Твердосплавные пластины для чего нужны
Обзор твердосплавных пластин по металлу для токарных и фрезерных станков: виды, применение, преимущества и недостатки
Содержание:
Использование сменных пластин в металлообработке
Начнем обзор токарных пластин по металлу с общих понятий – что представляет собой инструмент, где используется, как классифицируется, общие плюсы и минусы сменных пластин.
Сменная пластина из твердого сплава представляет собой инструмент определенной формы (геометрии), бывает с отверстиями и без, иногда для еще лучшей стойкости к высокой температуре и механическому воздействию, пластины покрывают специальными составами. Чем больше кромок у пластины, тем дольше ее можно использовать, каждый раз переворачивая острой стороной.
Важно вовремя менять изношенную кромку пластины, особенно на автоматических станках, но мы об этом еще скажем ниже.
Пластины используются в токарных, фрезерных и сверлильных станках, в том числе с ЧПУ.
Сегодня многие организации и частники ставят резцы со сменными пластинами. Резцы с напайными элементами применяются все реже, ввиду их недостатков. Появление сменных многогранных пластин (СМП) привело к значительному увеличению производительности. Работа на станке с ЧПУ вообще не представляется без сменных пластин. В операциях, где нужна высокая производительность, скорость, стойкость, предсказуемость, высокая точность, без сменных режущих элементов не обойтись.
Резцы со сменными пластинами можно использовать на высокой скорости, обрабатывать ими твердые материалы, не нужно тратить время на долгую смену режущей части, подточку, подгонку в размер и т.д. Остроты режущей кромки также хватает, а специальные стружколомы способствуют легкому и безопасному отходу стружки. Остановимся на преимуществах и недостатках сменных твердосплавных пластин чуть подробнее.
Если вы в раздумьях, поменять ли цельные резцы с напайными пластинами на державки с механическим креплением пластин (то же самое касается сверл и фрез), то этот обзор поможет вам принять решение.
Плюсы и минусы сменных пластин по металлу
Начнем с достоинств этого режущего инструмента:
Минусов у сменных токарных пластин для металлообработки немного:
В целом сменные многогранные пластины – выгодное и удобное решение!
Стойкость и предсказуемость пластины как показатель качества
Как показывает практика, в среднем пластина на отрезке работает 15-20 минут. Некоторые экземпляры стоят всего 5 минут! Если вовремя не поменять рабочую часть резца, инструмент может неожиданно «встать», что влечет за собой брак, снижение качества обработки и другие проблемы. В среднем кромка изнашивается на 70-80%, после пластину поворачивают острым краем.
Но реалии таковы, что в одной партии разброс стойкости может быть 2-3 минуты (у мировых брендов), и в несколько раз больше – у остальных производителей. О чем это говорит? При чистовой, черновой и получистовой обработке пластины из одной партии служат разное время. Чем больше разброс стойкости в партии, тем хуже качество инструмента. Работа инструмента становится непредсказуемой.
Поэтому для станков с ЧПУ, где требуется высокое качество обработки и минимальный разброс стойкости, рекомендуются пластины только от проверенных брендов с хорошей репутацией.
Виды твердосплавных пластин для обработки металла
Пластины делятся по предназначению и типу инструмента на токарные, для фрез и сверл. Токарные в свою очередь бывают для точения, резьбовые, отрезные и канавочные.
По материалу, из которого изготовлена пластина, инструмент бывает:
Обращайте также внимание на обозначения конкретных сплавов производителей.
На рынке продается инструмент с покрытиями PVD, CVD, MT-TiCN с Al2O3, PVD с Al2O3, TiAlN, TiAlN Nano и др. Стойкость к износу и высоким температурам у таких пластин лучше, стружка отходит легко, не налипает.
Различаются твердосплавные пластины по форме и размеру. Наиболее популярные формы вставок: квадрат, ромб, треугольник, параллелограмм, круг, пятигранник, восьмигранник.
Размер пластины – важный параметр для подбора режущего элемента для державки, сверла, фрезы.
Различают вставки также по величине заднего угла. Чем больше значение угла, тем более тонкая обработка заготовки получится. На выбор вида обработки – черновой съем, получистовая обработка или чистовой проход влияет много факторов – сплав пластины, ее геометрия, скорость резания, значение заднего угла и т.д. Всегда нужно придерживаться рекомендаций конкретного производителя инструмента.
