Твердосплавные пластины для токарных резцов

Твердосплавные пластины для токарных резцов Маркировка

Режущий инструмент, применяемый в процессе металлообработки, изнашивается (независимо от марки «железа») довольно быстро, а стоит достаточно дорого. Если совместно с токарным резцом использовать твердосплавную пластину, то можно одновременно решить несколько задач, а в целом существенно повысить производительность на единице оборудования.

Эта статья поможет разобраться с разновидностями твердосплавных пластин для токарных резцов и некоторыми особенностями работы с ними.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Сменные пластины твердосплавные не используются в металлообработке с помощью монолитных резцов, у которых державка и режущая часть представляют собой единое целое.

Содержание
  1. Общая информация
  2. Существующие стандарты
  3. Что дает применение твердосплавных пластин для резцов
  4. Что можно делать твердосплавными пластинами
  5. Маркировка твердосплавных пластин для резцов
  6. Особенности использования твердосплавных пластин
  7. Производители качественных твердосплавных пластин
  8. Что учесть при выборе сменных насадок
  9. Стоимость пластин твердосплавных
  10. Твердосплавные пластины для токарных резцов
  11. Твёрдосплавные, со сменными пластинами, легированные
  12. Конструкция токарного резца
  13. Классификация токарных резцов
  14. Виды токарных резцов
  15. Материалы для резцов
  16. Материалы токарных резцов
  17. Определить материал резца при отсутствии на нем маркировки можно «по искре»
  18. Пластины твердосплавные
  19. Конструкция и преимущества твердосплавных пластин
  20. Классификация твердосплавных пластин
  21. Выбор твердосплавных пластин
  22. Действующие стандарты
  23. Что такое твердосплавные пластины?
  24. Что хорошего в твердосплавных пластинах?
  25. Материал вставок
  26. Изготовление твердосплавных вставок
  27. Геометрия твердосплавных пластин
  28. Черновая обработка
  29. Чистовая обработка
  30. Общая обработка
  31. Твердосплавные пластины с радиусом при вершине
  32. Угол входа для твердосплавных пластин
  33. Роль геометрии в производстве пластин
  34. Типы карбидных вставок
  35. Круглые пластины
  36. Треугольные или трехгранные вставки
  37. Четырехсторонние твердосплавные пластины
  38. Использование карбидных пластин
  39. Твердосплавные пластины для сложных материалов
  40. Твердосплавные пластины для фрезерования
  41. Алюминий
  42. Бериллиевая медь
  43. Карбидные вставки для спеченных металлов
  44. Твердосплавные вставки для верхних сплавов
  45. Твердосплавные пластины для токарной обработки
  46. Твердосплавные пластины для нарезания резьбы
  47. Значение маркировки твердосплавных пластин
  48. Особый метод идентификации твердосплавных пластин

Общая информация

Для изготовления всех моделей насадок к резцам используются только сплавы, характеризующиеся улучшенной формулой – AL 20 (40) и AP 25 (40). Геометрия любого образца продумана до мельчайших деталей. Это позволяет проводить соответствующие технологические операции с максимальной точностью и в короткие сроки, при значительном уменьшении процента брака.

Существующие стандарты

Твердосплавные пластины бывают нескольких типов. Подробное описание каждого из них можно найти в соответствующих ГОСТ.

  • 19042 от 1980 года. Этот стандарт определяет систему обозначений, категорирование и требования к форме пластин твердосплавных (заменяет ГОСТ под этим же номером от 1973 года).
  • 19086 от 1980 года. В данном документе обозначены все характеристики стружколомов, а также сменных насадок опорного и режущего типа.
  • 25395 от 1990 года. ГОСТ распространяется на тип твердосплавных пластин, которые скрепляются с державками резцов проходных, расточных и револьверных способом напайки (01, 61, 02 и 62).

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Что дает применение твердосплавных пластин для резцов

  • Универсальность использования одного токарного резца. Меняя твердосплавные пластины, можно производить обработку металлов и сплавов, характеризующихся разным составом, структурой и твердостью. Если иметь под рукой необходимый набор насадок, то проблем с металлообработкой, связанных с поиском и переустановкой нужного инструмента, не возникнет. Особенно актуально для автоматизированных производств, с большим сортаментом продукции.
  • Экономию. Пластина стоит гораздо дешевле резца. В случае поломки режущей части не придется заменять весь инструмент. Кроме того, эксплуатационный срок его корпуса увеличивается более чем в 20 раз по сравнению с аналогом напаянным.
  • На смену (поворот) пластины затрачивается меньше времени, чем на переустановку резца. А это – одна из составляющих повышения производительности.
  • Насадки позволяют менять режим резания в большом диапазоне, что создает удобство в работе, повышает ее скорость и качество.
  • Большой сортамент насадок. Подобрать нужную пластину для каждой технологической операции гораздо проще, чем сам инструмент. Для мелких производств (тем более бытовых токарных станков) выгоднее иметь определенный набор насадок, чем приобретать большое количество резцов различных видов.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Что можно делать твердосплавными пластинами

  • Поверхностная обработка заготовок.
  • Нарезание резьбы.
  • Внутренняя расточка.
  • Развертка.
  • Выборка пазов, канавок и тому подобное.
  • Раскрой материалов. Например, листового стекла, гетинакса, цветных металлов.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Маркировка твердосплавных пластин для резцов

Обозначения буквенно-цифровые. Они отражают все основные характеристики изделия – конструктивные особенности, форму, класс допуска и так далее. Приведенная схема маркировки (по ГОСТ № 19042) это хорошо поясняет.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Особенности использования твердосплавных пластин

Размеры – в мм.

  • Первичная заточка режущей кромки производится на предприятии-изготовителе. Так как она постепенно изнашивается, то изделие попросту переворачивается, то есть рабочей становится другая ее грань, ранее не задействованная. Следовательно, систематической заточкой кромки, что характерно для токарных резцов с напайкой, заниматься не нужно.
  • Для черновой обработки заготовок используются пластины более толстые (до 6), с длинными гранями (до 25). Технологические операции, называемые чистовыми (например, шлифовка) выполняются изделиями мелкими. Их минимальные размеры: длина – 7, толщина – 3.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Производители качественных твердосплавных пластин

Если судить по отзывам любителей и профессионалов на тематических сайтах, каких-либо существенных претензий нет к изделиям следующих изготовителей.

