита СТКМ в державках резцов достигается с помощью вакуумных технологий.
Резцы не теряют своей режущей способности после 6-10 переточек, которые проводятся алмазными кругами зернистостью 125/100-80/60 на органических связках В2-01, В1-01 и металлических связках типа М1-01, концентрацией алмаза 100% и последующей доводкой поверхности кругами зернистостью 28/20 на органической связке В2-01.
Высокая эффективность применения инструмента из СТКМ подтверждается его широким использованием ведущими предприятиями нашей республики и за рубежом, а также широкой гаммой инструмента, выпускаемого ведущими мировыми производителями.
