Основні вимоги до матеріалів для точної обробки включають високу стабільність розмірів, помірну твердість, хорошу оброблюваність, чудову термічну стабільність і однорідність матеріалу, щоб гарантувати, що кінцеві деталі досягають мікрон{0}}рівня точності та високої якості поверхні.
Детальне пояснення основних вимог до матеріалів:
Помірна твердість, нижча за твердість інструменту: Твердість матеріалу має бути нижчою за твердість інструменту для обробки (наприклад, твердого сплаву або алмазу). Інакше це буде не тільки важко різати, але й може призвести до поломки інструменту або пошкодження заготовки. Наприклад, звичайні токарні інструменти не можуть обробляти над-кераміку; замість цього необхідно використовувати лазер або спеціальні процеси.
Хороша продуктивність обробки: вільно{0}}ріжучі матеріали (такі як -вмісна сірка-ріжуча сталь 12L15 і свинцева латунь C31000) можуть ефективно розбивати стружку, зменшувати застрявання інструменту, покращувати обробку поверхні та ефективність обробки та особливо підходять для автоматизованого масового виробництва.
Висока розмірна стабільність і низька внутрішня напруга: сировина повинна мати низьку залишкову напругу, щоб уникнути деформації через зняття напруги після обробки. У дослідженні випадку заміна звичайних круглих прутів із нержавіючої сталі на високо-точні шліфувальні бруски (Ra0,8, клас h6) зменшила припуск на обробку з 1 мм до 0,2 мм, підвищивши вихід з 60% до 92%.
Чудова термічна стабільність (низький коефіцієнт теплового розширення): чим менша деформація матеріалу під час зміни температури, тим краще він підтримує точність. Для стабілізації мікроструктури необхідні матеріали з низьким коефіцієнтом теплового розширення (наприклад, інварні сплави) або старіння, особливо в точних приладах і аерокосмічній галузі.
Однорідність матеріалу та висока чистота: матеріали з щільною внутрішньою структурою та без пористих включень забезпечують кращу консистенцію обробки. Не-металеві вкраплення або сегрегація зерен можуть спричинити локальні коливання твердості, впливаючи на якість поверхні та точність розмірів.
Гарна теплопровідність і відповідність механічних властивостей:
Хороша теплопровідність допомагає розсіювати тепло і запобігає локальному перегріву та деформації. Наприклад, алюмінієві сплави широко використовуються у високошвидкісній-обробці. Хоча титанові сплави мають високу міцність, їх низька теплопровідність потребує високого-охолодження під тиском і низьких параметрів різання, щоб уникнути горіння чи деформації.
