Jak wybrać płytki węglikowe?

Co to są płytki węglikowe?

We współczesnej obróbce metaliwkłady węglikoweto podstawowe narzędzia poprawiające wydajność obróbki i zapewniające dokładność obróbki. Wkładki węglikowe są zwykle wytwarzane przez spiekanie-cząstek węglika wolframu o wysokiej twardości z metalowym spoiwem w wysokiej temperaturze i ciśnieniu. Ich twardość jest znacznie wyższa niż twardość-stali szybkotnącej (HSS), a jednocześnie charakteryzują się doskonałą wytrzymałością i odpornością na odpryski, co pozwala im radzić sobie w środowiskach skrawania z dużą-prędkością i-dużym obciążeniem.

• Wysoka twardość:odporny-na zużycie, odpowiedni do-skrawania z dużą prędkością
• Wysoka wytrzymałość:Niełatwy do złamania, przystosowany do ciężkiego cięcia i uderzeń.
• Odporność na wysoką temperaturę:Nie mięknie łatwo ani nie odkształca się podczas procesu cięcia.
• Dostępne różne opcje powlekania:poprawia odporność na zużycie, zmniejsza zatykanie i wydłuża żywotność narzędzia.
• Wiele kształtów i rozmiarów:nadaje się do toczenia, frezowania, wiercenia i innych metod obróbki.
• Konstrukcja indeksowana:Jedno ostrze może być używane wielokrotnie, co pozwala obniżyć koszty.

Płytki węglikowe są szeroko stosowane w różnych procesach obróbki, takich jak toczenie, frezowanie i wiercenie, i są niezbędnymi narzędziami w nowoczesnej obróbce CNC, budowie form i-produkcji precyzyjnych części. Jednakże typy, gatunki, kształty i powłoki płytek dostępnych na rynku różnią się, co sprawia, że ​​wybór odpowiednich płytek jest poważnym wyzwaniem dla inżynierów i personelu działu zakupów.

Wybór odpowiednich płytek węglikowych może znacznie poprawić wydajność obróbki, wydłużyć żywotność narzędzia, obniżyć koszty produkcji oraz zapewnić dokładność wymiarową i jakość powierzchni obrabianych części.

Informacje o gatunkach płytek węglikowych

Gatunek narzędzia skrawającego to norma klasyfikacyjna dotycząca kombinacji właściwości (twardość, udarność, odporność na zużycie itp.) materiałów na narzędzia skrawające z węglików spiekanych. Określa obciążenie i stopień zużycia, jakie narzędzie skrawające może wytrzymać podczas skrawania, i jest podstawowym czynnikiem wpływającym na wydajność skrawania i trwałość narzędzia. Różne gatunki mają swoje unikalne cechy:

• Seria P: Wysoka twardość, umiarkowana ciągliwość, odpowiednia do ogólnej obróbki precyzyjnej, z równowagą pomiędzy odpornością na zużycie a odpornością na-odpryski.
• Seria M: Wysoka wytrzymałość, odporność na pewne uderzenia podczas obróbki, umiarkowana odporność na zużycie i stosunkowo stabilna wytrzymałość końcówki.
• Seria K: Doskonała odporność na zużycie, ale stosunkowo niska wytrzymałość, odpowiednia do zastosowań wymagających stabilnego cięcia przez długi czas.
• Seria N: ostra końcówka tnąca, niewielka prędkość skrawania, zrównoważona udarność i odporność na zużycie, odpowiednie do-warunków obróbki z niewielkimi obciążeniami.
• Seria S: Najwyższa ciągliwość, wytrzymuje większe uderzenia i-cięcie przy dużych obciążeniach, ale odporność na zużycie jest nieco niższa niż w przypadku serii K.
• Seria H: Ogólna wydajność jest dobrze-zrównoważona, odpowiednia do scenariuszy obróbki, które wymagają zarówno trwałości narzędzia, jak i stabilności skrawania.

Wybierając gatunki płytek węglikowych, należy zwrócić uwagę na równowagę pomiędzy twardością, ciągliwością, odpornością na zużycie i wytrzymałością końcówki, a nie po prostu dążyć do wysokiej twardości i wysokiej udarności. Odpowiednie dopasowanie gatunku może utrzymać stabilność narzędzia w różnych warunkach obróbki, wydłużyć żywotność narzędzia i poprawić wydajność obróbki.

