ГОСТ 25419-90 пластины типа 43: цена, размеры и применение в цехе

Геометрия и конструктивные особенности пластин

Стандарт ГОСТ 25419-90 четко регламентирует форму и размеры. Пластина типа 43 представляет собой правильный пятиугольник. Угол при вершине составляет 90 градусов. Такая геометрия не случайна. Она позволяет сформировать в теле резца достаточный объем твердого сплава для многократных переточек. Это главное преимущество перед некоторыми тонкими сменными пластинами, которые просто нечего точить после первого износа.

Конструктивно стандарт предусматривает три основных исполнения. Первое — пластина без отверстия и без лунки. Это базовый вариант, который используется чаще всего. Второе исполнение предполагает наличие отверстия. Оно нужно для лучшей фиксации при пайке или для специфических конструкций резцов, где требуется дополнительное крепление. Третье исполнение — с лункой на передней поверхности.

Лунка выполняет важную функцию. Она увеличивает площадь контакта с припоем, что повышает прочность соединения. Кроме того, форма лунки может влиять на геометрию передней поверхности готового резца, облегчая сход стружки при обработке вязких материалов. Но тут есть нюанс. Лунка усложняет процесс заточки, так как требует более аккуратного выведения передней поверхности.

Толщина пластин варьируется в зависимости от размера стороны пятиугольника. Обычно это массивные изделия, толщиной от 6 до 10 миллиметров и более. Такая массивность нужна для поглощения вибраций и тепла. При черновом точении, когда съем металла идет интенсивно, тонкая пластина может просто треснуть от термоудара. А тут запас прочности солидный.

На практике часто сталкиваюсь с ситуацией, когда на участке пытаются экономить, покупая пластины минимальной толщины. В 8 из 10 случаев это приводит к тому, что после двух переточек инструмент приходится выбрасывать. С пластиной типа 43 по ГОСТ 25419-90 ресурс службы измеряется годами, если правильно организовать заточное хозяйство.

Важно отметить допуски на изготовление. Для напаиваемых пластин они не такие строгие, как для сменных многогранных. Это связано с тем, что окончательная геометрия режущей кромки формируется при заточке готового резца. Однако базовые размеры, такие как длина стороны и толщина, должны соответствовать стандарту, иначе пластина просто не встанет в подготовленную канавку резца.

Материалы режущей части: выбор сплава

Сам стандарт ГОСТ 25419-90 не жестко привязывает пластины к одной марке сплава, но отсылает к соответствующим нормативам на твердые сплавы. Выбор марки зависит от обрабатываемого материала. Это фундаментальный момент, который влияет на стойкость и производительность.

Для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов традиционно используются сплавы группы ВК. Наиболее распространены ВК8 и ВК6. Они обладают высокой вязкостью и хорошо сопротивляются ударным нагрузкам. Для сталей, особенно конструкционных, чаще применяют сплавы группы ТК, например, Т15К6. Они более твердые, но хрупкие.

Твердость сплава должна находиться в диапазоне 88-90 HRA для марок типа ВК8. Это обеспечивает сохранение режущих свойств при высоких температурах в зоне резания. Однако один лишь показатель твердости не гарантирует качества. Структура сплава имеет не меньшее значение.

Вот в чём загвоздка. Пластины, изготовленные из литого сплава, и пластины, полученные методом порошковой металлургии, ведут себя по-разному. Литой сплав может иметь неоднородную структуру, что ведет к выкрашиванию кромки. При закупке партии этот момент необходимо оговаривать отдельно. Требуйте паспорт качества, где указана технология получения сплава.

Считали на объекте в Казань — на участке тяжелого машиностроения переход с обычных пластин на изделия из мелкозернистого сплава ВК6-ОМ позволил увеличить стойкость резцов на 17 процентов. Казалось бы, немного, но в масштабах месяца это сотни сэкономленных рублей и меньше простоев на переналадку.

Также стоит обращать внимание на наличие легирующих добавок. Для обработки жаропрочных сплавов и нержавеющих сталей могут потребоваться специальные марки с повышенным содержанием кобальта или карбидов тантала. Стандарт допускает использование таких сплавов, если они соответствуют требованиям по прочности и твердости.

