Перейти к содержимому 
Вставки с положительным углом и вставки с отрицательным углом
Когда вы кладете ЧПУ токарно-фрезерная обработка под наблюдением вы увидите, какую решающую роль играет геометрия режущей пластины в успехе любой операции механической обработки. Одной из наиболее фундаментальных геометрических характеристик являются углы пластины, пластины с положительным и отрицательным углом.
Выбор, который вы сделаете между положительной и отрицательной вставкой, окажет прямое влияние на Режущие силы, чистота поверхности, срок службы инструмента и общая стабильность процесса.
В этой статье мы представляем вам подробное сравнение позитивных и негативных пластин. Читайте дальше, пока мы изучаем их уникальные характеристики, преимущества, недостатки и типичные области применения. К концу этой статьи вы будете четко понимать, как выбрать правильную геометрию пластины для ваших операций механической обработки.
Положительные угловые вставки
Иногда называемые вставками с положительным задним углом, вставки с положительным углом являются режущими инструментами, характеризующимися острым режущим краем под острым углом. Эта геометрия является фундаментальной характеристикой, определяющей производительность вставки.
Пластина с положительным углом имеет передний угол менее 90°, что создает острое, угловатое режущее лезвие, которое чисто прорезает материал. Такая конструкция идеально подходит для снижения сил резания, делая ее пригодной для обработки труднообрабатываемых материалов, таких как нержавеющая сталь и чугун.
Поскольку для врезания в заготовку требуется меньшее усилие, пластины с положительным углом особенно эффективны для растачивания внутренних отверстий. Это предпочтительный выбор профессионалов для станков с низкой мощностью или станков с плохой жесткостью системы.
Основные особенности позитивных режущих пластин включают улучшенный контроль стружки и снижение сил резания. Позитивные пластины могут быть изготовлены из различных материалов, от твердого сплава до керамики и поликристаллический алмаз (PCD). Они оптимизированы для широкого спектра операций механической обработки, от суперфинишной до средней обработки.
Преимущества пластин с положительным углом
Положительный угол вставки обладает несколькими существенными преимуществами, которые делают ее отличным выбором для определенных сценариев обработки, как правило, для применений, ориентированных на точность и аккуратность.
Некоторые из преимуществ пластин с положительным углом включают:
- Низкие силы резания: Позитивные вставки создают значительно меньшие силы резания во время работы, снижая нагрузку на шпиндель станка, держатель инструмента и на саму заготовку. Эта особенность делает вставки с положительным углом идеальными для чистовой обработки, а также для обработки мягких материалов или тонкостенных компонентов.
- Улучшенная чистота поверхности: Более острый край режущего инструмента обеспечивает более плавное и чистое резание, создавая превосходное качество поверхности. Эта функция необходима для применений, требующих высокой точности, и часто может снизить потребность во вторичных процессах обработки.
- Пониженная вибрацияИз-за взаимодействия материала с меньшим усилием, пластины с положительным углом, как правило, создают меньше вибраций при резании. Это приводит к большей стабильности и точности, особенно на менее жестких станках.
- Улучшенный контроль чипа: Положительный угол вставки направляет стружку вверх и от режущей кромки и заготовки. Это способствует улучшению отвода стружки и снижает вероятность ее застревания, что особенно полезно при операциях внутренней токарной обработки.
Недостатки позитивных режущих пластин
В то время как вставки с положительным углом характеризуются упомянутыми нами преимуществами и даже большими, они также имеют некоторые ограничения. Каковы некоторые из этих недостатков?
- Более слабое лезвиеТонкая кромка позитивной пластины слабее, чем у негативной; поэтому она менее подходит для тяжелой черновой обработки, прерывистых резаний (таких как точение детали с пазами), или обработки абразивных материалов.
- Сокращение срока службы инструмента в сложных условиях эксплуатацииВ приложениях с высокими нагрузками менее прочный край может привести к повышенному износу. Потенциально это может сократить общий срок службы инструмента. В тех же условиях отрицательная пластина обеспечивает лучшие результаты.
- Одностороннее использование: В результате требуемого угла наклона позитивные пластины могут использоваться только с одной стороны. Они предлагают вдвое меньше режущих кромок, чем двусторонние негативные пластины, что может повлиять на рентабельность.
Применение вставков с положительным углом
Положительные пластины обладают уникальными свойствами, которые делают их идеальными для задач, где точность и низкие режущие силы являются обязательными.
Пластины с положительным углом в плане обычно используются для обработки более мягких материалов, поскольку для чистого реза требуется меньшее усилие. Они применяются для обработки низкопрочных черных и цветных металлов.