Выпускаются пластины 5 классов точности. Здесь важны допуски при изготовлении детали или обработке заготовки.
Обзор токарных пластин. Классификация
В классификации токарных пластин по металлу мы будем ориентироваться на наш интернет-магазин инструмента CNCMagazine.
Для клиентов предлагаются:
Каждый вид пластин предназначен для определенных операций, и державки (оправки) к нему нужны соответствующие.
Подобно на расшифровке маркировки твердосплавных пластин мы останавливаться не будем, об этом есть большая статья в нашем блоге. Почитать ее можно здесь.
Наиболее распространенные типы пластин для точения:
Советы по выбору токарных пластин по металлу:
Обратите внимание: под резцы некоторых производителей подходят только «родные» пластины. Больше всего это касается пластин отрезных, фрезерных и пластин для сверл. Пластины для точения в основном универсальны и совместимы с державками разных производителей. Перед покупкой пластины убедитесь, что она подойдет к вашей державке.
При сомнениях в выборе режущего инструмента вы всегда можете обратиться к нашим менеджерам: sales@cncmagazine.ru, 8-800-555-4116.
Что касается производителей твердосплавных пластин для металлообработки, то нынешняя экономическая ситуация в России способствует тому, что многие предприятия и частники стали переходить с европейских и американских брендов на китайский инструмент. Но Китай Китаю – рознь. Одно дело закупать инструмент сомнительного качества с массовых торговых площадок, и другое – брать продукцию заводов с хорошей репутацией.
С 2015 года наш магазин торгует китайским инструментом, в том числе разработали собственный бренд InTool. Наши постоянные покупатели, сравнивая качество продукции inTool с другими производителями, говорят, что она зачастую не хуже европейских брендов, и даже лучше и стабильнее китайских аналогов. А стоимость пластин «Интул» позволяет существенно снизить затраты на режущий инструмент на производстве.
Подробнее о бренде InTool читайте на нашем сайте здесь.
Обзор пластин для фрез
Фрезы со сменными пластинами активно применяются в автоматизированных станках и не только.
Весь ассортимент пластин для корпусных фрез можно посмотреть в нашем интернет-магазине.
Пластины для фрезы бывают различной геометрии:
Если несколько режущих кромок – это экономит средства!
В названии пластины обычно присутствует марка, поэтому в этом параметре легко разобраться. Обычно производитель рекомендует к фрезе конкретные марки пластин. Есть универсальные марки пластин, которые подходят к фрезам различных брендов.
Пластины для фрез подбираются также по следующим параметрам:
Обзор пластин для корпусных сверл
Сменные режущие элементы для сверл чаще всего бывают тригональной и квадратной формы. Плюсов у такой конструкции сверла достаточно (Хотя на первый взгляд может показаться, что корпусные сверла стоят дорого и их покупка неоправданна):
Особенно оправдано применение сверл с пластинами при сверлении отверстий с диаметрами от 16 мм и выше. Пластины у сверл отличаются высокой стойкостью, особенно благодаря подаче СОЖ в отверстие в зону резания через корпус сверла по тонким отверстиям. Кроме того они имеют 4 грани (квадратные). Поэтому себестоимость отверстия получается очень низкой при высокой производительности и стабильности.
Выбирают сменные пластины для сверл по форме, марке, материалу заготовки или детали, размеру и радиусу пластины и другим параметрам.
Ассортимент сменных пластинок для сверл здесь.
ТОП токарных пластин по металлу от интернет-магазина CNCMagazine
Всегда интересно посмотреть лидеров продаж из какой-то области. Популярность товара косвенно говорит о его качестве и надежности, иначе бы продукция не держалась долго в фаворитах.
Итак, познакомимся со «звездами» интернет-магазина CNCMagazine!
ТОП-5 пластин для точения:
ТОП-5 отрезных и канавочных пластин:
ТОП-5 резьбовых пластин:
ТОП-5 пластин для фрез:
Все основные популярные позиции нашего магазина представлены в конце статьи – Товары из обзора.
Будем рады вашим звонкам и письмам:
Виды твердосплавных пластин, их применение и как выбрать
Резание металлов твердосплавными пластинами составляет около 70% всей механической обработки. Это и неудивительно. Их использование позволяет увеличить скорость резания в 3-6 раз по сравнению с традиционными быстрорезами. Эффективность станочного оборудования при этом повышается в 2-3,5 раза. В настоящее время существуют различные виды твердосплавных пластин, каждая из которых имеет свои особенности. О том, что это за особенности и как учесть их при выборе пластины и пойдет речь ниже.
