Резание труднoобрабатываемых материалов, таких как нержавеющие стали, жаропрочные суперсплавы (HRSA), титановые сплавы, закалённые стали и абразивные чугуны, требует не только правильного выбора твердого сплава. Геометрия режущей пластины играет ключевую роль в контроле сил резания, теплогенерации, стружкоформирования, стойкости инструмента и качества поверхности. Как мировой лидер в области режущего инструмента, компания ISCAR разработала широкую номенклатуру геометрий пластин, специально оптимизированных для этих сложных материалов.
Многие труднoобрабатываемые материалы обладают общими свойствами: высокой прочностью при повышенных температурах, низкой теплопроводностью, склонностью к деформационному упрочнению детали и образованию длинной витой стружки, а также абразивностью. Геометрия пластины напрямую влияет на эти характеристики при обработке. Силы резания и теплогенерация, формирование и эвакуация стружки, баланс между остротой режущей кромки и её прочностью, устойчивость к вибрациям — всё это определяется геометрией пластины. Правильный выбор геометрии позволяет производителям найти правильный баланс между остротой режущей кромки и ее прочностью для предотвращения преждевременного износа.
Для таких материалов, как титановые и жаропрочные суперсплавы, крайне важно снижать силы резания. Геометрия режущего инструмента ISCAR с положительным передним углом минимизирует разогрев при деформировании и ограничивает деформационное упрочнение за счёт тонких, острых кромок, обеспечивающих плавный сход стружки и низкое энергопотребление. Такие геометрии широко применяются в чистовой и получистовой обработке, где контролируемое резание и качество поверхности являются основными критериями. Для более тяжёлых условий, например при обработке закалённых сталей или абразивных чугунов, необходимы усиленные режущие кромки. Среднеположительные или нулевые передние углы в сочетании с хонингованной или скошенной кромкой увеличивают стойкость к сколам и выкрашиванию. ISCAR достигает оптимального баланса с помощью тщательно разработанных стружколомов, сохраняющих эффективность обработки при укреплении режущей кромки.
Особенно важен выбор геометрии при обработке нержавеющих сталей, когда деформационное упрочнение и образование длинной стружки могут ускорить износ инструмента. Среднеположительные геометрии переднего угла и эффективные стружколомы помогают предотвратить наматывание стружки и обеспечивают стабильные условия даже при прерывистом резании. Такие решения ISCAR, как геометрии LOGIQ…TURN MF и MM, широко применяются при чистовой и получистовой обработке, а пластины HELI TURN с винтовой режущей кромкой снижают силы резания и улучшают качество поверхности. Часто эти геометрии используются вместе со сплавами IC907 и IC908 для повышения износостойкости и надежности.
Жаропрочные суперсплавы создают ещё бОльшие сложности при обработке, так как сохраняют прочность при высоких температурах и выделяют значительно большое тепло в зоне резания. Для уменьшения тепловыделения необходимы очень острые режущие кромки, высокоположительные передние углы и эффективный отвод стружки. Геометрия линейки инструмента HELI TURN снижает радиальные усилия, а геометрии LOGIQ 6 TURN M3M и F3M обеспечивают оптимальный контроль за стружкоформированием при наличии нескольких режущих кромок. Эти решения (рис. 1) часто применяются совместно с такими высокотехнологичными сплавами как IC806 и IC907 для стабильной работы при обработке жаропрочными суперсплавов.
Рис.1
Титановые сплавы требуют аналогичного подхода — максимально высокой остроты и низких сил резания, так как их низкая теплопроводность и склонность к выкрашиванию быстро приводят к поломке инструмента. Высокоположительные геометрии переднего угла при узкой зоне контакта на режущей кромке помогают контролировать истончение стружки и разогрев при деформировании. Положительные геометрии линейки инструмента LOGIQTURN хорошо подходят для таких условий, а токарный инструмент WHISPERLINE (рис. 2) еще больше повышает производительность благодаря подавлению вибрации — частой проблемы при обработке титана. Оптимизированная подготовка кромки также помогает предотвратить образование нароста на режущей кромке и увеличить стойкость.
Рис.2
При обработке закалённых сталей существенно важны прочность и стабильность. Прочные режущие кромки с правильными передними углами позволяют избежать разрушения и обеспечивают стабильное стружкодробление при высоких значениях твёрдости. Геометрии линейки инструмента LOGIQTURN RM, обеспечивающие прочность, в сочетании с усиленными пластинами и износостойкими сплавами, делают операции твёрдого точения надежными, что позволяет им заменять шлифование и повышать производительность и гибкость.
Операции обработки канавок и отрезки на труднoобрабатываемых материалах вызывают дополнительное напряжение режущей кромки из-за ее контактирования по всей ширине. ISCAR отвечает на этот вызов системой CUT GRIP (рис. 3), включающей в себя специальные геометрии F, M и R, оптимизированные под различные материалы и режимы резания. Узкие и жёсткие пластины с хорошей эвакуацией стружки особенно эффективны при обработке нержавеющей стали и жаропрочных суперсплавов, где очень важен контроль за стружкоформированием.
Рис.3
В итоге правильный выбор геометрии инструмента ISCAR требует тщательно учитывать тип операции, жёсткость оборудования, глубину резания, скорость подачи и способ охлаждения. Менее жёсткие станки выигрывают от более положительных геометрий, а тяжёлые режимы требуют усиленных кромок. Подача СОЖ под высоким давлением улучшает контроль за стружкоформированием и увеличивает стойкость инструмента. Геометрии ISCAR, разработанные специально под каждый вид применения, обеспечивают предсказуемые результаты и повторяемость.
Таким образом, выбор правильной геометрии ISCAR является ключевым фактором успешной обработки труднoобрабатываемых материалов. Понимание влияния переднего угла, подготовки кромки и конструкции стружколома на поведение материала при обработке позволяет производителям значительно повысить стойкость инструмента, производительность и качество детали. Такие решения ISCAR, как LOGIQ 6 TURN, LOGIQ 3 TURN, HELI TURN, CUT GRIP и WHISPERLINE, обеспечивают проверенные варианты геометрий для нержавеющих сталей, суперсплавов, титана и закалённых материалов для надежной и эффективной обработки даже на самых требовательных операциях.