Как выбрать твердосплавные пластины?

Что такое твердосплавные пластины?

В современной металлообработкетвердосплавные вставкиявляются основными инструментами для повышения эффективности обработки и обеспечения точности обработки. Твердосплавные вставки обычно изготавливаются путем спекания частиц карбида вольфрама высокой-твердости с металлической связкой при высокой температуре и давлении. Их твердость намного выше, чем у быстро-быстрорежущей стали (HSS), а также они обладают превосходной прочностью и устойчивостью к сколам, что позволяет им справляться с высокими-скоростными и-нагрузками при резке.

• Высокая твердость:износостойкий-устойчивый, подходит для-высокоскоростной резки
• Высокая прочность:Не легко сломается, адаптируется к тяжелой резке и ударам.
• Устойчивость к высоким температурам:Он нелегко размягчается и деформируется в процессе резки.
• Доступны несколько вариантов покрытия:повышает износостойкость, уменьшает прилипание и продлевает срок службы инструмента.
• Несколько форм и размеров:подходит для точения, фрезерования, сверления и других методов обработки.
• Индексируемый дизайн:Одно лезвие можно использовать несколько раз, что снижает затраты.

Твердосплавные пластины широко используются в различных процессах обработки, таких как токарная, фрезерная и сверлильная обработка, и являются незаменимыми инструментами в современной обработке на станках с ЧПУ, изготовлении пресс-форм и производстве высокоточных-деталей. Однако типы, марки, формы и покрытия пластин, представленных на рынке, различаются, что делает выбор подходящих пластин серьезной проблемой для инженеров и специалистов по закупкам.

Выбор правильных твердосплавных пластин может значительно повысить эффективность обработки, продлить срок службы инструмента, снизить производственные затраты и обеспечить точность размеров и качество поверхности обрабатываемых деталей.

Общие сведения о марках твердосплавных пластин

Марка режущего инструмента является классификационным стандартом для совокупности свойств (твердости, ударной вязкости, износостойкости и т. д.) твердосплавных материалов режущего инструмента. Он определяет нагрузку и скорость износа, которые режущий инструмент может выдержать во время резки, и является основным фактором, влияющим на производительность резания и срок службы инструмента. Разные сорта имеют свои уникальные характеристики:

• серия P: Высокая твердость, умеренная вязкость, подходит для общей прецизионной обработки, с балансом между износостойкостью и способностью против-сколов.
• серия М: Высокая прочность, способность выдерживать определенные удары во время обработки, умеренная износостойкость и относительно стабильная прочность кончика.
• серия К: Отличная износостойкость, но относительно низкая прочность, подходит для применений, требующих стабильной резки в течение длительного времени.
• серия Н: острый режущий кончик, малая скорость резания, сбалансированная прочность и износостойкость, подходят для условий обработки с легкими-нагрузками.
• серия S: высочайшая прочность, выдерживает большие удары и резку при высоких-нагрузках, но износостойкость немного ниже, чем у серии K.
• серия H: Общие характеристики хорошо-сбалансированы и подходят для сценариев обработки, требующих как стойкости инструмента, так и стабильности резания.

При выборе твердосплавных пластин следует уделять внимание балансу между твердостью, ударной вязкостью, износостойкостью и прочностью вершины, а не просто стремиться к высокой твердости или высокой ударной вязкости. Соответствующее сочетание сплавов позволяет сохранить стабильность инструмента в различных условиях обработки, продлить срок службы инструмента и повысить эффективность обработки.

Укажите материалы для обработки

Первый шаг в выборетвердосплавные вставкиЭто понимание типа материала, который вы будете обрабатывать. Значительные различия в твердости, ударной вязкости, теплопроводности и режущих свойствах напрямую влияют на выбор сплава пластины, покрытия и геометрии.

Сталь (углеродистая сталь/легированная сталь)

Высокое тепловыделение во время обработки может легко привести к износу инструмента или сколам. Рекомендуется использовать инструменты серии P-, часто с покрытием TiN или TiAlN, чтобы сбалансировать износостойкость и прочность. Для сталей высокой-твердости необходимо контролировать параметры резания, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на кончик инструмента.

Нержавеющая сталь

Во время обработки режущий инструмент может заедать, что приводит к образованию наростов на кромке. Поэтому следует выбирать пластины серии M-, а антипригарным покрытиям (таким как TiAlN или AlTiN) следует отдавать приоритет. При обработке тонкостенных-или прецизионных деталей можно использовать легкую-форму режущей пластины, чтобы уменьшить колебания и улучшить качество поверхности.

