Как правильно выбрать твердосплавные пластины: полное руководство

В этом руководстве рассматриваются все основные аспекты, которые следует учитывать при выборе подходящих твердосплавных пластин.

От определения, свойств, характеристик, класса материала до сертификации — здесь вы найдете всю необходимую информацию.

Давайте сразу перейдем к делу:

Я. Что такое твердосплавные пластины?

Рисунок 1. Твердосплавная вставка

Это режущие инструменты, используемые для точной обработки различных металлов, таких как чугун, сталь, углерод, цветные металлы и жаропрочные сплавы.

Твердосплавные пластины являются индексируемыми, что означает, что вы можете заменять, вращать или переворачивать их, не нарушая общего режущий инструмент геометрия.

Кроме того, эти инструменты являются съемными, то есть они не приварены и не припаяны к корпусу инструмента.

Вы можете использовать эти режущие инструменты на высокой скорости, что позволяет быстрее обработка что обеспечивает лучшую отделку поверхности материала.

Важно убедиться, что вы выбрали подходящую твердосплавную пластину для соответствующего обрабатываемого материала.

Это помогает сократить количество случаев повреждения вставки, машин, а также рабочего места.

Эти режущие инструменты выпускаются в большом разнообразии стилей, размеров и классов.

II. Как определить твердосплавные пластины

Рисунок 2 Типы твердосплавных пластин

В идеале вы можете идентифицировать твердосплавную вставку с помощью Система кодов токарного инструмента ISO.

Это относительно простая система стенографии, охватывающая все элементы, которые вам следует знать.

Суть идентификации твердосплавных пластин с помощью системы заключается в том, что она позволяет вам точно знать, какая деталь вам нужна при заказе.

Данный код ISO основан на метрической системе с измерениями в миллиметрах.

Процесс идентификации твердосплавных пластин начинается с присвоения им определенного кода.

Эти коды представляют собой комплексные системы, облегчающие идентификацию нужного инструмента, а не обязательно случайные буквы и цифры.

Каждая буква или цифра в коде соотносится со следующими фразами:

Метод зажима вставки
Вставить форму
Стиль держателя
Угол зазора вставки
Рука держателя инструмента
Высота стержня
Ширина хвостовика
Длина держателя
Длина режущей кромки

Каждый элемент влияет на процесс кодирования, что упрощает идентификацию твердосплавной пластины.

Поняв систему инструментов Turing ISO, вы сможете быстро определить нужную твердосплавную пластину.

Система предоставляет универсальную основу, которую вы можете использовать для точной идентификации твердосплавной пластины, которую вы используете или хотите купить.

Выбрать нужную твердосплавную пластину становится проще, если вы знаете ее конкретный идентификационный код.

III. Типы твердосплавных пластин

Твердосплавные пластины выпускаются в большом ассортименте и подходят для различных сфер применения.

К распространенным типам относятся следующие:

Токарные твердосплавные пластины
Резьбовые твердосплавные пластины
Твердосплавные пластины для обработки канавок
Фрезерные твердосплавные пластины
Сверлильные твердосплавные пластины
Твердосплавные расточные пластины

IV. Основные соображения по выбору правильных твердосплавных пластин

При выборе правильных твердосплавных пластин необходимо учитывать несколько параметров.

В конечном итоге эти факторы определяют, сможете ли вы добиться хорошей производительности обработки и контроля стружки для получения желаемых результатов.

Вот основные параметры, которые следует иметь в виду:

а) Геометрия твердосплавной вставки

Геометрии можно разделить на три основных стиля в зависимости от принципа действия.

Эти стили включают в себя

Черновая обработка – это сочетание большой глубины резания и скорости подачи, подходящее в основном для операций, требующих максимальной надежности режущей кромки.
Средний – Идеально подходит для средних операций и легкой черновой обработки. Скорость подачи и широкий диапазон комбинаций глубины резания.
Чистовая обработка – Подходит для операций с небольшой глубиной резания и относительно низкими скоростями подачи. Подходит для операций, требующих низких сил резания.

б) Марка твердосплавной вставки

В первую очередь класс вставки обычно определяется на основе следующих факторов:

Материал компонента
Метод обработки (Чистовая, средняя, черновая)
Условия обработки: хорошие, средние или сложные.

