Руководство по покупке: выбор твердосплавных пластин для металлообработки

Фрезерные, сверлильные и токарные станки Kennametal со сменными пластинами

Когда дело дошло до выбора режущего инструмента, у механиков есть три основных варианта: напаянные твердосплавные насадки, сменные инструменты с твердосплавными вставками и цельные инструменты из карбида и быстрорежущей стали. В этой статье объясняется, почему средний выбор — токарные , фрезерные и сверлильные инструменты со сменными пластинами — часто является лучшим выбором для производительной и экономичной обработки.

Помимо паяных бит

Существует карбид вольфрама (а это примерно девять десятилетий), машинисты припаивают его небольшие куски к стальным хвостовикам, а затем обтачивают острую кромку. Эти напаянные твердосплавные насадки и расточные оправки просты в изготовлении, настраиваются в зависимости от области применения и недороги. К сожалению, их эффективность зависит от навыков сварщика при пайке и шлифовке. А поскольку инструмент необходимо снимать с фрезерного или токарного станка для заточки, они также приводят к значительным и дорогостоящим простоям станка.

Не так быстро

С инструментальными насадками из быстрорежущей стали похожая история. Они существуют даже дольше, чем напайные карбиды. Они намного дешевле, чем твердосплавные, и нет необходимости в пайке — просто заточите кончик так, как хотите, и приступайте к резке. К сожалению, вы не будете резать очень долго или очень быстро, потому что быстрорежущая сталь имеет скорость резания всего в 4 раза меньше, чем у карбида вольфрама, и даже меньше по сравнению с некоторыми новыми сплавами с покрытием. Быстрорежущая сталь может подойти любителям, у которых много свободного времени, но карбид — лучший выбор для профессиональных мастерских.

Это утверждение распространяется на вращающиеся инструменты из быстрорежущей стали, такие как концевые фрезы, сверла и развертки, которые ежедневно используются в обрабатывающей промышленности. Это позор. Да, эти инструменты дешевле, чем их твердосплавные аналоги, но, как уже упоминалось, они гораздо менее износостойкие, предсказуемые и производительные. Эти факторы объясняют, почему ведущие производители режущего инструмента подчеркивают важность твердосплавного инструмента для своих клиентов и почему многие вообще перестали предлагать режущий инструмент из быстрорежущей стали.

Твердосплавные вставки и металлообработка

Это привело нас к сменным твердосплавным пластинам dcmt, рабочим лошадкам обрабатывающей промышленности. Как и в старомодных паяных инструментах, в сменных пластинах также используются небольшие кусочки карбида. Разница в том, как они крепятся. В отличие от постоянной пайки, сменный инструмент использует винт или зажим для крепления твердосплавной вставки к корпусу инструмента. Когда кромка изнашивается, ее замена занимает всего несколько секунд. Что ещё более важно, нет потери положения или необходимости «касать» инструмент. Просто удалите старую вставку, вставьте новую и приступайте к работе.

Сплав Kennametal для токарной обработки KCS10B позволяет легко идентифицировать износ. Он подходит для получистовой обработки и чистовой обработки жаропрочных сплавов на основе никеля (S3), кобальта (S2) и железа (S1). Чрезвычайно твердая износостойкая карбидная основа обеспечивает более длительный срок службы инструмента, а сверхмелкозернистая карбидная основа и более гладкое покрытие снижают трение.

Для чего используются твердосплавные вставки?

Там, где когда-то слесари и производители инструментов должны были притачивать специальные формы в своих паяных или цельных твердосплавных инструментах, теперь у них есть возможность купить готовые сменные пластины с огромным разнообразием геометрий и стилей. Нужно вырезать канавку шириной 1/16 дюйма в валу? Как насчет резьбы Acme или 45-градусной фаски по периферии детали? Эти и другие формы вставок легко доступны, шлифовка не требуется.

Сменные режущие инструменты особенно важны для станков с ЧПУ, где критически важно поддерживать постоянное вращение шпинделя. Здесь слесари полагаются на сверла со сменными пластинами — часто с протекающей через них охлаждающей жидкостью — для быстрого сверления отверстий, за которыми следуют расточные оправки со сменными пластинами для их окончательной обработки. Торцевые фрезы со сменными пластинами обрабатывают большие плоские поверхности; концевые фрезы со сменными пластинами выполняют черновую обработку карманов и вырезают пазы; индексируемые инструменты профилирования отслеживают сложные формы деталей. Мало что нельзя обработать с помощью сменных режущих инструментов.