  • Ceratizit (Люксембург).
  • Proxxon, BDS-Machinen (Германия).
  • Украинский ««Инструмент-Сервис».

Что учесть при выборе сменных насадок

Подразумевается, что они приобретаются в комплекте, но без резца.

  • Соответствие линейных параметров инструмента и пластин.
  • Специфика использования изделий. Если металлообработка предполагает снятие значительных слоев с заготовки, то следует подбирать насадки, материал которых инертен к высоким температурам. Работа на скоростных режимах сопровождается повышенными вибрациями. В этом случае нужно обратить внимание на такую характеристику образцов, как устойчивость к нагрузкам (механическим).
  • Тип обработки деталей. Это уже к вопросу о требуемой форме насадок.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Стоимость пластин твердосплавных

Они продаются наборами, поэтому цена зависит от комплектации, формы, размеров и ряда других показателей. Кроме того, в них могут входить и корпуса резцов, что повышает стоимость. Если говорить о ее среднем значении, то комплект без инструмента обойдется в 5 310 рублей, а с ним – примерно в 7 980.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

В принципе, не так уж и дорого, если учесть, что, по оценкам специалистов, использование сменных насадок дает месячную экономию на одном токарном станке (при средней загруженности оборудования) порядка 450 рублей.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Твердосплавные пластины для токарных резцов являются одной из самых удобных разновидностей режущих инструментов.

Дело в том, что резцы выпускаются как с цельной конструкцией, когда весь инструмент является цельным и режущая часть неразрывно соединена со всем остальным, так и со съемными деталями, что намного более удобно в процессе работы, когда можно снять и заменить одну пластину на другую. Это же удобно и при замене в случае поломки или износа.

Пластины для отрезных резцов могут быть выполнены из различных материалов и сплавов, так что их можно иметь несколько в наборе для одного типа инструмента, что пригодится для взаимодействия с различными типами заготовок.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Покупать сменные пластины для токарных резцов выходит намного дешевле, чем сами резцы.

Главным достоинством этих изделий является то, что они помогают увеличивать производительность, поэтому, в производстве они будут являться незаменимыми.

С учетом роста номенклатуры изделий в мелкосерийном и среднесерийном производстве возникает необходимость в автоматизации многих процессов. Твердосплавные пластины обладают следующими преимуществами:

  • Низкая стоимость, в сравнении с цельными резцами;
  • Возможность быстрой смены;
  • Надежно проявляют себя даже в интенсивных режимах работы;
  • Возможность переналадки пластин;
  • Большая унификация агрегатов и инструментов.

Для каждого типа этих типов инструментов имеется свой ГОСТ, по который попадают пластины с определенными параметрами:

  • ГОСТ 19086-80 – сюда относятся твердосплавные материалы для механических резцов режущего и опорного типа, а также стружколомы;
  • ГОСТ 19042-80 – относится к сменным многогранным изделиям;
  • ГОСТ 25490-90 – твердосплавные материалы типов 61, 62, 01, 02. Это могут быть револьверные, проходные и расточные инструменты.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Твердосплавные пластины для токарных резцов классифицируются по следующим параметрам:

  • Тип, или для каких инструментов они применяются, так как для отрезных, канавочных, подрезных, фасонных, расточных и прочих разновидностей требуется своя форма режущего профиля, которая создается согласно тем особенностям, с которыми придется встречаться в работе.
  • Материал, из которого делаются изделия, может иметь различный состав. Несмотря на то, что все они относятся к твердосплавному типу, все равно, соотношение вольфрама, титана и других металлов может отличаться, в зависимости от требуемых условий работы.
  • Размеры — в зависимости от тех деталей, с которыми будет идти работа, пластины могут иметь различные размеры. Когда идет обработка относительно небольших заготовок с мелкими диаметрами, то крупный резец с большой пластиной может попросту не пройти в нее. Для этого создаются идентичные по типу и материалу, на различные по размеру, изделия для токарных резцов по металлу.
  • Величина заднего угла – данный параметр обозначается в марке изделия. От него зависит шероховатость обрабатываемой поверхности, чем он выше, тем более гладкой становится поверхность. Для мягких металлов используют пластины с большим задним углом.
  • Класс точности – существует пять классов точности этих изделий, которые обеспечивают различную степень жесткости в плане допусков по размерам.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Длина,мм
Ширина,мм
Угол,градусы

Твердосплавные пластины для токарных резцов производятся в большом разнообразии, поэтому, порой сложно сделать правильный выбор. В первую очередь следует сопоставить размеры резца, чтобы они совпадали с подбираемой деталью.

В ином случае, могут возникнуть серьезные проблемы с закреплением. Далее следует определиться с тем, с какими материалами будет идти работа, так как от этого будет зависеть состав.

Сменные твердосплавные пластины для токарных резцов изготавливаются в различных соотношениях металлов в своем составе.

В качестве основных, можно выделить два направления, это изделия у которых имеется повышенная сопротивляемость к ударам и вибрациям во время работы и те, у которых лучше переносят воздействие высоких температур, которые возникают во время длительной работы и трения металла.

В первом случае актуальным будет выбор, когда идет много работы с различными заготовками с высокой скоростью обработки. Тогда неминуемо случаются удары, которые со временем портят изделие.

Если работа идет со снятием большого количества металла, то жаростойкие пластины станут лучшим материалом для выбора.

Помимо этого, большое влияние имеет еще тип изделия. Для каждой операции требуются свои особенности, которые отображаются в геометрии и других параметрах. Специально для них разрабатываются типы для определенных резцов.

«Совет профессионалов! Для активной работы следует всегда иметь запас самых востребованных пластин, так как поломка может случиться любой момент.»