Технически геометрия и марка инструмента дополняют друг друга.

Например, прочность сплава может компенсировать недостаток прочности геометрии твердосплавной пластины.

в) Форма твердосплавной вставки

При выборе формы твердого сплава важно убедиться в том, что он соответствует требуемому углу входа инструмента.

Всегда старайтесь выбирать максимально возможный угол наклона носа, чтобы обеспечить надежную установку.

Однако это должно быть сбалансировано с учетом вариативности разрезов, которую необходимо выполнить.

В идеале большой угол носа обеспечивает прочность, но требует большей мощности машины. Кроме того, он имеет большую склонность к вибрации.

С другой стороны, малый угол наклона носа относительно слаб и обеспечивает небольшое зацепление режущей кромки.

Поэтому он, как правило, более чувствителен к различным воздействиям тепла.

г) Размер твердосплавной вставки

Всегда выбирайте размер твердосплавной пластины в зависимости от конкретных потребностей применения и пространства для режущих инструментов в месте применения.

Относительно большой размер вставки обеспечивает лучшую устойчивость.

Для тяжелой обработки требуются твердосплавные пластины размером более IC 25 мм.

При выборе правильного размера твердосплавной пластины всегда определяйте наибольшую глубину резания.

При определении державки инструмента, глубины резания и технических характеристик станка следует учитывать длину реза.

д) Материал для обработки

Твердосплавные пластины применяются для обработки различных типов материалов.

Поэтому вам необходимо убедиться, что вы выбрали правильный инструмент, подходящий для конкретного материала.

Некоторые из этих материалов включают следующее:

Алюминий
бронза
Закаленная инструментальная сталь
Мягкая инструментальная сталь
Нержавеющая сталь
Чугун
Цветные металлы
Жаропрочный сплав. Титановый сплав.
Материалы высокой твердости

е) Тип станка

Станки, используемые с твердосплавными пластинами, также представлены в большом ассортименте.

Наиболее часто используемые из них включают в себя: швейцарский тип, токарный станок с ЧПУ, 5 осей, токарный станок, токарный станок, обычные VMC и другие.

В. Факторы, которые следует учитывать при выборе подходящего производителя твердосплавных пластин

Вот основные элементы, которые необходимо учитывать при выборе подходящего производителя твердосплавных пластин.

Рисунок 3. Твердосплавные пластины

* Богатый опыт

Всегда выбирайте компанию с относительным опытом работы в этой отрасли.

В идеале, производитель с богатым опытом является дополнительным преимуществом, поскольку вы уверены, что получите правильный тип инструмента, отвечающий вашим потребностям.

* Продвинутое оборудование

Идеальная компания по производству твердосплавных пластин должна иметь превосходное оборудование и мощности для производства этих инструментов.

Рассмотрим производителя, который разумно инвестирует в НИОКР, квалифицированные человеческие ресурсы и высокопроизводительную линию с ЧПУ.

* Широкое разнообразие

Различные области применения твердосплавных пластин требуют различных форм, размеров и конструкций.

Найти производителя, способного производить широкий ассортимент, выгодно, поскольку это повышает удобство.

Кроме того, это облегчает вам выбор правильного типа, соответствующего вашим конкретным требованиям к инструментальной области применения.

* Быстрое время выполнения

Необходимо учитывать среднее время, которое производитель тратит на изготовление твердосплавных пластин, при этом все факторы остаются неизменными.

Выбирайте компанию с надежной и качественной цепочкой поставок. Это гарантирует короткие сроки поставки с гарантированно качественным обслуживанием.

* Гарантия качества

Как правило, все производители твердосплавных пластин должны соблюдать определенные стандарты качества в зависимости от целевого рынка.

Всегда выбирайте компанию, которая соответствует всем необходимым стандартам обеспечения качества.

* Послепродажное обслуживание

Использование твердосплавных пластин может оказаться немного технически сложным, поскольку для этого требуется использование разных станков и, следовательно, разные настройки.

Поэтому вы можете рассмотреть надежного производителя, который готов предоставить обоснованные рекомендации по рабочим процедурам этих инструментов.

