Выбор правильных режущих инструментов для обработки на станках с ЧПУ: Полное руководство

Вы когда-нибудь задумывались о том, как станки с ЧПУ создают такие точные и безупречные детали? Обычно фокус заключается в выборе правильного режущего инструмента. В аэрокосмической промышленности или при создании прототипов потребительских товаров именно выбор инструмента определяет успех фрезерования.

Обработка на станках с ЧПУ основана на взаимодействии высокоуровневого программного обеспечения и технологий траектории движения инструмента, но все это дает желаемые результаты только при наличии соответствующего режущего инструмента, закрепленного на лучшем станке. В этом руководстве мы расскажем о выбор правильных режущих инструментов для обработки на станках с ЧПУ Материал инструмента, например, твердый сплав или быстрорежущая сталь, оптимизация скорости подачи, геометрия инструмента и использование инструмента с покрытием или без него.

Так что приступайте к изучению науки и искусства выбора режущих инструментов, которые отличаются высокой производительностью, долговечностью и экономичностью.

Передовые режущие инструменты для обработки на станках с ЧПУ

За каждым успешным резом и обработкой с полировкой стоит специально разработанный режущий инструмент. Инструменты являются важной частью процесса создания функциональной единицы из сырья, и это касается как аэрокосмическая промышленность, the автомобильная промышленностьи электронной промышленности.

При точной резке выбирайте инструмент с учетом материала, геометрии и покрытий, производители повышают производительность и снижают износ. Если используется неправильный инструмент, это приводит к плохой обработке поверхности, длительному времени цикла или даже поломке инструмента.

Поэтому выбор лучшая обработка с ЧПУ Режущие инструменты - это не просто выбор острого инструмента, а понимание того, как каждый компонент влияет на желаемую деталь.

Эволюция режущих инструментов с ЧПУ: От ручного до современного прецизионного

В ранние времена машинисты выполняли свою работу, используя инструменты из углеродистой стали. С дальнейшим развитием материалов, увеличением спроса на точность, появилась быстрорежущая сталь (HSS). Вскоре после этого твердосплавные режущие инструменты преобразили обработку с ЧПУ, поскольку они лучше сопротивляются нагреву и служат дольше.

Сегодня станки специализируются на материалах, стали, алюминии, композитах, а также на процессах, черновой, чистовой и профилирующей обработке. Новое поколение машинистов имеет неоспоримый контроль над производительностью и точностью, выбирая, например, режущий инструмент с покрытием против режущего инструмента без покрытия.

Почему выбор режущего инструмента важен сегодня

Знание правильного Выбор оснастки для ЧПУ это вопрос, который должен стоять перед производителями, стремящимися к постоянству качества и желающими достичь оптимального объема производства.

Основные преимущества выбора правильных инструментов:

• Повышение производительности: Это позволит сократить время цикла при использовании усовершенствованных режущих инструментов.
• Длительный срок службы инструмента: Увеличение срока службы инструмента обеспечивается за счет износостойкости прочных материалов, таких как твердый сплав
• Отделка: Правильная геометрия инструмента обеспечивает гладкость поверхности.
• Меньше простоев: Уменьшается количество замен инструментов, что экономит часы производства.

По мере развития ЧПУ-обработки важно выбирать инструменты, которые бы соответствовали как производительности, так и стоимости, а также сроку службы.

Факторы выбора оснастки для ЧПУ

Инструмент будет зависеть от ряда элементов, связанных с применением. Ниже перечислено, на что следует обратить внимание:

A. Материал заготовки

В то время как каждый материал может быть охарактеризован с точки зрения уникальных качеств (например, алюминий, нержавеющая сталь, титан), некоторые мягкие, липкие, а другие твердые и абразивные.

• Крупные канавки и полированные инструменты благоприятствуют работе с алюминием, предотвращая образование сварочной стружки.
• Сталь нуждается в более прочных инструментах, которые более устойчивы к температурам и меньше на них воздействуют.

B. Операционная обработка

Вы можете точить, фрезеровать, сверлить или растачивать; ваш режущий инструмент должен соответствовать требованиям операции. Для черновой обработки потребуется более мощный инструмент с высокой скоростью съема материала, в то время как для чистовой обработки необходимы конические кромки и острая геометрия.

C. Способности машины

Твердосплавные инструменты лучше подходят для высокоскоростных шпинделей, а на станках с меньшим числом оборотов можно больше использовать быстрорежущую сталь. Кроме того, проверьте держатели инструментов и подшипник скорости подачи.