С учетом всего разнообразия желательно иметь набор из нескольких изделий и уже в процессе работы с опытом можно будет определиться с самым подходящим вариантом.

Маркировка отображает состав, который входит в изделия. Сменные твердосплавные пластины для резцов встречаются с маркировкой Т5К10 и Т15К6. На примере Т15К6 можно понять, что они относятся к изделиям титановольфрамовой группы. Содержание карбида титана в нем 15%, кобальта – 6%.

  • BDS Machinen (Германия);
  • Инструмент-Сервис (Украина);
  • Ceratizit (Люксембург);
  • Proxxon (Германия);
  • Новомосковский трубный завод (Украина).

Твёрдосплавные, со сменными пластинами, легированные

Обработка металлов на токарном станке заключается в придании детали нужной формы методом снятия лишнего материала с заготовки. Операция выполняется резцами различных видов, приспособленных под определенную процедуру. Больше всего существует видов токарных резцов. Далее вы узнаете, какие они бывают и чем отличаются.

Конструкция токарного резца

Твердосплавные пластины для токарных резцов

конструкция токарного резца

Условно можно разделить любой резец по металлу на два элемента: головку и державку. Головка — это исполнительная часть, которая состоит из нескольких плоскостей и режущих кромок, заправленных под определенными углами. В зависимости от характера обработки материала подбирается и угол заточки.

Державка необходима для фиксации резца в держателе токарного станка. В срезе державка представляет собой прямоугольник или квадрат. Существует несколько стандартных размеров сечений каждой формы.

Различают следующие конструкции токарных резцов:

  • прямые — державка и рабочая головка располагаются на одной или параллельных осях;
  • изогнутые — державка согнута, если смотреть на нее сбоку;
  • отогнутые — рабочая головка инструмента изогнута по отношению к державке, если смотреть на нее сверху;
  • оттянутые — ширина головки меньше, чем державки. Головка может находиться на одной оси с державкой или быть смещенной относительно нее.

Классификация токарных резцов

Согласно общепринятой классификации ГОСТ все токарные резцы по металлу делятся на следующие категории:

  • с режущей кромкой из легированной стали — весь инструмент выполнен из единого куска металла. Они могут изготавливаться и из инструментальных типов сталей. На сегодняшний день используются редко;
  • с твёрдосплавными напайками — рабочая твёрдосплавная кромка-пластина приварена к основе — головке. Это наиболее распространенный тип инструмента;
  • с фиксацией твёрдосплавных пластин механическим способом — режущая пластина фиксируется на головке с помощью винтов, прижимов. Сменные твёрдосплавные пластины изготавливают из металлических и металлокерамических материалов. Это самая редкая категория.

Существует классификация и по направлению подающего движения:

  • левые — подаются слева: если взять его в левую руку, основная рабочая кромка располагается под большим пальцем;
  • правые — подаются к станку справа: если взять в правую руку, основная рабочая кромка будет под большим пальцем, более распространены на практике.

Согласно классификации на основании метода обработки различают резцы:

  • чистовые;
  • черновые (обдирочные);
  • получистовые;
  • для тонких работ.

На шероховатость будущей детали влияет радиус закругления верхушки резца. Более гладкие поверхности получаются при большем радиусе.

Виды токарных резцов

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Существует множество разновидностей токарных резцов, вот самые распространенные:

  • проходной: используется для создания контуров вращающейся детали, обточки, подрезки при поперечной и продольной подаче;
  • расточной резец: используется для создания различных пазов, углублений, отверстий. Выполняет отверстия насквозь;
  • подрезной резец: используется только при поперечной подаче для точения деталей ступенчатой формы, торцов;
  • отрезной: подается поперек оси вращения, выполняет пазы и канавки вокруг детали, используется для отделения готового изделия;
  • резьбовые: режет резьбы любых типов на деталях с любой формой сечения. Резьбовые инструменты могут быть изогнутыми, прямыми или круглыми;
  • фасонные: ими обтачивают детали сложной конфигурации, вынимают различные фаски снаружи и внутри.

Материалы для резцов

Твердосплавные пластины для токарных резцов

резец со сменной рабочей пластинкой

Исполнительная часть резца должна быть достаточно твердой, сохранять свойства при нагреве, обладать стойкостью к истиранию и ударам.

Материалы делятся на три группы:

Первая — для инструментов, режущих при малых скоростях. Это инструментальные и углеродистые марки сталей с твердостью после закалки 60 — 64.

При повышении температуры токарного резца более чем 200 — 240 градусов его режущие качества резко снижаются, поэтому на практике их используют редко.

К этой категории относятся инструменты из хромовольфрамовой, хромокремнистой и хромомарганцовистой легированной стали со стойкостью к температуре до 300 градусов.

Вторая — для резцов, выполняющих точение на высоких скоростях. К ней относятся стали быстрорежущей категории Р12, Р9, Р9К5Ф2. После закаливания материал достигает твердости 62 — 65, сохраняет свойства при температуре до 650 градусов и длительное время не истирается.

Третья — сплавы металлокерамики. Это твёрдосплавные материалы, выдерживающие работу при высокой скорости и температуре до 1000 градусов. Чугун и некоторые цветные сплавы точат инструментами из вольфрамокобальтовой смеси: ВК6 — для чистовой и получистовой работы, ВК8 — для первичной обработки.

Сталь точат твёрдосплавными титановольфрамокобальтовыми резцами: Т15К6 — обработка начисто, Т5К10 для прерывистого и первичного точения. Из кубического нитрида бора изготавливают сменные пластины для любых видов обработки особо твердых материалов, в том числе чугуна.

Цветные металлы начисто точат твёрдосплавными пластинками из поликристаллического алмаза.

Пластинки материала бывают сменными, их вставляют в державку, некоторые модели оснащены стружколомами, которые отлично дробят стружку даже при небольшой подаче и поверхностном точении. Такие сменные твёрдосплавные пластины используют для суперчистовой резки нержавейки и других типов стали на станках.

