Твердосплавные концевые фрезы или HSS: что лучше?

Введение в статью

Концевые фрезы являются одними из наиболее часто используемых режущих инструментов при обработке на станках с ЧПУ, изготовлении пресс-форм и отделке металлических деталей. Будь то традиционный механический цех или высокоскоростной обрабатывающий центр с ЧПУ, материал, из которого изготовлен инструмент, напрямую влияет на скорость резания, качество поверхности, срок службы инструмента и производственные затраты.

КарбидиКонцевые фрезы из быстрорежущей сталиЭто два наиболее распространенных типа материалов режущего инструмента. Они существенно различаются по химическому составу, способу изготовления, механическим свойствам и области применения. Выбор неправильного материала может привести не только к преждевременному выходу инструмента из строя, но также к выходу из строя заготовки и повреждению машины.

Концевые фрезы HSS: символ устойчивости

Состав материала и процесс изготовления

HSS (быстро-быстрорежущая сталь) — это высоко-углеродистая инструментальная сталь, содержащая легирующие элементы, такие как вольфрам (W), молибден (Мо), хром (Cr) и ванадий (V). Благодаря термообработке закалки и отпуска HSS достигает высокого баланса твердости и ударной вязкости. Распространенные марки включают M2, M35 и M42.

• M2: общее назначение, хорошие общие характеристики и низкая цена.
• M35: добавляет 5% кобальта для улучшения термостойкости и подходит для резки нержавеющей стали.
• M42: Содержит 8% кобальта, обладает лучшей термостойкостью и может использоваться для материалов более высокой твердости.

ТТХ

• Высокая прочность: сильная ударопрочность, ее нелегко сломать.
• Средний допуск температуры резки: производительность начинает снижаться при температуре 500–600 градусов.
• Возможность перешлифовки: срок службы инструмента можно продлить путем заточки после износа.
• Высокая себестоимость: подходит для средней и низкой скорости и мелкосерийной обработки.

Твердосплавные концевые фрезы: король твердости

Состав материала и процесс изготовления

Цементированный карбид в основном состоит из карбида вольфрама (WC) и кобальта (Co) в качестве связующего, получаемого путем высоко-температурного спекания с использованием порошковой металлургии. Некоторые режущие инструменты высокого класса-также содержат такие элементы, как титан (Ti), тантал (Ta) и ниобий (Nb), чтобы повысить устойчивость к термическому растрескиванию и окислению.

• Микро-карбид: размер частиц 0,5–1,0 мкм, подходит для высокоскоростной-чистовой обработки.
• Сверхмелкозернистый-твердый сплав: частицы размером менее 0,5 мкм, более высокая твердость и более острая режущая кромка.

ТТХ

• Чрезвычайно высокая твердость: около HRA 90, позволяет легко резать материалы высокой твердости.
• Высокая термостойкость: температура резки может достигать 1000 градусов при сохранении твердости.
• Высокая износостойкость: подходит для длительной-резки на высокой-скорости.
• Высокие требования к жесткости станков: низкая прочность, необходимость избегать вибрации и ударов.

Карбид против. HSS: Производительность инструмента

Производительность в различных условиях резания

В реальном производстве различные условия резания напрямую определяют стойкость инструмента и качество обработки.HSSиКарбидимеют очевидные различия в производительности в разных условиях работы:

Высокоскоростная-резка

• Карбид: высокая твердость и высокая термостойкость. Скорость резания может легко достигать 100–300 м/мин, что подходит для высокоскоростного фрезерования с ЧПУ.

В этих условиях инструмент нелегко размягчается, и он может сохранять острую режущую кромку, обеспечивая тем самым низкую шероховатость поверхности (Ra меньше или равна 0,4 мкм).

• HSS: Из-за недостаточной термостойкости (производительность значительно падает при температуре 500-600 градусов) во время высокоскоростной резки легко происходит термическое размягчение, что приводит к затуплению или скручиванию лезвия, а также к увеличению шероховатости поверхности.

Прерывистая резка

• HSS: Высокая прочность позволяет ему выдерживать ударную нагрузку, вызванную прерыванием резания, и его нелегко расколоть. Поэтому он подходит для фрезерования отливок, содержащих включения, резки шероховатых поверхностей или прерывистого режима резания.
• Твердый сплав: могут образовываться микро-трещины или сколы под ударными нагрузками, если для повышения производительности не используется специальный класс прочности (например, твердый сплав типа K-).

Черновая и чистовая обработка

• Черновая обработка: требуется большая глубина резания и скорость подачи, а также более сильная вибрация. HSS более устойчив к ударам-и имеет низкую стоимость. Инструмент можно быстро заменить или заточить после износа.
• Отделка: требуется высокая точность и гладкая поверхность. Твердосплавные инструменты острые, могут сохранять стабильные размеры и обладают высокой износостойкостью, что делает их более подходящими для таких операций.

Твердосплавные и концевые фрезы из быстрорежущей стали

Рекомендации по выбору

• Условия работы станков: станки с низкой-жесткостью больше подходят для работы из быстрорежущей стали; ЧПУ с высокой-жесткостью позволяет в полной мере раскрыть преимущества твердосплавного сплава.
• Материал заготовки: Твердый сплав рекомендуется для твердости > 40 HRC; HSS можно использовать для стали низкой твердости или цветных-металлов.
• Партия и стоимость: выберите Carbide для больших партий и эффективности и выберите HSS для отдельных деталей или небольших партий.
• Покрытие инструмента: Покрытия TiN, TiAlN и AlTiN могут улучшить термостойкость и срок службы инструмента, особенно твердосплавного инструмента.

Конец статьи

Карбид против HSS: выбор между твердостью и ударной вязкостью — это не просто вопрос выбора между твердостью и ударной вязкостью; это требует комплексной оценки, основанной на характеристиках станка, обрабатываемых материалах, параметрах резания и масштабе производства. Концевые фрезы из быстрорежущей стали отличаются стабильностью и-экономической эффективностью, а твердосплавные концевые фрезы – это мощный инструмент для высоко-эффективной и-точной обработки. Хотя твердосплавные концевые фрезы дороже за единицу, они обеспечивают более низкие общие затраты при больших-объемных объемах и-скоростной обработке.

Если вы хотите получить индивидуальный план подбора инструмента с учетом ваших условий работы,пожалуйста, свяжитесьИнструмент ВАТ.Мы предоставим вам профессиональный анализ и эффективные решения.