Повысить производительность работ, выполняемых на металлообрабатывающем оборудовании, позволяют твердосплавные пластины, используемые для токарных резцов. Такие пластины делают использование резца более удобным, так как являются съемными и позволяют быстро заменить их в случае износа или поломки. Естественно, для использования сменных элементов не подойдут резцы цельной конструкции, у которых режущая часть выполнена заодно с державкой.
Твердосплавные пластины для токарных резцов
Преимущества применения твердосплавных пластин для резцов
Пластины для расточных или отрезных резцов могут быть выполнены из различных марок твердых сплавов, что очень удобно, так как это позволяет иметь целый набор режущих элементов для обработки заготовок из разных материалов.
Использование сменных пластин для режущего инструмента – это еще и экономически выгодное решение, так как в случае поломки или износа нет необходимости заменять весь резец новым инструментом: надо поменять только его режущую часть. Целесообразно использовать инструмент со сменными твердосплавными пластинами и в том случае, если стоит задача автоматизации технологических процессов, что особенно актуально в условиях мелко- и среднесерийного производства, где номенклатура выпускаемых изделий может меняться достаточно часто.
Резцы со сменными пластинами
Среди преимуществ, которыми обладают твердосплавные пластины, устанавливаемые на токарные резцы, следует выделить следующие.
- По сравнению с резцами цельного типа, пластины отличаются невысокой стоимостью.
- Замена твердосплавного режущего элемента не занимает много времени.
- О высокой надежности пластин из твердых сплавов можно говорить даже в условиях интенсивной эксплуатации.
- При необходимости такие сменные режущие элементы можно переналаживать.
- Все современные модели сменных режущих элементов для токарных резцов унифицированы, что дает возможность легко подобрать оптимальный вариант для определенного типа обработки и марки металла заготовки.
Благодаря применению сменных твердосплавных пластин с механическим креплением значительно увеличивается срок службы державки токарного резца, отпадает необходимость в осуществлении таких вспомогательных операций, как заточка режущей части и ее пайка. Что важно, при использовании такого режущего инструмента снижение температуры и силы резания может составить 40%. Благодаря характеристикам твердых сплавов, которые используются для изготовления пластин, с помощью последних можно выполнять обработку металла, изменяя режимы резания.
Некоторые виды форм твердосплавных пластин для резцов
Современной промышленностью выпускаются различные типы сменных пластин, изготовленных из твердосплавных материалов. Требования к параметрам каждого из этих типов оговорены в соответствующих государственных стандартах.
- ГОСТ 19086-80 определяет характеристики пластин режущего, опорного типов и стружколомов.
- ГОСТ 19042-80 оговаривает требования к классификации, форме и системе обозначений сменных пластин из твердосплавных материалов.
- ГОСТ 25395-90 распространяется на твердосплавные пластины типов 01, 02, 61, 62, которые фиксируются на державке токарного резца при помощи напайки. Требования этого нормативного документа распространяются на элементы, которые соединяются при помощи напайки с резцами расточного, проходного и револьверного типов.
Ознакомиться с ГОСТ 19086-80 «Пластины сменные многогранные твердосплавные» можно ниже:
Разновидности пластин
Съемные ретейнеры подразделяются на несколько подвидов, различающихся по предназначению и строению:
- Одночелюстные. Используются для восстановления зубного ряда при его укороченности и суженности и для устранения деформации отдельных зубов. Состоят из пластиночной основы и ортопедических винтов, которые подкручиваются в нужный момент. Подходят для детей и взрослых.
- С ретракционной дугой. Подходят для обеих челюстей, на которых исправляют протруссиновое положение зубного ряда. Результат восстановления основан на пружинных свойствах дуги.
- С расположенным на дуге рукообразным отростком. Надевается на верхнюю или нижнюю челюсть, исправляя положение отдельных зубов. Рукообразный отросток давит на деформированный зуб, устанавливая его в нужное положение.
- С активным толкателем. Используется для восстановления фронтальных зубов верхней челюсти, выравнивание которых происходит за счет одного или двух пружинных механизмов.