Видео урок о том, как правильно устанавливать резцы в токарные станки и и их видах:

Материалы токарных резцов

Материалы токарных резцов. Основное требование, предъявляемое к материалу рабочей части резца, — это твердость, которая должна быть больше твердости любого материала, обрабатываемого данным резцом. Твердость не должна заметно уменьшаться от теплоты резания.

Одновременно с этим материал резца должен быть достаточно вязким (не хрупким); режущая кромка резца не должна выкрашиваться во время работы.

Материал резца должен хорошо сопротивляться истиранию, которое происходит от трения стружки о переднюю поверхность резца, а также от трения задней поверхности резца о поверхность резания.

https://youtube.com/watch?v=ECq8FcmHYVk%3Ffeature%3Doembed

Этим требованиям в различной степени удовлетворяют инструментальные материалы — металлокерамические твердые сплавы, минералокерамика, быстрорежущие и углеродистые стали разных марок.

Наиболее современными материалами для токарных резцов являются металлокерамические твердые сплавы, сохраняющие свои режущие свойства при нагревании в процессе работы до температуры 800—900° С.

Эти сплавы состоят из тончайших зерен карбидов 1 тугоплавких металлов — вольфрама, титана и тантала, сцементированных кобальтом. Мета и локер амические твердые сплавы разделяются на три группы: вольфрамовые, титано-вольфрамовые и титано-танталовольфрамовые.

Вольфрамовые твердые сплавы предназначаются для обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов. Для изготовления токарных резцов используются вольфрамовые твердые сплавы марок ВК2, ВКЗМ, ВК4, В KG, ВК6М, ВК8, ВК8В.

Буква В в каждой из этих марок означает Карбид вольфрама, буква К — кобальт; цифра, стоящая в марке после буквы К — указывает количество (в процентах) содержащегося в данном сплаве кобальта. Остальное — карбид вольфрама.

Таким образом, например, в сплаве марки ВК2 содержится 2% кобальта и 98% карбида вольфрама. Буква М, приведенная в конце некоторых марок, означает, что данный сплав мелкозернистый (величина зерен 0,5—1,5 мк).

Буква В приписывается к марке сплава, если он крупнозернистый (величина зерен 3—5 мк).

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Мелкозернистость сплава сообщает ему износостойкость большую износостойкости нормального сплава дайной марки, при меньшей прочности и сопротивляемости ударам, вибрациям и выкрашиванию.

Крупнозернистость сплава, наоборот, повышает его прочность и сопротивляемость ударам, вибрациям и выкрашиванию и понижает износостойкость сплава. Титано-вольфрамовые твердые сплавы применяю- ся для обработки всех видов сталей.

При токарной обработке используются сплавы марок Т5К10, Т5К12В, Т14К8, Т15К6, Т30К4. В каждой из этих марок буква Т и поставленная за ней цифра указывают количество (в процентах) содержащегося в данном сплаве карбида титана, а цифра после буквы К — содержание (в процентах) кобальта.

Остальное в данном сплаве карбид вольфрама. Таким образом, например, в сплаве марки Т5КЮ содержится 5% карбида титана, 10% кобальта и 85% карбида вольфрама.

Титано-танталсзольфрамовые сплавы используются в особо тяжелых случаях обработки сталей. В настоящее время в ГОСТ введена лишь одна марка этого сплава, а именно ТТ7К12, содержание которого — 7% карбидов титана и тантала, 12% кобальта и 81% карбида вольфрама.

Металлокерамические сплавы выпускаются в виде пластинок различных форм и размеров.

В последнее время, при определенных условиях, в качестве инструментального материала находят применение минералокерамические материалы, основной частью которых является окись алюминия. В состав этих материалов не входят относительно редкие элементы: вольфрам, титан, кобальт и др.

Теплостойкость резцов, оснащенных минералокерамикой, очень высокая и достигает 1200° С и более.

В этом главное преимущество минералокерамических материалов в сравнении с твердыми сплавами, основными составляющими которых являются редкие и дорогие элементы и теплостойкость которых ниже.

Недостатком минералокерамического сплава является его относительно небольшая и нестабильная прочность на изгиб (хрупкость). Поэтому он применяется при получистовой и чистовой обработке чугуна, стали и цветных сплавов. Минералокерамические материалы выпускаются также в виде пластинок.

Углы токарного резца

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Влияние главного угла в плане на процесс резания.

Для изготовления токарных резцов используются быстрорежущие стали марок Р18 и Р9. Основными элементами быстрорежущей стали марки Р18, наиболее широко применяемой для изготовления резцов, являются вольфрам (17,5—19%) п хром (3,8—4,4%), сообщающие стали свойство самозакаливаемости и теплостойкости при нагревании примерно до 600° С.

Углерод (0,70—0,80%), входящий в состав рассматриваемой стали, соединяясь с вольфрамом и хромом, повышает ее твердость. Кроме того, в быстрорежущей стали марки Р18 содержится небольшое количество (1,0—1.4%) ванадия.

Кроме сталей Р18 и Р9 в последние годы для изготовления токарных резцов используются быстрорежущие стали марок Р18Ф2, Р14Ф4, Р9Ф5, Р18К5Ф2, Р10К5Ф5 и Р9К9. Буква Р в этих марках обозначает вольфрам, буква Ф — ванадий, буква К — кобальт.

Цифры, стоящие после букв, определяют содержание в данной стали этих элементов в процентах. Кроме характеризующих данные марки стали элементов, указанных в их обозначениях, эти стали содержат также углерод, хром,молибден и другие составляющие.

Определить материал резца при отсутствии на нем маркировки можно «по искре»

При затачивании резца из быстрорежущей стали образуется небольшое количество искр красного цвета, похожих на звездочки. Чем больше в стали вольфрама, тем темнее искры и тем их меньше. Из углеродистых сталей для изготовления резцов применяются стали марок У12А и У10А.

