Сменные твердосплавные пластины

Содержание: 

• 1. Как грамотно подобрать металлорежущий инструмент
• 2. Что представляет собой твердосплавная пластина?
• 3. Преимущества использования твердосплавных пластин
• 4. Как выбрать твердосплавную пластину
• 5. Маркировка пластин по стандарту ISO
• 6. Обозначение стружколома
• 7. Дополнительные параметры
• 8. Вопрос-ответ

1. Как грамотно подобрать металлорежущий инструмент.

Правильный выбор инструмента и планирование обработки напрямую влияют на производительность и себестоимость производства. Для подбора режущего инструмента необходимо учитывать:

• Характеристики детали: размеры, допуски, чертёж, тип обработки (продольная, торцевая, профильная), этапы (черновая, получистовая, чистовая), количество проходов.
• Свойства заготовки: материал, твёрдость, легирование, состояние поверхности.
• Возможности оборудования: тип станка, мощность, система крепления заготовки и инструмента.

Корпусный инструмент со сменными пластинами всё чаще заменяет цельный инструмент благодаря своей гибкости и экономичности.

2. Что представляет собой твердосплавная пластина?

Твердосплавная пластина — это сменный режущий элемент, изготавливаемый из твёрдого сплава на основе карбида вольфрама, связанного кобальтом и другими компонентами. Для повышения стойкости поверхность покрывается тонкими слоями нитрида титана (TiN), нитрида титана-алюминия (TiAlN), алюмотитана (AlTiN) и другими покрытиями (CVD и PVD). Такая конструкция позволяет эффективно обрабатывать широкий спектр материалов — от алюминия и меди до закалённых сталей и жаропрочных никелевых сплавов.

3. Преимущества использования твердосплавных пластин.

Основные преимущества использования твердосплавных пластин:

• Экономичность: снижение затрат на инструмент за счёт возможности замены только режущей части.
• Производительность: возможность работы на более высоких скоростях резания по сравнению с быстрорежущей сталью.
• Ассортимент и универсальность: широкий выбор геометрий и марок твёрдого сплава, стандартизированные размеры по ISO.
• Удобство обслуживания: быстрая замена пластины без переналадки инструмента.
• Долговечность: использование современных покрытий, увеличивающих стойкость инструмента.

4. Как выбрать твердосплавную пластину?

Основные критерии подбора:

• Материал заготовки (P – сталь, M – нержавеющая сталь, K – чугун, N – цветные металлы, S – жаропрочные сплавы, H – закалённые стали).
• Марка сплава и покрытие (определяют износостойкость и теплопроводность).
• Геометрия и радиус при вершине (влияют на качество поверхности и стойкость).
• Тип стружколома (оптимизирует формирование и отвод стружки).

Также учитываются: тип обработки (точение, фрезерование, сверление, нарезание резьбы) и метод крепления (винтовое, прихват, комбинированное).

4.1 Группы обрабатываемых материалов

Материалы делятся на шесть категорий:

• P (Сталь): Углеродистая сталь — это сталь, в которой нет специально введенных легирующих элементов, а свойства в основном определяются содержанием углерода.
• Легированная сталь (Низко- и среднелегированная) - в эту сталь специально вводят легирующие элементы для улучшения ее свойств: прочности, прокаливаемости, износостойкости, жаропрочности.
• Высоколегированная сталь - сталь с очень высоким содержанием легирующих элементов, что придает ей особые свойства: коррозионную стойкость, жаростойкость или жаропрочность.
• M (Нержавеющая сталь): Легированная сталь с содержанием более 11% хрома (Cr)
• K (Чугун): сплав железа с углеродом, где содержание углерода обычно составляет от 2.14%
• N (Цветные металлы): не содержащие железа; мягкие металлы (твердость менее 130 HB). Сюда включены, например, алюминий, медь, латунь и прочее
• S (Жаропрочные сплавы): включают в себя множество высоколегированных материалов на основе железа, никеля, кобальта и титана.
• H (Высокотвёрдые материалы): Материалы высокой твёрдости. В эту группу входят стали с твёрдостью 45-65 HRc и отбеленный чугун с твёрдостью 400-600 HB.

 
Рис. 1

4.2 Типы пластин по операциям

Разные операции, такие как точение или фрезерование, требуют применения специальных сменных пластин. Пластины твердосплавные по типу операции (обработки) в основном подразделяют:

• для токарной операции;
• для фрезерования;
• для сверления;
• для нарезки резьбы.

4.3 Классификация токарных державок (резцов) по типу крепления пластин

Крепление твердосплавных пластин осуществляется разными способами и обозначается буквами.

• С - Прихватом сверху
• P - Штифтом
• M - Прихватом сверху и штифтом
• D - Прихватом, удерживающим сверху и через отверстие
• S – Винтом

5. Маркировка пластин по стандарту ISO

Маркировка ISO содержит информацию о:

• форме пластины (ромбическая, квадратная, тригональная, треугольная);
• углах (передний/задний);
• классе точности;
• способе крепления;
• длине режущей кромки;
• типе стружколома.

Рис. 2. Маркировка пластин твердосплавных.

5.1. Выбор формы пластины.

Форма пластины напрямую влияет на качество обработки и срок службы инструмента (износ). Бывают пластины ромбической формы, тригональной, квадратной, треугольной и др. Каждая форма пластины обладает уникальными свойствами. Для каждого типа работ рекомендована определенная геометрия платины.

