Твердосплавные заготовки с отверстиями являются важным типом инструментальных заготовок, используемых в различных областях обработки и производства. В данном руководстве представлена подробная информация о твердосплавных заготовках с отверстиями, которая поможет вам понять их характеристики, области применения, технические характеристики, поставщиков, монтаж, эксплуатацию и техническое обслуживание.
Обзор твердосплавных заготовок с отверстиями
Твердосплавные заготовки с отверстиями - это инструментальные заготовки из карбида вольфрама с предварительно просверленными в них отверстиями. Отверстия позволяют установить и закрепить твердосплавную заготовку для последующей обработки и доводки в режущий инструмент.
Карбид - это чрезвычайно твердый и прочный материал, состоящий из частиц карбида вольфрама, соединенных между собой металлическим связующим веществом, например кобальтом. Он обладает высокой прочностью, твердостью и износостойкостью, что делает его идеальным для изготовления режущих инструментов. Предварительно просверленные отверстия в заготовках способствуют надежной фиксации и точной обработке твердого сплава до нужной геометрии инструмента.
Основными характеристиками твердосплавных заготовок с отверстиями являются:
- Изготовлен из карбида вольфрама, обеспечивающего твердость и долговечность
- Имеют точно расположенные предварительно просверленные отверстия для монтажа
- Поставляется в круглом, квадратном или прямоугольном сечении
- Отверстия могут быть как простыми сквозными, так и со сложным рисунком
- Позволяет производить дальнейшую обработку готовых режущих инструментов
- Используется для различных типов инструментов, таких как сверла, концевые фрезы, развертки и т.д.
- Обеспечивает надежный зажим и точную обработку твердого сплава
Твердосплавные заготовки с отверстиями служат отправной точкой для изготовления полнофункциональных режущих инструментов, соответствующих требуемым спецификациям. Заготовки изготавливаются по стандартным размерам и конфигурациям отверстий, чтобы соответствовать системам крепления инструмента и обрабатывающему оборудованию. Также возможно изготовление отверстий по индивидуальному заказу.
Виды твердосплавных заготовок с отверстиями
Твердосплавные заготовки выпускаются в ассортименте стандартных и нестандартных размеров и форм с различными формами отверстий для различных типов инструментов и требований к обработке.
На основе поперечного сечения
- Круглые заготовки - наиболее распространены, идеально подходят для сверл, концевых фрез и т.д.
- Квадратные заготовки - для формообразующих инструментов, пазовых инструментов, токарных инструментов и т.д.
- Прямоугольные заготовки - для изготовления инструментов для обработки деталей, отрезных инструментов, специальных применений
На основе схемы расположения отверстий
- Отверстие с одним центром - для инструментов с вращательной симметрией, таких как дрели
- Отверстия со смещенным центром - для концевых фрез, фрезеров, асимметричных инструментов
- Многочисленные отверстия - для лучшей фиксации, против проворачивания
- Специальные формы отверстий - для нестандартных конструкций инструментов
В зависимости от системы крепления
- Цилиндрический хвостовик - для зажима в цангах, держателях
- Конический хвостовик - для установки в инструменты с конической головкой, такие как CAT, BT, IT, DT и т.д.
- Резьбовой хвостовик - для винтовых систем крепления
- Нестандартные хвостовики - для специальных машинных интерфейсов
На основе применения
- Заготовки для черновой обработки - для черновой обработки
- Заготовки для финишной обработки - более строгие геометрические допуски для финишной обработки
- Заготовки для сверл - для обработки сверл и расточных инструментов
- Фрезерные заготовки - для концевых фрез, фрезеров, граверов и т.д.
- Заготовки для формообразующих инструментов - для токарной обработки, резки сложных профилей
На основе качества
- Производственный класс - общее назначение для больших объемов обработки
- Прецизионный класс - более жесткие допуски для прецизионного растачивания, фрезерования и т.д.
- Высокая производительность - карбиды с более мелким зерном для высокоскоростных применений
Применение и использование твердосплавных заготовок с отверстиями
Твердосплавные заготовки с отверстиями используются для производства широкого спектра режущих инструментов для различных видов обработки.
