Narzędzia skrawające CNC to narzędzia używane do cięcia w produkcji mechanicznej, znane również jako narzędzia skrawające. Połączenie dobrego sprzętu do obróbki i wysokowydajnych narzędzi skrawających CNC może w pełni zapewnić jego odpowiednią wydajność i osiągnąć dobre korzyści ekonomiczne. Wraz z rozwojem materiałów na narzędzia skrawające, różne nowe materiały na narzędzia skrawające mają lepsze właściwości fizyczne, mechaniczne i wydajność skrawania. Został znacznie ulepszony, zakres zastosowania również się poszerza.
Struktura narzędzia CNC
1. Konstrukcja różnych narzędzi składa się z części zaciskowej i części roboczej. Część mocująca i część robocza narzędzia o strukturze integralnej są wykonane na korpusie noża; część robocza (ząb noża lub ostrze) narzędzia o konstrukcji wkładki jest zamontowana na korpusie frezu.
2. Istnieją dwa rodzaje części zaciskowych z otworami i uchwytami. Narzędzie z otworem osadza się na wale głównym lub trzpieniu obrabiarki za pomocą otworu wewnętrznego, a moment skręcający przenoszony jest za pomocą wpustu osiowego lub wpustu czołowego, np. frezu cylindrycznego, frez czołowy skorupowy itp.
3. Noże z rękojeścią zazwyczaj występują w trzech rodzajach: trzpień prostokątny, chwyt cylindryczny i chwyt stożkowy. Narzędzia tokarskie, narzędzia do strugania itp. to zazwyczaj trzonki prostokątne; stożkowe chwyty przenoszą nacisk osiowy poprzez stożek i przenoszą moment obrotowy za pomocą tarcia; chwyty cylindryczne nadają się na ogół do mniejszych wierteł krętych, frezów palcowych i innych narzędzi. Powstała siła tarcia przenosi moment obrotowy. Trzon wielu noży z chwytem wykonany jest ze stali niskostopowej, a część robocza ze stali szybkotnącej, zgrzewanej doczołowo obu części.
4. Część robocza narzędzia to część wytwarzająca i przetwarzająca wióry, obejmująca elementy konstrukcyjne takie jak ostrze, konstrukcję łamającą lub zwijającą wióry, przestrzeń do usuwania lub przechowywania wiórów oraz kanał chłodziwa. Częścią roboczą niektórych narzędzi jest część tnąca, taka jak narzędzia tokarskie, strugarki, narzędzia wytaczające i frezy; część robocza niektórych narzędzi obejmuje części tnące i części kalibracyjne, takie jak wiertła, rozwiertaki, rozwiertaki, narzędzia do ściągania powierzchni wewnętrznej, noże i gwintowniki itp. Zadaniem części tnącej jest usuwanie wiórów za pomocą ostrza, a funkcją części kalibracyjnej polega na wygładzeniu obrabianej powierzchni i prowadzeniu narzędzia.
5. Struktura części roboczej narzędzia ma trzy typy: typ integralny, typ spawania i typ mocowania mechanicznego. Ogólna konstrukcja polega na wykonaniu krawędzi tnącej na korpusie noża; konstrukcja spawalnicza polega na lutowaniu ostrza ze stalowym korpusem noża; istnieją dwie mechaniczne konstrukcje mocujące, jedna służy do mocowania ostrza na korpusie noża, a druga do mocowania lutowanej głowicy tnącej na korpusie frezu. Narzędzia z węglików spiekanych są zazwyczaj wykonane ze konstrukcji spawanych lub mechanicznych konstrukcji mocujących; Wszystkie narzędzia porcelanowe są mechanicznymi konstrukcjami mocującymi.
