В качестве поставщикаЛезвия с твердосплавными пластинамиМеня часто спрашивают о пригодности этих полотен для токарной обработки. Твердое точение, включающее обработку закаленных материалов с твердостью 45 HRC или выше, представляет собой сложный процесс, требующий режущих инструментов с исключительными характеристиками. В этом сообщении блога я исследую, являются ли твердосплавные лезвия с пластинами подходящим вариантом для операций тяжелого точения.
Общие сведения о лезвиях твердосплавных пластин
Лезвия с твердосплавными пластинами представляют собой режущие инструменты, изготовленные из цементированного карбида, композитного материала, состоящего из частиц карбида вольфрама (WC), связанных между собой металлическим связующим, обычно кобальтом (Co). Сочетание высокой твердости карбида вольфрама и вязкости связующего придает твердосплавным пластинам превосходную износостойкость, высокотемпературную стабильность и производительность резания.
Марка твердосплавной пластины зависит от ее конкретного состава и свойств, адаптированных к различным применениям механической обработки. Например, некоторые сплавы предназначены для механической обработки общего назначения, тогда как другие оптимизированы для высокоскоростной резки, прерывистого резания или обработки твердых материалов. Выбор твердосплавной пластины зависит от таких факторов, как материал заготовки, условия резания и желаемое качество поверхности.
Преимущества твердосплавных пластин при токарной обработке
Высокая твердость и износостойкость
Одним из основных преимуществ твердосплавных пластин при токарной обработке является их высокая твердость. Карбид вольфрама имеет твердость около 1600–2200 HV, что позволяет лезвиям выдерживать высокие силы резания и истирание, возникающие при обработке закаленных материалов. Высокая износостойкость приводит к увеличению срока службы инструмента, уменьшению частоты его замены и повышению производительности.
Термическая стабильность
При токарной обработке выделяется значительное количество тепла из-за высоких сил резания и твердости материала заготовки. Лезвия с твердосплавными пластинами обладают превосходной термической стабильностью, что означает, что они могут сохранять твердость и режущие характеристики при повышенных температурах. Это свойство помогает предотвратить износ и деформацию инструмента, обеспечивая стабильное качество резки на протяжении всего процесса обработки.
Универсальность
Твердосплавные лезвия с пластинами имеют широкий диапазон геометрии и покрытий, что делает их пригодными для различных операций твёрдого точения. Можно выбрать различные формы пластин и конструкции режущих кромок для оптимизации формирования стружки, снижения сил резания и улучшения качества поверхности. Кроме того, современные покрытия, такие как нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN) и оксид алюминия (Al₂O₃), могут еще больше повысить износостойкость и режущие характеристики лезвий.
Экономическая эффективность
По сравнению с другими режущими инструментами, используемыми при токарной обработке, такими как пластины из кубического нитрида бора (CBN), лезвия из твердосплавных пластин обычно более эффективны с точки зрения затрат. Хотя пластины из CBN обеспечивают превосходную производительность в некоторых операциях, их высокая стоимость может быть не оправдана для всех операций жесткого точения. Твердосплавные пластины обеспечивают хороший баланс между производительностью и стоимостью, что делает их популярным выбором для многих производителей.
Проблемы и ограничения
хрупкость
Одной из основных проблем при использовании твердосплавных пластин при токарной обработке является их хрупкость. Карбид вольфрама — относительно хрупкий материал, а это означает, что он склонен к сколам и разрушению под действием высоких сил резания или ударных нагрузок. Это может привести к преждевременному выходу инструмента из строя и ухудшению качества поверхности. Чтобы снизить этот риск, важно выбрать подходящий сплав твердосплавной пластины и параметры резания, а также обеспечить правильное обращение с инструментом и его установку.
Ограниченная скорость резания
Хотя лезвия из твердосплавных пластин обладают хорошей термической стабильностью, они имеют более низкий предел скорости резания по сравнению с пластинами из CBN. При обработке очень твердых материалов на высоких скоростях выделяемое тепло может привести к размягчению и более быстрому износу твердого сплава. Поэтому в тех случаях, когда требуются высокие скорости резания, пластины из CBN могут быть лучшим выбором.
Совместимость материалов заготовки
Не все марки твердосплавных пластин подходят для всех твердых материалов. Некоторые марки могут хорошо работать с определенными типами закаленных сталей, но могут быть неэффективны с другими материалами, такими как чугун или суперсплавы. Важно проконсультироваться с производителем инструмента или специалистом по механической обработке, чтобы выбрать подходящий сплав твердосплавной пластины для конкретного материала заготовки.
