مواد ابزار برش فلزی که در حال حاضر استفاده می شوند را می توان به 9 نوع تقسیم کرد، از فولاد با سرعت بالا (با کمترین سرعت برش و بدترین مقاومت در برابر سایش) تا ابزارهای الماس پلی کریستالی (PCD) (با بهترین عملکرد سرعت بالا)، که ابزار کاربید بیشترین کاربرد را دارد که 80٪ از کل فروش را به خود اختصاص داده است. ابزارهای CBN مقاومت حرارتی عالی دارند و می توانند مواد سخت را در دماهای بالا برش دهند، اما نمی توانند فلزات نرم را ماشینکاری کنند.
سرعت برشی که این مواد ابزار می توانند تحمل کنند به تدریج از بالا به پایین افزایش می یابد. برش با سرعت بالا همچنین به مواد ابزار با چقرمگی خوب، مقاومت در برابر ضربه بالا و مقاومت در برابر سایش خوب نیاز دارد.
1. به طور کلی، ابزارهای با کارایی پایینتر، مانند فولاد با سرعت بالا-و کاربید بدون پوشش، به طور گسترده در فرآیندهای برش معمولی استفاده میشوند، اما عملکرد سرعت بالا- آنها ضعیف است. ابزارهای با کارایی بالا، مانند ابزارهای PCD، سختترین ابزارها هستند و مقاومت در برابر سایش بسیار بالا و قابلیتهای سرعت بسیار بالایی دارند. آنها به طور کامل برتری خود را در ماشینکاری با سرعت بالا در-ماشینکاری فلزات غیرآهنی و مواد غیر فلزی با سرعت بالا نشان میدهند و حرارت برش تقریباً هیچ تأثیری بر آنها ندارد. با این حال، مقاومت در برابر ضربه آن ضعیف است و عملکرد حرارتی آن هنگام برش مواد فولادی و چدنی بسیار ضعیف است. دلیل این امر این است که در حین برش{12}}فلزات آهنی با سرعت بالا، اتمهای کربن موجود در مواد ابزار در قطعه کار پخش میشوند و باعث تسریع سایش ابزار میشوند.
2. ابزار کاربید بیشترین حجم کاربرد را دارد که 80 درصد از کل فروش ابزارهای مختلف را به خود اختصاص داده است. برای برش فلز با سرعت معمولی 90 درصد از ابزار کاربید استفاده می شود. کاربید چقرمگی ضربه نسبتاً خوبی دارد، اما عملکرد سرعت بالا-ش ضعیف است. علاوه بر این، ابزارهای برش با سرعت بالا باید سختی گرم و پایداری شیمیایی بالایی داشته باشند که کاربید نمی تواند آن را برآورده کند.
3. ابزارهای CBN مقاومت حرارتی عالی دارند و می توانند مواد سخت را در دمای بالا برش دهند، اما نمی توانند فلزات نرم را ماشینکاری کنند. مزایای چندین ماده ابزار مختلف در نظر گرفته شده است. توسعه مواد ابزار جدید که به طور همزمان دارای چقرمگی ضربه و مقاومت در برابر سایش بالا هستند، و اعمال یک پوشش سطحی از یک ماده با سختی گرم و مقاومت در برابر سایش بر روی یک ماده ماتریس ابزار با چقرمگی ضربه خوب، ابزار جدیدی ایجاد می کند که اغلب مزایای هر دو ماده را با هم ترکیب می کند. این ابزارها طیف وسیعی از کاربردها در برش{4}}سرعت بالا دارند.
4. با هدایت این ایده، ابزارهای برش مواد کامپوزیتی جدید، مانند-ابزارهای روکش دار کاربید، ابزارهای روکش دار CBN-و ابزارهای روکش دار PCD{3}}، متناسب با سرعت بالا-برش مواد فلزی مختلف پدید آمده اند. ابزارهای کاربید روکش شده مناسب برای برش با سرعت بالا، به دلیل استفاده از مواد پوششی با مقاومت حرارتی خوب و سختی بالا و همچنین فناوری پوشش چند لایه، دامنه برش بیشتر و عمر ابزار بیشتری دارند و عملکرد برش آنها به طور قابل توجهی نسبت به کاربید بدون روکش برتری دارد. بنابراین، کاربید پوشش داده شده دارای یک روند قوی برای جایگزینی کاربید بدون پوشش معمولی است.
تکنولوژی پوشش ابزار نه تنها برای ابزار کاربید قابل استفاده است، بلکه در سایر مواد ابزار نیز نتایج خوبی به دست آورده است. ابزارهای سرامیکی همچنین برای برش با سرعت بالا مناسب هستند و در سالهای اخیر به بخش مهمی از تحقیق و توسعه مواد ابزار تبدیل شدهاند. به دلیل مقاومت در برابر ضربه، چقرمگی و مقاومت در برابر شوک حرارتی قوی، برای ماشینکاری با سرعت بالا بسیار مناسب هستند.