Контроль качества и типичные дефекты

Качество напаиваемых пластин напрямую определяет срок службы инструмента. Входной контроль партии — обязательная процедура, которой часто пренебрегают в гонке за выполнением плана. А зря. Брак, выявленный на станке, обходится гораздо дороже, чем брак, отбракованный на складе.

Первичный осмотр должен быть визуальным. Поверхность пластины должна быть равномерного темно-серого цвета. Наличие светлых пятен, пор, раковин или наплывов свидетельствует о нарушении технологии спекания. Это так называемая недоспечённость или переспечённость. Такой инструмент долго не проживет.

Особое внимание нужно уделить трещинам. Скрытые микротрещины могут идти от режущей кромки вглубь тела пластины. При нагрузке они раскрываются, и пластина скалывается. Выявить их визуально сложно. Часто используют метод капиллярного контроля: погружение в керосин с последующей протиркой и нанесением проявителя. Если жидкость проступает — брак.

Сколы и выкрашивание на кромках и вершинах допускаются только в пределах, оговоренных стандартом. Небольшие притупления допустимы, так как кромка все равно будет затачиваться. Но если скол глубокий и заходит на рабочую поверхность, такую пластину лучше отложить в сторону.

Кривизна и коробление — еще один частый дефект. Пластина не должна быть «пропеллером». Проверяется это на поверочной плите с помощью щупа. Если пластина лежит неплотно, при напайке возникнут внутренние напряжения, которые приведут к отрыву пластины от державки в процессе работы.

Раз за разом при приемке мы проверяем три ключевых параметра: длину стороны, толщину и прямолинейность кромок. Для контроля используется обычный штангенциркуль и микрометр. Отклонения не должны превышать значений, указанных в таблицах стандарта. Особенно критична разность толщины. Ее колебание приведет к сложностям при заточке резца и неравномерному стружкообразованию.

И всё. Если партия не прошла входной контроль, использовать ее нельзя. Риск поломки инструмента в процессе обработки дорогой заготовки слишком велик. Лучше вернуть поставщику, чем потом разбираться с причинами брака детали.

Сравнение с прямоугольными пластинами

Чтобы понять место пластин типа 43 в арсенале технолога, их нужно сравнить с ближайшими аналогами. Чаще всего альтернативой выступают прямоугольные пластины, например, типа 01 по ГОСТ 25395-90. У каждого типа есть своя ниша применения, и путать их не стоит.

Прямоугольные пластины более универсальны для чистового и получистового точения. Они обеспечивают хорошее стружкообразование и позволяют получать высокую чистоту поверхности. Однако их прочность при прерывистом резании ниже. Углы прямоугольника более уязвимы для ударов.

Пятигранная пластина типа 43 создана для силовой работы. Угол 90 градусов при вершине более прочный, чем острый угол прямоугольной пластины. Кроме того, большая толщина позволяет снимать более глубокую стружку без риска разрушения кромки.

Как видно из таблицы, выбор обусловлен технологической задачей. Если нужно снять черновую корку с поковки, где поверхность неровная и есть окалина, тип 43 вне конкуренции. Если же нужно получить чистовую поверхность вала с точным размером, лучше взять прямоугольную пластину или сменный многогранник.

Цены, кстати, плавают. Но в среднем пятигранные пластины из-за большего расхода материала стоят дороже прямоугольных аналогичного размера. Однако за счет большего количества переточек их итоговая стоимость в пересчете на час работы может быть ниже.

Расчет бюджета и экономика внедрения

Вопрос стоимости всегда стоит остро. Многие руководители смотрят только на цену покупки одной пластины, игнорируя полный цикл эксплуатации. Это ошибка. Нужно считать комплексно: цена закупки, стоимость напайки, затраты на заточку и количество деталей, полученных с одного резца.

Стоимость одной пластины типа 43 зависит от марки сплава и размера. В среднем цена варьируется в широком диапазоне. Для массового производства это существенная статья расходов. Однако по сравнению с державками под сменные пластины и самими сменными многогранниками, напайной инструмент часто выигрывает в цене.

Затраты на напайку тоже нужно учитывать. Это расход припоя, флюса, электроэнергии или газа, а также трудозатраты паяльщика. Но если наладить процесс потоком, эти издержки минимизируются. Бюджет на оснастку должен включать и стоимость заточки. Твердосплавные пластины требуют алмазных кругов, которые сами по себе недешевы.

