Как выбрать фрезерную пластину: полное руководство
Чем фрезерные пластины отличаются от токарных
Фрезерная пластина работает в условиях прерывистого резания: каждый зуб фрезы периодически входит в контакт с материалом и выходит из него. Это создаёт циклические ударные нагрузки и резкие термические перепады, которых нет при непрерывном токарном точении. Поэтому фрезерные пластины имеют более вязкий субстрат, специальный стружколом для управления стружкой при прерывистом резании и чаще PVD-покрытие — оно лучше переносит термоциклические нагрузки, чем CVD.
Нельзя использовать токарную пластину для фрезерования: геометрия гнезда в корпусе фрезы специфична, а токарная пластина с CVD-покрытием не рассчитана на ударные нагрузки. Обратная замена теоретически возможна при совпадении ISO-кода, но нежелательна — не оптимально ни по стойкости, ни по качеству поверхности.
Расшифровка кода ISO фрезерной пластины
Фрезерные пластины маркируются по стандарту ISO 1832, тому же, что и токарные. Основные позиции кода идентичны, однако конкретные значения специфичны для фрезерования.
Пример: APKT 1604 PDR
| Позиция | Символ | Значение |
|---|---|---|
| 1 — Форма | A | Параллелограмм 85° |
| 2 — Задний угол | P | 11° (позитивная геометрия) |
| 3 — Класс допуска | K | Прецизионный (для чистового фрезерования) |
| 4 — Конструкция | T | С отверстием, одинарным стружколомом |
| 5–6 — Длина кромки | 16 | 16 мм |
| 7–8 — Толщина | 04 | 4,76 мм |
| Доп. — Геометрия | PDR | Обозначение геометрии стружколома производителя |
Дополнительные буквы (PDR, MR, ER и т.д.) — внутреннее обозначение геометрии стружколома производителя, не стандартизированное по ISO. При подборе аналога для этих суффиксов подбирается функциональный эквивалент по типу операции (черновая/чистовая) и рекомендуемым режимам.
Выбор формы фрезерной пластины
Форма пластины жёстко связана с конструкцией корпуса фрезы — изменить форму пластины без смены корпуса невозможно. Выбор формы фактически означает выбор серии инструмента. Перед заменой пластин убедитесь, что новая форма совместима с имеющимся корпусом.
| Форма | Код | Типовые обозначения | Применение |
|---|---|---|---|
| Прямоугольная (параллелограмм 85°) | A | APKT, APMT, AOMT | Торцевые фрезы 45°, универсальная |
| Квадратная | S | SEHT, SEET, SNMG | Торцевые фрезы 90°, уступы, карманы |
| Прямоугольная (L) | L | LNGX, LNMU, LSMT | Торцевые 90°, мощное черновое фрезерование |
| Восьмиугольная | O | ONMU, ODMT | Высокопроизводительное торцевое, 8 кромок |
| Круглая | R | RCKT, RCMT, RPMW | Радиусные и сферические фрезы, 3D-обработка |
| Треугольная | T | TNMU, TNGU | Универсальное фрезерование, 3 кромки |
| Шестиугольная | H | HNMG, HNGX | Черновое с большим числом кромок |
| Пятиугольная | P | PNMM, PNEA | Тяжёлое торцевое, 5 кромок |
| Тригональная (W) | W | WNMU, WPGT | Торцевое и контурное фрезерование |
Размер фрезерной пластины
Размер пластины (длина режущей кромки) определяет максимально допустимую глубину резания ap. Превышение ap сверх длины режущей кромки ведёт к выходу стружки за рабочую зону и разрушению боковой поверхности пластины.
| Размер пластины | Длина кромки | Макс. ap рекомендуемый | Типовые корпуса фрез |
|---|---|---|---|
| 08 (APKT 0803) | 8 мм | 5,5 мм | Концевые D16–32 |
| 11 (APKT 1104) | 11 мм | 7,5 мм | Торцевые и концевые D25–63 |
| 16 (APKT 1604) | 16 мм | 11,0 мм | Торцевые D50–125 |
| 20 (APKT 2006) | 20 мм | 14,0 мм | Насадные D80–200 |
Класс допуска (3-я позиция): K — прецизионный (для чистового фрезерования с требованиями к планарности), M — стандартный (черновое и получистовое), G — точный. При чистовом фрезеровании со строгими допусками применяются пластины класса K или G.