Określ materiały do ​​przetwarzania

Pierwszy krok w wyborzewkłady węglikowejest zrozumienie rodzaju materiału, który będziesz obrabiał. Znaczące różnice w twardości materiału, wytrzymałości, przewodności cieplnej i właściwościach skrawania bezpośrednio wpływają na wybór gatunku płytki, powłoki i geometrii.

Stal (stal węglowa/stal stopowa)

Wysokie wydzielanie ciepła podczas obróbki może łatwo spowodować zużycie narzędzia lub odpryski. Zalecane są narzędzia z serii P-, często z powłoką TiN lub TiAlN w celu zrównoważenia odporności na zużycie i wytrzymałości. W przypadku stali-o wysokiej twardości należy kontrolować parametry skrawania, aby uniknąć nadmiernych naprężeń na końcówce narzędzia.

Stal nierdzewna

Podczas obróbki narzędzie tnące jest podatne na przywieranie, co powoduje{{0}narosty na krawędzi. Dlatego należy wybierać płytki serii M-, a priorytetem powinny być powłoki-przeciwprzywierające (takie jak TiAlN lub AlTiN). Podczas obróbki cienkościennych-części precyzyjnych można zastosować-lekko skrawający kształt płytki, aby zmniejszyć drgania i poprawić jakość powierzchni.

Lane żelazo

Twardy i kruchy, o dużej odporności na zużycie. Płytki serii K- charakteryzują się dużą odpornością na zużycie. Płytki ogólnego-zastosowania można wybierać do żeliwa szarego, natomiast płytki o dużej-odporności na wykruszanie należy wybierać do żeliwa sferoidalnego, przy czym należy zwrócić uwagę na parametry skrawania, aby zmniejszyć wibracje.

Metale nieżelazne-(aluminium, miedź itp.)

Tnie szybko, ale ma tendencję do przyklejania się do narzędzia. Zalecane są płytki serii N-; zwróć uwagę na ostrość końcówki i konstrukcję odprowadzania wiórów, aby uniknąć zatykania. Podczas obróbki cienkościennych-części aluminiowych należy odpowiednio zmniejszyć głębokość skrawania, aby zapobiec deformacji.

Stopy wysokotemperaturowe-i stopy tytanu

Proces obróbki jest trudny, temperatura skrawania wysoka, a płytki skrawające podatne na odpryski lub uszkodzenia termiczne. Płytki serii S- są najbardziej odpowiednie, ale wymagają użycia-wydajnego chłodziwa i ścisłej kontroli prędkości skrawania i posuwu.

Dokładnie analizując obrabiane materiały, możemy nie tylko szybko zawęzić wybór narzędzi skrawających do wyboru, ale także uniknąć kosztów prób i błędów w rzeczywistej obróbce, zapewniając stabilną pracę narzędzi skrawających.

Jasno zdefiniuj metodę przetwarzania

Oprócz samego materiału, metoda obróbki jest równie istotna przy wyborze płytek węglikowych. Różnice w siłach skrawania, stabilności i metodach usuwania wiórów w różnych procesach determinują różne orientacje geometrii płytki, projekt kąta natarcia i wytrzymałość krawędzi.

Obrócenie

Operacje toczenia stawiają wysokie wymagania w zakresie stabilności i odporności na drgania płytek skrawających, szczególnie podczas obróbki średnic zewnętrznych, powierzchni czołowych i konturów. Zwykłe płytki rombowe (takie jak 80 stopni, 55 stopni lub 35 stopni) zapewniają równowagę pomiędzy elastycznością skrawania a wytrzymałością krawędzi, dzięki czemu nadają się do większości ogólnych operacji toczenia.

Podczas obróbki długich wałów lub smukłych przedmiotów należy preferować ujemny kąt natarcia lub płytki ze wzmocnioną końcówką, aby zmniejszyć ryzyko wibracji i odprysków poprzez zwiększenie wytrzymałości krawędzi skrawającej. Do wykańczania lub skrawania-małych mas można zastosować płytki o dodatnim kącie natarcia, które mają mniejszy opór skrawania i pomagają poprawić wykończenie powierzchni i stabilność wymiarową.

