Wraz z coraz bardziej unowocześnioną technologią obróbki, obróbka CNC również przeszła wiele zmian. Wielu ekspertów zwracało uwagę, że w przyszłości CNC będzie głównym trybem przetwarzania. W procesie obróbki CNC najważniejsze jest narzędzie, dziś szczegółowo poznamy narzędzie CNC.
Koncepcja narzędzia do obróbki CNC
Narzędzie to narzędzie używane do cięcia w produkcji mechanicznej. Do ogólnych narzędzi skrawających zaliczają się zarówno narzędzia skrawające, jak i narzędzia ścierne. Zdecydowana większość noży przeznaczona jest do maszyn, ale zdarzają się również narzędzia ręczne. Ponieważ narzędzia stosowane w produkcji mechanicznej są zasadniczo używane do cięcia materiałów metalowych, termin „narzędzie” jest ogólnie rozumiany jako narzędzie do cięcia metalu. Narzędzia tnące używane do cięcia drewna nazywane są narzędziami do obróbki drewna.
Narzędzie do obróbki CNC
Klasyfikacja narzędzi
Narzędzia skrawające można podzielić na pięć kategorii w zależności od kształtu obrabianej powierzchni.
Narzędzia skrawające do obróbki różnych powierzchni zewnętrznych, w tym narzędzia skrawające do obróbki różnych powierzchni zewnętrznych, w tym narzędzia tokarskie, noże strugarskie, frezy, przeciągacze i pilniki do powierzchni zewnętrznych itp.
Narzędzia do obróbki otworów
, w tym wiertło, wiertło rozwiercające, wytaczadło, frez i przeciągacz do powierzchni wewnętrznych itp.
Narzędzia do obróbki gwintów
w tym gwintownik, matryca, głowica do gwintowania z automatycznym otwieraniem, narzędzie do toczenia gwintów i frez do gwintów.
Narzędzia do obróbki przekładni
, w tym płyta grzewcza, frez do kształtowania kół zębatych, nóż do golenia, narzędzie do obróbki przekładni stożkowej itp.
Narzędzia tnące
, w tym włożona tarcza piły, piła taśmowa, piła kabłąkowa, narzędzie tnące i frez tarczowy itp.
Ponadto istnieją
narzędzia kombinowane
.
Narzędzie do wycinania otworów
Struktura narzędzia
Konstrukcja różnych narzędzi składa się z części zaciskowej i części roboczej. Część mocująca i część robocza całej konstrukcji narzędzia są wykonane na korpusie narzędzia; Część robocza narzędzia (ząb lub ostrze) jest zamontowana na korpusie narzędzia.
Część zaciskowa narzędzia posiada dwa rodzaje otworów i uchwytów. Narzędzie z otworem opiera się na otworze wewnętrznym osadzonym na wrzecionie lub trzpieniu obrabiarki i przenosi moment skręcający za pomocą wpustu osiowego lub końcowego, takiego jak frez walcowy i frez czołowy tulejowy.
Narzędzie z rękojeścią to zwykle rękojeść prostokątna, rękojeść cylindryczna i rękojeść stożkowa trzech rodzajów. Narzędzia tokarskie, narzędzia do strugania itp. są na ogół prostokątnymi uchwytami; Stożkowy uchwyt wytrzymuje osiowy nacisk stożka i przenosi moment obrotowy za pomocą tarcia. Chwyt cylindryczny jest ogólnie odpowiedni do mniejszych wierteł krętych, frezów palcowych i innych narzędzi, skrawających za pomocą tarcia powstającego podczas przenoszenia momentu obrotowego mocowania. Trzpień wielu narzędzi z rękojeściami wykonany jest ze stali niskostopowej, a część robocza ze spawanej ze sobą stali szybkotnącej.
Podstawowe właściwości, jakie powinien posiadać materiał narzędziowy
1. Wysoka twardość
Twardość materiału narzędzia musi być większa od twardości materiału przedmiotu obrabianego, co jest podstawową cechą, jaką powinien posiadać materiał narzędzia.