Классификация твердосплавных пластин
Большинство режущего инструмента состоит из двух частей: державка и режущая кромка. Державкой резец крепится к станку, а кромкой непосредственно снимает стружку с заготовки. Именно, в качестве материала для режущей кромки и используются твёрдосплавные пластины.
Существует множество факторов, которые влияют на эффективность процесса резания. Это и материал заготовки, и серийность производства и тип охлаждения и т.д. В зависимости от этого существуют много разновидностей инструмента. Если упрощенно, то их классифицируют по виду сплава, из которого пластина изготовлена, и по способу крепления к державке. Рассмотрим теперь каждую категорию более подробно.
Виды пластин по типу материала
В большинстве случаев их изготавливают из:
1. Твердосплавные пластины на основе вольфрама и кобальта рекомендуется применять для резания материалов, дающих стружку надлома. К данной категории относятся медные и алюминиевые сплавы, чугуны и пластмассы. Эта разновидности отличается повышенной износостойкостью и применяются при чистовом фрезеровании с максимально возможной скоростью резания, но глубина резания и подача при этом имеют достаточно низкое значение.
Все виды вольфрамокобальтовых пластин обладают высокими прочностными свойствами. Предел прочности на изгиб колеблется в пределах 1175-1470 МПа. Твердость достигает до 75 единиц по шкале Роквелла.
Повышение количества кобальта в составе пластин положительно влияет на их механические характеристики. В частности, происходит увеличение прочности на изгиб, пластичности и вязкости.
2. Пластина из титановольфрамокобольтового сплава предназначается для обработки резанием металлов, дающих сливную стружку. По сравнению с вышеуказанными пластинами, она имеет пониженную тепло- и электропроводность, но при этом опережает их по устойчивости к окислению, твердости и жаростойкости.
Также данные твердосплавные изделия отличаются повышенным значением температуры сцепления со сталями, что повышает их износостойкость к скользящей стружке. Все это позволяет добиваться более высоких скоростей резания.
Указанные твердосплавные пластины регламентируются по механическим свойствам ГОСТом 3882-74. Согласно ему, пластина способна выдерживать изгибающую нагрузку до 1666 МПа. Твёрдость ее составляет не менее 87 единиц HRA.
При увеличении процентного соотношения титана жесткость пластин падает, но повышается износостойкость. Повышение кобальта в составе способствует увеличению прочности и вязкости, но отрицательно влияет на износостойкость.
3. Пластинам на основе кобальта, тантала, титана и вольфрама свойственно повышенное значение твердости, которое равно 95 единиц HRA. Твердосплавные пластины, легированные танталом, выделяются улучшенными усталостными характеристиками при знакопеременных нагрузках, жаропрочностью и сопротивляемостью к окислению.
Данные твердосплавные пластины не теряют своих механических свойств до 900 ºС и обладают низким коэффициентом ползучести, что делает возможным их применение в самых тяжелых эксплуатационных условиях. Под этим подразумевается наличие большого диаметра среза, значительные температурные и силовые нагрузки.
4. Твердосплавная карбидотитановая пластина имеет самое низкое значение окисляемости и термостойкости, чем все вышеперечисленные твердосплавные пластины. Карбиды титана выполняют роль заменителя дефицитного вольфрама. По этой причине применение данного сплава целесообразно при несильной нагрузке на пластину. Его используют при получистовом фрезеровании серого и высокопрочного чугуна.
Данные твердосплавные пластины также имеют более низкие механические характеристики. Их предел прочности на изгиб равен 900 МПа. Твердость не больше 70 единиц HRC.
Способы соединения твердосплавных пластин со сталью
Более 60% всех пластин устанавливается в инструмент методом пайки. Связано это, в первую очередь, с простотой технологии крепления.
На качество пайки влияет множество факторов, среди которых выделяется тип флюса и припоя, а также материал державки. Помимо этого, сила сцепления пластины к корпусу инструмента зависит от частоты поверхности, температуры нагрева и вида охлаждения. По причине разного значения термического коэффициента линейного расширения пластины и державки, в силу различия материалов, при пайке образуются остаточные напряжения. При дальнейшей эксплуатации резца они могут послужить причиной появления трещин на поверхности пластин. Твёрдосплавные пластины паяют с использованием припоев на основе меди. Только при производстве особо сложного инструмента применяют серебряные припои.
