Сменные твердосплавные пластины
Твердосплавные пластины - это специальные инструменты для обработки металлических изделий, которые представляют собой приспособления треугольной или ромбовидной формы, обычно с отверстием посередине для крепления.
Использование таких пластин позволяет значительно ускорить процесс металлообработки, поскольку скорость работы на станке увеличивается на 200-300%.
Устройство пластин
Пластины из твердого сплава имеют стандартизированные параметры геометрии, состава и размеров, но при этом могут отличаться от одной модели к другой. Для крепления пластины на державке используют специальное приспособление. Обычно на одну державку можно установить пластины разных производителей, если они не имеют нестандартных размеров. Державка может иметь выступ для ограничения максимального выдвижения резца.
Для улучшения характеристик пластины из твердого сплава могут подвергаться термообработке, покрываться специальными материалами, такими как титан-алюминий-нитридный слой, чтобы увеличить прочность, срок службы и стойкость к высоким температурам (до 1100°C).
Твердосплавные пластины для производства делятся на две категории: устойчивые к физическим воздействиям и термостойкие. Первая категория имеет меньшую склонность к износу при повышенных нагрузках и вибрации. Вторая категория предназначена для длительной работы с большими объемами материала.
Для увеличения эффективности работы пластины могут быть оснащены стружколомами – выступами на поверхности, которые помогают быстрее удалять стружку и не перегружают инструмент.
Применение
Твердосплавные пластинки могут использоваться на фрезерных, токарных станках и станках с ЧПУ для различных операций:
- Чистовое точение и обработка внешних поверхностей заготовок.
- Расточка полостей.
- Нарезание резьбы (как внутренней, так и внешней).
- Раскрой листового проката и другие операции.
Преимущества и недостатки
Твердосплавные токарные пластины имеют ряд преимуществ:
- Увеличение скорости обработки: оснастка легко устанавливается и заменяется, что сокращает время подготовки оборудования и уменьшает простои производства.
- Экономичность: многогранные пластины можно переворачивать и использовать повторно, заменяя изношенные острые кромки на новые. Чем больше граней у пластины, тем более длительный срок она может быть использована.
- Взаимозаменяемость: различные резцы и токарные пластины могут использоваться вместе независимо от бренда.
- Износостойкость: токарные пластины изготавливаются из особо прочных материалов с дополнительным защитным покрытием. Если соблюдать правила эксплуатации, то они прослужат дольше, чем гарантийный срок.
- Многофункциональность: мастера используют различные токарные резцы и наборы пластин для черновой и чистовой обработки деталей.
- Универсальная система маркировки: типология токарных пластин сведена в специальную таблицу, где указаны основные параметры инструмента.
Недостатки твердосплавных токарных пластин:
- Высокая стоимость – инструмент из особо прочных материалов и с покрытием обходится недешево.
- Сложная система классификации – начинающему токарю может быть трудно разобраться в различиях между моделями токарных пластин.
Критерии выбора
Твердосплавная токарная пластина имеет несколько основных критериев классификации:
- Состав - определяет материал, который может быть обработан инструментом.
- Класс точности - определяет допуск готового изделия, существует пять классов точности.
- Тип резца - может быть отрезной, фасонный, канавочный, расточной и т.д., что влияет на профиль оснастки.
- Размер - в некоторых случаях пластину нужно подбирать под размер детали, которую необходимо обработать.
- Размер заднего угла - влияет на чистоту обработки, чем выше значение, тем точнее обработана деталь, для меди, латуни, и других “вязких” материалов обычно используются пластины с широким задним углом.
В маркировке пластины обычно указаны все основные параметры.
Госстандарты
Для твердосплавных пластин, как и для любого другого станочного оборудования, существуют государственные стандарты и нормы производства.
- ГОСТ 19042-80 содержит общую классификацию сменных многогранных пластин и информацию об их формах и маркировке.
- ГОСТ 19086-80 определяет параметры твердосплавных пластин и технические условия их работы.