Положительные угловые вставки также обычно применяются для быстрорежущая сталь (HSS) инструменты. Они отлично подходят для операций внутреннего растачивания и чистовой обработки на широком спектре материалов, включая нержавеющую сталь и высокотемпературные сплавы.
Однако мы не рекомендуем использовать положительные угловые пластины для тяжелых операций черновой обработки на высоких скоростях, где сопротивление и долговечность важнее чистоты поверхности.
Что такое негативные пластины?
Пластина с отрицательным углом – это рабочая лошадка современного токарной обработки. Она разработана для обеспечения исключительной прочности, долговечности и максимального снятия металла. Геометрия пластины с отрицательным углом принципиально отличается от геометрии положительной пластины, поскольку она ориентирована на мощность, а не на тонкость обработки.
Отрицательный угол вставки должен говорить вам, что между боковой и верхней поверхностями вставки имеется угол 90°, что создает нулевой угол наклона.
Квадратная геометрия означает, что пластина не имеет встроенного заднего угла и позволяет использовать как верхнюю, так и нижнюю стороны пластины в качестве режущих кромок. Пластины с отрицательным углом являются идеальным выбором для тяжелых операций механической обработки и черновой обработки.
Преимущества режущей пластины с отрицательным углом
Каковы преимущества отрицательного угла поворота и почему он является предпочтительным выбором для сред с высокими требованиями и высокой производительностью?
- Превосходная прочность и долговечность кромкиБлагодаря своей толщине и углу резания 90°, пластины с отрицательным углом способны выдерживать более высокие силы резания и гораздо менее склонны к скалыванию или поломке. Это делает их идеально подходящими для тяжелой черновой обработки, прерывистых резов и обработки твердых или абразивных материалов.
- Увеличенный срок службы инструмента при черновой обработкеПрочная природа отрицательных пластин часто приводит к значительно более длительному сроку службы инструмента, особенно в условиях интенсивной резки, где положительная пластина быстро выходит из строя.
- Двусторонний для экономической эффективности: Поскольку они не имеют угла резания, отрицательные пластины можно перевернуть, тем самым получив удвоенное количество режущих кромок на одном куске твердого сплава. Это повышает рентабельность и снижает затраты на наладку при крупносерийном производстве.
Недостатки режущей вставки с отрицательным углом
Хотя их прочность является значительным преимуществом, отрицательные угловые пластины имеют недостатки, которые делают их непригодными для определенных применений. Эти недостатки являются прямым результатом их тупой и мощной геометрии.
- Высокие силы резания: Отрицательный резец проникает в материал, а не режет его, создавая значительно более высокое давление резания. Это требует мощного и очень жесткого станка для противодействия нагрузке без вибрации или дрожания.
- Повышенное тепловыделение: Более высокие силы резания и трение генерируют больше тепла в зоне резания. Это может увеличить износ инструмента и негативно сказаться на поверхности некоторых чувствительных материалов.
- Низкая производительность в завершенииТупое режущее действие не способствует получению гладкой поверхности. Они, как правило, неэффективны для легких чистовых проходов, где требуются низкие силы резания.
- Не подходит для более мягких/жевательных материалов: Высокое давление может вызывать проблемы при механической обработке мягких, эластичных материалов, таких как алюминий, часто приводя к наростообразованию и плохой управляемости стружки.
Применение вставок с отрицательным углом
Прочность и долговечность отрицательных пластин не снимают ограничений в применении. Они являются первым выбором для любых операций, где скорость съема материала и ударная вязкость являются основными требованиями.
Негативные пластины — наилучшее и самое долговечное решение для стандартных операций черновой обработки и точения, поскольку их сплошная форма и толщина позволяют увеличивать глубину резания и скорость подачи.
Они отлично подходят для наружной токарной обработки стали, чугуна и других твердых материалов на мощных и жестких станках с ЧПУ. Наиболее распространенные отрицательные пластины — CNMG (ромбовидная, 80 градусов), DNMG (ромбовидная, 55 градусов) и WNMG (треугольная, 80 градусов).
Для тяжелых черновой обработки отлично подойдут пластины SNMG с углом главного отклонения 45 градусов, так как они позволяют увеличить глубину резания.
Разница между вставками с положительным углом и вставками с отрицательным углом
Хотя оба используются при токарной обработке, выбор между позитивным и негативным резцом радикально изменит процесс механической обработки. Их контрастирующие геометрии определяют различные сильные и слабые стороны, а также идеальные сценарии использования.