Флюсами при пайке смачивают поверхности спекаемых материалов. Это делается для предотвращения протекания окислительных процессов, что способствует более жёсткому сцеплению пластины к державке.
В качестве материала для корпуса инструмента используют различные виды конструкционных и легированных сталей. Наиболее распространёнными являются марки стали 30ХГСА, 45.
В случаях наличия сильной циклической нагрузки крепление пайкой заменяют креплением диффузионной сваркой в вакууме. Сваривание происходит в результате проникновения атомов контактирующих поверхностей друг в друга. Процесс это идет в условиях повышенной температуры и давления. Данная технология позволяет увеличить силу сцепления пластины к державке в 2-3 раза.
Разработка новых видов клеев также позволило применять метод склеивания при крепеже твёрдосплавных пластин. Главным преимуществом данного способа является отсутствие образования внутренних напряжений, что положительно сказывается на долговечности резца. Прочностные характеристики клея повышают легированием его состава разнообразными наполнителями, в частности асбестом.
Соединение клеем хорошо проявило себя при работе со незначительным выделение тепла и силой резания. Это – чистовая и получистовая обработка чугунов и цветных сплавов.
Все больше и больше в производстве начинают изготавливать твёрдосплавные съемные пластины, которые крепятся к инструменту с помощью резьбы и имеют возможность поворачиваться вокруг оси. Предварительно, им предают специальную форму в виде многогранников (треугольник, ромб, прямоугольник), каждая из сторон которых является режущей кромкой. Все это позволяет сократить время или вовсе избежать повторного затачивания.
Этот метод становится год от года все более востребованным, т.к. как он имеет ряд существенных преимуществ:
Выбор режущей пластины при обработке различных металлов
Целесообразность использования того или иного типа твердосплавных пластин определяется следующими факторами:
В целом при резке чугуна, цветных сплавов и пластмассы рекомендуется использовать пластины на вольфрамокобальтовой основе. Данные сплавы обладают более высоким сопротивлением к пульсирующим нагрузкам, что характерно при таком типе работ.
В случае же наличия скорости резания свыше 200 м\с и нагрузки на резец более 800 кгс резания применяют твердосплавные пластины, дополнительно легированные танталом и титаном.
Пластины твердосплавные
Содержание: Скрыть Открыть
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:
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:
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:
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.
Твердосплавные пластины
Существенно повысить показатель производительности можно за счет применения режущих инструментов с напайками из твердосплавных материалов. Они способны выдерживать длительное воздействие высокой температуры. Твердосплавные пластины могут применяться при создании резцов и фрез, при желании можно провести замену режущей кромки, оставляя основную часть. Существуют самые различные виды пластин, которые характеризуются своими определенными эксплуатационными качествами.
Преимущества твердосплавных пластин
Режущие пластины могут выполняться из различных сплавов. Их подбор проводится в зависимости от режима резания и типа обрабатываемого материала. Применяемые твердосплавные материалы характеризуются следующими преимуществами:
Пластины для резцов
Инструмент с напайками могут применяться для выполнения основных и вспомогательных операций. Кроме этого, особые свойства материала определяют то, что он может выдерживать воздействие высокой температуры и при этом не деформироваться.
Классификация твердосплавных пластин
Применяемые напайки могут классифицироваться по достаточно большому количеству различных признаков. Основными можно назвать:
Пластины на основе керамики
Именно тип применяемого материала при изготовлении пластин определяет область его применения. Кроме этого, прочность, твердость и теплопроводность определяют на то, какие режимы резания могут быть выбраны при обработке. К примеру, скорость резания и величина подачи являются наиболее важными параметрами, так как скорость вращения заготовки и инструмента определяют чистоту образуемой поверхности, а подача – количество времени, требующегося для придания определенной формы заготовке.
Рекомендации по выбору
Для того чтобы сменные пластины обладали высокой точностью и эффективностью, следует их правильно подобрать под конкретные условия точения. В продаже можно встретить самые различные варианты исполнения инструментов, все они применимы для выполнения той или иной обработки.