Przemiał

Podczas frezowania płytka skrawająca musi wielokrotnie wchodzić i wychodzić ze strefy skrawania, co wymaga dużej wydajności usuwania wiórów i odporności krawędzi skrawającej na uderzenia. Do lekkiego skrawania lub wykańczania można wybrać geometrię płytki z dodatnim kątem natarcia i ostrą krawędzią skrawającą, aby zmniejszyć siły skrawania i zminimalizować deformację cienkościennych-części.

Podczas-frezowania z dużą szybkością lub obróbki z dużym-posuwem zwykle stosuje się płytki o ujemnym lub złożonym kącie natarcia, aby zwiększyć wytrzymałość krawędzi i odporność na zużycie oraz wydłużyć żywotność. W przypadku obróbki głębokich rowków lub skomplikowanych wnęk należy również wziąć pod uwagę grubość płytki i konstrukcję kąta oparcia, aby zapewnić wystarczającą sztywność i naddatek skrawania.

Wiercenie

Płytki wiertarskie muszą wytrzymywać jednocześnie duże siły osiowe i naciski boczne, co stawia wyższe wymagania w zakresie stabilności geometrycznej płytek. Powszechnie stosowane specjalistyczne płytki wiertnicze, czyli o budowie klinowej lub trójkątnej, pozwalają na rozłożenie obciążenia skrawającego i zmniejszenie ryzyka wykruszeń.

W obróbce głębokich otworów szczególnie istotne są kąt krawędzi skrawającej i konstrukcja rowka wiórowego płytek. Należy je połączyć z rozsądnym kątem natarcia i ostrością, aby zapewnić płynne usuwanie wiórów. Jednocześnie zastosowanie chłodziwa w celu kontrolowania ciepła skrawania jest niezbędne do ustabilizowania dokładności średnicy otworu i wydłużenia trwałości płytki.

Zdefiniowanie metody obróbki i dalsze jej udoskonalenie pod kątem geometrii, rodzaju kąta natarcia i struktury krawędzi skrawającej narzędzia skrawającego może pomóc inżynierom w podejmowaniu bardziej rozsądnych wyborów w różnych warunkach pracy, poprawiając w ten sposób ogólną stabilność przetwarzania i zmniejszając nadmierne zużycie, co jest szczególnie cenne w przypadku części precyzyjnych i produkcji masowej.

Wymagania dotyczące dokładności i wydajności obróbki

Dokładność i wydajność obróbki bezpośrednio wpływają na koszty produkcji i trwałość narzędzia. Różne detale mają znacząco różne wymagania dotyczące wykończenia powierzchni, dokładności wymiarowej i czasu cyklu produkcyjnego.

Części o wysokiej-precyzyjności:Wymaga dużej stabilności ostrza, w tym ostrej końcówki, stabilnej geometrii i jednolitej powłoki, aby zapobiec wibracjom lub deformacjom podczas obróbki. Nadaje się do części lotniczych, obróbki form lub precyzyjnych części wałów.

W przypadku-masowych lub zgrubnie-obrobionych części:większą uwagę zwraca się na trwałość narzędzia i wydajność skrawania. Można wybrać płytki o wysokiej odporności na zużycie i odpowiednim gatunku, aby zrównoważyć prędkość skrawania i trwałość płytki, zmniejszyć częstotliwość wymiany płytek i wydłużyć czas cyklu produkcyjnego.

W scenariuszach obróbki mieszanej, gdzie następuje obróbka zgrubna, a następnie wykańczająca, można używać razem różnych płytek. Płytki do obróbki zgrubnej charakteryzują się dużą odpornością na zużycie, natomiast płytki wykańczające charakteryzują się wysokim wykończeniem powierzchni, zapewniającym jakość gotowej części.

Dzięki jasnemu określeniu wymagań dotyczących dokładności i wydajności obróbki zespoły zakupowe i inżynieryjne mogą przy wyborze narzędzi skrawających uwzględnić jakość, wydajność i koszt, unikając problemów obróbczych lub przerw w produkcji spowodowanych niewłaściwym doborem narzędzi, zapewniając jednocześnie podstawowe dane do późniejszej optymalizacji procesu.