6. Parametry geometryczne części skrawającej narzędzia mają duży wpływ na wydajność skrawania i jakość obróbki. Zwiększenie kąta natarcia może zmniejszyć odkształcenie plastyczne, gdy powierzchnia natarcia ściska warstwę skrawającą i zmniejszyć opór tarcia wiórów przepływających przez przód, zmniejszając w ten sposób siłę skrawania i ciepło skrawania. Jednakże zwiększenie kąta natarcia zmniejszy wytrzymałość krawędzi skrawającej i zmniejszy objętość rozpraszania ciepła przez głowicę tnącą.
Klasyfikacja narzędzi CNC
Jedna kategoria: narzędzia do obróbki różnych powierzchni zewnętrznych, w tym narzędzia tokarskie, strugarki, frezy, przeciągacze i pilniki do powierzchni zewnętrznych itp.;
Kategoria druga: narzędzia do obróbki otworów, w tym wiertła, rozwiertaki, narzędzia wytaczarskie, rozwiertaki i przeciągacze do powierzchni wewnętrznych itp.;
Kategoria trzecia: narzędzia do obróbki gwintów, w tym gwintowniki, narzynki, głowice do gwintowania z automatycznym otwieraniem i zamykaniem, narzędzia do toczenia gwintów i frezy do gwintów itp.;
Kategoria czwarta: narzędzia do obróbki kół zębatych, w tym płyty grzewcze, frezy do kształtowania kół zębatych, frezy do golenia kół zębatych, narzędzia do obróbki kół zębatych stożkowych itp.;
Kategoria piąta: narzędzia przecinające, w tym piły tarczowe wkładane, piły taśmowe, piły kabłąkowe, narzędzia tokarskie i frezy tarczowe itp.
Metoda oceny zużycia narzędzia NC
1. Najpierw oceń, czy jest zużyte podczas obróbki, głównie podczas procesu cięcia, posłuchaj dźwięku i nagle dźwięk narzędzia podczas obróbki nie jest normalnym cięciem, oczywiście wymaga to gromadzenia doświadczenia.
2. Spójrz na przetwarzanie. Jeśli podczas obróbki pojawiają się sporadyczne, nieregularne iskry, oznacza to, że narzędzie zostało zużyte. Możesz zmienić narzędzie w czasie, zgodnie ze średnią żywotnością narzędzia.
3. Spójrz na kolor opiłków żelaza. Jeśli zmieni się kolor opiłków żelaza, oznacza to, że zmieniła się temperatura obróbki, co może być spowodowane zużyciem narzędzia.
4. Przyjrzyj się kształtowi opiłków żelaza. Obie strony opiłek żelaza wydają się postrzępione, opiłki żelaza są nienormalnie zwinięte, a opiłki żelaza są drobno podzielone. Nie jest to oczywiście odczucie normalnego cięcia świadczące o zużyciu narzędzia.
5. Patrząc na powierzchnię przedmiotu obrabianego, widać jasne ślady, ale chropowatość i rozmiar nie zmieniły się znacząco, co oznacza, że narzędzie uległo zużyciu.
6. Słuchaj dźwięku, wibracje podczas obróbki nasilą się i pojawi się nietypowy hałas, gdy narzędzie nie będzie szybkie. W tym momencie należy zachować ostrożność, aby uniknąć „kłucia nożem” i zeskrobania przedmiotu obrabianego.
7. Obserwuj obciążenie obrabiarki. Jeżeli zauważalna jest wyraźna zmiana, oznacza to, że narzędzie mogło być zużyte.
8. Kiedy narzędzie jest wycinane, w przedmiocie obrabianym występują poważne zadziory, zmniejsza się chropowatość, zmieniają się rozmiary przedmiotu obrabianego i inne oczywiste zjawiska są również kryteriami oceny zużycia narzędzia. Jednym słowem patrząc, słysząc i dotykając, o ile można podsumować jeden punkt, można ocenić, czy narzędzie jest zużyte.