Формы пластин:

• Ромбическая,
• Тригональная,
• Квадратная,
• Треугольная.

Рис. 3. Форма пластины.

5.2. Задний угол.

Задний угол пластины – это угол между задней поверхностью пластины и плоскостью резания. Размер заднего угла влияет на силу резания при обработке. Для внутренней обработки и обработки не жестких деталей рекомендуется выбирать пластины с задними углами, т.к. они снижают силы резания.

Рис. 4. Задний угол пластины.

5.3. Передний угол.

Передний угол пластины – угол между передней поверхностью пластины и основной плоскостью. В зависимости от переднего угла, пластины бывают негативные (угол между передней и задней поверхностью 90°) и позитивные (угол между передней и задней поверхностью меньше 90°). Негативные пластины двусторонние, обладают большей прочностью и предназначены для черновой обработки. Позитивные пластины односторонние, имеют заостренную геометрию и предназначены для чистовой обработки и обработки вязких материалов.

5.4. Класс точности.

Определяет допустимые отклонения размеров пластины.

Рис. 5. Класс точности.

5.5. Тип крепления и стружколом.

Обозначает способ фиксации и отвод стружки во время работы.

Рис. 6. Тип крепления и стружколом.

5.6. Длина режущей кромки пластины.

Рис. 7. Длинна режущей кромки пластины.

5.7. Толщина пластины.

Толщина режущей пластины — это важный параметр, который влияет на её прочность и устойчивость к нагрузкам во время обработки материала. Чем больше толщина пластины, тем выше её способность выдерживать механическое воздействие, что особенно важно при черновой обработке.

Рис. 8. Толщина пластины.

5.8. Радиус при вершине.

Радиус при вершине режущей пластины определяет качество поверхности после обработки и усилие резания. Меньший радиус подходит для чистовой обработки, обеспечивая гладкую поверхность, а больший радиус используется для черновой обработки, увеличивая стойкость инструмента.

Рис. 9. Радиус при вершине.

5.9. Тип режущей кромки.

Тип режущей кромки влияет на особенности процесса резания:
Острая кромка обеспечивает высокую точность и качество обработки при малых силах резания.
Усиленная кромка применяется при обработке твёрдых материалов, где требуется высокая стойкость инструмента.

Рис. 10. Тип режущей кромки пластины.

5.10. Направление резания

Токарные пластины в основном выпускаются нейтральными, позволяющими вести обработку на державках для левосторонней обработки и правосторонней, но также бывают пластины с левым и правым стружколомом для определенных задач.
Фрезерные пластины в основном выпускаются для правостороннего фрезерования (вращение по часовой стрелке), но также бывают нейтральные и для левостороннего фрезерования.

Рис. 11. Направление резания (обработки) пластиной.

6. Обозначение стружколома

Стружколом — это элемент геометрии пластины, который отвечает за формирование и отвод стружки во время обработки.
Например:
PF — чистовая обработка стали;
PM — получистовая обработка.
Каждый производитель имеет собственные обозначения, поэтому для точного подбора важно пользоваться каталогами поставщика.

7. Дополнительные параметры

Производители могут добавлять символы для указания условий применения:

• Черновая обработка - высокая скорость резания и большие силы нагрузки.
• Получистовая обработка - универсальный диапазон параметров.
• Чистовая обработка - низкие силы резания при малых глубинах подачи.

8. Блок “ВОПРОС — ОТВЕТ”

Стоимость твердосплавных пластин?

Цена твердосплавной пластины зависит от производителя (бренда), геометрии, параметров, сплава. В нашей компании мы стараемся охватить весь ценовой спектр производителей, от бюджетного до премиального.

Где можно посмотреть маркировку твердосплавной пластины?

Маркировка расположена на упаковке, там же производитель размещает рекомендуемые режимы резания, информацию о стружколомах. Некоторые производители производят маркировку сплава непосредственно на грани самой пластины.

Как подобрать режимы резания?

Важно помнить, что параметры режимов резания влияют на стойкость инструмента. Рекомендуемые режимы резания (усреднённые) указаны на упаковке твердосплавных пластин, так же можно посмотреть в каталоге производителя пластины. Расчет режимов резания, непосредственно под вашу операцию обработки, выполняется на основании ваших производственных данных: чертежа детали, размеров заготовки, геометрии пластины, параметров обрабатываемого материала и станка. Для расчёта режимов резания, вы может обратиться в нашу компанию и специалисты помогут подобрать оптимальные режимы, разработать технологическое решение под вашу задачу.

Важная информация!

Информация, представленная в технических статьях и обзорах на Сайте, носит исключительно информационный и ознакомительный характер и предназначена для общего понимания принципов работы, характеристик и применения металлорежущего инструмента и оснастки для станков.

Все расчеты, формулы, рекомендации и технические данные, приведённые в материалах, взяты из каталогов производителей и могут быть использованы только в качестве ориентировочных значений. Окончательное определение параметров и условий применения инструмента должно производиться квалифицированным специалистом (технологом, инженером) на производстве или квалифицированным сотрудником нашей компании.

ООО «Айрон Парк» не несёт ответственности за возможные ошибки, упущения или неправильное использование информации, содержащейся в статьях и обзорах. 

Мы рекомендуем всегда консультироваться с техническим специалистом перед применением рекомендаций в производственных условиях.