Твердосплавные пластины: разновидности, маркировки, назначение

Преимущества твердосплавных пластин перед иным металлорежущим инструментом

Преимущества корпусного инструмента со сменными твердосплавными пластинами перед монолитным.

• Экономия средств. Изношенный, поврежденный и деформированный инструмент не требует полной замены - достаточно установить новую СМП. В случае с классическим резцом требуется покупка изделия целиком.
• Значительный эксплуатационный ресурс. Использование твердых легированных сплавов гарантирует длительную работу металлорежущего инструмента. Изделия сохраняют функционал в условиях продолжительного механического воздействия и высокой влажности. Предельно допустимый нагрев - 1150 градусов.
• Быстрая замена. Продуманная система фиксации позволяет оперативно менять пластины. Однако, при выполнении работ с минимальными допусками потребуется повторная калибровка.
• Богатый ассортимент. В продаже представлен широкий спектр продукции. Подобрать подходящие СМП можно для предприятий с разнообразным оборудованием и имеющимися корпусами резцов.
• Унификация. Сменные режущие пластины и корпуса резцов изготавливаются согласно стандартам ISO, взаимозаменяемы между собой, независимо от производителя.
• Обширная информационная база. Многие производители предоставляют информацию о теоретической стойкости своих пластин при различных условиях резания. Она сокращает временные затраты на подготовку производства и внедрение технологических процессов, упрощает подбор необходимого инструмента и оснастки.

Унифицированное исполнение обеспечивает полную совместимость пластин с типовыми моделями резцов. Это упрощает организацию производства и исключает дополнительные издержки.

Недостатки твердосплавных пластин

Возможна замена дорогостоящих пластин европейских, североамериканских и азиатских брендов на изделия из КНР. Продукция имеет меньшие сроки поставки, доступные цены и высокое качество исполнения.

Конструктивное исполнение

Твердосплавные пластины представлены цельнометаллическими изделиями установленной формы. Геометрия инструмента определяет количество режущих кромок, специфику выполняемых операций и особенности установки.

Крепление твердосплавных пластин осуществляется 5 способами.

Перед началом работ проверяется качество фиксации пластины. Наличие люфта недопустимо. Это приведет к преждевременному износу инструмента и снижению точности обработки.

Типы токарных пластин

Производители выпускают несколько типов токарных пластин:

• для общего точения по ГОСТ 19042-80 (ИСО 1832-85);
• отрезные;
• для фрез;
• для сверл;
• для резьбы;
• со вставками PCBN/PCD.

Каждый вид токарных пластин обладает собственными особенностями.

Инструмент со вставками PCBN/PCD

Особый вид токарных пластин по металлу. Изделия представлены в двух исполнениях: PCBN и PCD, обладают уникальными свойствами.

Маркировка и расшифровка

Типовая маркировка пластин имеет установленный вид. Каждый ее элемент отображает одну из характеристики изделия.

С - форма пластины

Расшифровка маркировки токарных пластин начинается с определения формы. Действующий стандарт предполагает использование установленных обозначений.

N - задний угол пластины

Величина угла влияет на область применения инструмента.Пластины с большим углом обладают следующими свойствами:

• повышенная геометрическая проходимость;
• малый риск вибраций;
• малая сила реза;
• повышенный риск скола кромки.

Особенности инструмента с меньшим углом:

• повышенная прочность режущей кромки;
• увеличенная скорость подачи;
• большая сила реза;
• повышенный риск возникновения вибраций.

Маркировке токарных пластин по металлу допускает наличие угла от 3 до 25 градусов.

M - Класс точности

Класс точности определяет отклонения в размерах инструмента от номинальных значений. Чем выше класс точности, тем больше соответствие эталонным показателям.
Параметр определяет отклонения для каждого из размеров СМП. В нашем случае отклонение составляет 0,013 мм. Максимально возможное отклонение - 0,025 мм.