Zasada doboru narzędzi CNC
1. W obróbce najważniejsze jest narzędzie
Każde narzędzie, które przestaje działać, oznacza zatrzymanie produkcji. Nie oznacza to jednak, że każdy nóż ma ten sam ważny status. Narzędzie o długim czasie skrawania ma ogromny wpływ na cykl produkcyjny, dlatego w tym samym założeniu należy poświęcić temu narzędziu większą uwagę. Ponadto należy zwrócić uwagę na obróbkę kluczowych elementów i narzędzi przy zachowaniu ścisłych tolerancji obróbki. Ponadto należy zwrócić uwagę na narzędzia o stosunkowo słabej kontroli wiórów, takie jak wiertła, narzędzia do rowkowania i narzędzia do gwintowania. Przestoje mogą być spowodowane słabą kontrolą wiórów.
2. Dopasuj do obrabiarki
Noże dzielą się na noże praworęczne i noże leworęczne, dlatego wybór odpowiednich noży jest bardzo ważny. Ogólnie rzecz biorąc, narzędzia praworęczne nadają się do maszyn, które obracają się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (CCW) (patrząc wzdłuż wrzeciona); narzędzia leworęczne nadają się do maszyn obracających się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara (CW). Jeśli masz kilka tokarek, niektóre obsługują narzędzia leworęczne, a inne leworęczne, wybierz narzędzia leworęczne. Jednak do frezowania ludzie zazwyczaj wybierają narzędzia, które są bardziej wszechstronne. Jednak mimo, że zakres obróbki, jaki obejmuje tego typu narzędzie, jest duży, to od razu traci się sztywność narzędzia, zwiększa ugięcie narzędzia, zmniejsza parametry skrawania i łatwo powoduje drgania obróbcze. Dodatkowo manipulator do zmiany narzędzia na obrabiarce posiada również ograniczenia co do wielkości i wagi narzędzia. Jeśli kupujesz obrabiarkę z wewnętrznym otworem chłodzącym we wrzecionie, wybierz również narzędzie z wewnętrznym otworem chłodzącym.
3. Dopasuj do obrabianego materiału
Stal węglowa jest materiałem powszechnie przetwarzanym w obróbce skrawaniem, dlatego większość narzędzi skrawających projektuje się w oparciu o zoptymalizowaną obróbkę stali węglowej. Gatunek ostrza należy dobrać w zależności od obrabianego materiału. Producenci narzędzi oferują szeroką gamę korpusów frezów i pasujących płytek do obróbki materiałów nieżelaznych, takich jak superstopy, stopy tytanu, aluminium, kompozyty, tworzywa sztuczne i czyste metale. Jeśli chcesz przetworzyć powyższe materiały, wybierz narzędzie z pasującym materiałem. Większość producentów posiada różne serie narzędzi skrawających, wskazujące, jakie materiały nadają się do obróbki. Na przykład seria 3PP firmy DaElement jest używana głównie do obróbki stopów aluminium, seria 86P jest specjalnie używana do obróbki stali nierdzewnej, a seria 6P jest specjalnie używana do obróbki stali o wysokiej twardości.
4. Specyfikacja narzędzia
Częstym błędem jest wybór zbyt małego narzędzia tokarskiego i zbyt dużego narzędzia frezarskiego. Wielkogabarytowe narzędzia tokarskie mają dobrą sztywność; podczas gdy frezy wielkogabarytowe są nie tylko drogie, ale także cięcie powietrzem zajmuje dużo czasu. Ogólnie rzecz biorąc, cena noży na dużą skalę jest wyższa niż noży na małą skalę.
5. Wybierz pomiędzy wymiennymi ostrzami lub nożami do ostrzenia
Zasada, której należy przestrzegać, jest prosta: staraj się unikać ponownego ostrzenia noży. Z wyjątkiem kilku wierteł i frezów do płaszczyzn, staraj się wybierać wymienne ostrza lub wymienne głowice, jeśli pozwalają na to warunki. Pozwoli to zaoszczędzić na kosztach pracy, jednocześnie uzyskując stabilne wyniki przetwarzania.
