Cách chọn công cụ gia công hợp kim nhôm CNC？

Với công nghệ gia công ngày càng cập nhật, gia công CNC cũng có rất nhiều thay đổi. Nhiều chuyên gia chỉ ra rằng trong tương lai, CNC sẽ là phương thức gia công chủ đạo. Trong quy trình gia công CNC thì công cụ là quan trọng nhất, hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về công cụ CNC.

Dụng cụ là dụng cụ dùng để cắt trong sản xuất cơ khí. Dụng cụ cắt tổng quát bao gồm cả dụng cụ cắt và dụng cụ mài mòn. Phần lớn dao được sử dụng cho máy móc, nhưng cũng có những dụng cụ cầm tay. Do các công cụ được sử dụng trong sản xuất cơ khí về cơ bản được sử dụng để cắt vật liệu kim loại nên thuật ngữ “công cụ” thường được hiểu là công cụ cắt kim loại. Dụng cụ cắt dùng để cắt gỗ được gọi là dụng cụ chế biến gỗ.

Phân loại công cụ

Dụng cụ cắt có thể được chia thành năm loại theo hình dạng của bề mặt gia công phôi.

Dụng cụ cắt để xử lý các bề mặt bên ngoài khác nhau, bao gồm các dụng cụ cắt để xử lý các bề mặt bên ngoài khác nhau, bao gồm dụng cụ tiện, dao bào, dao phay, dao chuốt và dũa bề mặt bên ngoài, v.v.

Công cụ xử lý lỗ , bao gồm máy khoan, máy khoan doa, dao doa, dao phay và chuốt bề mặt bên trong, v.v.

Công cụ xử lý chủ đề , bao gồm tarô, khuôn, đầu cắt ren mở tự động, dụng cụ tiện ren và dao phay ren.

Dụng cụ gia công bánh răng , bao gồm bếp nấu, máy cắt hình bánh răng, máy cắt cạo râu, công cụ xử lý bánh răng côn, v.v.

Dụng cụ cắt , bao gồm lưỡi cưa tròn được lắp vào, cưa vòng, cưa cung, dụng cụ cắt và dao phay lưỡi cưa, v.v.

Ngoài ra, còn có công cụ kết hợp .

Cấu trúc công cụ

Cấu trúc của các công cụ khác nhau bao gồm bộ phận kẹp và bộ phận làm việc. Phần kẹp và phần làm việc trong cấu trúc tổng thể của dụng cụ được thực hiện trên thân dụng cụ; Bộ phận làm việc của dụng cụ (răng hoặc lưỡi dao) được gắn trên thân dụng cụ.

Phần kẹp của dụng cụ có hai loại lỗ và tay cầm. Dụng cụ có lỗ dựa vào lỗ bên trong được đặt trên trục chính hoặc trục gá của máy công cụ và truyền mô-men xoắn với sự trợ giúp của phím trục hoặc phím cuối, chẳng hạn như dao phay hình trụ và dao phay mặt ống bọc.

Dụng cụ có tay cầm thường có ba loại là tay cầm hình chữ nhật, tay cầm hình trụ và tay cầm hình nón. Dụng cụ tiện, dụng cụ bào, v.v. nói chung là tay cầm hình chữ nhật; Tay cầm hình nón chịu được lực đẩy dọc trục bằng côn và truyền mô-men xoắn nhờ sự trợ giúp của ma sát. Thân hình trụ thường thích hợp cho máy khoan xoắn nhỏ hơn, máy nghiền ngón tay và các dụng cụ khác, cắt với sự trợ giúp của ma sát được tạo ra khi kẹp truyền mô-men xoắn. Thân của nhiều dụng cụ có tay cầm được làm bằng thép hợp kim thấp và bộ phận làm việc được làm bằng thép tốc độ cao được hàn với nhau.

Các tính chất cơ bản mà vật liệu dụng cụ phải có

1. Độ cứng cao

Độ cứng của vật liệu dụng cụ phải cao hơn độ cứng của vật liệu phôi được gia công, đây là đặc điểm cơ bản mà vật liệu dụng cụ phải có.