В этих марках буква У условно обозначает, что сталь углеродистая; следующие за ней цифры указывают среднее содержание углерода в десятых долях процента, а буква А также условно указывает, что сталь высококачественная. Таким образом, маркой У12А обозначается высококачественная углеродистая сталь со средним содержанием углерода 1,2%.

Кроме углерода, в этих сталях содержится марганец, кремний, хром, никель, сера и фосфор. При затачивании резца из углеродистой стали образуется много желтых искр в виде прямых линий.

При нагреве до 200° С резцы из углеродистой стали теряют стойкость и становятся негодными для дальнейшей работы. Поэтому в настоящее время они применяются очень редко и главным образом для обработки материалов мягких и средней твердости, при небольших скоростях резания.

Пластины твердосплавные

Твердосплавные пластины – это сменный элемент металлорежущего инструмента используемого для высокоточной обработки заготовок. Они используются при точении, сверлении, зенкеровании, фрезерной обработке и других операциях значительно снижая экономические затраты в сравнении с применением цельного твердосплавного инструмента.

Конструкция и преимущества твердосплавных пластин

Конструкция твердосплавных пластин зависит от способа крепления и конфигурации резца. При болтовом креплении в пластинах имеется отверстие для крепежного элемента.

В зависимости от типа инструмента твердосплавные пластины для токарных резцов могут быть квадратными, ромбическими, трехгранными, пятигранными и т. д.

От количества граней зависит число режущих кромок и длительность эксплуатации.

Твердосплавные пластины изготавливаются путем прессования и термообработки порошков карбида вольфрама, карбида титана и других высокопрочных материалов. Помимо твердости пластины обладают высокой износо- и термостойкостью, способны сохранять свои свойства при температуре до +1150°С.

Основные эксплуатационные преимущества:

  • Возможность использовать на одном резце наиболее подходящую пластину твердосплавную, вид которой наиболее подходит для материала заготовки. Это позволяет иметь съёмный набор для различных операций.
  • Замена изношенной и разрушенной пластины обойдется намного дешевле, чем цельного резца. Применение съёмных пластин оправдано при мелко- и среднесерийном производстве, а также при частой смене номенклатуры изделий.
  • Минимальное время замены пластины.
  • Высокая надежность даже в условиях интенсивной работы.
  • Унификация пластин для удобной замены и подбора под тип обработки и марку стали.

Классификация твердосплавных пластин

Для применяемых в современном производстве пластин твердосплавных классификация основана на нескольких признаках.

В первую очередь это способ крепления инструмента – напайка или механическое крепление. Второй способ обеспечивает быструю замену и возможность многократного использования пластин.

При напайке можно перевернуть изношенную часть пластины или использовать одноразовые многогранные элементы.

Также пластины различаются по типу сплава, определяющим их характеристики и сферу применения. Для черновой обработки часто используется оснастка из сплава ВК8.

Данный материал предназначен для работы с конструкционными сталями, серым чугуном и различными сложными в обработке сплавами.

Элементы выполненные из сплава Т15К6 чаще применяют для получистовой или чистовой обработки легированных и углеродистых сталей.

По форме пластины подразделяются на:

  • Круглые.
  • Квадратные.
  • Ромбические.
  • В форме параллелограмма.
  • Трехгранные.
  • Пятигранные.

Выбор твердосплавных пластин

Для обеспечения точности и качества токарных операций необходимо подобрать пластину требуемого материала, формы и размера. При этом очень важно учесть соответствие геометрии оснастки и размеров токарного резца или других металлорежущих инструментов. В первую очередь это влияет на возможность крепления пластины к основанию резца.

Следующий важный момент, который необходимо учесть при подборе оснастки – это параметры материала обрабатываемой заготовки. Твердые сплавы имеют различный химический состав, определяющий их эксплуатационные характеристики. Каждый из материалов имеет свои преимущества, но в целом все используемые при производстве пластин сплавы можно разделить на две основных категории:

  • Сплавы с высокой стойкостью к механическим нагрузкам – вибрации, ударам и т. д.
  • Термостойкие сплавы стойкие к повышенным температурам. Удобны для длительной работы.

Пластины из стойких сплавов более всего подходят  для высокоскоростной обработки при большой нагрузке. Термостойкие оптимально использовать для снятия значительных слоёв металла.

В целом же, для профессиональной работы желательно иметь набор сменных пластин с наиболее востребованными геометрическими и технологическими характеристиками. Это позволит значительно расширить возможности обработки, сэкономить время и уменьшить финансовые расходы на производство.

Действующие стандарты

Определяет характеристики режущих и опорных пластин твердосплавных ГОСТ 19086-80. Параметры сменных пластин регулирует ГОСТ 19042-80. На напаянные пластины – ГОСТ 25395-90.

За последние несколько лет индустрия режущих инструментов очень сильно выросла. Среди сотен вариантов сложно выбрать подходящий инструмент. Выбор инструмента, который может создавать низкие силы резания с хорошей обработкой поверхности и плавным режущим действием, является сложной задачей. Если вы хотите узнать, как правильно выбрать твердосплавные пластины. Здесь вы узнаете все о подходящих твердосплавных пластинах для ваших областей применения.

Что такое твердосплавные пластины?

Твердосплавные пластины — это инструменты, используемые для точной обработки металлов, включая сталь, нержавейку, чугун, жаропрочные сплавы и цветные металлы. Они сменные и бывают разных стилей, классов и размеров.

Есть несколько основных соображений о том, как выбрать правильные твердосплавные пластины. Одним из них является операция резания, будь то токарная обработка, фрезерование или сверление. Карбид в расчете на единицу дороже, чем другие типичные инструментальные материалы, и он более хрупкий, что делает его подверженным скалыванию и разрушению. Чтобы решить эти проблемы, сам твердосплавный режущий наконечник часто имеет форму небольшой пластины для более крупного инструмента с наконечником, хвостовик которого изготовлен из другого материала, обычно из углеродистой инструментальной стали. Это дает преимущество за счет использования твердого сплава на границе раздела резания без высокой стоимости и хрупкости изготовления всего инструмента из твердого сплава. В большинстве современных торцевых фрез используются твердосплавные пластины, а также множество токарных и концевых фрез.