- Активатор Андреза-Гойпля. Пластина состоит из двух соединенных между собой частей, которые одновременно надеваются на верхнюю и нижнюю челюсть. С ее помощью можно исправить сразу несколько зубных аномалий.
- Аппарат Брюкля. Исправляет дефекты прикуса на переднем зубном ряду нижней челюсти.
- Аппарат Френкеля. Состоит из губных пелотов, щечных щитков и дополнительных элементов. Все они с помощью металлического каркаса соединены в один аппарат для исправления открытого, дистального и мезиального прикуса.
Виды для взрослых
Взрослым пациентам в большинстве случаев назначают одночелюстные пластины. Иногда могут также применяться конструкции с рукообразным отростком.
Одночелюстные
Пластинчатая основа конструкции дополнена специальными ортодонтическими винтами. Они при подкручивании позволяют аппарату оказывать направленное и выверенное давление. В основном применяются при суженном либо укороченном зубном ряде, а также в случае деформации некоторых зубов.
фото: цветные одночелюстные пластины
Стоимость зависит от количества винтов, которыми снабжена конструкция. Пластина с одним винтом стоит около 7–9 тысяч рублей, а каждый винт от 1000 до 1300 рублей.
С дугой ретракционного типа
Состоит из самой ретракционной (вестибулярной, то есть, внешней) дуги и обязательного пластикового базиса. Принцип действия этого аппарата основан на том, что входящая в конструкцию проволока может пружинить. За счет этого исправляется положение зубов при протруссионном прикусе.
фото: пластина с дугой ретракционного типа
Ориентировочная стоимость – 7000 рублей.
С отростком рукообразного вида
Основа конструкции – пластинчатый базис – дополнена рукообразным отростком, который используется для оказания давления на требуемый зуб в районе его шейки для наибольшей эффективности. Действие основано на упругости проволоки, из которой изготавливается отросток.
фото: пластина с отростком рукообразного вида
Примерная цена – около 7 тысяч. При этом стоимость изготовления одного отростка составляет около 400 рублей.
Аппарат Брюкля
Основа – тот же пластинчатый базис для нижней челюсти. Он дополняется наклонной плоскостью в районе передних зубов и ретракционной дуги. Дает возможность перемещать передние зубы за счет жевательных мышц и пружинящей ретракционной дуги.
фото: аппарат брюкля
Цена – около 10 тысяч рублей.
Виды для детей
Для детских зубов используются все типы и виды конструкций, которые перечислены выше.
Съемные ретейнеры
Съемные конструкции популярны в детской стоматологии. Такие пластины устанавливают, если ребенку требуется незначительное исправление прикуса.
Скобы состоят из пластиковой основы и крючков. Съемные ретейнеры не представляют опасности для ребенка, не создают дискомфорта во время ношения, их можно легко подкручивать, распределяя необходимую нагрузку на челюсть.
Преимущества:
- адекватная стоимость;
- простота в использовании.
Недостатки:
- эффективны лишь при незначительных нарушениях прикуса;
- предназначены для коррекции только одной единицы.
Съемные ретейнеры классифицируются и по другим признакам, выделяя следующие подвиды:
- Одночелюстные. Рекомендованы для ношения при патологической деформации отдельно находящихся единиц у детей, а также взрослых пациентов. Позволяют восстановить оптимальный размер зубного ряда при его узости или недостаточной длине. Давление на челюстную кость осуществляется путем подкручивания специальных винтов.
- С отростком на металлической дуге. Используются при нарушении угла расположения только одного зуба. Под воздействием стяжки отросток влияет только на патологически измененную единицу и постепенно ее выравнивает.
- С дугой ретракционного типа. Устанавливается при протуссивном расположении резцов нижней или верхней челюсти. Результат достигается при регулярном подкручивании винтовых элементов.
- С толкающим фрагментом. Блок состоит из одной или двух деталей на пружинах. Идеально подходит для устранения деформации по линии верхней челюсти.