Вы также можете рассмотреть компанию, которая может направить своих представителей для изучения проблем, с которыми вы можете столкнуться при использовании инструментов.

* Обозначения ANSI правых твердосплавных пластин

Американский национальный институт стандартов (ANSI) разработал систему кодирования, состоящую из цифр и букв.

По сути, буквенно-цифровое обозначение описывает размеры, форму и другие основные параметры твердосплавных пластин.

* Вставить форму

В идеале твердосплавные пластины изготавливаются в различных конструкциях, размерах, формах и толщинах.

Существует 16 стандартных форм сменных пластин.

Каждая из этих фигур обозначается заглавными буквами.

Форма может быть круглой, чтобы максимизировать прочность кромки.

Кроме того, он может иметь ромбовидную форму, что позволяет использовать острые концы для резки тонких деталей.

Более того, форма может быть восьмиугольной, чтобы увеличить количество различных кромок, применяемых как одна кромка после износа одной.

Например, буква A символизирует параллелограмм 85°, C обозначает ромб 80°, а H означает шестиугольник.

* Распродажи

Его также называют значением угла наклона.

Эти углы представляют собой разницу от 90°, измеренную в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, полученную из угла между боковой поверхностью и верхней поверхностью пластины.

Многие твердосплавные пластины имеют выемки на стенках.

Тем не менее, зазор предотвращает трение стенок твердосплавных пластин о деталь, что приведет к ухудшению качества обработки.

Однако для черновой обработки обычно используют токарные пластины с задним углом 0°.

Стандарт ANSI B212.12-1991 описывает девять углов наклона, все они обозначены заглавными буквами.

Однако в стандарте ANSI B212.4-2002 была добавлена еще одна заглавная буква «О».

Обозначает другие углы наклона для новых конструкций сменных пластин.

* толерантность

В основном описывает уровень точности твердосплавной пластины в процессе обработки.

Индексируемость твердосплавных пластин контролируется четырнадцатью классами точности.

Буквы A, B и T обозначают допуски размеров (± от номинала).

Размер A — номинальная вписанная окружность (IC) твердосплавной пластины.

С другой стороны, размер T — это толщина вставки.

Размер B — высота твердосплавной пластины для треугольной, пятиугольной и трехгранной форм.

Для остальных многоугольников размер B обозначает расстояние, измеренное по биссектрисе угла закругления и калибровочного валика номинального IC.

* Тип

Этот элемент обозначается заглавной буквой, указывающей на различия в конструкции твердосплавной вставки.

Некоторые из этих отличий включают зенковки, наличие крепежных отверстий и особые особенности на передних поверхностях.

* Размер

Это числовое значение, описывающее длину режущей кромки твердосплавной пластины.

Размер обозначается одно- или двузначным числом, которое указывает величину вписанной окружности.

Эта позиция также обозначает количество восьмых дюйма в номинальном размере IC.

О размерах длины и ширины прямоугольника и параллелограмма

* Толщина

Это значение, описывающее толщину вставки.

Это шестая позиция со значащим одно- или двузначным числом, обозначающим количество шестнадцатых долей дюйма толщины твердосплавной пластины.

Однако это может быть однозначное число, когда количество шестнадцатых долей дюйма в толщине является целым числом.

* Конфигурация точки резки

Он описывает радиус вершины твердосплавной пластины.

Для снижения ненужной вибрации рекомендуется выбирать твердосплавные пластины с радиусом при вершине, меньшим глубины резания.

К другим не менее важным позициям относятся: подготовка кромки, размер руки и фаски.

* Использование твердосплавных пластин

Твердосплавные пластины широко применяются в различных областях, связанных с обработкой металлов.

Тем не менее, фактическое использование этих инструментов зависит от ряда факторов, таких как геометрия, режущая кромка и режим работы.

Ниже перечислены некоторые из распространенных твердосплавных пластин:

Нарезание резьбы
Бурение
Проточка канавок
Скучный
Поворот
Отрезка и разделение
Фрезерование
Зубофрезерование
Резка

VI. Как изготавливаются твердосплавные пластины

Твердосплавные пластины изготавливаются в различных геометрических формах, адаптированных под каждую область применения.

Поэтому процесс изготовления достаточно интенсивен, чтобы обеспечить необходимую точность и размеры.