6. Materiał i gatunek narzędzia
Wybór materiału i marki narzędzia jest ściśle powiązany z właściwościami obrabianego materiału, maksymalną prędkością i posuwem obrabiarki. Wybierz wspólny gatunek narzędzia dla grupy obrabianych materiałów, zwykle powłok. Patrz „Tabela zaleceń dotyczących zastosowań gatunków” dostarczona przez dostawcę narzędzia. W zastosowaniach praktycznych częstym błędem jest próba rozwiązania problemu trwałości narzędzia poprzez wymianę podobnych gatunków materiałów od innych producentów narzędzi. Jeśli Twoje istniejące noże nie są idealne, wówczas przejście na podobną markę innego producenta prawdopodobnie przyniesie podobne rezultaty. Aby rozwiązać problem, konieczne jest ustalenie przyczyny awarii narzędzia.
7. Wymagania dotyczące zasilania
Naczelną zasadą jest wyciągnięcie ze wszystkiego tego, co najlepsze. Jeżeli zakupiłeś frezarkę o mocy 20KM to o ile obrabiany przedmiot i mocowanie na to pozwala dobierz odpowiednie narzędzie i parametry obróbki tak aby mogło osiągnąć 80% wykorzystania mocy obrabiarki. Zwróć szczególną uwagę na tabelę mocy/prędkości w instrukcji obsługi obrabiarki i wybierz narzędzie, które zapewni najlepsze rezultaty skrawania w zależności od zakresu mocy maszyny.
8. Liczba krawędzi skrawających
Zasada jest taka, że im więcej, tym lepiej. Kupno narzędzia tokarskiego z dwukrotnie dłuższymi krawędziami skrawającymi nie oznacza płacenia dwa razy więcej. Właściwa konstrukcja w ciągu ostatniej dekady podwoiła także liczbę krawędzi skrawających podczas rowkowania, odcinania i niektórych płytek frezarskich. Często zdarza się, że oryginalny frez posiadający tylko 4 płytki skrawające zostaje zastąpiony płytką o 16 krawędziach skrawających. Zwiększenie liczby krawędzi skrawających wpływa również bezpośrednio na posuw stołu i produktywność.
9. Wybierz narzędzie zintegrowane lub narzędzie modułowe
Narzędzia małego formatu nadają się do projektów monolitycznych; narzędzia wielkoformatowe nadają się do projektów modułowych. W przypadku wielkogabarytowych narzędzi skrawających, gdy narzędzie tnące ulegnie awarii, użytkownicy często mają nadzieję na uzyskanie nowego narzędzia tnącego jedynie poprzez wymianę małych i niedrogich części. Dotyczy to szczególnie narzędzi do rowkowania i wytaczania.
10. Wybierz pojedyncze narzędzie lub narzędzie wielofunkcyjne
Mniejsze przedmioty są zwykle bardziej odpowiednie dla narzędzi złożonych. Na przykład wielofunkcyjne narzędzie, które łączy w sobie wiercenie, toczenie, wytaczanie wewnętrzne, gwintowanie i fazowanie. Oczywiście bardziej złożone detale są bardziej odpowiednie dla narzędzi wielofunkcyjnych. Obrabiarki przynoszą zysk tylko wtedy, gdy tną, a nie wtedy, gdy są wyłączone.
11. Wybierz narzędzie standardowe lub narzędzie niestandardowe
Wraz z popularnością obróbki sterowanej numerycznie (CNC) powszechnie uważa się, że kształt przedmiotu obrabianego można uzyskać poprzez programowanie, zamiast polegać na narzędziach, dzięki czemu niestandardowe narzędzia nie są już potrzebne. W rzeczywistości noże niestandardowe nadal stanowią 15% całkowitej sprzedaży noży. Dlaczego? Zastosowanie narzędzi skrawających może spełnić wymagania dotyczące wielkości przedmiotu obrabianego, skrócić proces i skrócić cykl przetwarzania. W przypadku produkcji masowej niestandardowe narzędzia skrawające mogą skrócić cykl obróbki i obniżyć koszty.