- Аппарат Брюкля. Эффективен для ликвидации незначительных дефектов фронтального зубного ряда на подвижной челюсти.
- Активатор Андрезена-Гойпля. Подходит для коррекции патологически измененных зубов на верхней и нижней челюстной кости одновременно. Состоит из нескольких частей.
- Аппарат Френкеля предназначен для исправления неровностей в зубном ряду, а также для восстановления правильного прикуса. Относится к сложным конструкциям по строению. На металлическую основу помимо крючков и замочков устанавливаются щечные щиты и губные пелоты.
Это интересно: Способ применения Нурофена от зубной боли
Основное преимущество съемных конструкций — возможность снимать или обеспечивать ротовой полости некоторый отдых. Такие скобы носят около 18 месяцев, но срок ношения может изменяться по указаниям врача.
Несъемные конструкции
Несъемные пластины выглядят как металлическая дуга (проволочная) с замочками. При помощи замочков дуга крепко фиксируется, сохраняя возможность менять положение.
Несъемные конструкции используют как взрослые, так и дети. Назначение к установке таких ретейнеров предполагает сильное искривление зубного ряда.
Срок ношения полностью зависит от степени выраженности стоматологической ситуации. Постоянные пластинки устанавливаются до двух лет, но при необходимости врач может продлить сроки ношения.
Несъемная конструкция позволяет устранить патологический прикус тяжелой степени, выровнять зубной ряд.
Скобы имеют высокую прочность крепления, гарантируют почти 99% успеха в коррекции. Такие установочные системы более дорогие из-за высокого качества используемого материала, сложности деталей изделия.
Аппарат Френкеля
Состоит из пластиковых губных пелотов и щечных щитков (по 2 каждого элемента). Соединение их происходит с помощью металлического прочного каркаса, который может иметь вид небного бюгеля, лингвальной или же вестибулярной дуги. Перемещает передние зубы за счет пружинящей ретракционной дуги и жевательных мышц.
фото: аппарат френкеля
Цена – от 11,5 до 22 тысяч рублей.
Активатор Андрезена-Гойпля
Состоит из двух пластин базиса, соединенных в единый блок. Может иметь винты, ретракционную дугу и другие компоненты. Помогает активировать рост челюстей при необходимости, разобщает прикус, а также возвращает отдельным зубам правильное положение.
фото: активатор андрезена-гойпля
Цена – от 12 тысяч рублей.
Стоимость каждого вида в данном случае может быть даже выше, чем на пластины для взрослых. Это происходит за счет выбора ребенком конфигурации узора и разнообразия цветов, которые будут присутствовать на пластинчатой основе аппарата.
Современные технологии позволяют не только сделать саму пластину разноцветной, в пластик можно также добавить блестки, всевозможные украшения и рисунки.
Средняя стоимость пластины для одной челюсти будет составлять около 8 тысяч рублей. А вот простая пластина на одну челюсть без дополнительных функциональных элементов, например винтов, стоит около 3–4 тысяч.
Параметры классификации
Для того чтобы классифицировать сменные твердосплавные пластины, которые устанавливаются на токарный резец, используют ряд параметров.
Тип инструмента
Среди токарных резцов выделяют расточные, отрезные, подрезные, канавочные, фасонные и др. Для каждого из этих типов инструментов необходима своя форма профиля, которая и формируется на стадии изготовления твердосплавной пластины для резца.
Материал изготовления
Свойства материалов, которые относятся к категории твердосплавных, меняются в зависимости от того, в каком соотношении в них содержатся вольфрам, титан и ряд других металлов. Следует отметить, что сменные пластины могут быть и керамическими, их используют преимущественно при обработке жаропрочных сплавов. Кроме того, керамические изделия оптимально использовать в тех случаях, когда необходимо выполнить непрерывную получистовую и чистовую обработку заготовки из металла.
Размеры
В зависимости от того, какого размера заготовку требуется обработать на токарном станке, подбираются и твердосплавные пластины с соответствующими геометрическими параметрами. На токарный резец любого типа могут быть подобраны изделия, отличающиеся своими геометрическими размерами.
