Резьбовой резец и сменная многогранная пластина (СМП) из твердого сплава: основы процесса (токарная обработка, нарезание резьбы на токарном станке с ЧПУ)
Резьбовой резец со сменной СМП — основа для нарезания резьбы на токарном станке. Такая резьбовая пластина из твердого сплава идеальна для станков с ЧПУ.
Маркировка по ISO и расшифровка обозначения резьбовой пластины
Маркировка по ISO — ключ к выбору СМП. Расшифровка обозначения содержит всю необходимую информацию. Код 16ERAG60:
- 16 – размер (длина кромки 16 мм), определяет тип державки.
- E – для наружной резьбы (альтернатива I – для внутренней).
- R – правая пластина (L – левая пластина).
- A – геометрия пластины и специальный стружколом.
- G – тип профиля (частичный), подходит для разного шага.
- 60 – угол профиля (для метрической и дюймовой резьбы).
Для полнопрофильных пластин указывается шаг, например: 16ER1.5ISO, где 1.5 – это шаг резьбы, а ISO – профиль резьбы (метрический).
Геометрия пластины, стружколом и профиль резьбы: наружная резьба и внутренняя резьба (правая пластина, левая), полнопрофильная или частичного профиля, метрическая резьба, дюймовая резьба (NPT, BSPT), трапецеидальная, трубная и шаг резьбы
Геометрия пластины и конструкция стружколома определяют качество обработки. Выбор пластины зависит от типа резьбы: для наружной резьбы (E) или внутренней резьбы (I), а также направления – правая пластина (R) или левая (L).
Типы профиля:
- Полнопрофильная пластина формирует весь профиль резьбы, включая вершину, под конкретный шаг резьбы. Гарантирует высокую точность.
- Пластина частичного профиля универсальна, подходит для диапазона шагов, но не формирует вершину.
Основные профили: метрическая резьба (ISO), дюймовая резьба (UN), трапецеидальная (Tr), трубная (G, R), в т.ч. конические NPT и BSPT.
Материал (карбид вольфрама), износостойкость (PVD покрытие, CVD покрытие) и оснастка: державка для резьбовых пластин и подкладная пластина
Основу СМП составляет твердый сплав из карбида вольфрама. Его износостойкость повышают покрытиями: PVD покрытие (тонкое, для острых кромок и нержавейки) и CVD покрытие (толстое, жаростойкое, для скоростной обработки стали и чугуна).
Крепление СМП осуществляется в державку для резьбовых пластин. Обязательным элементом является подкладная пластина: она задает угол наклона резьбы и служит защитой державки от повреждений при поломке режущей кромки. Правильный подбор оснастки критичен.
Выбор сплава и режимы резания (скорость резания, подача) для обработки стали, нержавейки, чугуна: обзор производителей Sandvik, Iscar, Kennametal, ZCC-CT
Правильный выбор сплава напрямую зависит от обрабатываемого материала. Для обработки стали (группа P) оптимальны сплавы с CVD-покрытием. Для вязкой нержавейки (M) необходимы острые СМП с PVD-покрытием, предотвращающим налипание. При обработке чугуна (K) важна высокая твердость и стойкость к абразивному износу.
Ключевые режимы резания
- Скорость резания (Vc): выбирается по каталогу производителя.
- Подача (f): при нарезании резьбы она всегда строго равна шагу резьбы.
Ведущие бренды, такие как Sandvik, Iscar, Kennametal и ZCC-CT, предлагают свои марки сплавов с подробными рекомендациями по режимам для достижения максимальной стойкости.
FAQ: Вопрос ответ
Вопрос: В чем ключевое отличие между полнопрофильной и пластиной частичного профиля?
Ответ: Полнопрофильная резьбовая пластина формирует весь профиль резьбы за один раз, включая вершину (скругление или срез), но она строго привязана к одному конкретному значению шага резьбы. Это обеспечивает максимальную точность и качество. Сменная многогранная пластина (СМП) частичного профиля, наоборот, является универсальной и может использоваться для нарезания резьбы с разным шагом в определенном диапазоне, но она не обрабатывает вершину профиля. Это требует либо дополнительного прохода, либо оставляет острую кромку, что не всегда допустимо.
Вопрос: Обязательно ли использовать подкладную пластину в державке?
Ответ: Да, абсолютно. Подкладная пластина выполняет две критически важные функции в сборке резьбового резца. Во-первых, она задает правильный угол наклона режущей кромки, соответствующий углу подъема винтовой линии резьбы, что предотвращает трение и искажение профиля. Во-вторых, она защищает посадочное гнездо державки для резьбовых пластин от повреждений в случае поломки основной СМП, что значительно экономит затраты на оснастку.
Вопрос: Можно ли нарезать левую резьбу, используя правую пластину?
Ответ: Стандартно, для левой резьбы используется левая пластина (с маркировкой L). Однако существует технологический прием: можно нарезать наружную левую резьбу, используя правую пластину (R), но установив ее в державку для внутренней резьбы и включив обратное вращение шпинделя станка с ЧПУ. Это нестандартный метод, требующий опыта. Для гарантированного результата всегда используйте оснастку, соответствующую направлению резьбы.
Вопрос: Какое покрытие, PVD или CVD, лучше для обработки нержавейки?
Ответ: Для обработки нержавейки однозначно рекомендуется PVD покрытие. Нержавеющая сталь склонна к налипанию на режущую кромку, а PVD-покрытия более гладкие и позволяют сохранить кромку острой, что снижает силы резания и предотвращает образование нароста. CVD покрытие более толстое и жаропрочное, оно идеально для высокоскоростной обработки стали и чугуна, но для вязкой нержавейки его хрупкость и менее острая кромка могут стать проблемой.
