Группы обрабатываемых материалов P, M, K, N, S, H
ISO 513 делит режущие материалы на шесть групп по тому, что ими обрабатывают. Буква и цвет на коробке с пластинами и в таблице каталога отвечают на первый вопрос подбора: для какого материала заготовки предназначена марка. Сама буква не описывает состав сплава: у двух производителей марка P25 может быть устроена по-разному.
Шесть групп одной таблицей
| Группа | Материалы | Главная сложность при обработке |
|---|---|---|
| P, синий | Углеродистые и легированные стали | Отвод стружки, нарост на малых скоростях |
| M, жёлтый | Нержавеющие аустенитные и дуплексные стали | Наклёп, налипание на режущую кромку |
| K, красный | Серый, высокопрочный и вермикулярный чугун | Абразивный износ по задней поверхности |
| N, зелёный | Алюминий, медь, латунь | Нарост на кромке в алюминии |
| S, коричневый | Жаропрочные сплавы и титан | Тепло, налипание, абразив и химическая активность сразу |
| H, серый | Закалённые материалы, примерно 45–70 HRC | Нужны CBN или керамика, риск белого слоя |
Цвет S у некоторых производителей оранжевый: это та же группа. Смотрите на букву.
Что значит цифра: P10 и P30
В обозначении вида P25 число показывает положение марки между твёрдостью и прочностью самого режущего материала.
- Меньшие числа (01, 10): марка твёрже и износостойче. Это чистовая обработка, высокая скорость, небольшое сечение среза.
- Большие числа (30, 40, 50): марка прочнее и лучше держит удар. Это черновая обработка, прерывистое резание, большие подачи.
P10 и P30 предназначены для одной и той же стали, но для разных условий: подбирать марку только по букве недостаточно. Для токарной чистовой пластины на вал без индекса легко получить черновую марку, которая не даст нужной шероховатости. Одна марка может закрывать сразу несколько диапазонов, например P30, M30 и K30: это обычная запись универсальных сплавов. Группа не меняется от операции: сталь остаётся группой P и при точении, и при фрезеровании, и при сверлении. Операция сдвигает выбор индекса, например фрезерование из-за ударов.
На что смотреть внутри групп
Группа K. Обрабатываемость снижается от серого чугуна к высокопрочному и вермикулярному. Вермикулярный требует усилий примерно в 2–3 раза больше серого, поэтому режимы серого чугуна ему не подходят. Серый чугун обычно обрабатывают всухую или с минимальным охлаждением: прерывистая подача СОЖ вызывает термический удар по твёрдому сплаву.
Группа N. В алюминии при работе твёрдым сплавом без покрытия нарост активно образуется примерно до 200 м/мин. Переходная зона 150–300 м/мин даёт самую плохую поверхность: срывающийся нарост рвёт поверхность и меняет диаметр так, что это похоже на биение. Подробнее о скоростях и подачах — в статье как выбрать режимы резания.
Группа H. Выше примерно 45 HRC обычный твёрдый сплав с покрытием изнашивается за считаные секунды. Здесь работают CBN и керамика. С CBN режут всухую, а если применяют СОЖ, то подают её непрерывно с момента врезания. Изношенная пластина CBN перегревает поверхность и оставляет на ней белый слой, поэтому за износом следят особо. Как связаны HRC, HB и HV, показано в таблице твёрдости.
Как это применить при подборе
- Определите материал заготовки и его состояние: марка, термообработка, твёрдость.
- Отнесите его к группе по таблице материалов производителя. На границах групп, например для нержавеющих сталей разных классов, каталоги расходятся.
- Выберите индекс по условиям: чистовая или черновая обработка, сплошное или прерывистое резание.
- Сверьте марку и геометрию пластины по каталогу. Форму и размер пластины читают отдельно, см. кодировку пластин по ISO 1832, а покрытие и основу марки разбирает статья о твёрдых сплавах и покрытиях.
В каталоге Тернадо пластины собраны по назначению: токарные пластины ISO, фрезерные пластины, резьбовые и канавочные и отрезные.
Если известна только российская марка, начните с расшифровки марки стали.
Частые вопросы
Что означают буквы P, M, K, N, S, H?
Это группы применения твёрдых режущих материалов по ISO 513, названные по обрабатываемому материалу: P — стали, M — нержавеющие стали, K — чугуны, N — цветные металлы, S — жаропрочные сплавы и титан, H — закалённые материалы.
Какого цвета группа S: коричневого или оранжевого?
В каталогах встречается и то и другое: в таблице ISO 513 группа S коричневая, а часть производителей печатает её оранжевой. Обе пометки означают одну и ту же группу, поэтому ориентируйтесь на букву.
Что значит цифра в обозначении P25?
Положение марки между твёрдостью и прочностью: чем меньше число, тем твёрже и износостойче марка, и тем она лучше для чистовой обработки; чем больше, тем она прочнее и лучше держит удар при черновой и прерывистой обработке.
Нержавеющая сталь всегда относится к группе M?
Нет. К M относят аустенитные и дуплексные стали. Ферритные и мартенситные нержавеющие стали многие каталоги рассматривают в группе P, поэтому сверяйте конкретную марку по таблице материалов производителя.
Источники
- ISO 513:2012. Classification and application of hard cutting materials for metal removal with defined cutting edges
- База знаний Metalworking Knowledge: раздел «Materials and Machinability», заметка Material Groups and Classification (по ISO 513, Trent & Wright, Klocke)