Machining of Hard Materials – Definitions and Industrial Applications

Analysis and Optimization of Sintered Carbides Turning with PCD Tools

“…Based on the recorded values of the cutting force components (F f , F p , F c ) it was noticed, the largest growth is for the passive force component F p . In this situation there is a clear different distribution tendency of the cutting force components than for the classical difficult-to-cut material turning (for instance, titanium alloy turning), where the largest values of the cutting forces have been measured for the feed force F f [3][4][5][6][7][8][9]. The largest values of the passive force F p is probably caused by the large hardness of the work piece material (85.4 HRA) or by a special material structure (shaft made of WC and Co grains).…”

“…These types of materials have hardness above 60 HRC (for instance: sintered carbides with different content of cobalt as a binder material) or materials based on titanium alloy [7][8][9][10][11][12][13]. Super hard/difficult-to-cut materials can be machined by the tools which edges are made of a diamond (synthetic or natural) or a cubic boron nitride CBN [14][15][16][17].…”

“…PCD has a low resistance to fracture toughness. Therefore, in the case of the WC-Co turning by PCD tools a proper selection of the cutting data values is required in order to prevent a rapid wear of the tool edge (especially, avoid the critical tool wear) or a damage of the work piece surface [6][7][8][9][10][15][16]21].…”

Analysis of cutting forces components and surface roughness during sintered carbides turning by tools with diamond edges

“…WPROWADZENIE Rozwój nowych materiałów narzędziowych (PCD -polikrystaliczny diament, CBNregularny azotek boru) [1-5] umożliwia obróbkę skrawaniem materiałów trudno skrawalnych, do których zaliczamy węgliki spiekane WC-x (x-materiał wiążący lub dodatki, np. kobalt) [6][7][8][9]. Ograniczeniem zastosowania obróbki wiórowej twardych materiałów jest niewielka trwałość ostrzy skrawających spowodowana właściwościami fizyczno/chemicznymi materiałów narzędziowych przy nieodpowiednio dobranych parametrach skrawania (vc -prędkość skrawania, f -posuw, ap -głębokość skrawania) lub geometrii ostrza narzędzia (rε -promień naroża lub kształt płytki) [10][11][12][13][14].…”

“…Polikrystaliczny diament jest jednym z najtwardszych materiałów, ale charakteryzuje się również małą wytrzymałością na kruche pękanie. Dlatego w przypadku obróbki węglików spiekanych narzędziami z PCD wymaga się doboru odpowiednich parametrów skrawania, które zapobiegną gwałtownemu zużyciu ostrza skrawającego poprzez wykruszenia jego części [6][7][8][9][10][11]15]. Charakterystyki poszczególnych składowych całkowitej siły skrawania i chropowatości powierzchni ilustrują wpływ zużycia narzędzi skrawających na jakość obróbki węglików spiekanych narzędziami z ostrzami diamentowymi.…”