Сменные твердосплавные пластины для токарных резцов – это высокоэффективные элементы режущего инструмента, применяемые на металлообрабатывающих станках. Они отличаются высокой точностью, долговечностью и удобством в эксплуатации, но, как и любой технический инструмент, имеют свои плюсы и минусы. В этой статье мы подробно рассмотрим основные преимущества и недостатки твердосплавных пластин для резцов, чтобы вы могли лучше оценить их использование для ваших задач.
Содержание:
Что такое сменные твердосплавные пластины и зачем они нужны
Прежде чем углубляться в анализ достоинств и недостатков, давайте кратко обсудим, что такое сменные твердосплавные пластины. Эти пластины изготавливаются из карбида вольфрама – материала, который значительно тверже стали. Он обладает высокой устойчивостью к износу и сохраняет свои свойства при высоких температурах. Пластины фиксируются в резцедержателях, что позволяет заменять их без замены всего инструмента.
Такие пластины обеспечивают выполнение различных токарных операций – от черновой обработки до финишной, а их применение позволяет достичь высокой точности обработки с минимальными затратами времени на замену изношенных элементов. Также, если пластина сломалась, её можно легко заменить, в отличие от резца.
Преимущества сменных твердосплавных пластин
Ниже мы подробно рассмотрим основные преимущества сменных твердосплавных пластин для токарных резцов, которые делают их популярным выбором в металлообработке. Эти пластины отличаются высокой долговечностью и износостойкостью, что позволяет значительно уменьшить частоту замен и повысить эффективность работы.
Они обеспечивают высокую точность обработки благодаря своей жесткости, а также предлагают удобство замены, что экономит время на производстве. Широкий выбор геометрии и покрытий позволяет подобрать пластины для самых разнообразных задач и материалов, что увеличивает их универсальность и продуктивность.
Долговечность и износостойкость
Основное преимущество твердосплавных пластин заключается в их исключительной долговечности. Карбид вольфрама, из которого изготовлены эти пластины, известен своей высокой твердостью и стойкостью к механическому износу. В отличие от обычных стальных резцов, твердосплавные пластины могут сохранять свои режущие свойства гораздо дольше, что напрямую влияет на производительность.
Это особенно важно при обработке твердых материалов, таких как нержавеющая сталь или высоколегированные сплавы, где обычные стальные инструменты быстро теряют остроту и требуют частой замены или переточки. Используя твердосплавные пластины, можно значительно уменьшить количество замен и простоев оборудования, что особенно ценно в условиях массового производства.
Дополнительно стоит отметить, что твердосплавные пластины способны сохранять свои характеристики при высоких температурах, возникающих во время резки. Это позволяет использовать их в тяжелых режимах обработки, когда другие материалы начинают терять свои механические свойства.
Повышенная точность обработки
Твердосплавные пластины обеспечивают высокую точность обработки благодаря своей жесткости и способности сохранять форму режущей кромки на протяжении всего срока службы. Это особенно важно в тех случаях, когда требуется обработка деталей с минимальными допусками. Например, при производстве деталей для авиакосмической или автомобильной промышленности, где каждый микрон имеет значение, твердосплавные пластины гарантируют высокую стабильность и повторяемость результатов.
Кроме того, твердосплавные пластины позволяют сократить количество операций, необходимых для достижения нужного качества поверхности, поскольку их острая и прочная кромка снижает вибрации и уменьшает деформацию обрабатываемого материала. Это приводит к улучшению финишной обработки поверхности и снижению необходимости в дополнительной шлифовке или доводке.
Экономичность и удобство замены
Одним из ключевых преимуществ твердосплавных пластин является их удобство в использовании. В отличие от традиционных стальных резцов, которые требуют заточки по мере износа, твердосплавные пластины можно просто заменить, как только они начинают терять свою эффективность. Это значительно экономит время на производстве, поскольку не требуется снимать резец с оборудования и отправлять его на заточку.
Такая простота замены делает твердосплавные пластины идеальным выбором для серийного производства, где каждая минута важна. Замена пластины занимает буквально несколько секунд, после чего можно продолжать работу без длительных простоев. Это также снижает вероятность ошибок при заточке резцов, которые могут ухудшить качество обработки.
Кроме того, сменные пластины позволяют более рационально использовать ресурс всего инструмента. Когда одна сторона пластины изнашивается, ее можно перевернуть или заменить, не теряя при этом весь инструмент, что значительно сокращает общие затраты на эксплуатацию.
Широкий выбор геометрии и покрытия
Производители твердосплавных пластин предлагают широкий ассортимент моделей, что позволяет выбирать пластины с разной геометрией и типами покрытий для конкретных задач. Например, существуют пластины для черновой обработки, где важны большие объемы снятия материала, и пластины для чистовой обработки, обеспечивающие высокое качество поверхности.
Также на рынке представлены пластины с различными покрытиями. Например, пластины с покрытием нитрида титана (TiN) или нитрида алюминия (AlTiN) обладают повышенной устойчивостью к износу и коррозии, а также лучше отводят тепло, что позволяет работать на высоких скоростях без перегрева. Это особенно актуально при обработке твердых и вязких материалов, таких как титан или нержавеющая сталь, где высокие температуры могут негативно повлиять на режущую кромку.
Благодаря такому разнообразию, каждый оператор может подобрать пластину, которая оптимально подходит для конкретного материала и режима резки, что повышает эффективность работы и снижает затраты.