Вот этапы изготовления этих режущих инструментов:

Рисунок 4. Процесс изготовления твердосплавных пластин

Вставка в основном изготавливается из карбида вольфрама и кобальта в разных пропорциях, а исходная форма сырья — порошок. Подготовленное сырье помещается в контейнеры весом в несколько сотен килограммов для получения различных порошков. В цехе сухое сырье смешивается с этанолом и водой для образования смешанного растворителя, который представляет собой серую пульпу с консистенцией, похожей на йогурт. После того, как пульпа высушена, образец отправляется в лабораторию для проверки качества. Эти порошки состоят из множества частиц диаметром 20-200 мкм, которые очень малы (диаметр волоса составляет 50-60 мкм).

* Контейнер

Эти порошки упаковываются в барабан объемом около 80 кг и передаются на штамповочный станок, используемый для изготовления вставок. Оператор устанавливает штампы (штампы для штамповки различных вставок) в станок и отлаживает их, а затем вводит номера заказов в компьютер. После вышеуказанных шагов штампы будут заполнены порошком в соответствии с информацией заказа. Давление штамповки каждой вставки составляет 12 тонн, а вес каждой вставки будет взвешиваться станком под наблюдением оператора. На этом этапе вставки очень хрупкие и легко ломаются.

* Машина для штамповки вставок и штампованные вставки

Штампованные вставки необходимо нагреть в печи для спекания, чтобы закалить их. Печь для спекания может обрабатывать тысячи вставок одновременно. Порошок штампованной вставки нагревается примерно до 1500°C в процессе продолжительностью до 13 часов и расплавляется в цементированный карбид, материал с чрезвычайно высокой твердостью. Коэффициент усадки в процессе спекания составляет около 50%, поэтому размер вставки после спекания составляет всего половину от первоначального размера.

* Печь для спекания

После завершения проверки качества верхняя и нижняя части вставок будут отшлифованы до требуемой толщины. Поскольку карбид вольфрама очень твердый, его необходимо отшлифовать промышленным алмазом.

* Полный цикл шлифования

После достижения необходимой толщины требуется дополнительная шлифовка для получения точной геометрии и размеров. Для соответствия чрезвычайно строгим требованиям к допускам используется 6-осевая шлифовальная пластина.

* Семинар по пассивации

После шлифования вставки будут очищены, пассивированы и покрыты. Чтобы избежать попадания жира или пыли, при работе со вставками на этом этапе необходимо надевать перчатки. Вставки помещаются на держатель поворотного стола, а затем отправляются в печь для нанесения покрытия с более низким давлением. После нанесения покрытия лезвия приобретают разные цвета.

* Оборудование для нанесения покрытий

Завершение нанесения покрытия означает, что процесс производства лезвия завершен. Затем они снова будут отправлены в комнату инспекции для последней процедуры. Перед упаковкой сотрудники инспекции тщательно проверят все рабочие части вставок через электронную лупу высокой четкости, чтобы убедиться, что качество соответствует требованиям, проверят на наличие синяков, трещин, дефектов и т. д., а также проверят чертежи и номера партий. После проверки вставки будут отправлены в упаковочный цех, промаркированы лазером правильными материалами, а затем будут упакованы в маркированную упаковочную коробку. Наконец, упакованные вставки будут отправлены на склад. Сотрудники запишут и запишут все продукты и спецификации в компьютер. Весь процесс производства завершен.

VII. Стоимость приобретения твердосплавных пластин

При покупке твердосплавных пластин цена является одним из основных параметров, которые следует учитывать.

Конечно, фактическая стоимость этих компонентов определяется множеством переменных.

Например, конкретный тип приобретаемых вами твердосплавных пластин влияет на точную стоимость, которую вы заплатите при покупке.

Это с точки зрения геометрии, формы, размера и марки компонента.

Другим определяющим элементом стоимости твердосплавных пластин является количество.

Большинство производителей обычно предоставляют более выгодные скидки на большие объемы, чем на меньшие.

Кроме того, конкретный материал, используемый для изготовления твердосплавных пластин, также определяет фактическую стоимость.

