Как выбрать пластины и державки для токарного станка: расшифровка кодов ISO и что брать новичку

Зачем читать код

Сменная многогранная пластина крепится в державке прихватом, рычагом или винтом. Когда кромка затупилась, пластину поворачивают на новую, а при износе всех кромок заменяют целиком. Преимущество перед напайным резцом очевидно: не нужно точить и можно сразу продолжить работу. Но выбор в каталоге огромный, и новички по совету практиков советуют не набрасываться на всё подряд: многие пластины специфические и в домашней мастерской не пригодятся.

Обозначение пластин стандартизовано в ISO 1832 (в России действовал ГОСТ 19042-80). Стандарт задаёт, что означает каждая позиция кода, поэтому пластины разных производителей сопоставимы. Различаются только названия стружколомов и марок сплава, которые определяются каталогом производителя.

Расшифровка кода по позициям

В таблице разобраны три кода, которые чаще других встречаются у начинающих токарей.

Позиции с третьей по четвёртую сильнее всего влияют на выбор. Негативная пластина (задний угол 0°) двусторонняя и работает с наклоном в державке, зато у неё вдвое больше кромок и она прочнее. Позитивная пластина с задним углом 7° режет легче, меньше давит на деталь и подходит для чистовой обработки на лёгком станке. Класс допуска M означает пластину из спечённой заготовки с допуском положения вершины порядка десятых долей миллиметра, G означает пластину, шлифованную по периметру, с допуском вершины около ±0,025 мм (точные значения по каталогу производителя). Для алюминия берут именно шлифованные пластины с полированной передней поверхностью, потому что алюминий налипает на шероховатый сплав.

Группы материалов и выбор марки

Стандарт ISO 513 делит обрабатываемые материалы на шесть групп, и производители маркируют пластины тем же цветом.

Дальше таблица по задачам. Это ориентиры для начала работы, точные режимы указывает производитель на упаковке или в каталоге.

Что брать новичку

Практик, который собрал рекомендации для начинающих на форуме, советует оборудовать станок небольшим набором и не гнаться за экзотическими пластинами. Его главные доводы совпадают с мнением многих коллег.

Форма. Ромб 80° (C) обрабатывает и цилиндр, и конус, и торец одной державкой, подходит для наружной и внутренней обработки и имеет много вариантов стружколомов. Треугольные и квадратные пластины дают больше кромок, но у них менее универсальная геометрия: ромб 80° проще применить и для цилиндра, и для торца. Ромб 55° (D) имеет острую вершину и хорошо подходит для копирования и чистовой обработки, в том числе рядом с уступом.

Набор державок. Для начала достаточно проходной правой, расточной, а затем левой проходной. Двух-трёх державок хватает почти для любой операции. На малом станке с расточными державками берут пластины CCMT, а державки диаметром до 18–20 мм. Для проходных удобны пары левая и правая под DCMT. Наборы «всё в одном» из магазинов станков практики оценивают плохо: в них много габаритных державок, которые на малом станке не пригодятся, а полезных мало.

Крепление. Центральный винт (код S в державке) удобен на малых станках, он простой и жёсткий. Рычаг (P) прочнее на тяжёлых режимах. Эксцентрик, как в некоторых наборах к станкам, вызывает у практиков вопросы по надёжности.

Державки: код и размеры

Державку маркируют по ISO 5608, и код читается так же, как пластина. Пример: PCLNR 2020K12.

На малых станках сечение державки ограничено резцедержателем, чаще всего 16×16 мм и меньше. Главное правило: режущая кромка должна лежать на высоте оси шпинделя. Если после установки державки не хватает высоты, подкладывают шлифованные пластины-подкладки, а не пытаются крутить пластину. Пластина и державка должны совпадать по форме, размеру и заднему углу: державка под CNMG 12 принимает пластины формы C размера 12 с нулевым задним углом, а позитивная пластина или другой размер сядут с перекосом.

Первая установка и износ

Перед установкой протрите посадочное гнездо и опорную пластину от стружки и масла: микроскопическая стружка под пластиной даёт перекос и вибрацию. Винт затягивайте отвёрткой Torx нужного размера с усилием по каталогу производителя, а не на глаз, и не смазывайте резьбу густой смазкой. Пластину при износе поворачивают на следующую кромку, не пытаясь дожать затупленную: износ растёт лавинообразно, и кромка может выкрошиться вместе с куском державки.

Признаки того, что пора менять кромку: стружка сменила цвет или стала рваной, на поверхности появились блестящие полосы или заусенец на торце, звук стал выше, размер начал уходить в одну сторону. Для чистовой берут свежую кромку, а подработанную оставляют под черновую. Подробнее о подборе режимов, которые не убивают кромку, написано в статье про расчёт времени токарной и фрезерной обработки.

Китайские и брендовые пластины: считаем простой

Практики сходятся в одном: стойкость китайских пластин ниже. Оценки в разных обсуждениях: на 20–30% хуже у лучших копий, на 20–40% при серийной работе и до половины у самых дешёвых. Одни практики пишут, что на больших партиях дешёвые пластины экономически выгодны, другие получают соотношение стойкости один к четырём в пользу брендовых. Разброс объясняется тем, что стойкость решает не только цена, но и операция, материал и режим.

Считать надо стоимость детали: цена кромки плюс стоимость остановки станка на замену и подбор размера, делённые на число деталей на одной кромке.

Пример при условных данных: цена пластины CNMG с 4 кромками у бренда 600 рублей, у китайского поставщика 200 рублей, час работы станка и оператора 1500 рублей (ориентир, расчёт стоимости часа в статье про нормо-час станка), смена кромки с подгонкой размера занимает 5 минут.

• Брендовая: кромка стоит 600/4 = 150 рублей, простой 5/60·1500 = 125 рублей, стойкость 40 деталей на кромку. Стоимость детали (150 + 125)/40 = 6,88 рубля, на 1000 деталей 6875 рублей.
• Китайская при стойкости на 40% ниже, то есть 24 детали: кромка 50 рублей, простой те же 125 рублей. (50 + 125)/24 = 7,29 рубля, на 1000 деталей 7292 рубля.

Китайская пластина проиграла 417 рублей на тысячу деталей. Если стойкость падает только на 20% (32 детали), то (50 + 125)/32 = 5,47 рубля, и китайская выигрывает. Порог безубыточности в этом примере около 36% потери стойкости. Если же смена кромки в штучной работе почти ничего не стоит, то дешёвая пластина выигрывает при любой разумной потере стойкости. Вывод: для серийных деталей, где нужен стабильный размер, берут брендовые, а китайские оставляют для черновой обдирки по корке и подкалу, для хобби и разовых работ.

Как не ошибиться при покупке

Покупайте пластины и державку одного кода и размера, а коробки с опознаваемой маркировкой. У продавцов на маркетплейсах качество непредсказуемо. Купите сначала упаковку пластин одного вида и один материал, попробуйте режимы по калькулятору токарных режимов и сравните шероховатость. Информация о том, как пластины используют на фрезах, есть в статье про фрезы по металлу для ЧПУ, а о выборе станка под такие пластины в статье про токарный станок с ЧПУ для мастерской.