2. Wystarczająca wytrzymałość i wytrzymałość
Materiał części tnącej narzędzia musi wytrzymywać dużą siłę skrawania i siłę uderzenia podczas cięcia. Wytrzymałość na zginanie i udarność odzwierciedlają odporność materiału narzędzia na kruche pękanie i pękanie krawędzi.
3. Wysoka odporność na zużycie i odporność na ciepło
Odporność na zużycie materiałów narzędziowych odnosi się do odporności na zużycie. Im wyższa twardość materiału narzędzia, tym lepsza odporność na zużycie; Im wyższa twardość w wysokiej temperaturze, tym lepsza odporność na ciepło, materiał narzędzia w wysokiej temperaturze jest odporny na odkształcenia plastyczne, a także silniejsza jest zdolność przeciwzużyciowa.
4. Dobra przewodność cieplna
Duża przewodność cieplna oznacza dobrą przewodność cieplną, a pojemność cieplna powstająca podczas skrawania jest łatwo przekazywana na zewnątrz, zmniejszając w ten sposób temperaturę części skrawającej i zmniejszając zużycie narzędzia.
5. Dobra technologia i ekonomia
Aby ułatwić produkcję, materiał narzędzia musi charakteryzować się dobrą obrabialnością, w tym kuciem, spawaniem, cięciem, obróbką cieplną, szlifowalnością i tak dalej. Ekonomia jest jednym z ważnych wskaźników oceny i promowania stosowania nowych materiałów narzędziowych.
6. Odporność na wiązanie
Zapobiegaj cząsteczkom przedmiotu obrabianego i materiału narzędzia pod wpływem wiązania adsorpcyjnego w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem.
7. Stabilność chemiczna
Oznacza to, że materiał narzędzia nie łatwo wchodzi w reakcję chemiczną z otaczającym medium w wysokiej temperaturze.
Powłoka narzędzi
Płytki wymienne ze stopu aluminium są obecnie powlekane twardymi lub kompozytowymi warstwami węglika tytanu, azotku tytanu i tlenku glinu metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej. Opracowywana metoda fizycznego naparowywania może być stosowana nie tylko do narzędzi ze stopów aluminium, ale także do narzędzi ze stali szybkotnącej, takich jak wiertła, płyty grzewcze, gwintowniki i frezy. Jako bariera zapobiegająca dyfuzji substancji chemicznych i przewodzeniu ciepła, twarda powłoka spowalnia tempo zużycia narzędzia podczas cięcia, a żywotność ostrza powlekanego jest około 1 do 3 razy większa niż ostrza niepowlekanego.
Jak wybrać narzędzie
Wybór narzędzia odbywa się w stanie interakcji człowiek-maszyna w programowaniu NC. Narzędzie i rękojeść należy wybrać prawidłowo, biorąc pod uwagę wydajność obróbki obrabiarki, właściwości materiału obrabianego, procedurę obróbki, wielkość skrawania i inne istotne czynniki.
Ogólna zasada doboru narzędzi: łatwy montaż i regulacja, dobra sztywność, wysoka trwałość i dokładność. Zakładając spełnienie wymagań dotyczących przetwarzania, spróbuj wybrać krótszy uchwyt narzędzia, aby poprawić sztywność obróbki narzędzia. Przy doborze narzędzia wielkość narzędzia należy dostosować do wielkości powierzchni obrabianego przedmiotu.
1. Frez palcowy jest często używany do obróbki konturu obwodowego części płaskich.
2. Podczas frezowania płaszczyzny należy wybrać frez z ostrzami węglikowymi.
3. Do obróbki wypukłości i rowków wybierz frez palcowy ze stali szybkotnącej.
4. Podczas obróbki pustej powierzchni lub obróbki zgrubnej otworu można wybrać frez do kukurydzy z ostrzem z węglika spiekanego.
5. Do obróbki niektórych powierzchni pionowych i zmiennych konturów skosu często stosuje się frezy z końcówką kulistą, frezy pierścieniowe, frezy stożkowe i frezy tarczowe.
6. W obróbce powierzchni o dowolnym kształcie, ponieważ prędkość skrawania końca narzędzia z głowicą kulową wynosi zero, więc aby zapewnić dokładność obróbki, odstępy między liniami cięcia są na ogół bardzo gęste, dlatego głowica kulowa jest często używana wykończenie powierzchni.
