Твердосплавные пластины в Минске

Твердосплавные пластины для токарной обработки и фрезерования

Сменные многогранные пластины (СМП) из твердых сплавов предназначены для оснащения режущего инструмента при точении, растачивании, фрезеровании и сверлении. Изделия изготавливаются методом порошковой металлургии с последующим горячим изостатическим прессованием, что обеспечивает плотную структуру без пор и равномерное распределение карбидной фазы. Геометрия передней поверхности и режущей кромки формируется под конкретные виды обработки: от черновых операций с ударными нагрузками до чистового точения с минимальной подачей.

Основу твердосплавных пластин составляют карбид вольфрама (WC) и кобальтовая связка (Co). Для повышения износостойкости в состав вводят карбиды титана (TiC), тантала (TaC) и ниобия (NbC). По стандарту ISO 513 материалы маркируются группами применения: от P01 до P50 для обработки сталей, от M10 до M40 для нержавеющих и жаропрочных сплавов, от K01 до K30 для чугунов и цветных металлов. Каждая группа оптимизирована под конкретный диапазон скоростей резания и сечений срезаемого слоя.

Конструктивные особенности и геометрия

Форма пластины определяет количество режущих кромок и доступные углы в плане. Наиболее распространены ромбические пластины с углом при вершине 55 (тип D) и 80 (тип C), треугольные (тип T), квадратные (тип S) и круглые (тип R). Для точения канавок и отрезки применяются специальные пластины с узкой режущей частью. Посадочное отверстие, форма задней поверхности и тип стружколома стандартизированы по ISO 6987, что обеспечивает взаимозаменяемость пластин разных производителей в одних и тех же державках.

Стружколомные канавки на передней поверхности классифицируются по назначению:

• универсальные для средних подач от 0,15 до 0,4 мм/об;
• чистовые для подач от 0,05 до 0,15 мм/об с малой глубиной резания;
• черновые для подач от 0,4 до 1,0 мм/об и глубины резания до 8 мм;
• для прерывистого резания с упрочненной режущей кромкой и отрицательным передним углом.

Покрытия наносятся методом химического осаждения из газовой фазы (CVD) или физического осаждения (PVD). Многослойные CVD-покрытия на основе нитрида титана (TiN), оксида алюминия (AlO) и карбонитрида титана (TiCN) обеспечивают тепловой барьер при скоростях резания свыше 200 м/мин. PVD-покрытия толщиной от 2 до 4 мкм применяются для пластин с острыми кромками, работающих на низких скоростях без СОЖ.

Области применения

Твердосплавные пластины используются в машиностроении при изготовлении валов, зубчатых колес, корпусных деталей, фланцев и крепежа. На автомобильных заводах СМП работают на автоматических линиях и обрабатывающих центрах с ЧПУ при обработке блоков цилиндров, коленчатых валов и деталей подвески. В тяжелом машиностроении пластины с усиленной геометрией применяются для обточки прокатных валков, крупногабаритных поковок и отливок из высокопрочного чугуна.

Для нефтегазового сектора выпускаются пластины с повышенной вязкостью, способные работать при ударных нагрузках при расточке корпусов задвижек и трубной арматуры. В энергетическом машиностроении пластины из безвольфрамовых сплавов на основе карбида титана используются при обработке жаропрочных сталей для турбин. Авиастроение применяет специализированные СМП для фрезерования титановых сплавов и никелевых суперсплавов с подачей от 0,02 до 0,08 мм/зуб.

Режимы резания и критерии выбора

Выбор марки твердого сплава определяется условиями обработки. Для точения конструкционных сталей на скоростях от 180 до 350 м/мин применяются пластины группы P с CVD-покрытием. При обработке нержавеющих сталей скорость резания снижается до 120180 м/мин, требуется марка с повышенной прочностью режущей кромки. Чугун обрабатывается на скоростях от 80 до 200 м/мин пластинами группы K с покрытием на основе AlO.

Стойкость пластины зависит от правильного выбора геометрии и режимов. При чистовой обработке с глубиной резания от 0,5 до 2 мм рекомендуется использовать пластины с положительным передним углом и малым радиусом при вершине от 0,2 до 0,4 мм. Для черновой обработки с глубиной резания от 4 до 8 мм применяются пластины с отрицательным передним углом и радиусом при вершине от 0,8 до 1,2 мм. Подача СОЖ под давлением от 30 до 80 бар увеличивает стойкость пластины на 3050% за счет улучшенного отвода тепла из зоны резания.

Вопросы и ответы (FAQ)