G - конструктивные особенности

Форма профиля пластины (всего 15 шт.).. Каждый вариант помечен соответствующей буквой. Например, обозначение “G” характерно для СМП с трапециевидными торцами и центральным отверстием. Изделия категории “N” - это классические пластины с прямоугольным сечением без отверстий.

Числовой блок: длина, толщина, радиус

В маркировке пластин токарных резцов присутствуют сведения о:

• длине режущей кромки – первая цифра (12);
• толщине инструмента – вторая цифра (04);
• радиусе скругления – третья цифра (08).

В расшифровке маркировки пластин для токарных резцов от производителя указывается полный спектр доступных значений.

FP - стружколом

Стружколом обеспечивает качественное удаление материала с поверхности обрабатываемой заготовки. Производители предлагают одно- и двухсторонние стружколомы, решения с изогнутой режущей кромкой и малым углом заточки. Общее количество вариаций приближается к 30.

Тип стружколома FP имеет задний угол, предназначен для чистовой обработки заготовок.

Для ознакомления с полной расшифровкой маркировки сменных токарных пластин стоит обратиться к буклетам завода-изготовителя или иным справочным материалам.

Дополнительные параметры, заслуживающие внимания

Не последнее значение имеет исполнение пластин. В продаже представлены решения с левой, правой и нейтральной ориентацией. Параметр определяет специфику подачи режущего инструмента. Изделия нейтральной ориентации могут перемещаться в любую сторону.

Сплавы для производства пластин

При производстве пластин используется обширный перечень сплавов. Подбор материала осуществляется в соответствии с назначением инструмента.

• ВК6. Черновое и получистовое точение. Проведение предварительных мероприятий по нарезанию резьбы. Работа с заготовками из чугуна, цветных металлов и сплавов на их основе.
• ВК6ОМ. Чистовая и получистовая обработка. Взаимодействие с легированными сталями и отбеленными чугунами.
• ВК8. Создание резов неравномерного сечения, выполнение комплекса операций по черновому точению. Работа с цветными металлами, сплавами и неметаллическими компонентами. Взаимодействие с легированными сталями определенных марок.
• ВП 3115 и ВП 3325. Точение чернового и получистового типа, выполнение операций по фрезерованию. Умеренная скорость обработки. Взаимодействие с цветными металлами, чугунами и неметаллическими компонентами.
• Т5К10 и Т14К8. Формирование реза неравномерного сечения в рамках чернового точения. Работа с отливками, штамповками и прочими заготовками из углеродистых сплавов.
• Т15К6. Создание непрерывных резов. Получистовое и чистовое точение при работе с углеродистыми и легированными сплавами.
• Т30К4. Чистовая обработка. Минимальное сечение реза. Высокая точность. Взаимодействие с закаленными сплавами.
• TC1 и TC1F. Работа в особо сложных условиях. Повышенный эксплуатационный ресурс и устойчивость к внешнему воздействию.
• TC125T и TC125F. Получистовая и получерновая обработка инструментальных, нержавеющих и конструкционных сплавов.
• ТТ7К12. Точение в особо сложных условиях. Работа с деталями из легированных сплавов. Выполнение черновых операций.

Наряду с перечисленными материалами могут использоваться и другие стали: ВП322, МС121, МС146, МС137, МС221, МС321, МС1465, МС1466, МС2215, МС2216, МС3215 и МС3216.

Обрабатываемые материалы

Стандарт ISO разделяет обрабатываемые материалы на 6 групп. Каждая из них имеет соответствующее буквенное обозначение.

• P. Стали с различным уровнем легирования, высокопрочные и литейные сплавы.
• M. Сплавы ферритного, аустенитного и мартенситного типа, отличающиеся повышенной температурной стойкостью.
• K. Чугуны, в том числе и с шаровидным графитом.
• N. Цветные металлы и сплавы с их высоким содержанием
• S. Жаропрочные стали, легированные кобальтом, никелем и титаном. Сплавы категории S прочнее М-аналогов, требуют использования особых материалов для качественной обработки.
• H. Закаленные стали с уровнем твердости от 45 до 65 HRc

Материалы, не входящие в классификацию, обозначаются буквой О.

