Минералокерамические пластинки для режущего инструмента представляют собой спеченный или горячепрессованный материал. Метод горячего прессования обеспечивает сравнительно высокие прочность и плотность минералокерамики. По форме пластинки аналогичны многогранным из твердого сплава, наиболее распространены в настоящее время трех — и четырехгранные.
При конструировании режущих инструментов необходимо учитывать основные технологические свойства минералокерамики:
- отсутствие базового отверстия в пластинах;
- низкую смачиваемость припоями, что делает невозможным пайку пластин к корпусу инструмента;
- меньшую прочность на изгиб в сравнении с твердым сплавом.
Поэтому конструкции инструментов должны быть сборными с надежным механическим креплением режущих пластин.
Для неперетачиваемых пластинок из минералокерамики выпускается большое количество резцовых державок различной конструкции (рис. 1). Корпус державки 1 изготовляется из термически обработанной средне — или высокоуглеродистой стали. Дифференциальный винт 2 предназначен для крепления и освобождения режущей пластинки 5 при помощи прихвата 7. Для создания жесткой опоры и амортизации ударов к корпусу державки привертывают с помощью винта 3 твердосплавную опорную пластинку 4. Стружколом б изготовляется обычно также из твердого сплава и может быть заменен другим в зависимости от условий работы.
На рис. 2 показана конструкция универсального концевого инструмента с механическим креплением многогранных неперетачиваемых пластин, предназначенного для фрезерования, зенкерования, развертывания. Режущие пластины, установленные в гнездах корпуса, зажимаются с помощью клиньев, расположенных сзади пластин и перемещаемых винтами в направлении оси инструмента. Корпус 1 фрезы имеет центральное отверстие 2 для крепления ее на шпинделе станка и поперечный паз 3 для торцовой шпонки, передающей крутящий момент. На нижнем торце корпуса по окружности имеется ряд выемок клиновидной формы 4, в которые входят зажимные клинья 5, и призматической формы 6. В них входят кассеты 7 и 8 с режущими пластинами. Режущие пластины трехгранные 9 и ромбовидные 10 вставляются в соответствующие гнезда кассет 7 и 8. При этом фрезу можно использовать для торцового и углового фрезерования.
Передняя поверхность режущих пластин лежит на опорной плоскости кассет, а противоположная опорная поверхность пластин обращена к зажимному к винту 5, который с точки зрения направления резания расположен за режущей пластиной. В зажимном клине 5 имеется резьбовое отверстие 11, ось которого параллельна опорной плоскости режущей пластины. В это отверстие входит резьбовой штифт 12, один конец которого имеет правую, а другой – левую резьбу. Верхний резьбовой конец штифта входит в резьбовое отверстие 13 цилиндрической гайки 14, которая может свободно перемещаться в отверстии 15 корпуса. Между клиновидной выемкой 4 и отверстием 15 в корпусе имеется соединительное отверстие 16 для штифта 14. Зажимной клин в осевом направления имеет угол ?1 и в радиальном направлении угол ?2.
Стандартные пластинки из минералокерамики трехгранной формы могут быть использованы и для оснащения червячных зуборезных фрез, предназначенных для получистовой и чистовой обработки закаленных зубчатых колес.
На рис. 3 показаны конструктивные варианты расположения и крепления режущих пластин для червячных фрез модуля менее и более 8 мм. Фреза работает по кромочной схеме формообразования эвольвентного профиля зубьев колеса, поэтому она состоит из двух корпусов левого 1 и правого 2, разделенных дистанционным кольцом 3. Режущие пластинки 4 расположены таким образом, что вершина пластинки находилась на линии станочного зацепления 6 инструмента с обрабатываемой деталью под углом, равным нулю. Пластинка фиксируется в осевом направлении винтом 5. Крепление пластинки предусмотрено гибкой стенкой 7 или 9 корпуса фрезы, деформируемой винтом 8 или 10.
Дня червячных фрез, работающих по профильной схеме резания, необходимы пластинки-зубья специальной формы (рис. 4). Фреза состоит из стального корпуса 1, в продольных пазах которого установлены поворотные трапециевидные пластинки-зубья 4. Чтобы повысить режущую способность и предупредить выкрашивание режущих кромок зубьев, последние установлены с отрицательным передним углом (-30°). Расположение боковых режущих кромок зубьев на винтовой поверхности достигается с помощью опорных сухарей 5, размер по длине которых увеличивается от ряда к ряду на величину, равную осевому шагу, деленному на количество рядов зубьев фрезы. Пластины в пазах закрепляются винтами 2 вдоль паза через цилиндрические вставки 3.
Для реализации преимуществ инструментов, оснащенных минералокерамическими пластинами, необходимы: шлифование и алмазная доводка опорных поверхностей и режущих кромок пластинок; отсутствие выкрашиваний на режущих кромках; беззазорное прилегание пластин к опорным поверхностям державки.