Чугун

Твердый и хрупкий, с высокой износостойкостью. Пластины серии K-обладают высокой износостойкостью. Пластины общего-назначения можно выбирать для серого чугуна, а пластины с высокой защитой от-выкрашивания следует выбирать для ковкого чугуна, при этом следует обращать внимание на параметры резания, чтобы снизить вибрацию.

Цветные-черные металлы (алюминий, медь и т. д.)

Режется быстро, но имеет тенденцию прилипать к инструменту. Рекомендуется использовать пластины серии N-; обратите внимание на остроту наконечника и конструкцию эвакуации стружки, чтобы избежать засорения. При обработке тонкостенных-алюминиевых деталей необходимо соответствующим образом уменьшать глубину резания, чтобы предотвратить деформацию.

Жаропрочные-сплавы и титановые сплавы

Процесс обработки сложен, температура резания высока, а режущие пластины склонны к сколам или термическому повреждению. Пластины серии S- являются наиболее подходящими, но требуют использования высокоэффективной охлаждающей жидкости-и строгого контроля скорости резания и подачи.

Тщательно анализируя обрабатываемые материалы, мы можем не только быстро сузить выбор режущего инструмента, но и избежать затрат методом проб и ошибок при реальной обработке, обеспечив стабильную работу режущего инструмента.

Четко определите метод обработки

Помимо самого материала, метод обработки также имеет решающее значение для выбора твердосплавных пластин. Различия в силах резания, стабильности и методах удаления стружки в разных процессах определяют различную ориентацию геометрии пластины, конструкцию переднего угла и прочность кромки.

Поворот

Токарные операции предъявляют высокие требования к устойчивости и виброустойчивости режущих пластин, особенно при обработке наружных диаметров, торцов и контуров. Обычные ромбовидные пластины (например, 80 градусов, 55 градусов или 35 градусов) обеспечивают баланс между гибкостью резания и прочностью кромки, что делает их подходящими для большинства общих токарных операций.

При обработке длинных валов или тонких заготовок следует отдавать предпочтение пластинам с отрицательным передним углом или усиленным наконечником, чтобы снизить риск вибрации и выкрашивания за счет повышения прочности режущей кромки. Для чистовой обработки или резания небольшой-массы можно использовать пластины с положительным передним углом, которые имеют меньшее сопротивление резанию и помогают улучшить качество поверхности и стабильность размеров.

Фрезерование

Во время фрезерования режущая пластина должна неоднократно входить и выходить из зоны резания, что требует высокой способности удаления стружки и ударопрочности режущей кромки. Для легкой обработки или чистовой обработки можно выбрать геометрию пластины с положительным передним углом и острой режущей кромкой, чтобы уменьшить силы резания и свести к минимуму деформацию тонко-деталей.

При высокоскоростном-фрезеровании или обработке с большой-подачей обычно используются пластины с отрицательным или сложным передним углом, чтобы повысить прочность кромки и износостойкость, а также продлить срок службы. При обработке глубоких канавок или сложных полостей также необходимо учитывать толщину пластины и конструкцию заднего угла, чтобы обеспечить достаточную жесткость и припуск на резание.

Бурение

Сверлильные вставки должны одновременно выдерживать большие осевые и боковые нагрузки, что предъявляет более высокие требования к геометрической стабильности вставок. Обычно используемые специализированные пластины для сверления, а также пластины с клиновой или треугольной структурой помогают распределить режущую нагрузку и снизить риск образования сколов.

При обработке глубоких отверстий особенно важны угол режущей кромки и конструкция стружечной канавки пластин. Они должны сочетаться с разумным передним углом и остротой, чтобы обеспечить плавное удаление стружки. В то же время использование СОЖ для контроля нагрева при резке имеет важное значение для стабилизации точности диаметра отверстия и продления срока службы пластины.

Определение метода обработки и его дальнейшее уточнение с учетом геометрии, типа переднего угла и структуры режущей кромки режущего инструмента может помочь инженерам сделать более разумный выбор в различных условиях работы, тем самым улучшая общую стабильность обработки и уменьшая ненормальный износ, что особенно ценно в прецизионных деталях и массовом производстве.

Требования к точности и эффективности обработки

Точность и эффективность обработки напрямую влияют на производственные затраты и срок службы инструмента. К различным заготовкам предъявляются существенно разные требования к чистоте поверхности, точности размеров и времени производственного цикла.

Высокоточные-детали:Требуется высокая стабильность лезвия, включая острый кончик, стабильную геометрию и равномерное покрытие для предотвращения вибрации или деформации во время обработки. Подходит для деталей аэрокосмической промышленности, обработки пресс-форм или прецизионных деталей валов.