Фрезерные инструменты
- Концевые фрезы
- Шаровые концевые фрезы
- Фрезерные станки
- Грубияны, финишеры
- Фрезы для снятия фаски
- Пазовые сверла
Буровые и расточные инструменты
- Спиральные сверла
- Учения с оружием
- Расточные головки
- Расширители
- Зенкеры, зенковки
Токарные и канавочные инструменты
- Внешние токарные вставки
- Вставки с внутренним рифлением
- Разборные лезвия
- Токарные резцы
- Резьбонарезные инструменты
Специальные инструменты
- Гравировальные фрезы
- Шестеренки
- Протяжки
- Заусенцы
- Пилы для резки
- Фрезерные резцы
Твердосплавные заготовки с отверстиями позволяют надежно удерживать и точно шлифовать/обрабатывать эти инструменты в соответствии с требуемой геометрией и размерами. Выбор заготовки зависит от таких факторов, как размер инструмента, марка твердого сплава, требования к допуску и сложность геометрии инструмента.
Технические характеристики твердосплавных заготовок с отверстиями
Твердосплавные заготовки выпускаются стандартных и нестандартных размеров с размерами и геометрией в соответствии со стандартами крепления инструмента и требованиями к интерфейсу станка. Вот некоторые ключевые характеристики:
Пустые размеры
| Параметр | Диапазон |
|---|---|
| Диаметр | 0,5 мм - 75 мм |
| Длина | 10 мм - 150 мм |
| Ширина | 2 мм - 50 мм (некруглые заготовки) |
| Толщина | 1 мм - 25 мм (некруглые заготовки) |
Размеры отверстия
| Параметр | Диапазон |
|---|---|
| Диаметр отверстия | 2 мм - 22 мм |
| Количество отверстий | 1 – 8 |
| Глубина отверстия | Сквозные или глухие отверстия |
| Положение отверстия | По центру, со смещением, патеры |
Допуски
| Параметр | Толерантность |
|---|---|
| Диаметр | ±0,02 мм - ±0,15 мм |
| Длина | ±0,02 мм - ±0,15 мм |
| Положение отверстия | ±0,01 мм - ±0,1 мм |
| Диаметр отверстия | H7 - H11 |
| Глубина отверстия | ±0,05 мм - ±0,2 мм |
| Обработка поверхности | До 0,4 мкм Ra |
| Скважность | <0,002 мм/мм |
Твердые сплавы
- Мелкозернистые, микро- и ультрамелкозернистые карбиды
- Градации от C1 до C5 в зависимости от содержания кобальта
- Варианты покрытий, такие как TiAlN, TiCN и т.д., по запросу
Дизайн и стандарты
Твердосплавные заготовки разработаны в соответствии с международными стандартами для интерфейсов крепления инструмента и для установки стандартных цанг и конусов. К распространенным стандартам относятся:
Типы хвостовиков:
- Цилиндрические (сварные, плоские)
- Радиальная фиксация VDI
- Конические головки BT, CAT, SK, HSK
- Capto, Coromant, KM Quick Change
- Термоусадочная фиксация
- Гидравлическая блокировка расширения
Пустые Размеры:
- ANSI B94.19 - Заготовки для инструментов с круглым хвостовиком
- DIN 6535 HA - Хвостовики инструментов, конусы
- ISO 13399 - Держатели инструментов для фрезерования
- JIS B6339 - Хвостовики для концевых фрез
- ASME B94.11M - Индексируемые пластины
Узоры с отверстиями:
- DIN 6535 HB - Хвостовики для круглых инструментов
- JIS B6339 - Хвостовики для концевых фрез
- Система инструментария SECO
- Специальные стандарты производителя держателей
Использование стандартных заготовок упрощает проектирование инструмента, зажим, производство и переналадку. Также возможно изготовление нестандартных заготовок.
Поставщики и ценообразование
Твердосплавные заготовки с отверстиями имеются на складах основных производителей режущего инструмента, поставщиков твердого сплава и реселлеров инструмента. Вот некоторые распространенные поставщики и ценовые диапазоны:
Производители:
- Kennametal
- Sandvik Coromant
- Mitsubishi Materials
- OSG
- Nachi
- Sumitomo
- Kyocera
- Guhring
Поставщики твердого сплава:
- Карбид США
- Инструмент и производство Advent
- Переносные инструменты
- Инструмент Харви
- Режущие инструменты Среднего Запада
Средний диапазон цен:
| Заготовки | Цена за штуку |
|---|---|
| Заготовки для сверл с микрозерном 3 мм | $8 – $12 |
| 6 мм заготовки для концевых фрез | $15 – $22 |
| 20-миллиметровые заготовки для торцевых фрез | $45 – $68 |
| 32-миллиметровые заготовки для расточных головок | $85 – $150 |
Возможны скидки при оптовых поставках. Улучшенные сорта и специальные размеры стоят дороже. Заготовки для прототипирования с точными допусками стоят дороже. Общий диапазон от $5 до $300 за заготовку в зависимости от размеров и марки.