- ГОСТ 25395-90 описывает напаиваемые пластины и содержит информацию об их размерах и конструкции.
Маркировка
Маркировка твердосплавной токарной пластины содержит ряд латинских букв, цифр и специальных символов. Каждая буква или цифра обозначает определенный параметр, который влияет на качество и эффективность обработки материала.
- Первая буква указывает на форму пластины. Существует множество различных форм, включая стандартные ромбообразные (C, E, D), круглые (R), шестигранные (H) и восьмигранные (O). Нестандартные формы обозначаются буквой Z.
- Вторая буква обозначает величину заднего угла пластины. Она может быть маркирована в виде английских букв от A (3°) до O (особая величина).
- Третья буква указывает на допуски по высоте, радиусу вписанной окружности и толщине пластины.
- Четвертая буква указывает на наличие или отсутствие стружколома на пластине.
За буквенным обозначением идет цифровое. Первая пара цифр – это длина пластины в миллиметрах. Следующая пара цифр - это толщина пластины, а последняя цифра - радиус скругления. Далее буквами обозначен тип стружколома, если его нет, то указывается “None”. Последним цифро-буквенным значением обозначен сплав, из которого изготовлена оснастка.
В маркировке могут также присутствовать дополнительные обозначения, такие как правый, левый, нейтральный типы исполнения и особенности режущих элементов.
Подбор твердосплавных пластин
Для подбора пластин для токарных резцов необходимо учитывать несколько факторов, таких как параметры инструмента и станка, а также свойства обрабатываемого материала. Если материал тверже и прочнее, то и инструмент должен быть более прочным и износостойким.
При выборе пластин для резцов необходимо учитывать следующие параметры:
- Твердость и прочность: для обработки мягких металлов, таких как медь и алюминий, лучше использовать пластины с расширенными задними углами, которые обеспечивают высокую точность обработки.
- Тип обработки: для черновой, чистовой и финишной обработки требуются различные типы пластин, так как точность обработки зависит от требований к детали.
- Форма и марка: большинство пластин универсальны и могут использоваться с резцами разных производителей, однако следует проверять их совместимость.
- Размеры и радиус: для чистовых работ используются пластины с увеличенным классом точности и малым радиусом, в то время как для грубой обработки необходимы изделия с большим радиусом и классом точности.
- Для канавочных и отрезных пластин необходимо учитывать размеры канавки.
- Для резьбонарезных пластин важны тип и направление резьбы, её шаг и другие параметры.
Отдельно стоит упомянуть радиус режущей кромки, который влияет на силу резания и стойкость режущей кромки инструмента. Форма инструмента также имеет значение, например узкие ромбовидные пластины могут быть использованы в ограниченном пространстве, но их удлиненная геометрия может быть более уязвима к нагрузкам на излом.
Признаки износа пластин
Износ твердосплавной пластины можно определить по следующим признакам:
- Истирание задней поверхности - возникает в результате постепенного износа или при работе с абразивными материалами.
- Образование углублений - может произойти при работе с металлами, которые могут деформироваться из-за быстрого нагрева (например, титан или чугун).
- Задиры и наросты на режущих краях - возникают при работе с вязкими материалами, что можно предотвратить, увеличив концентрацию смазочно-охладительной жидкости в зоне контакта.
- Раскрошение рабочих краев - происходит при неправильной настройке оборудования или прерывистости подачи.
- Появления трещин на режущем крае - микротрещины могут возникнуть при перепадах температуры и повышенном физическом давлении на пластину, что можно предупредить, снизив обороты оборудования или используя инструменты с термостойким напылением.
Заключение
Чтобы выбрать правильный инструмент для металлообработки, мастер должен учитывать ряд факторов, включая характеристики режущей пластины, режим работы станка, твердость обрабатываемого материала. На основании всех этих параметров можно определить параметры режущей пластины и выбрать ту, которая обеспечит наиболее высокую точность обработки.