Виды твердосплавных пластин

Содержание:

Твердосплавные пластины – это инструмент для обработки металлических деталей резанием. Представляет собой приспособление треугольной, ромбовидной или другой формы, чаще всего с отверстием для крепления посредине.

Применение пластин повышает скорость металлообработки. По данным исследований, скорость работы на станках с ними повышается на 200-300% в сравнении с использованием другого токарного инструмента.

Строение твердосплавных пластин и область их применения

Пластины из твердого сплава отличаются своей геометрией, составом и размерами, но все эти параметры стандартизированы и подчиняются общей классификации.

При работе инструмент ставят на державку – приспособление для крепления оснастки. Обычно, если речь не идет о нестандартных видах пластин, на одну и ту же державку можно устанавливать инструмент разных марок. На державке может иметься выступ, который ограничивает максимальное выдвижение резца.

Большинство пластин производят путем термообработки высокопрочных материалов, например, карбида титана. Чтобы дополнительно усилить изделие, производитель может покрыть его специальным напылением, например – из титан-алюминий-нитрида и других упрочняющих материалов.

Напыление улучшает характеристики изделия из твердого сплава – увеличивает его прочность, срок службы или стойкость к высоким температурам. У отдельных моделей она превышает 1 100 градусов по Цельсию.

Все твердые сплавы для производства пластин делят на две большие группы:

1. Устойчивые к физическим повреждениям. Получают меньше износа при повышенных вибрациях, биении и ударах.
2. Термостойкие. Подходят для долгой работы с большим объемом материала.

На производстве пластину также могут снабдить стружколомом. Это характерный выступ на поверхности инструмента, который помогает быстрее отводить стружку из точки контакта. Стружколом помогает не перегружать инструмент и образует стружку, которую легче утилизировать.

Различные пластинки используют на фрезерных и токарных станках, оборудовании с числовым программным управлением (ЧПУ). Их применяют для:

• чистового точения и обработки внешних поверхностей заготовок;
• расточки полостей;
• нарезания резьбы (внутренней и внешней);
• раскроя листового проката и других операций.

Преимущества сменных пластин для обработки металла

К преимуществам пластин для токарных резцов относят:

• Повышение скорости обработки. Оснастка легко устанавливается и меняется, поэтому специалист, работающий с ней, тратит минимум времени на подготовку оборудования, а производство не простаивает.
• Экономичность. Многогранные изделия можно переворачивать, подставляя взамен изношенных острые кромки. Чем больше граней у пластины, тем дольше ее можно переставлять таким образом.
• Взаимозаменяемость. Разные резцы и пластины обычно могут использоваться друг с другом вне зависимости от марки.
• Износостойкость. Пластины производят из особо прочных материалов, а в ряде случаев дополнительно защищают специальным покрытием. При соблюдении базовых правил эксплуатации они служат гораздо дольше гарантийного срока.
• Многофункциональность. Обычно мастера используют несколько резцов и наборов пластин. Комплектацию наборов подбирают специально для черновой, получистовой и чистовой обработки.
• Универсальную систему маркировки. Разобраться в типологии инструмента можно с помощью одной таблицы, в которой обозначены основные его параметры.

Среди недостатков твердосплавных пластин можно выделить их стоимость. Оснастка из особо прочных материалов со специальными покрытиями стоит довольно дорого и требует бережного отношения в работе. Также к минусам можно отнести непростую систему классификации – новичку в токарном деле может быть сложно разобраться в специфике применения конкретной модели инструмента.

Основные типы пластин

Токарные пластины классифицируют по пяти основным критериям:

• Состав. Базовая характеристика, от которой зависит, какой материал может обрабатываться инструментом.
• Класс точности. Определяет допуск готового изделия. Для изделий из твердых сплавов существует 5 классов точности.
• Тип резца. Может быть отрезным, фасонным, канавочным, расточным и т. д. Влияет на профиль оснастки.
• Размер. В ряде случаев пластину необходимо подбирать под размер обрабатываемой детали.
• Размер заднего угла. Влияет на чистоту обработки. В большинстве случаев чем выше этот параметр, тем точнее будет обработана деталь. Для меди, латуни и других «вязких» материалов обычно применяют оснастку с широким задним углом.

Изучить все базовые параметры пластины можно исходя из ее маркировки, о которой мы поговорим позже.