Недостатки сменных твердосплавных пластин
Однако, несмотря на множество преимуществ, сменные твердосплавные пластины имеют и некоторые недостатки, которые стоит учитывать при их выборе. Во-первых, это их высокая стоимость, связанная с использованием дорогих материалов и технологий производства.
Во-вторых, карбид вольфрама обладает хрупкостью, что делает пластины уязвимыми к ударам и неправильным нагрузкам. Кроме того, такие пластины не подлежат переточке, что требует регулярной замены при износе. Наконец, для эффективного использования этих пластин требуется точная настройка оборудования, иначе их срок службы может значительно сократиться.
Высокая стоимость
Одним из главных недостатков твердосплавных пластин является их высокая стоимость. Карбид вольфрама – это дорогой материал, и его производство требует использования сложных технологий, что сказывается на цене конечного продукта. В то время как стальные резцы стоят значительно дешевле, твердосплавные пластины могут показаться излишне дорогими для некоторых видов обработки, особенно если обработка ведется в небольших объемах.
Однако, если рассматривать стоимость в долгосрочной перспективе, твердосплавные пластины могут оказаться более выгодным вариантом, поскольку они служат дольше и требуют меньшего количества замен. Таким образом, первичные инвестиции в пластины окупаются за счет их более долгого срока службы и повышения производительности.
Хрупкость материала
Несмотря на свою твердость, твердосплавные пластины имеют один важный недостаток – они довольно хрупкие. Карбид вольфрама легко ломается при ударных нагрузках или резком изменении условий резания. Это особенно актуально при работе с материалами, имеющими неровные поверхности, или в тех случаях, когда происходит прерывистое резание.
Неправильная установка пластины, нарушение подачи или слишком агрессивные параметры резки могут привести к тому, что пластина просто треснет или отколется. В результате, оператору приходится часто заменять пластины, что может существенно увеличить эксплуатационные расходы.
Ограниченные возможности переточки
В отличие от стальных резцов, которые можно многократно затачивать, твердосплавные пластины не подлежат переточке. Это означает, что как только режущая кромка изнашивается, пластину необходимо заменить на новую. Это может быть существенным недостатком при использовании в условиях, где износ происходит быстрее, чем обычно.
В таком случае возникает потребность в частой замене пластин, что увеличивает затраты на их эксплуатацию. Тем не менее, если твердосплавные пластины используются в соответствии с рекомендациями производителя, их долговечность оправдывает отсутствие возможности переточки.
Необходимость точной настройки оборудования
Для эффективного использования твердосплавных пластин требуется точная настройка параметров резания. Малейшие отклонения от оптимальных параметров, таких как скорость резания, глубина реза или подача, могут привести к быстрому износу инструмента или даже его поломке. Это требует от оператора высокой квалификации и постоянного контроля за процессом обработки.
Например, неправильная настройка скорости резания может привести к перегреву пластины, что снизит её срок службы и ухудшит качество обработки. В то время как недостаточная подача может привести к вибрациям и повреждению режущей кромки.
Читайте также: как происходит заточка резцов для токарного станка по металлу
Классификация твердосплавных сменных пластин по металлу
Пластины различаются:
- По форме — ромбическая, квадратная, треугольная, круглая и др.
- По обрабатываемому материалу — сталь, чугун, цветные металлы, твёрдые металлы и др.
- По радиусу (от 0.1 до 2.4) и размеру (от 6 до 33).
- По виду обработки — от тяжёлой черновой до финишной чистовой.
- По назначению — пластины для точения, для нарезания резьбы, для обработки канавок, отрезные.
Как маркируют, и кто их производит
Маркировка пластины даёт информацию о составе материала изготовления, а также о форме, углах, длине режущей кромки, различных допусках и др.
Каждый символ обозначает конкретный показатель. Первая буква характеризует форму пластины, вторая — задний угол, третья — допуски по высоте, толщине и размеру вписанной окружности, а четвертая обозначает наличие стружкомола либо отверстия.
После букв идут цифры. Первые две определяют длину пластины, две следующие — толщину, и две последние — радиус угла. Две буквы после этого обозначают тип стружкомола, либо его отсутствие.
В последнем случае вместо двух букв написано «None». Наконец, самое последнее обозначение (подряд две буквы и четыре цифры) характеризуют сплав пластины.
К наиболее популярным производителям относятся производители из Украины — Новомосковский трубный завод и ООО «Инструмент-Сервис»; из Германии — Компания Proxxon и Компания BDS-Machinen; из Люксембурга — Компания Ceratizit
Правила выбора
Пластины устанавливаются на определённые резцы, а это значит, что нужно знать такие характеристики, как радиус, форма, режимы, марка пластины и прочее. В общем, нужно подбирать пластины так, чтобы они подходили под определённый резец.
Особенности использования
Токарные пластины устанавливаются на державку. Фактически, способ обработки материалов остаётся тем же, но так как пластины в основном производятся из прочных материалов, то они легче реагируют на вибрации и удары во время обработки, а также на температуру. Кроме того, это увеличивает скорость и возможности обработки.
Стоимость
Пластины всегда продаются наборами, и их цена достаточно варьируется от ряда показателей. В частности, от комплектации, форм и размеров. В среднем цена одного набора равна около 57 $.
Часто в набор входит корпус резца, тогда цена его существенно повышается. В этом случае она составляет около 8000 рублей. В целом использование токарных пластин на одном резце создаёт в месяц экономию примерно в 5 $.
У токарных пластин масса плюсов — от высокой производительности и долговечности до существенной экономии. Это значит, что их использование значительно повысит качество выполнения работы, а также удовольствие от неё.
