твердосплавные сменные вставки представляют собой сменные режущие наконечники, используемые в таких операциях металлообработки, как точение, фрезерование и растачивание. Данное руководство представляет собой подробный справочник по твердосплавным сменным пластинам, в котором рассматриваются материалы, геометрические форматы, покрытия, технические характеристики, сравнительные характеристики, стоимость, области применения и многое другое.
Обзор твердосплавных индексируемых пластин
Индексируемые твердосплавные пластины представляют собой небольшие режущие части специальной формы/покрытия, припаянные к держателям инструментов для обработки. Ключевые атрибуты:
- Состав: Подложки из вольфрама или карбида титана (>85%)
- Геометрия: Стандартизированные ISO формы и размеры
- Покрытия: Нитрид титана (TiN), карбид титана (TiC) и др.
- Индексация: Поворот для обнажения свежих режущих кромок
- Основные характеристики: Твердость, износостойкость, термостойкость
Обладая высокой твердостью и высокой твердостью в горячем состоянии, сменные твердосплавные пластины обеспечивают более высокую скорость обработки, лучшее качество обработки и более длительный срок службы по сравнению с альтернативами из быстрорежущей стали.
Градусы Твердосплавные индексируемые вставки
Состав карбида определяет термические и механические характеристики:
| Тип класса | Описание | Основные свойства |
|---|---|---|
| C2 И C6 | Прямые карбиды вольфрама | Хорошая ударная прочность |
| C4 И C5 | Смешанные/сложные карбиды | Повышенная твердость и термостойкость |
| P Grades | Внутренние PVD-покрытия | Защита от окисления при высоких температурах резки |
| M Grades | CVD или MT-CVD покрытия | Лучшая универсальная износостойкость |
Таблица 1: Категории основных марок твердосплавных сменных пластин в зависимости от состава/покрытия
Выбор правильного соотношения твердости, типов встроенного покрытия и температуры применения определяет выбор марки для оптимального срока службы инструмента.
Форматы геометрии для вставки
Твердосплавные вставки имеют стандартные размеры и формы ANSI и ISO:
Стиль вставки
| Форма | Описание | Ключевые приложения |
|---|---|---|
| Треугольник | Токарные работы общего назначения, фрезерование, растачивание, обработка деталей | Наиболее распространенный стиль вставки |
| Ромбический | Фрезерование, сверление, нарезание резьбы с высокой подачей | Используется для изготовления фрез |
| Квадрат | От низкоскоростной обработки до прецизионного точения | Подходит для различных размеров фрез |
| Круглый | Расточные бруски, пазы, разделы | Многоцелевой тип вставки |
Таблица 2A: Распространенные геометрии и области применения пластин из твердого сплава со сменными зубьями
Параметры размера
| Размер | Спецификация |
|---|---|
| Круг с надписью | Размеры, определенные ISO/ANSI (например, IC328) |
| Толщина | Выпускаются с мелким, средним и крупным шагом |
| Углы | Определяется формой вставки |
| Краевая подготовка | Варианты фаски, радиуса точения |
Таблица 2B: Геометрические размеры вставки, углы и кромки
Стандартизированные размеры, углы и кромки сменных пластин позволяют использовать их в различных инструментальных держателях.
Покрытия для вставок
Защитные покрытия придают смазывающую способность и долговечность:
| Покрытие | Ключевые атрибуты |
|---|---|
| Карбид титана (TiC) | Термостойкость до 1000°C Отличная защита от износа |
| Нитрид титана (TiN) | Высокая твердость поверхности Средства идентификации цвета |
| Оксид алюминия (Al2O3) | Изоляционные свойства для высокой электрической/термической усталостной прочности |
| Нитрид циркония (ZrN) | Хорошая защита от заклинивания Подходит для высоких краевых нагрузок |
Таблица 3: Основные типы специальных покрытий, наносимых на сменные твердосплавные пластины
Покрытия направлены в первую очередь на повышение стойкости к окислению, абразивному износу и снижению коэффициента трения. Многослойные покрытия сочетают в себе сильные стороны.
Технические характеристики
Соответствующие показатели качества включают:
| Стандарт | Измерение | Значения |
|---|---|---|
| ISO 1832 | Твердость | 88 - 93 HRA (1600 - 2000 HV) |
| ISO 3685 | Предел прочности при поперечном разрыве | Не менее 2,5 среднего балла |
| ISO 8688-2 | Вязкость разрушения | 7 МПа√м |
| ISO 13399 | Испытание на износ | Износ боковой поверхности 0,1 мм за 25 минут |
Таблица 4: Сертификационные спецификации твердосплавных вставок
Соблюдение опубликованных пороговых значений качества обеспечивает целостность вставки, согласованность линий и надежное сравнение производителей.