Вставки используются на высоких скоростях, что обеспечивает более быструю обработку и, в конечном итоге, улучшает чистовую обработку. Выбор правильной твердосплавной пластины имеет жизненно важное значение, поскольку это может привести к повреждению режущих пластин, станка и режущего продукта.

Что хорошего в твердосплавных пластинах?

Вот некоторые из причин, по которым твердосплавные пластины так хороши по сравнению с другими режущими инструментами:

  • Твердосплавные пластины эффективны и экономичны по сравнению с другими подобными режущими инструментами.
  • Некоторые твердосплавные пластины, например, вольфрамовые, обладают высокой прочностью и увеличивают срок службы.
  • Твердосплавные пластины бывают разных форм и марок, которые можно использовать в различных областях.
  • Твердосплавные пластины обеспечивают гораздо лучшее качество поверхности, чем другие инструменты.

Материал вставок

Пластины изготавливаются из нескольких различных материалов, но обычно изготавливаются из карбида, микрозернистого карбида, керамики, CBN, металлокерамики, поликристаллического алмаза, кобальта, нитрида кремния и быстрорежущей стали. Покрытие пластины увеличивает износостойкость и срок службы режущего инструмента. Эти покрытия включают нитрид титана, карбонитрид титана, нитрид титана-алюминия, нитрид алюминия-титана, оксид алюминия, нитрид хрома, нитрид циркония и алмаз DLC.

Изготовление твердосплавных вставок

Давайте познакомимся с процессом производства твердосплавных пластин, чтобы лучше узнать о его типах и использовании;

Подходящая твердосплавная пластина для конкретных операций обработки помогает оставаться впереди в конкуренции среди производителей режущего инструмента.

Твердосплавные вставки, в основном вольфрам и кобальт, поставляются в виде порошка. Затем сухое сырье смешивается с смесью этанола и воды. В результате получается серая суспензия по консистенции, как у йогуртового напитка. Эта смесь сушится, а затем отправляется в лабораторию для проверки качества. Этот порошок состоит из агломератов, маленьких шариков диаметром от 20 до 200 микрон и затем транспортируется к прессовальным машинам, где изготавливаются вставки.

Геометрия твердосплавных пластин

Геометрию твердосплавных пластин можно разделить на три основных стиля, оптимизированных для нескольких операций, включая черновую, чистовую и среднюю. Вот несколько диаграмм, которые поясняют рабочую зону каждой геометрической формы на основе геометрического стружкодробления с учетом глубины резания.

Черновая обработка

Черновая обработка включает сочетание большой глубины резания и скорости подачи. Этот процесс требует максимальной безопасности краев.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Чистовая обработка

Чистовая обработка включает в себя водянистую глубину резания и низкие скорости подачи. Этот процесс требует малых усилий резания.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Общая обработка

Эта операция включает в себя широкий спектр комбинаций глубоких резов и скоростей подачи.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Твердосплавные пластины с радиусом при вершине

Радиус при вершине RE является решающим фактором при работе с твердосплавными пластинами. Твердосплавные пластины доступны с разным радиусом при вершине. Выбор зависит от глубины резания и подачи и влияет на качество поверхности, стружкодробление и прочность пластины.

Угол входа для твердосплавных пластин

Угол в плане KAPR (или угол подъема PISR) — это угол между режущей кромкой и направлением подачи. Для успешной токарной обработки важно выбрать правильный угол въезда / подъема. Угол въезда / упреждения влияет на:

  • Формирование стружки
  • Направление сил резания
  • Длина режущей кромки в разрезе

Роль геометрии в производстве пластин

Когда обсуждается роль геометрии, в основном люди принимают во внимание макрогеометрию и физическую форму карбидов. Здесь не менее важна микрогеометрия, которая касается режущей кромки микроскопической формы.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Геометрия твердосплавной пластины

Геометрия пластины является важным аспектом, поскольку она влияет на форму стружкодробления. Различные формы и углы обеспечивают оптимальные результаты в дроблении стружки в зависимости от материала и области применения.

С помощью передовых технологий режущей поверхности пластины придают круглую, овальную или любую другую геометрическую форму. Существенные преимущества в сроке службы и стабильности пластины были замечены с появлением новых технологий. Можно с уверенностью сказать, что будущий технический прогресс будет стимулировать дальнейшее развитие в этой области, и будут достигнуты еще более существенные достижения.

https://youtube.com/watch?v=VEcM9O-yJt0%3Ffeature%3Doembed%26wmode%3Dopaque

Типы карбидных вставок

В зависимости от формы и материала используются несколько различных типов твердосплавных пластин для различных целей. Эти пластины представляют собой сменные насадки для режущих инструментов, которые обычно состоят из самой режущей кромки.

Вставки имеют разную геометрическую форму. Например:

Круглые пластины

Круглые твердосплавные пластины используются при точении канавок и на фрезерных станках.

Треугольные или трехгранные вставки

Твердосплавные пластины Triangle или Trigon имеют треугольную форму с тремя равными сторонами и тремя вершинами с углами 60 градусов. Это трехгранные вставки, напоминающие треугольник, но с измененной формой, например изогнутыми сторонами или средними углами, которые включают ступени на концах.

Четырехсторонние твердосплавные пластины

Четырехсторонние вставки бывают ромбовидной, ромбической, квадратной и прямоугольной формы. Пластины ромбовидной формы имеют четырехстороннюю форму с двумя острыми углами для снятия материала.

Твердосплавные пластины квадратной формы имеют четыре равные стороны. С другой стороны, прямоугольные пластины имеют четыре стороны. Две стороны длиннее двух других. Эти типы твердосплавных пластин используются для обработки канавок, когда короткие стороны пластин имеют реальную режущую кромку.

Твердосплавные пластины ромбической или параллелограммной формы также бывают четырехсторонними, с углом по бокам для обеспечения зазора режущей кромки.