Эти компоненты изготавливаются из широкого спектра марок материалов. Таким образом, цена, вероятно, будет варьироваться в зависимости от качества конкретного материала.

Кроме того, стоимость приобретения твердосплавных пластин определяется конкретным производителем, у которого вы приобретаете инструмент.

Конечно, разные компании имеют разную ценовую политику в отношении покупки этих компонентов. Wodenco гарантирует клиентам лучшую цену на основе лучшего качества.

VIII. Материалы для твердосплавных вставок

Конструктивные конфигурации этих твердосплавных пластин включают в себя корпус со сменными режущими элементами, поэтому их называют индексируемыми пластинами.

Как правило, для обработки заготовки материал инструмента должен быть тверже материала заготовки.

Суть заключается в том, чтобы гарантировать, что материал выдерживает термические и механические нагрузки, а также окисление.

Кроме того, инструментальные материалы должны отвечать определенным требованиям прочности, твердости, термической и окислительной стойкости.

Это помогает обеспечить приемлемый срок службы инструмента в соответствии с требуемыми стандартами.

Обычно мы производим различные типы различных материалов в зависимости от желаемого применения инструмента.

Поэтому при выборе идеального материала для инструмента важно учитывать конкретное предполагаемое использование.

Основным материалом для изготовления твердосплавных пластин является карбид.

Однако существует множество групп инструментальных материалов, используемых для изготовления различных твердосплавных пластин.

Некоторые из этих материалов включают следующее:

Твердый сплав
Быстрорежущая сталь (HSS)
Кермет
Керамика
Нитрид кремния
Кубический нитрид бора
поликристаллический алмаз (PCD)

Основными типами твердого сплава, используемыми для изготовления пластин, являются карбид вольфрама и титана.

Каждая группа включает различные типы, обычно называемые марками инструментальных материалов или просто марками: карбид тантала и карбид вольфрама.

IX. Инструменты и принадлежности с твердосплавными вставками

При использовании твердосплавных пластин существуют и другие принадлежности, которые также имеют решающее значение для достижения наилучших результатов.

Эти инструменты и принадлежности всегда используются вместе с твердосплавными пластинами во время конкретной операции по обработке заготовки.

К наиболее распространенным из них относятся следующие:

Сиденье – Это относится к куску карбида, похожему по размеру на вставку, которую он поддерживает. Обычно он размещается между вставкой и дном пакета, где вставка из карбида вставляется в держатель инструмента.

Держатели – Этот компонент поддерживает твердосплавные вставки, что обеспечивает его прочность и жесткость, сводя к минимуму прогиб и возможную вибрацию во время работы.

Расточные оправки – Они относятся к цилиндрическим пруткам для внутренней обработки, в частности для изготовления точных отверстий в заготовках.

Их можно найти из различных материалов, таких как сталь, твердый сплав и сталь, армированная карбидом.

Сверлить – Это цилиндрический вал с коническим режущим наконечником с одной или несколькими винтовыми канавками, предназначенный для отвода стружки из заготовки.

X. Сравнение положительных и отрицательных твердосплавных пластин

Рисунок 5. Вставки Wodenco Carbide

Основное различие между положительными и отрицательными твердосплавными пластинами заключается в заднем угле.

В первую очередь, отрицательные твердосплавные пластины имеют нулевой угол зазора. Положительные пластины, с другой стороны, всегда имеют угол зазора в диапазоне от 1 до 90°.

Разумеется, в кодах пластин первая буква обозначает форму пластины, а вторая буква кода указывает угол наклона.

Твердосплавная пластина с кодом CCMT120206 в таблице описаний показывает, что вторая буква «C» указывает на ее задний угол, равный 7°.

В данном случае угол больше 0°, что делает пластину положительной твердосплавной.

Аналогично, вставка с кодером VNMG160804 показывает, что вторая буква — «N».

В таблице описаний вы найдете «N», задний угол равен 0°, что означает, что это негативная твердосплавная пластина.

Суть в том, что код твердосплавной пластины с буквой «N» напрямую означает, что это твердосплавная пластина.

С другой стороны, все остальные твердосплавные пластины без буквы «N» на второй позиции являются положительными пластинами.

К некоторым особенностям позитивных твердосплавных пластин относятся односторонность, боковой зазор и низкие силы резания.