Ведущие производители твердосплавных пластин
В число ведущих мировых поставщиков входят:
| Компания | Названия брендов | Диапазон цен |
|---|---|---|
| Kennametal | КС, МП | $4 - $15 за вставку |
| Sandvik Coromant | GC, LC | $5 - $20+ за вставку |
| Искар | IC, сумо | $3 - $18 за вставку |
| Kyocera Unimerco | СТГКР, АЛТУР | $2 - $12 за вставку |
| Tungaloy | TLN, TDN | $4 - $16 зависит от вставки |
Таблица 5: Основные марки и ценовые диапазоны сменных твердосплавных пластин
Цены зависят от геометрии пластин, марки, объема закупок и типа инструмента. Расширенные покрытия и сложные композиции требуют надбавок.
Применение для резки металла
Индексируемый твердый сплав обеспечивает производительность обработки мирового класса:
| Процесс | Преимущества перед HSS |
|---|---|
| Развернуть | Более высокие скорости обработки поверхности и подачи повышают производительность в 2-3 раза |
| Фрезерование | Улучшенная отделка, сложные геометрические формы |
| Бурение | Отличный контроль заусенцев и остаточных напряжений |
| Отвод | Длительный срок службы метчиков, прецизионная внутренняя резьба |
Промышленность
- Автомобили: Блоки двигателей, карданные валы, клапаны
- Аэрокосмическая промышленность: Конструктивные элементы, шасси, гидравлика
- Медицина: Ортопедические имплантаты, устройства, оснастка
- Штампы/формы: Полированные поверхности, надежные размеры
Таблица 6: Широкое применение сменных твердосплавных пластин в производстве
Индексируемый твердый сплав позволяет выдерживать более жесткие допуски, увеличивать производственные циклы между сменами инструмента и обрабатывать сложные суперсплавы поверх быстрорежущих или углеродистых инструментальных сталей.
Сравнительные плюсы и минусы
| Преимущества по сравнению со сталью | Компромиссы |
|---|---|
| 2x - 5x срок службы инструмента | Более высокая стоимость одной вставки |
| Возможны более высокие скорости/подачи | Требуется глубокое техническое понимание |
| Предварительно спроектированные геометрические формы | Ограниченная жесткость очень большой части в настоящее время |
| Улучшенная отделка поверхности | Более высокие первоначальные инвестиции в резцедержатель |
Таблица 7: Основные преимущества и проблемы при использовании твердосплавных пластин со сменными головками
Чрезвычайная твердость, встроенные средства подготовки кромок и стандартизированный подход способствуют надежному масштабированию производства средних партий. Покрытия продолжают улучшать защиту от износа при повышенных температурах.
FAQ по индексируемым твердосплавным пластинам
Вопрос: Какие факторы влияют на циклы замены твердосплавных пластин?
О: Скорость/подача, материал заготовки, глубина резания, жесткость станка и режим подачи СОЖ в первую очередь определяют эффективный срок службы пластины до ее замены/ротации.
В: В чем разница между сменными и цельными твердосплавными инструментами?
О: Индексируемые используют сменные пластины, впаянные в резцедержатели, что экономит время на повторную заточку. Твердосплавные изготавливают весь корпус инструмента из твердого сплава, что обходится в 2-4 раза дороже.
В: Являются ли керамические вставки заменой твердосплавным вставкам?
О: Керамика применяется в нише высокоскоростной обработки с учетом ограничений по хрупкости. Твердый сплав охватывает более общие цели обработки со стандартизацией геометрии, инструмента и технологий.
В: Как измерить и диагностировать причины износа или отказа вставки?
О: Осмотр боковых и кратерных поверхностей износа, разрушений кромок, поверхностей излома и обесцвечивания позволяет выявить преобладающие механизмы износа, на основании которых принимаются корректирующие меры, такие как регулировка скорости и подачи.
Заключение
Твердосплавные сменные пластины обеспечивают повышенную производительность обработки по сравнению с быстрорежущей сталью при минимизации переточки инструмента благодаря стандартизированным геометриям и подходам к замене, что способствует повышению производительности от токарных деталей до прецизионных штампов. Обращайтесь по любым вопросам, связанным с выбором марки вставки, техническим обучением или оптимизацией затрат для ваших производственных линий.