Установка и эксплуатация
Твердосплавные заготовки должны быть правильно установлены в соответствующие системы крепления инструмента и интерфейсы станка для дальнейшей обработки и доводки режущего инструмента.
Способы крепления:
- Цанговые патроны для заготовок с круглым хвостовиком
- Гидравлические держатели инструментов
- Машинные конусы типа CAT, BT, HSK, SK
- Блоки с установочными винтами для невращающихся инструментов
Рекомендации по обработке
- Используйте жесткие опоры для предотвращения вибрации
- Соблюдайте рекомендуемые параметры резки
- Используйте охлаждающую жидкость для улучшения качества обработки и предотвращения нарастания кромки
- Слегка отполируйте края, чтобы снять напряжение.
- Тщательно очищайте заготовки после обработки
Этапы отделки
- Шлифование и хонингование профилей кромок
- Нанесение покрытий методами PVD, CVD
- Лазерное травление графики, маркировка
- Балансировка инструмента до G2.5 на рабочих оборотах
- Измерьте биение, проверьте инструмент перед использованием
Правильное крепление, технологии обработки и финишная обработка обеспечивают правильную геометрию, производительность и безопасность.
Обслуживание твердосплавных заготовок
Правильный уход за твердосплавными заготовками важен для функциональности и долговечности инструментов, изготовленных из них.
- Храните заготовки в чистом, сухом месте в упаковке
- Избегайте перепадов температуры при хранении
- Перед обработкой убедитесь в отсутствии напряжений
- Осторожное обращение во избежание повреждения краев
- Перед обработкой очистите покрывала растворителями.
- Затачивайте или заменяйте инструменты после износа
- Периодически наносите защитное покрытие на инструменты
При бережном отношении и повторной заточке инструменты из твердого сплава могут служить годами. Поврежденные заготовки не должны использоваться для изготовления инструментов. Регулярный осмотр обеспечивает долгий срок службы.
Как выбрать заготовки из твердого сплава
Выбор подходящих твердосплавных заготовок важен для эффективной обработки и хорошей работы конечного инструмента.
Диаметр заготовки
Для обеспечения стабильности подберите размер хвостовика к внутреннему диаметру резцедержателя. Избегайте чрезмерных выступов.
Степень твердости
Более твердые сорта для черных металлов. Более жесткие марки для прерывистых резов. Покрытия для высоких скоростей.
Узор отверстий
Должны соответствовать системе резцедержателя. Для невращающихся инструментов предпочтительны отверстия против вращения.
Допуски
Заготовки с общими допусками для черновой обработки. Заготовки с более строгими допусками для чистовой обработки.
Количество зубов
Для заготовок фрез требуется достаточная длина окружности.
Отверстия для охлаждающей жидкости
Заготовки сквозных отверстий легче обрабатывать для подачи охлаждающей жидкости.
Форма секции
Круглые заготовки для сверл. Квадратные - для обработки пазов. Прямоугольные - для разводных инструментов.
Разработчик инструмента выбирает оптимальную конфигурацию заготовок, исходя из требований конкретной задачи.
Преимущества твердосплавных заготовок с отверстиями
Твердосплавные заготовки с отверстиями обладают различными преимуществами при изготовлении режущих инструментов:
- Обеспечивают надежную фиксацию и поддержку твердосплавных преформ
- Обеспечивает концентрическую и точную обработку твердого сплава в инструментах
- Обеспечение геометрии исходного сырья для различных типов инструментов
- Позволяет шлифовать микрогеометрию твердосплавных кромок
- Подходит для крупносерийного производства оптимизированных инструментов
- Отверстия способствуют подаче охлаждающей жидкости к режущим кромкам
- Стандартные размеры заготовок, совместимые с системами фиксации инструмента
- Отверстия обеспечивают блокировку от проворачивания для невращающихся инструментов
- Может быть изготовлен из очень твердых и износостойких сортов карбида
- Постоянное качество заготовок обеспечивает точность инструмента
Ограничения для твердосплавных заготовок с отверстиями
Некоторые ограничения, связанные с использованием твердосплавных заготовок:
- Необходима дополнительная предварительная обработка по сравнению с готовыми вставками
- Требуется шлифовальное оборудование и установки для изготовления инструментов
- Более дорогостоящие для создания прототипов и изготовления инструментов на заказ в небольших объемах
- Расположение и качество отверстий должны соответствовать жестким допускам
- Карбид хрупкий, и при неправильном обращении заготовки могут расколоться.