Твердосплавные пластины другой формы включают пятиугольник с пятью равными сторонами и углами, а восьмиугольные пластины имеют восемь сторон.

Помимо формы, твердосплавные пластины также различаются по углу наклона. Вот несколько твердосплавных пластин с разным углом при вершине:

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Шаровая фреза со вставками

Твердосплавная пластина для шаровой фрезы имеет полусферический шаровой наконечник, радиус которого составляет половину диаметра фрезы. Эта твердосплавная пластина позволяет обрабатывать внутренние полукруги, канавки или радиусы.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Фреза с радиусным наконечником

Твердосплавная пластина для фрезы с радиусным наконечником представляет собой прямую пластину с отшлифованной кромкой на концах. Этот тип твердосплавной пластины используется на фрезах.

Твердосплавные пластины для токарных резцов

Фреза для снятия фаски

Фреза для снятия фаски имеет на вершине угловую секцию для получения углового среза или скошенной кромки на заготовке.

Использование карбидных пластин

С конца 1920-х годов люди используют твердосплавные пластины. Эти режущие инструменты широко используются в мире резки металлов. Вот некоторые применения твердосплавных пластин в металлообрабатывающей промышленности. Карбиды чрезвычайно полезны для десятков владельцев бизнеса, строительных рабочих и многих других отраслей промышленности по всему миру.

Твердосплавные пластины для сложных материалов

Отрасль режущего инструмента радикально изменилась, и эти изменения можно увидеть в пластинах для фрезерования и токарной обработки сложных материалов материалов.

В современном мире вставки с покрытием из карбида, металлокерамики, кубического нитрида бора (CBN) и поликристаллического алмаза (PCD) играют жизненно важную роль.

Вставки с уникальной геометрией и покрытием выдерживают механические удары и тепло, а также абразивный износ. Однако для продуктивного использования этих пластин могут потребоваться различные внешние факторы, одним из которых может быть партнерство с хорошо осведомленным поставщиком инструмента.

Твердосплавные пластины используются при производстве различных материалов, например, стальных сплавов. Эти стальные сплавы становятся тверже во многих областях применения. Эта сталь твердеет до 63 RC и обычно используется в красильной и литейной промышленности.

Изготовители пресс-форм раньше вырезали детали перед термообработкой, но теперь прецизионные обрабатывающие инструменты используются в полностью закаленном состоянии, чтобы избежать деформации при термообработке. С помощью этой техники с твердосплавными пластинами можно экономично обрабатывать даже полностью закаленные материалы.

Например, в аэрокосмической обработке используются твердосплавные пластины. Они использовали круглые твердосплавные пластины, когда хотели обрабатывать твердую сталь. Таким образом, профиль обеспечивает более надежный инструмент без уязвимых острых углов.

Твердосплавные пластины для фрезерования

Как и в других отраслях промышленности, твердосплавные пластины также используются в фрезерной промышленности. Они решают все мыслимые прикладные проблемы. К таким твердосплавным пластинам относятся твердосплавные пластины со сферической головкой, твердосплавные пластины с высокой подачей, твердосплавные пластины с тороидальной головкой, твердосплавные пластины с обратным тягом и твердосплавные пластины с плоским дном. Все эти твердосплавные пластины решают специфические проблемы в обработке металла по средствам точения и фрезерования.

Большая часть обработки пресс-форм и штампов сосредоточена на распространенных материалах пресс-форм в фрезерной промышленности. Только геометрия верхней формы отличается друг от друга. Вот некоторые материалы для пресс-форм, которые предпочтительны в обабатывающей промышленности:

Алюминий

Алюминий является предпочтительным материалом для форм фрезеровки для некоторых сегментов. Эти скорости съема металла в восемь-десять раз быстрее, чем при обработке стали.

В последнее время производители алюминия разработали более качественные высокопрочные материалы с характеристиками твердости от 157 до 167 по Бринеллю. На алюминии сложно обрабатывать очень гладкие поверхности, поэтому полировка становится критически важной операцией в конечном процессе.

Для фрезерования алюминия требуются вставки C2 для черновой обработки и C3 для чистовой обработки. Только твердосплавные пластины общего класса со средним зерном с превосходной износостойкостью для черновой и чистовой обработки, где требуются острые кромки.

Бериллиевая медь

Бериллиевая медь также является предпочтительным материалом для форм в фрезеровании для некоторых сегментов. Скорости съема металла также в восемь-десять раз быстрее, чем при обработке стали. Их уровень твердости составляет от 10 RC до 40 RC, что почти вдвое больше, чем у алюминия.

Карбидные вставки для спеченных металлов

Благодаря развитию технологий порошковая металлургия производит особо твердые спеченные металлы для различных отраслей промышленности. Для таких отраслей промышленности порошковый никелевый композиционный сплав изготавливается путем сочетания вольфрама и карбида титана для достижения твердости от 53 до 60 RC.

Для обработки спеченных металлов выбор пластин зависит от материала и заготовки. Твердосплавные пластины с положительной геометрией переднего края могут эффективно резать тонкостенные металлоконструкции. Однако для толстостенных металлических деталей из спеченного металла требуются керамические вставки с отрицательной геометрией режущей кромки, которые обеспечивают гладкую плоскую поверхность детали.

Частицы карбида и матрица никелевого сплава достигают до 90 RC. При фрезеровании таких материалов твердосплавные пластины, покрытые различными материалами, быстро изнашиваются по задней поверхности с плоскими первичными режущими кромками. Однако сверхтвердые частицы внутри пластины создают «микрочастицы», которые ускоряют износ пластины. Было бы полезно, если бы вы были осторожны, потому что иногда твердосплавные пластины также ломаются под сильным давлением обработки жесткого шока.

Твердосплавные пластины обладают высокой способностью резать твердые металлы, содержащие вольфрам и титан.

Твердосплавные вставки для верхних сплавов

Жаропрочные суперсплавы (HRSA) широко используются в аэрокосмической промышленности и получают признание в медицинской, автомобильной, энергетической и полупроводниковой отраслях. Жаропрочные суперсплавы, такие как Waspalloy и титан 6Al4V, соединены с титановой, магниевой и алюминиевой матрицей, что в целом создает проблемы при обработке.

