Нові стандарти змінних пластин: ретельно розроблена складна форма для ефективного різання

Сьогодні змінні твердосплавні пластини є невід'ємною частиною різального інструменту. Представлені на початку 60-х років вони істотно вплинули на конструкцію інструменту, відтіснивши налютовані пластини на задній план. Механічне закріплення пластин дає перевагу в продуктивності, ефективності використання твердого сплаву та в обслуговуванні.

Досягнення в області технологій і металургії дозволяють виготовляти передові пластини складної форми.

Форма пластини - головний визначальний критерій геометрії інструменту. При фрезеруванні зміна геометрії шляхом зміни положення пластини на фрезі має ряд обмежень, а результат далекий від ідеалу. Ефективність обробки залежить від сталості переднього і заднього кутів, що, в свою чергу, вимагає створення складного контуру верхньої поверхні (та нижньої - для двосторонніх пластин), а також її периферії. Зміцнена фаска та другорядна кромка для врізання під кутом також ускладнюють конструкцію.

Пластина повинна забезпечити хороший контроль над утворенням стружки, тому стружколам на передній поверхні повинен мати спеціальну форму. Це вкрай важливо для токарної обробки, особливо коли для оброблюваного матеріалу характерна довга стружка. Стружколам направляє стружку та розділяє її на дрібні елементи.

Пошук оптимальної форми пластини - дуже непросте завдання, тому виробники інструменту максимально використовують нові технології для розробки успішних рішень.

Пластини виготовляються методом спікання. Інтеграція комп'ютеризованих виробничих систем та обладнання для виготовлення пластин дозволила добитися повторюваності і стабільності процесів спікання. З'явилася можливість використання складних форм без ризику виникнення тріщин, створена технологічна база для формування складних геометрій змінних пластин.

Поверхня, що забезпечує контроль утворення стружки, - це поєднання увігнутих і опуклих елементів (канавок, виступів та ін.) Отримання такої поверхні шліфуванням недешеве і має безліч обмежень. Саме тому перші покоління пластин були плоскими. Порошкова металургія, навпаки, дозволяє надати передній поверхні бажану форму.

Сьогодні інженери-проектувальники інструменту мають в своєму розпорядженні передові CAD-системи і системи моделювання, повністю змінивши процес розробки пластин. Нові методи відкрили і нові можливості симуляції різних процесів, таких як формування і виведення стружки. Тепер оптимальна геометрія може бути спроектована на комп'ютері шляхом зміни різних параметрів віртуальної пластини. Прогрес на обох фронтах - технологія виробництва і методи проектування - призвів до небаченого прориву в виробництві пластин.

Пластини ISCAR IQ845 SYHU 0704 для торцевих фрез - хороший приклад того, як комп'ютерне моделювання і технологія пресування дозволили створити успішний продукт (рис. 1). Моделювання сходу стружки дозволило оптимізувати форму передньої поверхні пластин CNMG-F3M для чистового точіння (рис. 2,3) матеріалів групи ISO M (аустенітні, матеріали, що тверднуть дисперсно, та дуплексні нержавіючі сталі). Порошкова металургія застосовується для створення передньої поверхні, а також ріжучої крайки пластини. Наприклад зубчаста ріжуча крайка пластини P290 ACKT серії MILLSHRED (рис. 4), яка розділяє стружку та покращує результати обробки в нестабільних умовах.

Промисловість навчилася виробляти спечені пластини з необхідною точністю і розмірної стабільністю, тому концепція механічного закріплення пластин з часом витіснила налютований інструмент. Однак монолітний та налютований інструмент як і раніше зберігають лідерство у високоточній обробці. Виготовлений зі суворими допусками, він завжди має перевагу в порівнянні зі збірним. Але існує і успішна альтернатива, яка вирішує не тільки питання точності, але і робить інструмент універсальним і економічним: інноваційні модульні фрези зі змінними твердосплавними головками.

Серії інструменту ISCAR зі змінними головками націлені на різні види обробки: MULTI- MASTER (фрезерування і свердління); T-SLOT (фрезерування пазів і канавок); SUMOCHAM, CHAMIQDRILL і CHAMDRILL (свердління); BAYO T-REAM (розгортання). Виробництво головок засноване на технології пресування і спікання. Існує два типи головок. Перший тип - інструмент зменшеної довжини з твердого сплаву, другий - спечені головки спеціальної форми, які доводяться до остаточного профілю шліфуванням. Розвиток порошкової металургії вплинув на другий тип головок, технічний прогрес дозволив створювати унікальні і складні форми, що покращують процес різання і утворення стружки. Такі форми складно або навіть неможливо отримати шліфуванням (рис. 5).

Розвиток сучасних технологій дав життя виробництву твердосплавних змінних пластин і головок різноманітної форми. Це відображено в результатах багаторічних досліджень і розробок, що ілюструє відданість ISCAR розвитку продуктивної обробки. Ріжучий інструмент фактично складається з трьох частин: корпус, пластина та кріпильний елемент.

Ретельно пророблена форма ріжучої частини сучасного інструменту безпосередньо видаляє матеріал, незважаючи на малий розмір і структуру. Науково-дослідний підрозділ ISCAR постійно працює над створенням нових форм інструменту, інтелектуальних рішень та технологій для поліпшення процесів різання металів.

Рис. 1


Рис. 2


Рис. 3


Рис. 4

Рис. 5