Przewodnik po wyborze płytek tokarskich Sandvik Coromant

Toczenie, jako jeden z kluczowych procesów w obróbce skrawaniem metali, charakteryzuje się wydajnością i precyzją, które w dużej mierze zależą od doboru narzędzia. Wśród różnych typów narzędzi, płytki tokarskie odgrywają kluczową rolę. Wybór najbardziej odpowiedniej płytki do konkretnych wymagań obróbki bezpośrednio wpływa na wydajność produkcji, jakość obróbki i żywotność narzędzia. Sandvik Coromant, jako światowy lider w dziedzinie narzędzi skrawających, oferuje kompleksową gamę płytek tokarskich obejmującą różne materiały, metody obróbki i warunki pracy.

Wyobraź sobie taką sytuację: stajesz przed pilnym zadaniem toczenia wymagającym precyzyjnej obróbki części w krótkich terminach. Jednak z powodu niewłaściwego doboru płytki napotykasz częste wibracje, wykruszenia, a nawet odrzucenie przedmiotu obrabianego, co poważnie wpływa na harmonogramy produkcji i jakość. Takie sytuacje powodują nie tylko frustrację, ale także znaczące straty finansowe dla producentów.

Wybór odpowiedniej płytki tokarskiej wymaga starannego rozważenia wielu parametrów, w tym geometrii płytki, gatunku materiału, kształtu (kąta wierzchołkowego), rozmiaru, promienia naroża i kąta natarcia. Te wzajemnie zależne czynniki wspólnie determinują wydajność skrawania, trwałość i przydatność do obróbki.

Geometria płytki jest kluczowa dla kontroli wióra i wydajności obróbki. W zależności od różnych wymagań, geometrie płytek dzielą się na trzy podstawowe kategorie:

• Wykańczająca: Zaprojektowana do małych głębokości skrawania i małych posuwów, charakteryzująca się ostrymi krawędziami skrawającymi i zmniejszonymi siłami skrawania dla doskonałego wykończenia powierzchni.
• Średnia: Wszechstronna geometria odpowiednia do operacji obróbki zgrubnej średniej i lekkiej, oferująca dobrą adaptacyjność w zakresie głębokości skrawania i posuwu.
• Zgrubna: Zaprojektowana do dużych głębokości skrawania i wysokich posuwów, charakteryzująca się maksymalną wytrzymałością krawędzi i odpornością na zużycie w trudnych warunkach.

Wybór gatunku materiału zależy od materiału przedmiotu obrabianego, metody obróbki i warunków. Powszechne klasyfikacje materiałów obejmują:

• ISO P (Stal): Do obróbki stali węglowej, stali stopowej i stali narzędziowej.
• ISO M (Stal nierdzewna): Do stali nierdzewnych austenitycznych, ferrytycznych, martenzytycznych i duplex.
• ISO K (Żeliwo): Do żeliwa szarego, żeliwa sferoidalnego i żeliwa ciągliwego.
• ISO N (Metale nieżelazne): Do stopów aluminium, miedzi i magnezu.
• ISO S (Żaroodporne): Do stopów na bazie niklu, kobaltu i tytanu.
• ISO H (Utwardzone): Do stali utwardzonych i żeliw o wysokiej twardości.

Kąt wierzchołkowy określa kształt płytki, przy czym większe kąty zapewniają większą wytrzymałość, ale wymagają wyższych sił skrawania i mocy maszyny:

• Duży kąt wierzchołkowy: Wyższa wytrzymałość krawędzi pozwala na zwiększenie posuwów, ale generuje więcej wibracji. Idealny do ciężkiej obróbki zgrubnej sztywnych przedmiotów obrabianych.
• Mały kąt wierzchołkowy: Zmniejszone siły skrawania minimalizują wibracje, nadaje się do cienkościennych lub smukłych przedmiotów obrabianych, ale ogranicza głębokość skrawania.

Wybór rozmiaru zależy od głębokości skrawania i przestrzeni uchwytu narzędziowego:

• Duże płytki: Zapewniają lepszą stabilność i wytrzymałość krawędzi do ciężkiej obróbki.
• Małe płytki: Preferowane do wykańczania lub zastosowań z ograniczoną przestrzenią.

Ten krytyczny parametr wpływa na wykończenie powierzchni, kontrolę wióra i wytrzymałość płytki:

• Mały promień: Lepszy do lekkich skrawów ze zmniejszonymi wibracjami, ale o niższej wytrzymałości.
• Duży promień: Umożliwia cięższe skrawanie z wyższymi posuwami, ale zwiększa siły promieniowe.

Ogólnie rzecz biorąc, promień naroża powinien być równy lub mniejszy od głębokości skrawania, aby zminimalizować wibracje.

Kąt między krawędzią skrawającą a kierunkiem posuwu wpływa na tworzenie wióra i kierunek sił:

• Duży kąt natarcia: Kieruje siły w stronę uchwytu, zmniejszając wibracje, ale zwiększając siły skrawania.
• Mały kąt natarcia: Zmniejsza obciążenie krawędzi, umożliwiając wyższe posuwy, ale zwiększając siły promieniowe.

Geometria Wiper poprawia wykończenie powierzchni przy standardowych parametrach lub zwiększa posuwy przy zachowaniu jakości wykończenia:

• -WMX: Najszerszy zakres wióra dla maksymalnej produktywności.
• -WL: Poprawia kontrolę wióra przy zmniejszonych posuwach/głębokościach.
• -WF: Zmniejsza siły skrawania w operacjach podatnych na wibracje.
• -WR: Zwiększona wytrzymałość krawędzi do skrawania przerywanego.

• Dodatni kąt natarcia: Jednostronne z niskimi siłami skrawania, idealne do toczenia wewnętrznego i smukłych przedmiotów obrabianych.
• Ujemny kąt natarcia: Dwustronne/jednostronne o wysokiej wytrzymałości krawędzi, preferowane do toczenia zewnętrznego i w trudnych warunkach.

Optymalny wybór płytki tokarskiej wymaga zrównoważonego rozważenia geometrii, gatunku materiału, kształtu, rozmiaru, promienia naroża i kąta natarcia. Analizując wymagania przedmiotu obrabianego i konsultując zasoby techniczne, producenci mogą znacząco poprawić wydajność obróbki, jednocześnie zmniejszając koszty produkcji. Specjalne geometrie, takie jak Wiper i warianty kąta natarcia, zapewniają dodatkowe możliwości optymalizacji dla konkretnych zastosowań.