2. Đủ sức mạnh và độ dẻo dai

Chất liệu của bộ phận cắt dụng cụ phải chịu được lực cắt và lực va đập lớn khi cắt. Độ bền uốn và độ bền va đập phản ánh khả năng của vật liệu dụng cụ chống lại hiện tượng gãy giòn và gãy cạnh.

3. Khả năng chống mài mòn và chịu nhiệt cao

Khả năng chống mài mòn của vật liệu dụng cụ đề cập đến khả năng chống mài mòn. Độ cứng của vật liệu dụng cụ càng cao thì khả năng chống mài mòn càng tốt; Độ cứng ở nhiệt độ cao càng cao thì khả năng chịu nhiệt càng tốt, vật liệu dụng cụ ở nhiệt độ cao có khả năng chống biến dạng dẻo, khả năng chống mài mòn cũng mạnh hơn.

4. Độ dẫn nhiệt tốt

Độ dẫn nhiệt lớn có nghĩa là độ dẫn nhiệt tốt, nhiệt dung sinh ra trong quá trình cắt dễ dàng truyền ra ngoài, từ đó làm giảm nhiệt độ của bộ phận cắt và giảm mài mòn dụng cụ.

5. Công nghệ và kinh tế tốt

Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất, vật liệu làm dụng cụ cần phải có khả năng gia công tốt, bao gồm rèn, hàn, cắt, xử lý nhiệt, khả năng mài, v.v. Tính kinh tế là một trong những chỉ số quan trọng để đánh giá và thúc đẩy việc ứng dụng các vật liệu công cụ mới.

6. Khả năng chống liên kết

Ngăn chặn phôi và các phân tử vật liệu dụng cụ dưới tác động của liên kết hấp phụ ở nhiệt độ cao và áp suất cao.

7. Ổn định hóa học

Điều đó có nghĩa là vật liệu dụng cụ không dễ phản ứng hóa học với môi trường xung quanh ở nhiệt độ cao.

Lớp phủ dụng cụ

Các hạt dao có thể lập chỉ mục bằng hợp kim nhôm hiện được phủ các lớp cứng hoặc hỗn hợp của cacbua titan, titan nitrit, alumina bằng cách lắng đọng hơi hóa học. Phương pháp lắng đọng hơi vật lý đang được phát triển không chỉ có thể được sử dụng cho các dụng cụ bằng hợp kim nhôm mà còn cho các dụng cụ bằng thép tốc độ cao như máy khoan, bếp nấu, vòi và dao phay. Là rào cản ngăn chặn sự khuếch tán hóa học và dẫn nhiệt, lớp phủ cứng làm chậm tốc độ mài mòn của dụng cụ trong quá trình cắt và tuổi thọ của lưỡi được phủ cao hơn khoảng 1 đến 3 lần so với lưỡi không được phủ.

Việc lựa chọn công cụ được thực hiện ở trạng thái tương tác giữa người và máy trong lập trình NC. Dụng cụ và tay cầm phải được lựa chọn chính xác theo công suất gia công của máy công cụ, hiệu suất của vật liệu phôi, quy trình xử lý, số lượng cắt và các yếu tố liên quan khác.

Nguyên tắc chung của việc lựa chọn công cụ: dễ dàng cài đặt và điều chỉnh, độ cứng tốt, độ bền và độ chính xác cao. Để đáp ứng các yêu cầu xử lý, hãy cố gắng chọn tay cầm công cụ ngắn hơn để cải thiện độ cứng của quá trình xử lý công cụ. Khi chọn dao, kích thước của dao phải phù hợp với kích thước bề mặt của phôi cần gia công.

1. Dao phay cuối thường được sử dụng để xử lý đường viền ngoại vi của các bộ phận mặt phẳng.

2. Khi phay mặt phẳng, nên chọn dao phay lưỡi cacbua.

3. Khi gia công lồi và rãnh, hãy chọn dao phay đầu thép tốc độ cao.

4. Khi xử lý bề mặt trống hoặc gia công lỗ, bạn có thể chọn dao phay ngô có lưỡi cacbua xi măng.

5. Để xử lý một số bề mặt thẳng đứng và đường viền góc xiên thay đổi, người ta thường sử dụng dao phay đầu bi, dao phay vòng, dao phay hình nón và dao phay đĩa.