- Ограниченная сложность геометрии по сравнению с инструментами с PCD-наконечниками
- После использования требуется повторная заточка или замена
- Не подходит для приложений, требующих очень высокой динамической жесткости
Сравнение твердосплавных заготовок и вставок
Твердосплавные заготовки отличаются от готовых сменных вставок геометрией, областью применения и производственными преимуществами:
| Параметр | Твердосплавные заготовки | Индексируемые вставки |
|---|---|---|
| Геометрия | Требуется шлифовка после зажима в инструменте | Предварительно сформированная геометрия |
| Производимые инструменты | Сверла, фрезы, нестандартные формы | В основном вставки для токарных работ |
| Необходимые настройки | Шлифование или обработка инструмента | Просто сборка инструмента |
| Объем производства | От среднего до высокого | Очень высокий |
| Время выполнения заказа | Более длительный срок службы благодаря механической обработке | Быстрее благодаря готовым вставкам |
| Стоимость | Более низкая для крупного производства | Более низкая для очень больших объемов |
| Гибкость | Более гибкие благодаря возможности настройки формы инструмента | Ограниченные геометрические параметры вставки |
| Контроль качества | Контролируется с помощью внутреннего шлифования | Предварительная установка в процессе формования вставки |
Твердосплавные заготовки позволяют гибко изготавливать различные типы инструментов, но требуют более тщательной обработки. Индексируемые пластины обеспечивают быстрое массовое производство, но имеют ограниченные геометрические возможности.
Часто задаваемые вопросы
Каковы наиболее распространенные конфигурации отверстий в заготовках из твердого сплава?
Для круглых хвостовиков инструментов наиболее распространены одинарные центрированные отверстия, двойные смещенные отверстия, а также крестообразные или четырехсторонние отверстия. Для конических хвостовиков преобладают одинарные осевые отверстия или двойные радиальные отверстия.
Какой точности можно достичь при обработке инструментов из твердосплавных заготовок?
С помощью технологии шлифования с ЧПУ и электроэрозионной обработки твердосплавные заготовки могут быть обработаны в режущий инструмент с допусками до ±2 микрон и чистотой поверхности менее Ra 0,2 микрон.
Как следует обращаться с заготовками из твердого сплава, чтобы избежать повреждений?
Твердосплавные заготовки имеют хрупкие края и углы, подверженные сколам. Необходимо следить за тем, чтобы избежать ударов по кромкам и нагрузок на заготовки во время перемещения, зажима и обработки. В этом помогут приспособления с мягкими накладками.
Можно ли предусмотреть отверстия для подачи СОЖ при обработке инструментов из заготовок?
Да, твердосплавные заготовки со сквозными отверстиями облегчают сверление пересекающихся отверстий для подачи СОЖ к режущим кромкам и стружечным канавкам таких инструментов, как концевые фрезы. Но заготовки с глухими отверстиями ограничивают возможности подачи внутренней СОЖ.
Для чего используются термоусадочные держатели для твердосплавных заготовок?
Термоусадочная посадка использует разницу температур для создания интерференционной посадки между твердосплавной заготовкой и стальным резцедержателем для надежного зажима без смещения или биения. Это предпочтительный метод для высокопроизводительной обработки.
Каковы наилучшие методы заточки твердосплавных режущих инструментов?
Используйте специальное оборудование для заточки инструментов, соблюдайте рекомендованные подачи/скорости заточки для марки твердого сплава, используйте охлаждающую жидкость, затачивайте в несколько этапов, применяйте легкие камни для снятия заусенцев, избегайте перегрева или шокирования твердого сплава. После заточки нанесите повторное покрытие.
Заключение
Твердосплавные заготовки с предварительно просверленными отверстиями - это универсальный материал для эффективного изготовления широкого спектра режущих инструментов в соответствии с производственными требованиями. Использование заготовок с подходящими размерами, маркой твердого сплава и шаблонами отверстий в соответствии с требованиями к конструкции инструмента позволяет обрабатывать и отделывать качественные инструменты для различных областей применения. Благодаря постоянному развитию стандартов и разработке передовых марок твердого сплава, технологии заготовок из твердого сплава будут и дальше способствовать оптимизации производства режущих инструментов.