Эти сплавы сверхтвердые, и для них требуются более высокие температуры в зоне резания, превышающие 2000 ° F. Если говорить о твердосплавных пластинах, используемых для резки этих сплавов, то они тоже сверхтвердые.

Для обработки жаропрочных суперсплавов (HRSA) выбор пластин зависит от материала и заготовки. Твердосплавные пластины с положительной геометрией переднего края могут эффективно резать тонкостенные жаропрочные суперсплавы (HRSA). Однако для толстостенных деталей из сплава необходимы керамические вставки с отрицательной геометрией режущей кромки, которые обеспечивают гладкую поверхность детали.

Твердосплавные пластины для токарной обработки

Токарная обработка керамики — операция практически безупречная. Обычно это непрерывный процесс обработки, который позволяет одной пластине задействоваться в резании в течение относительно длительных периодов времени. Это отличный инструмент для создания высоких температур, обеспечивающих оптимальную работу керамических пластин.

С другой стороны, фрезерование можно сравнить с прерывающимся механизмом токарной обработки. Каждая твердосплавная пластина на корпусе инструмента входит в прорезь и выходит из нее при вращении каждой фрезы. По сравнению с токарной обработкой для твердого фрезерования требуется гораздо более высокая частота вращения шпинделя, чтобы достичь той же скорости резания для эффективной работы.

Чтобы задействовать скорость резания токарного механизма на заготовке диаметром три дюйма, фреза диаметром три дюйма с тремя зубьями должна работать с как минимум четырехкратной скоростью поворота. В случае керамики объект генерирует потенциал тепла для каждой твердосплавной пластины. Следовательно, при фрезеровании каждая твердосплавная пластина должна перемещаться быстрее, чтобы генерировать тепловой эквивалент одноточечного токарного инструмента.

Твердосплавные пластины для нарезания резьбы

Твердосплавные пластины также используются для нарезания резьбы. Твердосплавные пластины треугольного сечения высокого качества позволяют удовлетворить большинство потребностей отрасли нарезания резьбы. Эти твердосплавные пластины подходят для широкого спектра применений, от основных до сложных.

В индустрии нарезания резьбы твердосплавные пластины обладают следующими характеристиками:

  • Широкий выбор марок твердосплавных пластин и покрытий, адаптированных к различным материалам и производственным процессам.
  • Качественная резьба на вставках
  • Возможность резки нитей размером от 0,5 мм
  • Доступны пластины для внутренних и внешних работ, а также для правой и левой резьбы

Значение маркировки твердосплавных пластин

Как правило, модель твердосплавных режущих пластин представлена ​​10 номерами. В этой модели первые четыре буквы представляют характеристики пластин токарного станка, а следующие шесть цифр представляют размер и характеристики модели твердосплавной фрезы.

DNMG150408-MS представляет собой режущие пластины токарные. D представляет собой алмазный диск 55 °, N представляет собой задний угол лезвия 0 °, M представляет степень точности изготовления лезвия, G представляет поверхность передней кромки и тип центрального отверстия, 15 представляет длину режущей кромки, значение 15 мм, 04 представляет толщину лезвия 4,76 мм, а 08 представляет собой радиус дуги вершины инструмента 0,8 мм.

Особый метод идентификации твердосплавных пластин

  • Первая буква обычно обозначает форму пластин ЧПУ. Обычно используются H, O, P, S, T, C, D и E, которые представляют собой правильный шестиугольник, правильный восьмиугольник, правильный пятиугольник, квадрат, верхний угол ромба 80 градусов, верхний угол ромба 55 градусов и верхний угол ромба 75 градусов. угол соответственно.
  • Вторая буква, очевидно, представляет собой задний угол лезвия. Обычно используются буквы A, B, C, D, E, F, G и O. a представляет собой задний угол A — 3 °, B — 5 °, C — 7 °, D — 15 °, E — 20 °, F — 25 °, G — 30 °, N — 0 °, P — 11 °, а O — другие задние углы.
  • Третья буква указывает класс точности твердосплавных режущих пластин. Чаще всего используются марки m и g. как правило, лезвия для черновой обработки и получистовой чистовой обработки относятся к классу М, а лезвия для прецизионной обработки и сверхтвердые лезвия обычно имеют класс G.
  • Четвертая буква обозначает поверхность передней кромки и рисунок центрального отверстия (паз и отверстие) лезвия.
  • Всего 6 номеров, которые разделены на три группы. Первая группа представляет длину кромки вольфрамовой вставки, вторая группа представляет толщину лезвия, а третья группа представляет радиус дуги кончика лезвия.
  • Следующие буквы обозначают материал твердосплавной фрезы. Существует множество материалов для твердосплавных пластин, и изделия, изготовленные из разных материалов, естественно, будут разными. Поэтому при покупке нужно обращать внимание на материал.

https://youtube.com/watch?v=eX833ySkJ_4%3Ffeature%3Doembed%26wmode%3Dopaque

Как правило, он представлен двумя буквами, в основном сплавом, P представляет обычную сталь, M представляет нержавеющую сталь, K представляет серый чугун или чугун с шаровидным графитом, N представляет алюминий, S представляет жаропрочный сплав или титановый сплав, H представляет собой материал высокой твердости и т. д.

Выбор подходящей твердосплавной пластины — непростая задача, но если учитывать все упомянутые параметры, этот процесс может быть простым и удобным. Всегда выбирайте твердосплавные пластины в соответствии с вашими задачами, будь то фрезерование, нарезание резьбы или любая другая операция.

Эта статья поможет вам выбрать подходящие твердосплавные пластины с учетом всех этих критических факторов.

Вот краткий список всего, на что следует обратить внимание при выборе твердосплавных пластин:

• Форма твердосплавных пластин

• Типы твердосплавных пластин

• Метод использования

Оцените статью
Маркировка-Про