Окупаемость внедрения таких пластин рассчитывается просто. Сравниваем стоимость обработки партии деталей на старом инструменте и на новом. Если за счет повышения стойкости мы сокращаем время на переналадку и замену инструмента, экономия становится очевидной. Инвестиции в качественный твердый сплав всегда возвращаются.

Проверяли на практике. На одном из заводов переход на пластины типа 43 из улучшенного сплава позволил сократить расход инструмента на 20 процентов в год. Сумма получилась внушительная. При этом расходы на закупку выросли незначительно, так как пластины служили дольше.

Лизинг или кредит на закупку партии инструмента редко требуется, так как сумма заказа обычно невелика. Но для крупных предприятий, закупающих тонны твердого сплава, вопросы отсрочки платежа и финансовых условий с поставщиками выходят на первый план.

Если меньше — сроки плывут. Это про закупки малых партий. Дробить заказы невыгодно из-за логистики. Лучше заказать сразу на квартал, чтобы обеспечить бесперебойную работу цеха.

Советы по напайке и заточке

Даже самая качественная пластина может быть испорчена неправильной напайкой или заточкой. Это аксиома, которую должен знать каждый мастер. Технология напайки твердосплавного инструмента имеет свои строгие правила.

Для напайки используйте тугоплавкие припои, например, ПСр-40 или ПСр-45. Они обеспечивают прочное соединение, способное выдерживать нагрузки при резании. Флюсы на основе буры помогают удалить оксиды и улучшить смачиваемость поверхностей припоем. Без качественного флюса пайка будет ненадежной.

Режим нагрева критически важен. Перегрев ведет к выгоранию компонентов сплава и снижению твердости. Недогрев — к тому, что припой не растечется и не заполнит все зазоры. Нагревать нужно равномерно, избегая локальных перегревов. Охлаждение тоже должно быть контролируемым. Резкое охлаждение может вызвать термические трещины.

При заточке резца не допускайте локального перегрева пластины. Твердый сплав боится резких перепадов температур. Используйте охлаждение и прерывистое шлифование. Касаться круга нужно кратковременно, давая пластине остыть. Это предотвратит образование микротрещин, которые со временем приведут к выкрашиванию.

Не стремитесь заточить максимально острую кромку для черновой работы. Это распространенная ошибка новичков. Острая кромка хрупкая. Небольшая фаска шириной 0.1-0.3 мм под углом 45 градусов значительно увеличит стойкость к выкрашиванию. Прочность важнее остроты при силовом резании.

Сомневаетесь? Запросите образцы смет. Или просто попробуйте на пробной партии. Теория теорией, а каждый станок и каждая заготовка имеют свои особенности. Подбор оптимального режима резания и геометрии заточки часто происходит опытным путем.

В заключение, ГОСТ 25419-90 – это рабочий, проверенный временем стандарт. Его понимание и грамотное применение позволяет эффективно решать сложные производственные задачи. Не стоит списывать его со счетов только из-за возраста. В умелых руках этот инструмент творит чудеса.

Вопросы и ответы по стандарту

Можно ли использовать пластины типа 43 для чистового точения?

Теоретически можно, если заточить их под соответствующие углы и использовать мелкозернистый сплав. Но экономически это не всегда оправданно. Для чистовой обработки существуют более специализированные типы пластин, обеспечивающие лучшую чистоту поверхности.

Какова примерная цена на пластины типа 43?

Цена зависит от размера и марки сплава. В среднем стоимость одной пластины может составлять от нескольких сотен до тысяч рублей. Оптовые партии всегда дешевле. Точную цифру нужно узнавать у поставщиков на момент заказа.

Как хранить твердосплавные пластины?

Хранить нужно в сухом месте, в упаковке, защищающей от ударов. Твердый сплав хрупкий, падение на бетонный пол может расколоть пластину. Также желательно избегать коррозии, хотя твердые сплавы достаточно стойки к ней.

Есть ли замена этому ГОСТу?

Стандарт действует, но есть и новые нормативы, а также международные аналоги. Однако на многих предприятиях документация заточена именно под ГОСТ 25419-90, и переход на другие стандарты требует пересмотра технологических процессов и чертежей оснастки.

Где купить качественные пластины?

Заказывать лучше у специализированных поставщиков инструмента или напрямую у заводов-производителей твердого сплава. Избегайте посредников, которые не могут гарантировать происхождение материала и предоставить паспорт качества.