Пластины из сплавов с износостойким покрытием ГОСТ 19049-80 в Минске

Пластины из сплавов с износостойким покрытием ГОСТ 19049-80

Пластины из сплавов с износостойким покрытием ГОСТ 19049-80 — сменные многогранные режущие пластины (СМП) из твердых сплавов, оснащенные износостойким покрытием, применяемые для механической обработки металлов резанием. Норматив ГОСТ 19049-80 регламентирует геометрические параметры, предельные отклонения и технические условия на пластины ромбической, треугольной, квадратной и других форм, предназначенные для установки в державки токарных, расточных и отрезных резцов.

В отличие от непокрытых аналогов, пластины по ГОСТ 19049-80 с износостойким покрытием демонстрируют повышенную стойкость к абразивному изнашиванию по задней поверхности и сниженное тепловыделение в зоне резания. Многослойная архитектура покрытия, наносимая методами CVD или PVD, формирует диффузионный барьер между инструментальным материалом и обрабатываемой заготовкой, что позволяет увеличить скорость резания на 20–40% без потери ресурса инструмента.

Конструктивные особенности и геометрия

ГОСТ 19049-80 устанавливает исполнения пластин с задним углом 0, 7 и 11, что определяет возможность их применения в державках с различными геометрическими параметрами. Пластины выпускаются с отверстием или без него, с фаской и стружколомающими канавками различных профилей. Форма режущей кромки — острая или упрочненная отрицательной фаской шириной 0,05–0,30 мм под углом 15–25, что повышает прочность режущего клина при прерывистом резании.

Класс точности пластин — U, M или G по ГОСТ 19049-80. Пластины класса G имеют предельные отклонения по высоте и посадочному отверстию в пределах 0,025 мм, что обеспечивает стабильность позиционирования при использовании в автоматизированных линиях и на станках с ЧПУ. Для пластин класса U допуски расширены до 0,13 мм, что снижает стоимость при сохранении работоспособности в условиях универсальных токарных станков.

Материалы и покрытия

В качестве основы применяются твердые сплавы групп ВК (WC-Co) и ТТК (WC-TiC-TaC-Co), а также безвольфрамовые сплавы на основе карбида титана. Износостойкое покрытие формируется в несколько слоев:

• TiN — нитрид титана, обеспечивает снижение коэффициента трения и адгезионную стойкость;
• TiCN — карбонитрид титана, повышает сопротивление абразивному изнашиванию;
• AlO — оксид алюминия, создает термический барьер при высокоскоростной обработке;
• TiAlN — нитрид титана-алюминия для PVD-покрытий, стойкий к окислению до 800 C.

Толщина покрытия варьируется от 3 до 12 мкм в зависимости от условий эксплуатации. Для черновой обработки со снятием припуска с ударными нагрузками применяются покрытия толщиной 8–12 мкм, для чистовых операций — 3–6 мкм.

Области применения

Пластины с износостойким покрытием по ГОСТ 19049-80 используются при точении, растачивании и контурной обработке деталей из конструкционных, легированных, нержавеющих и жаропрочных сталей, чугунов, алюминиевых и титановых сплавов. Основные сферы применения:

• токарная обработка валов, втулок, фланцев на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах;
• растачивание отверстий в корпусных деталях гидравлических систем и редукторов;
• обработка деталей железнодорожного подвижного состава — колесных пар, осей, бандажей;
• изготовление компонентов нефтегазового оборудования — запорной арматуры, насосов, трубных решеток;
• механическая обработка поковок и отливок в условиях единичного и серийного производства.

Режимы резания

Выбор режимов резания определяется маркой твердого сплава, типом покрытия и обрабатываемым материалом. Для пластин из сплава Т15К6 с покрытием TiCN-AlO-TiN при точении стали 45 рекомендуется скорость резания 180–250 м/мин, подача 0,1–0,4 мм/об, глубина резания до 4 мм. При обработке нержавеющих сталей скорость снижается до 120–180 м/мин, при обработке серого чугуна — повышается до 150–220 м/мин.

Критерии выбора и эксплуатации

При подборе пластин по ГОСТ 19049-80 необходимо учитывать жесткость технологической системы станок-приспособление-инструмент-деталь. При недостаточной жесткости или наличии вибраций рекомендуется применять пластины с большим радиусом при вершине (0,8–1,6 мм) и упрочненной режущей кромкой. Для чистовой обработки с малыми глубинами резания предпочтительны пластины с положительным передним углом и узкими стружколомающими канавками.

Контроль износа пластин осуществляется по величине фаски износа по задней поверхности. Критерием затупления для чистовых операций служит износ 0,3–0,4 мм, для черновых — 0,6–0,8 мм. Своевременная смена режущей кромки предотвращает катастрофический износ и выкрашивание, обеспечивая стабильное качество обработанной поверхности с шероховатостью Ra 1,6–6,3 мкм.

Вопросы и ответы