7, narzędzie z płaską główką pod względem jakości obróbki powierzchni i wydajności cięcia jest lepsze niż nóż z głowicą kulową, dlatego też, o ile założenie zapewnienia, ale cięcie, niezależnie od tego, czy jest to obróbka zgrubna, czy wykańczanie powierzchni, powinno preferować nóż z płaską główką .
8. W centrum obróbczym na bibliotece narzędzi instalowane są różne narzędzia, a wybór i wymiana narzędzia odbywa się w dowolnym momencie zgodnie z procedurą. Dlatego należy zastosować standardowy uchwyt narzędziowy, aby szybko i dokładnie zainstalować standardowe narzędzie do wiercenia, wytaczania, rozszerzania, frezowania i innych procesów na wrzecionie maszyny lub w bibliotece narzędzi. Należy w miarę możliwości ograniczyć liczbę narzędzi; Po zainstalowaniu narzędzia powinno ono wykonać wszystkie części przetwarzania, które może wykonać; Narzędzia do wykańczania zgrubnego należy stosować oddzielnie, nawet jeśli mają one tę samą specyfikację rozmiaru co narzędzie; Frezowanie przed wierceniem; W pierwszej kolejności przeprowadzane jest wykończenie powierzchni, a następnie wykończenie konturu 2D. Tam, gdzie to możliwe, należy w miarę możliwości wykorzystywać funkcję automatycznej wymiany narzędzi w obrabiarkach CNC, aby poprawić wydajność produkcji.
Problemy napotykane w obróbce aluminium i rozwiązania
Problemy napotykane przy obróbce aluminium i rozwiązania przy obróbce czystego aluminium, analiza i rozwiązania łatwych do przyklejenia noży:
1. Materiał aluminiowy ma miękką konsystencję i jest łatwy do przyklejenia w wysokiej temperaturze;
2. Aluminium nie jest odporne na wysoką temperaturę, łatwo się otwiera;
3. Związane z obróbką płynu obróbczego: dobre działanie smarowania olejem; Dobra wydajność chłodzenia rozpuszczalnego w wodzie; Wysoki koszt cięcia na sucho;
4. Do obróbki czystego aluminium należy wybrać frez palcowy przeznaczony do obróbki aluminium: dodatni kąt przedni, ostrą krawędź skrawającą, dużą szczelinę odprowadzającą wióry, kąt pochylenia linii śrubowej 45 stopni lub 55 stopni;
5. Materiał przedmiotu obrabianego i narzędzia CNC ma większe powinowactwo.
6. Szorstkie narzędzie przednie do obróbki miękkich materiałów.
Zalecenie: Warunki obrabiarek są złe lub dobre. Wymagania od niskich do wysokich. Należy używać stali szybkotnącej, polerowanego węglika spiekanego, diamentu polikrystalicznego PCD i diamentu monokrystalicznego.
7. Niskich prędkości można uniknąć, stosując płyn chłodzący, smarując mgłą olejową przy dużej prędkości, efekt można poprawić, odpowiedni stop aluminium
Przyszły kierunek rozwoju narzędzia
Ze względu na wysoką temperaturę, wysokie ciśnienie, dużą prędkość i części pracujące w korozyjnym płynnym ośrodku, stosowanie coraz większej liczby trudnych w obróbce materiałów, poziom automatyzacji obróbki skrawania i wymagania dotyczące dokładności przetwarzania są coraz wyższe. Aby dostosować się do tej sytuacji, kierunkiem rozwoju narzędzia będzie opracowanie i zastosowanie nowych materiałów narzędziowych; Dalszy rozwój technologii powlekania narzędzia poprzez naparowywanie i osadzanie powłoki o wyższej twardości na matrycy o wysokiej wytrzymałości i wytrzymałości, aby lepiej rozwiązać sprzeczność między twardością i wytrzymałością materiału narzędzia; Dalszy rozwój struktury narzędzi wymiennych; Popraw dokładność wykonania narzędzia, zmniejsz różnicę w jakości produktu i zoptymalizuj wykorzystanie narzędzia.
Jak wybrać narzędzie do obróbki stopu aluminium CNC.