12. Kontrola wiórów
Pamiętaj, że Twoim celem jest obróbka przedmiotu, a nie wiórów, ale wióry mogą wyraźnie odzwierciedlać stan skrawania narzędzia. Ogólnie rzecz biorąc, istnieje stereotyp dotyczący sadzonek, ponieważ większość ludzi nie jest przeszkolona w ich interpretacji. Pamiętaj o następującej zasadzie: dobre żetony nie zniszczą procesu, złe żetony zrobią odwrotnie. Większość płytek jest zaprojektowana z łamaczami wiórów, a łamacze wiórów są projektowane w zależności od prędkości posuwu, niezależnie od tego, czy jest to obróbka wykańczająca z lekkim skrawaniem, czy obróbka zgrubna z ciężkim skrawaniem. Im mniejszy chip, tym trudniej go złamać. Kontrola wiórów stanowi wyzwanie w przypadku materiałów trudnych w obróbce. Choć obrabianego materiału nie można zmienić, to za pomocą nowych narzędzi można dostosować prędkość skrawania, posuw, stopień skrawania, promień naroża ostrza narzędzia itp. Optymalizacja wiórów i optymalizacja obróbki to wynik wszechstronnego doboru.
13. Programowanie
W obliczu narzędzi, detali i obrabiarek CNC często konieczne jest zdefiniowanie ścieżek narzędzia. Idealnie, znając podstawowy kod maszynowy, posiada pakiet CAM. Ścieżka narzędzia musi uwzględniać charakterystykę narzędzia, taką jak kąt rampowy, kierunek obrotu, posuw, prędkość skrawania itp. Każde narzędzie ma odpowiednie techniki programowania, aby skrócić cykl obróbki, poprawić jakość wiórów i zmniejszyć siły skrawania. Dobry pakiet oprogramowania CAM może zaoszczędzić pracę i zwiększyć produktywność.
14. Wybierz innowacyjne noże lub konwencjonalne, dojrzałe noże
Przy obecnym tempie rozwoju technologicznego wydajność narzędzi skrawających może się podwajać co 10 lat. Porównując parametry skrawania narzędzia zalecanego 10 lat temu okaże się, że dzisiejsze narzędzie może podwoić wydajność obróbki, ale moc skrawania jest zmniejszona o 30%. Matryca stopowa nowego narzędzia tnącego jest mocna i ma wysoką wytrzymałość, co pozwala na osiągnięcie dużej prędkości skrawania i małej siły skrawania. Łamacze i gatunki charakteryzują się niską specyficznością zastosowania i dużą wszechstronnością. Jednocześnie nowoczesne noże zwiększyły wszechstronność i modułowość, co zmniejsza zapasy i rozszerza zakres zastosowań narzędzi. Rozwój narzędzi skrawających doprowadził także do powstania nowych koncepcji projektowania i przetwarzania produktów, takich jak frezy Bawang z funkcją toczenia i rowkowania oraz frezy do dużych posuwów, które promują obróbkę z dużymi prędkościami i obróbkę przy użyciu minimalnego smarowania (MQL). i technologia toczenia na twardo. Biorąc pod uwagę powyższe czynniki i inne powody, musisz także śledzić metodę przetwarzania i poznać technologię narzędzi skrawających, w przeciwnym razie grozi Ci opóźnienie.
15. Cena
Chociaż cena narzędzia jest ważna, nie jest ona tak ważna, jak koszt produkcji poniesiony za narzędzie. Chociaż nóż ma swoją cenę, wartość noża wynika z jego funkcji w zakresie produktywności. Zwykle tańsze noże to te, które powodują wyższe koszty produkcji. Cena narzędzi skrawających stanowi zaledwie 3% kosztu części. Dlatego skup się na wydajności swoich noży, a nie na ich cenie zakupu.
Czas publikacji: 27 stycznia 2018 r