6. Trong quá trình xử lý bề mặt dạng tự do, do tốc độ cắt của đầu dụng cụ đầu bi bằng 0 nên để đảm bảo độ chính xác xử lý, khoảng cách các đường cắt thường rất dày đặc nên đầu bi thường được sử dụng trong sự hoàn thiện của bề mặt.

7, dụng cụ đầu phẳng có chất lượng xử lý bề mặt và hiệu quả cắt tốt hơn dao đầu bi, do đó, miễn là tiền đề đảm bảo nhưng việc cắt, dù là gia công bề mặt thô hay hoàn thiện, nên ưu tiên chọn dao đầu phẳng .

8. Trong trung tâm gia công, nhiều công cụ khác nhau được cài đặt trên thư viện công cụ và việc lựa chọn công cụ và thay đổi công cụ được thực hiện bất cứ lúc nào theo quy trình. Do đó, tay cầm công cụ tiêu chuẩn phải được sử dụng để làm cho công cụ tiêu chuẩn để khoan, doa, mở rộng, phay và các quy trình khác được lắp đặt nhanh chóng và chính xác trên trục chính của máy hoặc thư viện công cụ. Số lượng công cụ nên giảm càng nhiều càng tốt; Sau khi một công cụ được cài đặt, nó phải hoàn thành tất cả các phần xử lý mà nó có thể thực hiện; Các công cụ hoàn thiện thô phải được sử dụng riêng biệt, ngay cả khi các thông số kỹ thuật về kích thước của công cụ đó giống nhau; Phay trước khi khoan; Việc hoàn thiện bề mặt được thực hiện trước tiên, sau đó mới thực hiện hoàn thiện đường viền 2D. Nếu có thể, nên sử dụng chức năng thay đổi công cụ tự động của máy công cụ CNC càng nhiều càng tốt để nâng cao hiệu quả sản xuất.

Các vấn đề gặp phải trong gia công nhôm và giải pháp khi gia công nhôm nguyên chất, dao dễ dính phân tích và giải pháp:

1. Chất liệu nhôm có kết cấu mềm mại và dễ dính ở nhiệt độ cao;

2. Nhôm không chịu được nhiệt độ cao, dễ mở;

3. Liên quan đến xử lý chất lỏng cắt: hiệu suất bôi trơn dầu tốt; Hiệu suất làm mát hòa tan trong nước tốt; Chi phí cắt khô cao;

4. Khi gia công nhôm nguyên chất, nên chọn máy nghiền cuối chuyên dụng cho gia công nhôm: Góc trước dương, lưỡi cắt sắc, khe xả chip lớn, Góc xoắn 45 độ hoặc 55 độ;

5. Vật liệu của phôi và dụng cụ CNC có ái lực lớn hơn.

6. Công cụ thô phía trước xử lý vật liệu mềm.

Khuyến nghị: Điều kiện máy công cụ từ kém đến tốt Yêu cầu từ thấp đến cao, vui lòng sử dụng thép tốc độ cao, phủ cacbua đánh bóng, kim cương đa tinh thể PCD và kim cương đơn tinh thể.

7. Có thể tránh tốc độ thấp bằng cách cắt chất lỏng, bôi trơn sương mù dầu tốc độ cao, hiệu quả có thể được cải thiện, hợp kim nhôm phù hợp

Do nhiệt độ cao, áp suất cao, tốc độ cao và các bộ phận làm việc trong môi trường chất lỏng ăn mòn, việc ứng dụng ngày càng nhiều vật liệu khó xử lý, mức độ tự động hóa của quá trình cắt và yêu cầu độ chính xác xử lý ngày càng cao. Để thích ứng với tình hình này, hướng phát triển của công cụ sẽ là phát triển và ứng dụng các vật liệu công cụ mới; Phát triển hơn nữa công nghệ phủ lắng đọng hơi của dụng cụ và phủ lớp phủ có độ cứng cao hơn trên ma trận có độ bền cao và độ bền cao, để giải quyết tốt hơn mâu thuẫn giữa độ cứng và độ bền của vật liệu dụng cụ; Phát triển hơn nữa cấu trúc công cụ có thể lập chỉ mục; Cải thiện độ chính xác trong sản xuất của công cụ, giảm sự khác biệt về chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa việc sử dụng công cụ. Cách chọn công cụ gia công hợp kim nhôm CNC.