Марка сплава и покрытие
Для фрезерования с его прерывистым резанием и термоциклическими нагрузками PVD-покрытия предпочтительнее CVD. PVD-покрытие тоньше (2–6 мкм против 10–20 мкм у CVD) и лучше переносит ударные нагрузки без растрескивания.
| Покрытие | Тип | Применение |
|---|---|---|
| TiAlN (PVD) | PVD | Стали ISO P и M, высокие скорости |
| AlTiN (PVD) | PVD | Жаропрочные ISO S, закалённые стали H |
| TiCN (PVD) | PVD | Нержавеющие стали M, цветные металлы N |
| TiN (PVD) | PVD | Общее применение, чугун K |
| CVD Al₂O₃+TiCN | CVD | Чугун K при высоких Vc (непрерывное резание) |
| DLC или без покрытия | — | Алюминий ISO N — антиадгезионное |
Субстрат (основа сплава)
Для черновых операций с глубокими прерывистыми резами выбирается вязкий субстрат с высоким содержанием Co — он лучше переносит ударные нагрузки без сколов. Для скоростных чистовых операций — твёрдый мелкозернистый субстрат с высокой износостойкостью.
Геометрия стружколома
Стружколом фрезерной пластины определяет силы резания, качество поверхности и применимость к конкретному материалу. В отличие от токарных, у фрезерных пластин стружколом оптимизируется под прерывистое резание и конкретную операцию.
Типы геометрий по применению
| Тип геометрии | ap, мм | fz, мм/зуб | Применение |
|---|---|---|---|
| Лёгкая (L, F) | 0,5–3,0 | 0,05–0,15 | Чистовое, нержавейка, жаропрочные |
| Средняя (M) | 1,5–6,0 | 0,10–0,25 | Получистовое, универсальная |
| Тяжёлая (R, H) | 3,0–10,0 | 0,20–0,50 | Черновое, прерывистый рез, ударные нагрузки |
Позитивная и негативная геометрия
Позитивная (положительный задний угол) — меньшие силы резания, острая кромка. Применяется для нержавеющих сталей, алюминия и жаропрочных сплавов. Прочность кромки ниже по сравнению с негативной.
Негативная геометрия — прочная кромка, устойчива к ударным нагрузкам. Применяется для черновых операций по сталям и чугуну. Требует большей мощности шпинделя.
Double Positive (двойная позитивная) — положительный задний угол и положительный осевой угол в корпусе. Минимальные силы резания, применяется для лёгких конструкций шпинделей и нежёстких заготовок.
Выбор по материалу заготовки
Конструкционные и легированные стали (ISO P)
Пластины с покрытием TiAlN PVD или CVD TiCN+Al₂O₃. Геометрия M или R для черновых операций, L или F для получистовых. Формы APKT, SEHT или LNGX. Скорость резания Vc = 150–350 м/мин при σB < 800 МПа.
Нержавеющие стали (ISO M)
Покрытие PVD TiAlN или TiCN. Позитивная геометрия, острая кромка. Обязательна подача СОЖ. Vc = 80–180 м/мин. Предпочтительны APKT с позитивным углом или SEHT с геометрией M. Главные проблемы — наростообразование и задиры — решаются острой кромкой и правильным выбором СОЖ.
Чугун (ISO K)
CVD TiN+Al₂O₃ или TiAlN. Негативная или нейтральная геометрия. Для серого чугуна допускается фрезерование без СОЖ или с обдувом воздухом. Эмульсия на горячую пластину при прерывистом резании вызывает термоудары и трещины кромки. Vc = 200–500 м/мин.
Алюминиевые сплавы (ISO N)
Без покрытия или DLC. Позитивная геометрия, полированные поверхности. Формы APKT или специальные с острой кромкой. Vc = 500–2 500 м/мин. СОЖ обязательна. Главная проблема — наростообразование — решается полированными или DLC пластинами.
Жаропрочные сплавы (ISO S)
AlTiN или без покрытия (полированные). Острая позитивная геометрия. Vc = 20–80 м/мин. Подача СОЖ под высоким давлением обязательна. Формы RCKT — максимальная прочность кромки при малых ap.
Закалённые стали (ISO H, HRC 45–65)
CBN-пластины или TiAlN с твёрдосплавным субстратом. Очень малые ap = 0,1–0,5 мм, Vc = 100–400 м/мин. КНБ-пластины применяются как для токарной, так и для фрезерной обработки закалённых материалов.