Серия  Mill 16™ идеально подходит для большинства задач по торцевому фрезерованию чугуна с высокой скоростью подачи для повышения производительности или сокращения времени цикла.

Как выбрать твердосплавную пластину

Но как узнать, какие твердосплавные пластины и корпуса фрез купить? И почему существует так много различных марок твердосплавных пластин? Хорошие вопросы; мы начнем со второго первого. В отличие от нескольких десятилетий назад, когда у станочников было всего несколько сплавов на выбор, сейчас доступны десятки сплавов пластин, покрытий и стружколомов.

Многие из них изготавливаются для конкретных материалов или групп материалов. Например, цех по производству аэрокосмических компонентов может значительно повысить эффективность, купив твердосплавные вставки, предназначенные для прочных жаропрочных суперсплавов (HRSA), таких как Inconel или Hastelloy. То же самое верно и для медицинских мастерских, которые, как правило, режут стойкие к коррозии, биосовместимые материалы как нержавеющая сталь 316, кобальт-хромовый сплав и титан. Автопроизводители могут оптимизировать свои процессы, используя вставки, оптимизированные для чугуна и низкоуглеродистой стали, а производители нефти и газа получают выгоду от инструментов, которые превосходны для дуплексной стали.

Эта таблица системы нумерации из каталога Kennametal Innovations представляет собой руководство по широкому ассортименту токарных пластин компании. Аналогичные рекомендации предлагают и другие производители.

Случай общего назначения

Проще говоря, если есть сплав, велики шансы, что для его резки доступен специальный сплав карбида. Тем не менее, некоторые мастерские обрабатывают алюминий в один день, чугун на следующий, а титан на следующий день, часто в небольших количествах. Означает ли это, что им нужно раздуть свой склад инструментов десятками и десятками различных марок твердосплавных пластин и геометрий, многие из которых будут использоваться только время от времени?

Возможно нет. Точно так , как нет недостатка в сменных твердосплавных инструментах, оптимизированных для определенных материалов, также нет недостатка в отличных режущих инструментах общего назначения. Они представляют собой золотую середину между производительностью и только что упомянутым раздуванием инструментальной кроватки. Тем не менее, решение пойти по маршруту, специфичному для конкретного материала, является деликатным балансированием: если работа будет выполняться на станке более нескольких дней или обязательно вернется через месяц или два, это почти всегда смысла покупать твердосплавные вставки, предназначенные для этого материала.

Выбор подходящей твердосплавной пластины

Последнее, но не менее важное, это вся тема номенклатуры вставок. Это глубокая тема, наполненная исключениями и правилами для конкретных режущих инструментов. Несмотря на это, большинство производителей следуют системам идентификации инструментов ANSI или ISO (а иногда и обеим). Мы не будем вдаваться в подробности , за исключением того, что он использует буквенно-цифровой код для указания формы пластины (круглая, квадратная, треугольная и т. д.), угла зазора (от нейтрального до положительного), допуска (некоторые пластины прессуются до нужного размера). , как другие отшлифованы), размер установочного отверстия (если есть) и метод зажима, его размер и толщина, радиусы углов и различные другие определяющие характеристики (см. таблицу выше для примера).

Однако, помимо сложных систем наименования, выбор подходящей пластины для вашего приложения обработки не так сложен, как сможет показаться. Это связано с тем, что производители режущего инструмента разработали онлайн-консультанты по инструментам, которые помогают машинистам и программистам пройти через процесс выбора инструмента. Например, NOVO от Kennametal предлагает пользователям ответить на вопросы о процессе удаления металла (фрезерование, токарная обработка или обработка отверстий), используемом станке, материале заготовки и объеме съема, а также ожидаемой глубине резания. Затем он генерирует стратегию обработки вместе с рекомендациями по пластинам и держателям, информацией для заказа, доступностью продукта, рекомендациями по подаче или скорости и т. д.

Короче говоря, выбор твердосплавных пластин намного проще, чем когда-то, даже несмотря на то, что количество вариантов режущего инструмента выросло в геометрической прогрессии со времен напаянных твердосплавных и быстрорежущих резцов. Загрузите каталог , войдите в систему NOVO или позвоните местному представителю режущего инструмента . Вы будете делать чипсы в мгновение ока.