Факторы, которые следует учитывать при использовании твердосплавных пластин при токарной обработке
Материал заготовки
Твердость, состав и микроструктура материала заготовки являются наиболее важными факторами, которые следует учитывать при выборе твердосплавной пластины для твердого точения. Разные материалы требуют разных стратегий резания и марок пластин. Например, для обработки закаленных сталей может потребоваться другой сплав, чем для обработки чугуна или титановых сплавов.
Условия резания
Условия резания, в том числе скорость резания, подача и глубина резания, также играют решающую роль в работе твердосплавных пластин при токарной обработке. Оптимальные параметры резания должны быть выбраны так, чтобы сбалансировать стойкость инструмента, производительность и качество поверхности. Как правило, для твердого точения рекомендуются более низкие скорости резания и подачи, чтобы уменьшить силы резания и выделение тепла.
Геометрия инструмента и покрытие
Геометрия твердосплавной пластины, такая как передний угол, задний угол и радиус режущей кромки, может существенно влиять на производительность резания. Пластины различной геометрии предназначены для различных применений, таких как черновая, чистовая или прерывистое резание. Кроме того, выбор покрытия может повысить износостойкость и режущие характеристики лезвий.
Жесткость станка
Жесткость станка необходима для успешного точения твердосплавных пластин твердосплавными лезвиями. Жесткий станок может минимизировать вибрацию и обеспечить стабильные условия резания, что имеет решающее значение для достижения хорошего качества поверхности и увеличения срока службы инструмента. Важно использовать станок с достаточной мощностью и жесткостью, чтобы выдерживать высокие силы резания, возникающие при токарной обработке.
Тематические исследования
Практический пример 1: Обработка закаленной стали
Производитель обрабатывал вал из закаленной стали твердостью 55 HRC с использованием твердосплавных пластин. Выбрав соответствующий сплав пластины и оптимизировав параметры резания, они смогли добиться значительного увеличения срока службы инструмента по сравнению с предыдущим методом. Качество поверхности обработанной детали также соответствовало требуемым характеристикам, что привело к повышению производительности и снижению производственных затрат.
Практический пример 2: Прерывистое резание закаленного материала
В другом случае компания выполняла прерывистую резку закаленной заготовки зубчатого колеса. Первоначально они сталкивались с частыми сколами инструмента и плохим качеством поверхности при использовании стандартных твердосплавных пластин. Посоветовавшись с поставщиком инструмента, они перешли на более подходящий сплав пластин с более прочной основой и специальным покрытием. Это изменение привело к существенному снижению поломки инструмента и улучшению качества поверхности обрабатываемых шестерен.
Заключение
В заключение, лезвия с твердосплавными пластинами можно использовать для тяжелого точения, но их пригодность зависит от различных факторов, таких как материал заготовки, условия резания и выбор инструмента. Хотя они обладают рядом преимуществ, включая высокую твердость, износостойкость, термическую стабильность и экономическую эффективность, они также имеют некоторые ограничения, такие как хрупкость и ограниченная скорость резания. Тщательно учитывая эти факторы и выбирая правильный сплав твердосплавной пластины и параметры резания, производители могут добиться хороших результатов при токарной обработке твердосплавных пластин с помощью твердосплавных лезвий.
Если вы заинтересованы в изучении использованияЛезвия с твердосплавными пластинамидля ваших сложных задач или если у вас есть какие-либо вопросы о нашей продукции, пожалуйста, свяжитесь с нами. У нас есть команда экспертов, которые могут предоставить вам персональные советы и решения для удовлетворения ваших конкретных потребностей в обработке. НашТвердосплавные режущие кромки для удаления снегаиТвердосплавные вставки Лезвия снегоочистителятакже продемонстрировать нашу приверженность обеспечению высококачественной твердосплавной продукции. Давайте начнем обсуждение и найдем лучшие режущие инструменты для ваших операций.
Ссылки
- «Обработка твердых материалов» - Справочник ASM, том 16: Механическая обработка
- «Технология режущего инструмента» - Стивенсон, Д.А., и Агапиу, Дж.С.
- «Твердосплавный инструмент для механической обработки» - техническая литература Sandvik Coromant