Выбор по типу фрезерной операции
| Операция | Форма пластины | Геометрия | Покрытие | Корпус фрезы |
|---|---|---|---|---|
| Черновое торцевое, сталь | APKT, APMT | R/H | TiAlN CVD | Насадная 45° |
| Чистовое торцевое 90° | SEHT, SEET | L/M | TiAlN PVD | Насадная 90° |
| Фрезерование нержавейки | APKT позитивная | M | TiAlN PVD | Насадная 45° |
| 3D-обработка, сферические фрезы | RCKT, RPMT, RPMW | M/L | TiAlN PVD | Сферическая фреза |
| Черновое с большим ap | LNGX, LNMU | R | TiAlN CVD | Насадная 90° |
| Высокоскоростное (HSM) | ONMU, ODMT | L | TiAlN PVD | Высокоскоростная |
Сводная таблица выбора фрезерной пластины
| Материал | Операция | Геометрия | Покрытие | Vc, м/мин |
|---|---|---|---|---|
| Сталь P10–P40 | Черновое | R (негативная) | TiAlN CVD | 150–350 |
| Сталь P10–P40 | Чистовое | F (позитивная) | TiAlN PVD | 200–400 |
| Нержавейка M10–M30 | Получистовое | M (позитивная) | TiAlN PVD | 80–180 |
| Чугун K10–K30 | Любое | R или M | CVD Al₂O₃ | 200–500 |
| Алюминий N05–N20 | Любое | F (острая) | Без покр./DLC | 500–2 000 |
| Жаропрочные S05–S20 | Получистовое | M (позитивная) | AlTiN PVD | 25–80 |
| Закалённые H05–H15 | Чистовое | F (CBN) | AlTiN/CBN | 100–400 |
Типичные ошибки при выборе фрезерной пластины
Ошибка 1: CVD-пластины на тяжёлом прерывистом фрезеровании
CVD-покрытия толщиной 10–20 мкм хрупкие и не рассчитаны на ударные нагрузки прерывистого фрезерования с ap более 5 мм. Для таких операций предпочтительны PVD-пластины с вязким субстратом.
Ошибка 2: Превышение максимального ap
Работа на ap > 90% от длины режущей кромки приводит к неконтролируемому выходу стружки за рабочую зону и быстрому разрушению боковой поверхности пластины.
Ошибка 3: Пластины для стали при фрезеровании нержавейки
Пластина для ISO P имеет более твёрдый субстрат с меньшей вязкостью. При нержавейке требуется острая кромка и вязкий субстрат — иначе наростообразование и быстрый износ. Всегда используйте пластины для группы M.
Ошибка 4: Подача эмульсии на горячую пластину при фрезеровании чугуна
При фрезеровании чугуна пластина разогревается. Подача холодной эмульсии вызывает термический удар — микротрещины кромки. Для чугуна: сухое фрезерование, MQL или непрерывная подача СОЖ с самого начала обработки.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли использовать пластины APKT одного производителя в корпусе другого?
Технически — если ISO-код совпадает. На черновых операциях, как правило, работоспособно. На чистовых с требованиями к планарности — могут возникнуть погрешности позиционирования пластины в гнезде, ухудшающие результат. Производители немного варьируют геометрию гнезда под свои пластины.
Почему фрезерная пластина выкрашивается за несколько деталей?
Частые причины: неправильная геометрия (слишком лёгкая для тяжёлого черновового), превышение ap, недостаточная или неправильная СОЖ, биение шпинделя или корпуса фрезы, ослабленное крепление пластины.
Чем отличаются SEHT и SEET?
SEHT (H = 11° задний угол) — позитивная геометрия, применяется для сталей и нержавейки. SEET (E = 20° задний угол) — острее, применяется для алюминия и очень мягких материалов. Оба типа устанавливаются в корпуса с κr = 90°.
Как подобрать аналог фрезерной пластины?
Основной ISO-код (первые 10 символов) должен совпадать полностью. Суффикс геометрии (нестандартный) подбирается функциональным аналогом по типу операции и рекомендуемым режимам резания. Обращайтесь к специалистам STI Store для уточнения совместимости.
Какую пластину выбрать для фрезерования нержавейки 12Х18Н10Т?
Сталь 12Х18Н10Т — группа ISO M. Рекомендация: APKT с геометрией M или специальная для нержавейки, покрытие PVD TiAlN или TiCN, вязкий субстрат. Обязательная подача СОЖ. Vc = 80–140 м/мин, fz = 0,06–0,15 мм/зуб.
Есть ли разница между APKT 1604 и APMT 1604?
Да. Буква K (3-я позиция) — прецизионный допуск ±0,01–0,02 мм по IC, буква M — стандартный ±0,05–0,10 мм. APKT применяются в прецизионных корпусах для чистового фрезерования, APMT — в стандартных для черновых операций. Взаимозаменяемость возможна при совпадении класса допуска гнезда в корпусе.
Подобрать фрезерную пластину в STI Store
В каталоге STI Store — полный ассортимент сменных фрезерных пластин: прямоугольные APKT/APMT, квадратные SEHT/SEET, круглые RCKT/RPMT и серии для жаропрочных материалов. Совместимые корпуса фрез — в разделе фрезы. Подбор аналогов — по запросу. Доставка по России и Казахстану.
Задать вопрос