Стандарты и требования

Как и для другого станочного оснащения, для твердосплавных пластин существуют свои госстандарты и нормативы производства. В их числе ГОСТы:

• 19042-80 – содержит общую типологию сменных многогранных пластин, информацию об их форме и маркировке;
• 19086-80 – определяет параметры пластин из твердых сплавов, технические условия работы с ними;
• 25395-90 – описывает напаиваемые пластины, содержит данные об их типоразмерах и конструкции.

Значение и интерпретация маркировки

Маркировка пластины состоит из ряда латинских букв и чисел, которые читаются слева направо. Порядковый номер буквы обозначает определенный параметр:

• Первая литера – это форма инструмента. Может меняться от стандартной ромбообразной (C, E или D) до круглой (R), шести- или восьмигранной (H или O соответственно). Литерой Z обозначают нестандартные формы.
• Вторая обозначает величину заднего угла и маркируется в виде знаков английского алфавита от A (3 градуса) до O (особый размер).
• Третья дает информацию о допусках по высоте, размеру вписанной окружности и толщине.
• Четвертая указывает на наличие либо отсутствие стружколома.

За буквенным обозначением следует цифровое. Первые две цифры – это длина пластины в миллиметрах, следующие две – толщина, последние – радиус скругления. Далее литерами обозначают тип стружколома (на его отсутствие указывает надпись None), а последним цифро-буквенным обозначением определяют сплав, из которого сделана оснастка.

В маркировке часто присутствуют дополнительные обозначения – правый, левый или нейтральный тип исполнения, особенности режущих частей.

Выбор пластины под обрабатываемый материал

Чтобы подобрать пластины для токарных резцов, необходимо учитывать не только параметры инструмента, но также возможности станка, материалы заготовок. Чем тверже и прочнее обрабатываемый материал, тем более прочный и износостойкий инструмент потребуется.

Вот основные параметры по выбору пластинок для резцов:

• Твердость и прочность. Например, для мягких металлов (медь, алюминий) лучше подходят пластины с расширенным задним углом – они обеспечивают хорошую точность обработки.
• Тип обработки. Черновая, чистовая, финишная – чем большей точности требует работа, тем более качественный инструмент понадобится.
• Форма и марка. Большинство пластин универсальны и подходят к резцам разных фирм, но тем не менее стоит проверять их на совместимость.
• Размеры и радиус. Как правило, для чистовых операций используют изделия с увеличенным классом точности и маленьким радиусом. Для черновой металлообработки справедливо обратное.
• Для канавочных или отрезных пластин – размеры канавки. Для резьбонарезных моделей – тип и направление резьбы, ее шаг и другие характеристики.

Отдельно стоит упомянуть о радиусе режущей кромки. Чем он меньше, тем ниже сила резания. Соответственно, большой радиус указывает на высокую стойкость режущей кромки.

От формы выбранного инструмента также зависят возможности в работе. Например, узкие ромбовидные пластины позволяют провести обработку в ограниченном пространстве или на труднодоступном участке детали. Тем не менее «удлиненная» геометрия такого инструмента делает его уязвимым к нагрузкам на излом, в отличие от изделий в форме параллелограмма, круга или равностороннего треугольника.

Изношенную твердосплавную пластину определяют по следующим признакам:

• Истирание задней поверхности. Возникает в результате постепенного износа. В отдельных случаях поверхность стирается при работе с высокоабразивными материалами – чугуном, некоторыми марками нержавеющей стали. Также грани изнашиваются при недостатке смазочно-охлаждающей жидкости или при неточной ее подаче в зону контакта.
• Образование углублений. Обычно происходит при работе с титаном или чугуном на высоких оборотах, когда металл начинает деформироваться от быстрого нагрева.
• Задиры или наросты на режущих кромках. Образуются, как правило, при работе с вязкими металлами. В качестве профилактики допустимо увеличить концентрацию СОЖ в зоне контакта.
• Раскрошение рабочих граней. Имеет место при неправильной настройке станка или прерывистой подаче.
• Появление небольших трещин на режущей части. Микротрещины образуются при частых перепадах температуры в сочетании с повышенным физическим давлением на пластину. Чтобы предупредить появление трещин, рекомендуется снизить обороты станка или использовать инструменты с напылением, повышающим термостойкость.

Таким образом, чтобы верно подобрать инструмент для металлообработки, мастеру необходимо учитывать ряд параметров, включая характеристики пластины, рабочий режим станка, твердость и прочность обрабатываемого материала и т. д. На основе этих факторов можно определить параметры пластины, которая обеспечит достаточную точность обработки.