Он также является идеальным выбором для внутренней и наружной токарной обработки относительно тонких деталей.

Напротив, негативные твердосплавные пластины имеют двух- или одностороннюю зазорность, нулевое резание, тяжелые условия резания и высокую прочность режущей кромки.

XI. Процессы и материалы покрытия твердосплавных пластин

Покрытие твердосплавных пластин является неотъемлемым элементом повышения эффективности, производительности и долговечности этих режущих инструментов.

Приобретая твердосплавные пластины с покрытием, вы можете быть уверены в том, что получаете инструмент с повышенной износостойкостью и возможностью работы на высоких скоростях и подачах.

Однако именно использование правильного типа покрытия гарантирует вам желаемый результат.

Для нанесения покрытий используются два основных метода: химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и физическое осаждение из паровой фазы (PVD).

Покрытие CVD основано на химических реакциях в относительно испаренной среде.

С другой стороны, PVD использует распыление материала.

Процесс PVD представляет собой сравнительно низкотемпературный процесс, обеспечивающий более мелкую зернистую структуру, устойчивую к образованию трещин, с низким коэффициентом трения.

Следовательно, твердосплавные пластины с покрытием PVD могут иметь более острые режущие кромки.

Температура процесса осаждения различает покрытия PVD и CVD.

Развитие технологий позволяет комбинировать методы CVD и PVD для покрытия твердых сплавов с целью регулирования свойств покрытия.

Характерно, что типы покрытий CVD обладают превосходной стойкостью к образованию наростов на кромках и эффективны на более низких скоростях.

Кроме того, они отлично подходят для вязких материалов, а также для операций резьбонарезания и отрезания. Более того, этот тип покрытия позволяет легко идентифицировать конкретные углы твердосплавных вставок, которые были использованы.

С другой стороны, покрытия PVD эффективны для жаропрочных сплавов, нержавеющей стали и концевых фрез.

Его можно использовать для широкого спектра операций, включая точение, фрезерование и сверление.

XII. Стандартные сертификаты твердосплавных пластин

Их довольно много как на национальном, так и на международном уровне.

В большинстве случаев конкретная стандартная сертификация твердосплавных пластин основана на конкретном целевом рынке.

Тем не менее, к общим областям применения относятся следующие:

ИСО 883:2013

В настоящем стандарте указаны размеры твердосплавных пластин с закругленными углами без крепежных отверстий.

Такие вставки предназначены, прежде всего, для установки с помощью верхнего зажима на расточные и настроечные инструменты.

ANSI B212.4-2002

Американский национальный институт стандартов контролирует разработку добровольного консенсуса для различных продуктов, включая твердосплавные пластины.

В частности, стандарт ANSI B212.4-2002 описывает технические характеристики сменных пластин, включая минимальные требования к их изготовлению.

Сертификация CE

Это знак стандарта качества, подтверждающий соответствие твердосплавных пластин установленным требованиям по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды.

Эта стандартная сертификация является общепринятой для продукции на рынке Европейского Союза. Однако она применима и на других рынках.

XIII. Лучший способ доставки твердосплавных пластин

При импорте твердосплавных пластин из Китая вы можете использовать различные способы доставки их в пункт назначения.

В основном, идеальный способ доставки будет зависеть от ваших предпочтений и бюджета.

Однако твердосплавные пластины относительно легкие.

Поэтому наилучшим способом доставки будет авиаперевозка.

Это относительно доступно, безопаснее и удобнее для отправки этих товаров. Кроме того, получение вашего груза также займет несколько дней.

Кроме того, вы можете рассмотреть возможность экспресс-доставки, особенно если вам срочно нужны эти товары.

Экспресс-доставка дороже авиаперевозок. Но вы гарантированно получите посылку в течение 72 часов в выбранном вами месте выдачи.

В компании WODENCO мы специализируемся на обработке очень точных твердосплавных пластин, используя высококачественные материалы для удовлетворения динамических требований применения в вашей отрасли.

В зависимости от ваших индивидуальных требований компания WODENCO совместно с вашей командой изготовит идеальную твердосплавную пластину.

Свяжитесь с нами сейчас для всех ваших твердосплавных пластин из Китая.