Wstaw typ powłoki

Powłoka odgrywa kluczową rolęwkłady węglikowe, nie tylko poprawiając odporność na zużycie, ale także poprawiając wydajność skrawania i obniżając temperaturę skrawania, a tym samym znacznie wydłużając żywotność narzędzia. Różne materiały do ​​obróbki i warunki skrawania nakładają różne wymagania na powłokę; popularne typy powłok i ich właściwości są następujące:

TiN (azotek tytanu)

Klasyczna powłoka-ogólnego zastosowania, charakteryzująca się dobrą odpornością na zużycie i niskim współczynnikiem tarcia, odpowiednia do operacji-z małym obciążeniem lub przy lekkim-skrawaniu. Powłoka TiN ma złotożółtą-powierzchnię, zmniejsza przyczepność pomiędzy narzędziem tnącym a przedmiotem obrabianym i nadaje się do obróbki stali i żeliwa.

TiAlN (azotek tytanu i glinu)

Wykazuje doskonałą odporność-na wysokie temperatury i jest w stanie wytrzymać wysokie temperatury generowane podczas-skrawania z dużą prędkością, dzięki czemu nadaje się do cięcia stali, stali nierdzewnej i niektórych materiałów stopowych ze średnią- i dużą-prędkością. Powłoka TiAlN tworzy w wysokich temperaturach warstwę ochronną z tlenku glinu, co dodatkowo zwiększa trwałość narzędzia.

AlTiN (azotek tytanu i glinu)

Wykazuje wyjątkowo wysoką odporność na zużycie i-odpryski, dzięki czemu szczególnie nadaje się do obróbki stopów o wysokiej-twardości i-wysokotemperaturowych. Wysoka twardość powierzchniowa powłoki AlTiN pozwala zachować integralność końcówki narzędzia pod dużymi obciążeniami, zmniejszając ryzyko odprysków i pęknięć.

Wielowarstwowe powłoki kompozytowe (np. TiCN/TiAlN)

Optymalizując odporność na zużycie i wytrzymałość dzięki wielo-warstwowej strukturze, nadaje się do obróbki-trudnych-skrawalnych materiałów, takich jak stopy tytanu, stopy wysoko-temperaturowe i stale hartowane. Wielowarstwowa-powłoka zapewnia bardziej stabilną wydajność skrawania przy-prędkościach i głębokości-skrawania.

Kompleksowe zalecenia dotyczące wyboru

W rzeczywistej obróbce o wyborze płytek węglikowych często nie decyduje pojedynczy parametr, ale kompleksowy kompromis-wielu czynników. Rozsądne podejście do selekcji powinno rozpocząć się od „stabilnej obróbki”, a następnie stopniowo dążyć do wydajności i optymalizacji kosztów.

• Ustal priorytet materiału do obróbki, najpierw określ odpowiedni gatunek ostrza i powłokę, a następnie wybierz odpowiedni kształt ostrza w oparciu o metodę przetwarzania. Prawidłowe dopasowanie materiałów jest warunkiem wstępnym zapewnienia wydajności i trwałości ostrza.
• Regulacji należy dokonać w oparciu o stabilność obróbki. Jeżeli sztywność obrabiarki jest przeciętna lub warunki pracy są niestabilne, należy w pierwszej kolejności wybrać płytki o większej ciągliwości, aby ograniczyć odpryski i nadmierne zużycie; poprawę wydajności cięcia należy rozważać tylko wtedy, gdy warunki pracy są stabilne.
• Przeznaczenie płytek skrawających należy różnicować w zależności od etapu obróbki. Obróbka zgrubna koncentruje się na trwałości i usuwaniu wiórów, natomiast obróbka wykańczająca koncentruje się na stabilności skrawania i jakości powierzchni. Nie zaleca się stosowania jednej wkładki do wszystkich procesów.
• Na koniec zaleca się wybór modeli ostrzy o uniwersalnych specyfikacjach i stabilnych dostawach, co ułatwia późniejszą wymianę i zakup hurtowy, a także pomaga kontrolować całkowity koszt przetwarzania.

Podsumowując, wybór odpowiednich płytek węglikowych powinien opierać się na dokładnym zrozumieniu warunków obróbki, a rozwiązanie narzędziowe odpowiednie dla własnego systemu produkcyjnego powinno zostać opracowane poprzez zrównoważenie stabilności, wydajności i kosztów.

Skontaktuj się teraz z WAT Toolaby uzyskać precyzyjne parametry cięcia i sugestie dotyczące warunków obróbki, aby zoptymalizować opcje obróbki i sprawić, że każde cięcie będzie bardziej wydajne i dokładne!