Como escolher a ferramenta de usinagem CNC de liga de alumínio？

Com a tecnologia de processamento cada vez mais atualizada, a usinagem CNC também passou por muitas mudanças. Muitos especialistas apontam que, no futuro, o CNC será o principal método de processamento. No processo de usinagem CNC, a ferramenta é o elemento mais importante; hoje, vamos entender em detalhes as ferramentas CNC.

Uma ferramenta é um instrumento utilizado para corte na fabricação mecânica. Ferramentas de corte em geral incluem tanto ferramentas de corte quanto ferramentas abrasivas. A grande maioria das facas é usada em máquinas, mas também existem ferramentas manuais. Como as ferramentas usadas na fabricação mecânica são basicamente utilizadas para cortar materiais metálicos, o termo "ferramenta" é geralmente entendido como uma ferramenta de corte de metal. As ferramentas de corte usadas para cortar madeira são chamadas de ferramentas para trabalhar madeira.

Classificação de ferramentas

As ferramentas de corte podem ser divididas em cinco categorias de acordo com o formato da superfície usinada da peça.

Ferramentas de corte para processamento de diversas superfícies externas, incluindo ferramentas de torneamento, facas de aplainar, fresas, brochas e limas para superfícies externas, etc.

Ferramentas para usinagem de furos , incluindo brocas, brocas de alargamento, fresas de mandrilamento, fresas de fresa e brochas de superfície interna, etc.

Ferramentas para processamento de roscas , incluindo macho, cossinete, cabeçote de corte de rosca com abertura automática, ferramenta de torneamento de rosca e fresa de rosca.

Ferramentas para processamento de engrenagens , incluindo fresas de engrenagem, fresas para moldar engrenagens, fresas de acabamento, ferramentas para processamento de engrenagens cônicas, etc.

Ferramentas de corte , incluindo lâmina de serra circular embutida, serra de fita, serra de arco, ferramenta de corte e fresa de lâmina de serra, etc.

Além disso, existem ferramentas combinadas .

Estrutura da ferramenta

A estrutura de diversas ferramentas é composta por uma parte de fixação e uma parte de trabalho. A parte de fixação e a parte de trabalho da estrutura geral da ferramenta são montadas no corpo da ferramenta; a parte de trabalho da ferramenta (o dente ou a lâmina) é montada no corpo da ferramenta.

A parte de fixação da ferramenta possui dois tipos de furos e alças. A ferramenta com furo se apoia no furo interno do eixo ou mandril da máquina-ferramenta e transmite o torque de torção com o auxílio da chaveta axial ou da chaveta de extremidade, como no caso da fresa cilíndrica e da fresa de faceamento com manga.

A ferramenta com cabo geralmente possui três tipos: retangular, cilíndrico e cônico. Ferramentas de torneamento, aplainamento, etc., geralmente têm cabos retangulares; o cabo cônico suporta o empuxo axial graças ao seu formato cônico e transmite o torque por meio do atrito. O cabo cilíndrico é geralmente adequado para brocas helicoidais menores, fresas de topo e outras ferramentas, cortando com a ajuda do atrito gerado durante a fixação e transferência do torque. O cabo de muitas ferramentas é feito de aço de baixa liga, e a parte de trabalho é feita de aço rápido soldado entre si.

As propriedades básicas que o material da ferramenta deve ter.

1. Alta dureza

A dureza do material da ferramenta deve ser maior que a dureza do material da peça a ser usinada, sendo essa a característica básica que o material da ferramenta deve possuir.

2. Resistência e tenacidade suficientes

O material da parte cortante da ferramenta deve suportar grande força de corte e força de impacto durante o processo de corte. A resistência à flexão e a tenacidade ao impacto refletem a capacidade do material da ferramenta de resistir à fratura frágil e à quebra da aresta de corte.

3. Alta resistência ao desgaste e ao calor.

A resistência ao desgaste dos materiais das ferramentas refere-se à sua capacidade de resistir ao desgaste. Quanto maior a dureza do material da ferramenta, melhor a resistência ao desgaste; quanto maior a dureza em altas temperaturas, melhor a resistência ao calor, e quanto maior a resistência do material da ferramenta à deformação plástica em altas temperaturas, maior a sua capacidade antidesgaste.

4. Boa condutividade térmica

Uma alta condutividade térmica significa boa condutividade térmica, e a capacidade térmica gerada durante o corte é facilmente dissipada, reduzindo assim a temperatura da peça a ser cortada e o desgaste da ferramenta.

5. Boa tecnologia e economia

Para facilitar a fabricação, o material da ferramenta precisa ter boa usinabilidade, incluindo forjamento, soldagem, corte, tratamento térmico, retificação e assim por diante. A economia é um dos índices importantes para avaliar e promover a aplicação de novos materiais para ferramentas.

6. Resistência à adesão

Impedir que as moléculas do material da peça e da ferramenta se liguem por adsorção sob a ação de alta temperatura e alta pressão.

7. Estabilidade química

Significa que o material da ferramenta não reage facilmente com o meio circundante em altas temperaturas.

Revestimento da ferramenta

Pastilhas intercambiáveis ​​de liga de alumínio agora são revestidas com camadas duras ou compostas de carboneto de titânio, nitreto de titânio e alumina por deposição química de vapor. O método de deposição física de vapor, que está sendo desenvolvido, pode ser usado não apenas para ferramentas de liga de alumínio, mas também para ferramentas de aço rápido, como brocas, fresas, machos e fresas de corte. Como uma barreira que impede a difusão química e a condução de calor, o revestimento duro reduz a taxa de desgaste da ferramenta durante o corte, e a vida útil da pastilha revestida é de 1 a 3 vezes maior do que a da pastilha não revestida.