Величина заднего угла
От данного параметра, который можно определить по марке пластины, зависит чистота обработки заготовки из металла. Чем больше задний угол, тем выше чистота обработки поверхности. Твердосплавные пластины с большими задними углами используют преимущественно для токарной обработки мягких металлов.
Класс точности
Современными производителями выпускаются пластины пяти классов точности. С помощью этих изделий можно выполнять обработку с различными допусками на соответствие геометрическим параметрам заготовки.
Показания к установке
Особых указаний для использования пластин в определенном возрасте не существует. Их установка возможна как в раннем детском возрасте, так и взрослым пациентам. Чаще всего корректирующие скобы устанавливают детям при наличии коренных зубов.
Многие ортодонты рекомендуют начинать коррекцию уже молочного прикуса, в нем, как и у коренных зубов, могут быть патологии по расположению или углу наклона. Пластины назначают в следующих ситуациях:
- ускорение или замедление процессов формирования челюстных костей;
- коррекция формы челюсти;
- устранение возможного смещения;
- изменение угла наклона одной единицы;
- коррекция параметров неба;
- формирование нормального прикуса;
- подготовка зубов, костей челюсти к установке брекет-систем;
- поддерживание результата после снятия брекетов.
Стоматологи придерживаются мнения о целесообразности коррекции прикуса корригирующими пластинами у детей в период замены молочных зубов постоянными.
Это интересно: Лучшие прорезыватели для зубов по отзывам покупателей
В видео показано, в каких случаях применяются пластины для выравнивания.
Маркировка и производители
Маркировка твердосплавных пластин для оснащения токарных резцов указывает на состав материала изготовления. Например, маркировка Т15К6 означает, что перед вами пластина, изготовленная из сплава титановольфрамокобальтовой группы. Следует отметить, что вольфрам в составе таких сплавов содержится в обязательном порядке. Кроме данного металла, в сплаве могут дополнительно содержаться титан, кобальт, тантал и др. В составе рассматриваемого нами в качестве примера сплава в соответствии с его маркировкой содержится 15% карбида титана и 6% кобальта.
К наиболее популярным производителям твердосплавных пластин, которые используются для механического крепления на токарных резцах, относятся:
- ООО «Инструмент-Сервис» (Украина);
- Новомосковский трубный завод (Украина);
- Компания BDS-Machinen (Германия);
- Компания Proxxon (Германия);
- Компания Ceratizit (Люксембург).
Разновидности твердосплавных пластин для резцов
Резцы из твердых сплавов
Твердосплавные резцы
В 20-х годах прошлого столетия появился новый инструментальный материал — твердые сплавы, которые обладают высокой температуроустойчивостью — до 900 — 1000°С.
Твердые сплавы не содержат железа
Их основу составляют так называемые карбиды (химические соединения с углеродом тугоплавких металлов) вольфрама и титана. По своему строению металлокерамический твердый сплав напоминает шлифовальный круг. Сплав состоит из множества мельчайших карбидов, соединенных друг с другом кобальтом, который не только является своего рода цементирующим веществом, но и придает твердому сплаву вязкость.
Группы твердого сллава
Наша промышленность выпускает две группы твердых сплавов: вольфрамокобальтовые и титановольфрамокобальтовые. Сплавы первой группы состоят из карбидов вольфрама и кобальта и обозначаются буквами В К и цифрой, показывающей процентное содержание кобальта. Так, например, сплав В Кб содержит около 6% кобальта и около 94% карбидов вольфрама.
Сплавы второй группы помимо карбидов вольфрама имеют в своем составе еще карбиды титана. Обозначаются эти сплавы буквами и цифрами. Цифра, стоящая после буквы Т, указывает процентное содержание карбидов титана, а цифра после буквы К — кобальта. Так, например, сплав Т15К6 содержит около 15% карбидов титана и около 6% кобальта, остальное (около 79%) — карбиды вольфрама.