Пластина сменная может характеризоваться достаточно большим количеством параметров. Проводя выбор рекомендуется уделять внимание следующим моментам:
Производством рассматриваемых инструментов занимается достаточно большое количество различных компаний. Качество изделий, как правило, довольно высокое, так как незначительный дефект может привести к существенному снижению качества обработки и многих другим проблемам во время резания. Особенности крепления рабочего элемента также влияют на выбор.
Описание и виды твердосплавных пластин для токарных резцов
Твердосплавные пластины для токарных резцов используются для увеличения производительности работ, которые выполняются посредством металлообрабатывающего оборудования. Подобные вещи позволяют сделать применение резца удобнее, это съемные конструкции, и их при поломке или износе можно будет без труда заменить. Для применения сменных инструментов цельные резцы с режущей частью и державкой не подойдут.
Преимущества использования токарных пластин
Пластины для отрезных либо расточных резцов производятся на основе разных марок твердых сплавов. Это весьма удобно, поскольку позволит вооружиться большим набором режущих элементов, которые будут обрабатывать заготовки из разных элементов.
А еще применение сменных токарных приспособлений для режущего инструмента можно уверенно назвать выгодным решением с экономической точки зрения, поскольку, если случится поломка или износ, не нужно будет менять весь резец целиком, только лишь его режущую часть. Лучше всего применять инструмент, оснащенный сменными твердосплавными пластинами, тогда, когда требуется автоматизировать технологические процессы. Это особенно важно при мелком и среднесерийном производстве разных изделий.
Твердосплавные изделия, которые ставят на токарные резцы, имеют ряд своих преимуществ:
А еще использование сменных твердосплавных пластин, оснащенных механическим креплением, можно значительно повысить срок эксплуатации державки токарного резца, а также не потребуется затачивать и паять режущую его часть. Кроме того, в условиях применения данного инструмента температура и сила резания может снизиться до 40 процентов. Твердые сплавы обладают такими свойствами, что их можно применять для производства пластин, а с их помощью можно обрабатывать металлы при условии изменения режимов резания.
В настоящее время выпускаются разные виды твердосплавных изделий. Требования к каждому типу прописаны в государственных стандартах. Они представлены ниже:
Параметры классификации изделий
Сменные твердосплавные пластины, устанавливаемые на токарный резец, классифицируются по некоторым параметрам:
Как маркируют пластины, и кто их производит
По маркировке твердосплавных конструкций для токарных резцов можно определить состав материала производства. В частности, маркировка Т15К6 означает, что изделие произведено на основе сплава титановольфрамокобальтовой группы. Вольфрам в составе данных сплавов присутствует в обязательном порядке. Кроме вольфрама в сплаве дополнительно должны присутствовать:
В составе подобного сплава в соответствии с маркировкой присутствует карбид титана в количестве 15 процентов и кобальт в количестве 6 процентов соответственно.
Наиболее известными производителями данной продукции, применяемыми для механического крепления на резцах, являются:
Правила выбора твердосплавных изделий
Чтобы токарные работы по металлу были высокоточными и эффективными, нужно пластины выбирать максимально правильно, тем более что их ассортимент отличается большим количеством размеров и форм. Требуется обязательно учитывать, насколько соответствуют они по размеру геометрическим параметрам режущего инструмента. Если этого не сделать, то вам будет сложно закрепить устройство на токарном резце.
Еще при выборе следует учитывать характеристики материала, на основе которого выполнена заготовка. Приспособления сделаны из такого сырья, где все металлы имеют разное соотношение, от этого зависят их эксплуатационные особенности.
Итак, сменные пластины на основе твердых сплавов, подразделяются на две основные категории:
Конструкции первой категории применяются при обработке на большой скорости, это сопровождается большими механическими нагрузками, вибрацией и ударами. А изделия второго вида применяются в том случае, когда обработка предусматривает снятие большого металлического слоя.
А еще при выборе данных изделий учитывайте влияние и тип обработки заготовок. Каждый из них, осуществляемый посредством резцов, на которых зафиксированы механическим способом режущие пластины, предусматривает определенную геометрию их рабочей зоны и прочие особенности.
Если потребуется выполнить токарную обработку в большом объеме, совмещая ее с разными технологическими операциями, то лучше вооружиться целым набором сменных пластин с разными технологическими и геометрическими параметрами.
Как видите, от того, насколько правильно вы выберите твердосплавную пластину, зависит и качество работ, выполняемых с их помощью. Однако сделать правильный выбор тоже не под силу каждому, часто понимание приходит исключительно с опытом.