A seleção da ferramenta é realizada no estado de interação homem-máquina da programação CNC. A ferramenta e o dispositivo de acionamento devem ser selecionados corretamente de acordo com a capacidade de usinagem da máquina-ferramenta, as características do material da peça, o procedimento de processamento, a quantidade de corte e outros fatores relevantes.

O princípio geral para a seleção de ferramentas é: facilidade de instalação e ajuste, boa rigidez, alta durabilidade e precisão. Desde que os requisitos de usinagem sejam atendidos, procure escolher uma ferramenta com cabo mais curto para melhorar a rigidez durante o processamento. Ao selecionar a ferramenta, o tamanho deve ser adequado à dimensão da superfície da peça a ser usinada.

1. A fresa de topo é frequentemente usada para processar o contorno periférico de peças planas.

2. Ao fresar a superfície plana, deve-se selecionar uma fresa com lâmina de metal duro.

3. Ao processar superfícies convexas e ranhuras, escolha uma fresa de topo de aço rápido.

4. Ao processar a superfície bruta ou desbastar o furo, você pode escolher a fresa de moagem de milho com lâmina de metal duro.

5. Para o processamento de algumas superfícies verticais e contornos de bisel variáveis, fresas de topo esféricas, fresas anulares, fresas cônicas e fresas de disco são frequentemente utilizadas.

6. No processamento de superfícies de forma livre, como a velocidade de corte da extremidade da ferramenta de cabeçote esférico é zero, para garantir a precisão do processamento, o espaçamento entre as linhas de corte é geralmente muito denso, sendo assim o cabeçote esférico é frequentemente usado no acabamento da superfície.

7. As ferramentas de cabeça plana apresentam melhor qualidade de processamento de superfície e eficiência de corte do que as ferramentas de cabeça esférica; portanto, desde que a precisão do corte seja garantida, seja para usinagem de superfícies desbastadas ou de acabamento, deve-se optar por ferramentas de cabeça plana.

8. No centro de usinagem, diversas ferramentas são instaladas na biblioteca de ferramentas, e a seleção e a troca de ferramentas são realizadas a qualquer momento, de acordo com o procedimento. Portanto, o uso de um porta-ferramentas padrão é essencial para que as ferramentas padrão para furação, mandrilamento, alargamento, fresamento e outros processos sejam instaladas de forma rápida e precisa no fuso da máquina ou na biblioteca de ferramentas. O número de ferramentas deve ser reduzido ao máximo; após a instalação de uma ferramenta, ela deve executar todas as operações que pode realizar; ferramentas de desbaste devem ser usadas separadamente, mesmo que tenham as mesmas especificações de tamanho; fresamento antes da furação; o acabamento superficial deve ser realizado primeiro e, em seguida, o acabamento de contorno 2D. Sempre que possível, a função de troca automática de ferramentas das máquinas CNC deve ser utilizada para melhorar a eficiência da produção.

Problemas encontrados no processamento de alumínio e soluções no processamento de alumínio puro, análise de facilidade de aderência da faca e soluções:

1. O alumínio é um material macio e adere facilmente a altas temperaturas;

2. O alumínio não é resistente a altas temperaturas e abre com facilidade;

3. Relacionado ao fluido de corte: bom desempenho de lubrificação a óleo; bom desempenho de refrigeração solúvel em água; alto custo de corte a seco;

4. Ao processar alumínio puro, deve-se selecionar uma fresa de topo dedicada ao processamento de alumínio com as seguintes características: ângulo frontal positivo, aresta de corte afiada, ranhura de descarga de cavacos grande e ângulo de hélice de 45 ou 55 graus;

5. O material da peça e a ferramenta CNC possuem maior afinidade.

6. Processamento de materiais macios com ferramenta de desbaste frontal.

Recomendação: Para condições de máquina-ferramenta que variam de ruins a boas, e para requisitos de usinagem de baixos a altos, recomenda-se o uso de aço rápido, metal duro polido revestido, diamante policristalino (PCD) e diamante monocristalino.

7. A baixa velocidade pode ser evitada com fluido de corte; a lubrificação com névoa de óleo em alta velocidade pode melhorar o efeito, sendo adequada para ligas de alumínio.

Devido à alta temperatura, alta pressão, alta velocidade e ao trabalho das peças em meio fluido corrosivo, à aplicação de materiais cada vez mais difíceis de processar, o nível de automação do processo de corte e os requisitos de precisão de usinagem estão se tornando cada vez mais elevados. Para se adaptar a essa situação, a direção do desenvolvimento de ferramentas será o desenvolvimento e a aplicação de novos materiais; o aprimoramento da tecnologia de revestimento por deposição de vapor para ferramentas, depositando um revestimento de maior dureza sobre a matriz de alta tenacidade e alta resistência, de modo a melhor resolver a contradição entre dureza e resistência do material da ferramenta; o desenvolvimento de estruturas de ferramentas indexáveis; a melhoria da precisão de fabricação da ferramenta, a redução da diferença na qualidade do produto e a otimização do uso da ferramenta. Como escolher ferramentas de usinagem CNC para ligas de alumínio.