В нашей стране начато изготовление и сплавов трех-карбидной группы, содержащих помимо карбидов вольфрама и титана также карбиды тантала. Такие сплавы трехкарбидной группы, как ТТ7К12 и ТТ7К15, отличаются весьма высокой прочностью и позволяют вести строгание наиболее труднообрабатываемых материалов, и в частности строгание поверхностей, полученных после сварки (по сварочному шву).
Твердые сплавы обладают высокими режущими свойствами; они не требуют термической обработки, а приобретают эти свойства в процессе изготовления.
Твердость
Одним из основных свойств твердых сплавов является их высокая твердость. Она колеблется в пределах 88- 90 HRA, тогда как твердость закаленной быстрорежущей стали равна 80-83 HRA. Такая высокая твердость позволяет обрабатывать твердыми .сплавами отбеленный чугун, закаленную сталь, стекло, мрамор и другие очень твердые материалы.
Твердость сплава зависит от содержания в нем кобальта. Чем больше кобальта, тем ниже твердость сплава. Так, сплав 6 менее твердый, чем сплав ВКЗ.
Карбиды титана имеют более высокую твердость, чем карбиды вольфрама, поэтому сплавы группы тверже сплавов группы В К при одном и том же количественном содержании кобальта. Например, сплав Т14К8 обладает большей твердостью, чем сплав ВК8.
Твердые сплавы отличаются от других инструментальных материалов также высокой износоустойчивостью, т. е. сопротивлением, оказываемым истирающему действию стружки и поверхности резания, при этом сплавы группы ТК более износоустойчивы, чем сплавы группы В К.
Твердые сплавы обладают также высокой теплостойкостью- они сохраняют режущие свойства при нагреве до температуры ‘900-1000° С. И в этом случае сплавы группы оказываются более теплостойкими, чем группы .
С уменьшением в сплаве содержания карбида титана теплостойкость твердого сплава понижается. Так, сплав Т5КЮ менее теплостойкий, чем Т15К6.
Недостатки твердого сплава
Основным недостатком твердых сплавов является их большая хрупкость, которая уменьшается при увеличении содержания кобальта. Например, сплав Т15К6 более хрупкий, чем Т5К10. В связи с этим сплавы с большим содержанием кобальта применяются при черновой обработке. Низкокобальтовые сплавы используются при чистовой обработке; они обладают большей теплостойкостью и, следовательно, допускают большую скорость резания.
При равном содержании кобальта сплавы группы более вязкие, чем группы . Так, сплав ВКб более вязкий, чем TI5K6. Именно поэтому сплавы ВК применяются при обработке чугунов и других хрупких материалов, при резании которых отделяется стружка надлома, характеризующаяся тем, что центр ее давления на переднюю поверхность резца находится в непосредственной близости от режущей кромки, а это нередко приводит к ее выкрашиванию. Если в таком случае использовать сплав группы ТК, то стойкость инструмента будет еще меньшей. Обладающие большей износоустойчивостью сплавы ТК целесообразнее применять при обработке сталей и других вязких материалов, при резании которых отделяется сливная стружка, активно истирающая переднюю поверхность резца.
Строгание обычно осуществляют инструментом, оснащенным твердым сплавом наиболее прочных марок- 8 и Т5К10, которые лучше других противостоят выкрашиванию под влиянием ударной нагрузки.
При чистовом строгании применяют и сплавы с меньшим содержанием кобальта — ВК6 и Т15К6.
Припаиваемые твердосплавные пластинки
Твердые сплавы выпускаются в виде пластинок разнообразных форм и размеров. Эти пластинки припаиваются к стержням — державкам резцов из конструкционных сталей либо же крепятся к ним механическим способом.
Как показала практика применения твердых сплавов, при строгании наблюдается выкрашивание режущих кромок резцов даже при правильном выборе геометрии их заточки и режимов резания, при этом выкрашивание появляется не при рабочем ходе в результате ударного действия в процессе резания, а при обратном, когда задняя поверхность резца скользит по обработанной поверхности детали.
В целях устранения этого недостатка применяют специальные приспособления, автоматически поднимающие резец при обратном ходе.
