Твердосплавные пластины ГОСТ 19051-80: сменные трёхгранные пластины для токарной обработки
ГОСТ 19051-80 распространяется на сменные трёхгранные твердосплавные пластины, предназначенные для оснащения резцов и вращающегося инструмента при обработке металлов резанием. Стандарт нормирует геометрию пластины, форму и расположение стружколомающих канавок, предельные отклонения размеров, а также маркировку. Пластины устанавливаются в корпуса резцов и фрез с механическим креплением и работают как сменные режущие элементы, что исключает переточку и сокращает простои металлорежущего оборудования.
Конструктивные особенности и геометрия
Пластина по ГОСТ 19051-80 имеет форму равностороннего треугольника с центральным крепёжным отверстием. Базовая геометрия включает задние углы, обеспечивающие свободное резание при продольном и поперечном точении. Стружколомающие канавки выполняются на передней поверхности и рассчитаны на дробление стружки в заданном диапазоне подач. Крепёжное отверстие ориентировано под винтовой или клиновой зажим в державке.
Стандарт регламентирует следующие параметры:
- длину режущей кромки и высоту пластины с полями допусков;
- диаметр центрального отверстия и его расположение относительно вершин;
- радиус при вершине и его влияние на шероховатость обработанной поверхности;
- передний угол и геометрию фаски упрочнения;
- профиль стружколомающей канавки под конкретный диапазон подач.
Материалы и марки твердых сплавов
Пластины изготавливают методом порошковой металлургии: спекание смеси карбидов вольфрама, титана, тантала с кобальтовой связкой. Выбор марки определяется обрабатываемым материалом и режимами резания. Для чугунов, цветных сплавов и неметаллических материалов применяют вольфрамокобальтовые сплавы; для сталей и нержавеющих сплавов — титановольфрамокобальтовые и титанотанталовольфрамокобальтовые. Износостойкие покрытия на основе нитрида титана или алюмооксидные слои наносятся методом CVD или PVD и повышают стойкость инструмента при высоких скоростях резания.
| Параметр | Значение | Единица | Условие применения | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Длина режущей кромки | 16,5 | мм | Чистовое точение | Поле допуска h11 |
| Высота пластины | 4,76 | мм | Стандартный зажим | Допуск 0,08 мм |
| Диаметр отверстия | 4,0 | мм | Винтовое крепление | H7 |
| Радиус при вершине | 0,4–1,2 | мм | Черновая и чистовая обработка | Ряд значений |
| Твёрдость сплава | 88–92 | HRA | Без покрытия | Зависит от марки |
| Скорость резания | 80–250 | м/мин | Точение стали | С покрытием |
Области применения
Пластины ГОСТ 19051-80 востребованы в различных отраслях металлообработки:
- токарные станки с ЧПУ при продольном и торцовом точении валов, осей, фланцев;
- расточные операции в корпусных деталях на горизонтально-расточных станках;
- отрезка и обработка канавок на токарно-револьверных станках;
- оснащение торцовых фрез при обработке плоскостей на продольно-фрезерных станках;
- изготовление деталей в авиастроении, энергомашиностроении, нефтегазовом оборудовании.
Эксплуатационные параметры и режимы резания
Работоспособность пластины определяется сочетанием марки сплава, геометрии и покрытия. При точении конструкционных сталей с твёрдостью до 220 HB применяют скорости 150–250 м/мин с подачей 0,15–0,4 мм/об. Для нержавеющих и жаропрочных сплавов скорости снижают до 60–120 м/мин во избежание интенсивного абразивного износа. Чугунные заготовки обрабатывают на скоростях 100–200 м/мин. Пластины с радиусом при вершине 0,4 мм обеспечивают шероховатость Ra 0,8–1,6 мкм, с радиусом 0,8–1,2 мм — Ra 1,6–3,2 мкм при черновых проходах.
Критерий износа — достижение фаски износа по задней поверхности 0,3–0,6 мм в зависимости от требований к точности. Поворот пластины на новую вершину продлевает срок службы инструмента без замены державки.
Маркировка и приёмка
Маркировка наносится на переднюю поверхность или упаковку и содержит обозначение типоразмера, марку сплава и товарный знак изготовителя. Приёмо-сдаточные испытания включают контроль геометрии, твёрдости, отсутствия сколов и трещин. Пластины поставляются в индивидуальной или групповой упаковке с указанием номера партии.
Вопросы и ответы
Какие марки твердых сплавов применяются для пластин по ГОСТ 19051-80?
Используют вольфрамокобальтовые, титановольфрамокобальтовые и титанотанталовольфрамокобальтовые сплавы. Выбор марки определяется обрабатываемым материалом: для чугуна и цветных сплавов — одни составы, для сталей и нержавеющих сплавов — другие, с покрытием или без.
Какой радиус при вершине выбрать для чистовой обработки?
Для чистового точения с требованием шероховатости Ra 0,8–1,6 мкм применяют пластины с радиусом 0,4 мм. При получистовой обработке используют радиус 0,8 мм, обеспечивающий компромисс между стойкостью и качеством поверхности.
Совместимы ли пластины ГОСТ 19051-80 с державками импортного производства?
Совместимость определяется типоразмером и формой крепёжного отверстия. При совпадении посадочных размеров с системой крепления державки пластина устанавливается без доработок. Необходимо сверять обозначение типоразмера с каталогом державки.
Как определить момент замены пластины при обработке?
Критерий — износ по задней поверхности 0,3–0,6 мм, появление характерного блеска на обработанной поверхности, рост усилия резания или вибрации. При достижении предельного износа пластину поворачивают на неиспользованную вершину.