Чтобы принять обоснованное решение, важно понимать эти ключевые различия бок о бок. Следующая таблица предлагает четкое сравнение их наиболее важных характеристик.
Особенность | Положительные углы поворота вставок | Вставки с отрицательным углом |
Геометрическое определение | Угол заострения меньше 90° (имеет угол задней поверхности). | Угол заточки 90° (имеет нулевой передний угол). |
Прочность кромки | Ниже. Острая кромка более склонна к сколам. | Выше. Толстый, тупой край очень прочный и долговечный. |
Режущие силы | Низкий. Требует меньше мощности и создает меньшее давление. | Высокое. Требует мощного и жесткого аппарата. |
Основное заявление | Финишная обработка, растачивание, обработка мягких материалов. | Тяжелое черпание, прерывистая резка, обработка твердых материалов. |
Количество режущих кромок | Односторонний (меньше ребер на вставку). | Двусторонняя (в два раза больше кромок на вставку). |
Вибрационная тенденция | Низкий. Идеально подходит для менее жестких установок или тонких заготовок. | Высокий. Может вызывать вибрации на станках с низкой жесткостью. |
Отделка поверхности | Отлично. Обеспечивает гладкое, высококачественное покрытие. | От плохого до удовлетворительного. Не подходит для чистовой обработки. |
Идеальные материалы | Нержавеющая сталь, высокотемпературные сплавы, цветные металлы. | Углеродистые/легированные стали, чугун, твердые материалы. |
Как выбрать правильную пластину для токарной обработки?
Теперь, когда вы понимаете различия, чтобы сделать правильный выбор, вам необходимо проанализировать ваше конкретное применение. Существует множество параметров, которые вы должны учитывать при выборе подходящих резцовых пластин, включая тщательный подбор геометрии, сплава, формы и размера пластины.
Критический выбор режущей пластины, помогающий добиться хорошего контроля над стружкой и оптимальной производительности обработки, в значительной степени зависит от следующих ключевых факторов:
1. Обрабатываемый материал:
Если вы работаете с твердыми черными материалами, такими как сталь и чугун, отрицательные пластины обычно являются предпочтительным выбором для черновой обработки благодаря их невероятной прочности.
Однако для чистовой обработки или обработки цветных металлов, таких как алюминий и латунь, наиболее предпочтительны положительные пластины. Причина этого в том, что они обеспечивают лучшее качество поверхности при более низких силах резания.
2. Возможности станков:
Возможности вашего оборудования имеют решающее значение. Высокомощные, высокожесткие станки с улучшенной стабильностью могут справляться с высокими силами резания, возникающими при использовании отрицательных токарных пластин.
С другой стороны, для машин с низкой мощностью, машин с низкой жесткостью или при использовании длинных и тонких расточных резцов мы рекомендуем использовать позитивные пластины. Это связано с тем, что они создают меньшее усилие резания и вибрацию.
3. Тип операции (Черновая vs. Чистовая):
Это огромный определяющий фактор при выборе подходящей державки. Для тяжелой черновой обработки, когда нужно быстро снять большое количество материала, увеличенный срок службы отрицательной державки делает ее наиболее идеальной.
Для чистовой обработки, где качество поверхности является первостепенной задачей, наилучшим образом подходит четкое, чистое режущее действие положительного (позитивного) заднего угла.
4. Жесткость оснастки и оборудования:
Рассмотрите всю конфигурацию вашей операции. Задачи, связанные с внутренним сверлением с большим вылетом, подвержены вибрации.
Для такого типа задач рекомендуется использовать положительный режущий инструмент, так как он помогает минимизировать усилия резания и поддерживать стабильность, независимо от материала.
Заключение
Выбор между отрицательными и положительными режущими пластинами — это фундаментальное решение, которое напрямую влияет на исход ваших операций обработки. В конечном счете, не существует единственного идеального варианта для каждого случая использования; есть только подходящий инструмент для конкретной задачи, которую вы выполняете.
Выбор поворотного резца в конечном итоге является отражением фундаментального компромисса между стойкостью и удобством негативных резцов и тонкостью и точностью позитивных резцов.
Готовы повысить производительность ваших проектов? Мы готовы послужить вашим интересам в Sundi Precision Tools.
Посетите сайт наш каталог чтобы открыть для себя широкий ассортимент режущих инструментов, разработанных для максимальной производительности. После этого свяжитесь с нашей командой опытных экспертов для консультаций и получения мгновенного предложения для вашего проекта.