Для деталей большой-объемной или грубой-обработки:больше внимания уделяется долговечности инструмента и эффективности резания. Пластины с высокой износостойкостью и соответствующим сплавом можно выбрать, чтобы сбалансировать скорость резания и срок службы пластин, сократить частоту замены пластин и увеличить время производственного цикла.

В смешанных сценариях обработки, когда выполняется черновая обработка, а затем чистовая обработка, различные пластины могут использоваться вместе. Пластины для черновой обработки обладают высокой износостойкостью, а пластины для чистовой обработки имеют высокую чистоту поверхности, обеспечивая качество конечной детали.

Четко определив требования к точности и эффективности обработки, команды по закупкам и инженерам могут учитывать качество, эффективность и стоимость при выборе режущих инструментов, избегая проблем с обработкой или перерывов в производстве, вызванных неправильным выбором инструмента, а также предоставляя исходные данные для последующей оптимизации процесса.

Тип покрытия пластины

Покрытие играет решающую роль втвердосплавные вставки, что не только повышает износостойкость, но также повышает производительность резания и снижает температуру резания, тем самым значительно продлевая срок службы инструмента. Различные обрабатываемые материалы и условия резания предъявляют разные требования к покрытию; Распространенные типы покрытий и их характеристики следующие:

TiN (нитрид титана)

Классическое покрытие общего-назначения с хорошей износостойкостью и низким коэффициентом трения, подходящее для небольших-нагрузок и легких-операций резания. Покрытие TiN имеет золотисто--желтую поверхность, снижает адгезию между режущим инструментом и заготовкой и подходит для обработки стали и обычного чугуна.

TiAlN (нитрид титана и алюминия)

Он демонстрирует превосходную-стойкость к высоким температурам, способен выдерживать высокие температуры, возникающие при резке на-скорости, что делает его пригодным для средне- и высокой-скоростной резки стали, нержавеющей стали и некоторых легированных материалов. Покрытие TiAlN образует защитный слой оксида алюминия при высоких температурах, что еще больше увеличивает срок службы инструмента.

AlTiN (нитрид титана и алюминия)

Он обладает чрезвычайно высокой износостойкостью и способностью противостоять-сколам, что делает его особенно подходящим для обработки сплавов с высокой-твёрдостью или жаропрочных-температур. Высокая поверхностная твердость покрытия AlTiN позволяет сохранять целостность режущей части инструмента при высоких нагрузках, снижая риск сколов и поломок.

Многослойные композитные покрытия (например, TiCN/TiAlN)

Благодаря оптимизации износостойкости и прочности за счет много-слоистой структуры он подходит для обработки трудно--режущихся материалов, таких как титановые сплавы, жаропрочные-сплавы и закаленные стали. Много-слойное покрытие обеспечивает более стабильную производительность резки при высокой-скорости и глубокой-реже.

Комплексные рекомендации по выбору

При реальной обработке выбор твердосплавных пластин часто определяется не одним параметром, а комплексным компромиссом-между несколькими факторами. Разумный подход к выбору должен начинаться со «стабильной обработки», а затем постепенно стремиться к оптимизации эффективности и затрат.

• Определите приоритет обрабатываемого материала, сначала определите подходящий класс лезвия и покрытие, затем выберите соответствующую форму лезвия в зависимости от метода обработки. Правильный подбор материалов является предпосылкой обеспечения производительности и срока службы лезвия.
• Регулировку следует производить с учетом стабильности обработки. Если жесткость станка средняя или условия работы нестабильны, в первую очередь следует выбирать пластины с большей прочностью, чтобы уменьшить выкрашивание и ненормальный износ; только когда условия эксплуатации стабильны, следует рассматривать возможность повышения эффективности резки.
• Назначение режущих пластин следует различать в зависимости от этапа обработки. При черновой обработке основное внимание уделяется долговечности и удалению стружки, а при чистовой обработке основное внимание уделяется стабильности резания и качеству поверхности. Не рекомендуется использовать одну вставку для всех процессов.
• Наконец, рекомендуется выбирать модели лезвий с универсальными характеристиками и стабильными поставками, что облегчает последующую замену и оптовые закупки, а также помогает контролировать общую стоимость обработки.

Таким образом, выбор подходящих твердосплавных пластин должен основываться на глубоком понимании условий обработки, а инструментальное решение, подходящее для вашей собственной производственной системы, должно быть сформировано путем балансирования стабильности, эффективности и стоимости.

Свяжитесь с WAT Tool прямо сейчасдля точных параметров резки и рекомендаций по условиям обработки, чтобы оптимизировать параметры обработки и сделать каждый рез более эффективным и точным!