Способ фиксации пластин

Существует два вида соединения пластин с основанием:

• посредством припоя;
• посредством механизма фиксации.

В первом случае формируется неразъемное соединение, обладающее повышенной прочностью. Второй вариант предполагает меньшую удерживающую способность узла, однако позволяет быстро заменить пластину.

Рекомендации по подбору и использованию твердосплавных пластин

При подборе сменного режущего инструмента учитываются следующие параметры.

• Назначение. В наличии решения для классической металлургии, порошковой металлургии и машиностроения. Представлена особая продукция для высокоточной обработки заготовок, универсальные решения и т.д.
• Тип обрабатываемого материала. Пластины работают с различными металлами и металлическими изделиями. Возможна обработка цветных металлов и их сплавов, твердых сплавов и металлокерамических изделий. Для каждого типа заготовок требуется своя пластина.
• Тип инструмента. При обработке деталей используются сверла, резцы и фрезы. Как и в случае с обрабатываемыми материалами - для каждого типа операций своя пластина.
• Производитель. В продаже представлены европейские и китайские бренды. Последние более доступны и распространены.

Для продукции электропроводной и твердосплавной промышленности подбираются особые СМП. Они обладают повышенной прочностью, устойчивы к интенсивному использованию и температурным перепадам.

Подбор решений для черновой, получистовой и чистовой обработки

Изделие обладают различной геометрией. Одни подходят для черновой, другие – для получистовой, третьи – для чистовой обработки. Для каждого типа работ рекомендована определенная геометрия.

Повысить эффективность использования твердосплавных пластин помогут следующие рекомендации.

• Следите за остротой кромок. При первых признаках износа смените положение пластины или замените ее новой.
• Пластина должна надежно удерживаться на посадочном месте. Наличие люфта снизит эффективность работы, приведет к потере точности.
• Инструмент должен использоваться по назначению. Нарушение режимов работы гарантирует преждевременный износ кромок.

Изделия стоит регулярно проверять перед использованием. Это позволит своевременно выявить недочеты, снизит процент брака.

Производство твердосплавных пластин

Твердосплавные пластины производятся на высокотехнологичных предприятиях.. До 80% изделия составляют карбиды, оставшиеся 20% - металлические сплавы.

Инструмент изготавливается по следующему алгоритму.

1. Дозированный отбор сырья для выпуска определенного типа пластин. Каждая партия материала проверяется в лаборатории.
2. Измельчение сырья в помольной камере с добавлением этанола, воды и органического связующего. Процедура занимает от 8 до 55 часов.
3. Обработка смеси азотом с целью удаления этанола и воды.
4. Отправка малой части полученного материала в лабораторию для проверки качества.
5. Подача одобренной к использованию смеси в прессовальную машину. Формирование пластин заданной формы в автоматическом режиме.
6. Взвешивание заготовок, визуальный контроль качества.
7. Запекание изделий при температуре до 1 500 градусов.
8. Шлифовка и заточка пластин в соответствии с параметрами модели.

В завершении проверяется качество конечного продукта. Одобренные изделия упаковываются и поступают в продажу.

Бренды твердосплавных пластин

На рынке представлены твердосплавные пластины трех категорий:

• Западные: mitsubishi.
• Восточные: Otool, DESKAR, DIJET, DONRAY, ZCC-CTх и т.д.
• Европейские: seco tools, sandvik coromant, iscar.

В восточной категории доминируют китайские марки. Они получили широкое распространение благодаря доступности и высоким эксплуатационным показателям.

Точность исполнения западных и восточных образцов находится на схожем уровне, при этом цена может отличаться в разы.