D. Требования к отделке поверхности

К особым случаям относятся работы с высокой чистотой поверхности, при которых требуются более жесткие допуски и улучшенная геометрия инструмента, обычно для изготовления пресс-форм или аэрокосмических деталей.

Материал инструмента: Твердый сплав против быстрорежущей стали

Выбор между Твердый сплав против быстрорежущей стали является одним из наиболее важных решений в области оснастки для ЧПУ.

Твердый сплав можно использовать при длительной работе, работе с более сложными материалами и при более жестких требованиях к допускам. Инструменты из быстрорежущей стали, однако, более жесткие при прерывистом резании, а также экономичные при менее сложных работах.

Для большинства пользователей ЧПУ стандартными инструментами являются инструменты из твердого сплава, когда речь идет об обработке алюминия, нержавеющей стали и композитов, поскольку они выдерживают большее нагревание и дольше держат кромку.

Оптимизация скорости резания и подачи

Производительность инструмента тесно связана с скорость резки и скорость подачи. Эти параметры определяют:

• Выработка тепла
• Интенсивность износа инструмента
• Отделка поверхности
• Скорость съема материала

Рекомендуемые рекомендации:

• Высокоскоростная резка (с твердым сплавом) требует применения стратегий охлаждения (дробеструйная обработка, заливка охлаждающей жидкости).
• Низкоскоростная подача Снижает износ инструмента, но может увеличить время цикла.
• Сбалансированная подача на зуб (fz) и нагрузка на чип оптимизируют эффективность.

Всегда обращайтесь к таблицам, предоставленным производителем, для получения рекомендаций по конкретным инструментам и выполняйте пробные резы для точной настройки параметров.

Геометрия инструмента с ЧПУ и удаление стружки

Геометрия инструмента влияет на эффективность резания материала и отвода стружки.

Основные геометрические характеристики:

• Граф флейты: Чем меньше канавок, тем лучше отвод стружки (в алюминии), а чем больше канавок, тем более гладкая обработка (в стали).
• Угол спирали: Больший угол будет способствовать более гладкому резу и отводу стружки.
• Угол наклона граблей: Влияет на давление резания и усилие срезания.
• Угол рельефа: Влияет на тепло- и износостойкость за режущей кромкой.

Правильное удаление стружки гарантирует:

• Более длительный срок службы инструмента
• Улучшенная обработка поверхности
• Не засоряется и не скапливается на кромке

Особенно при обработке мягких материалов, таких как алюминий, отвод стружки имеет решающее значение - инструменты с полированными канавками и большими карманами для стружки предотвращают засорение.

Режущие инструменты с покрытием и без покрытия

Покрытия инструментов оказывают большое влияние на производительность, особенно при высоких скоростях или работе с твердыми материалами.

Наиболее распространены следующие типы покрытий:

• TiN (нитрид титана): Многоцелевое покрытие, повышает твердость и снижает трение.
• Нитрид титана и алюминия (TiAlN): высокоскоростная обработка, высокая термическая стабильность.
• DLC (алмазоподобный углерод): Идеально сочетается с алюминий и композитных материалов.

Когда Выбор между режущими инструментами с покрытием и без покрытияПодумайте о скорости, материале и стоимости инструмента. Для крупносерийная обработка с ЧПУПокрытия - это разумное вложение средств.

Логическая стратегия оснастки для эффективной работы ЧПУ

Оператор ЧПУ, конструктор или производитель должны согласовывать выбор инструмента с геометрией материала, станка и детали. Игнорирование этих требований приводит к плохой обработке, поломке инструмента или дорогостоящим переделкам.

Советы профессионалов:

• Для алюминия и нержавеющей стали используется твердый сплав.
• Быстрорежущая сталь без покрытия подходит для работы с мягкими материалами.
• Геометрия инструментов для совмещения связана со сложностью деталей.
• Инструменты с покрытием идеально подходят для обработки твердых металлов или абразивных материалов.

Инвестиции в высококачественные инструменты означают меньшее количество замен, лучшую производительность и долгосрочную экономию.

Быстрый обзор: Факторы, которые имеют наибольшее значение

Заключение

Таким образом, очевидно, что в Выбор правильных режущих инструментов для обработки на станках с ЧПУУспех будет определяться как способность подобрать подходящий материал (твердый сплав или быстрорежущая сталь), оптимизировать подачу и скорость, геометрическую форму инструмента и преимущества покрытий. Такие суждения оказывают непосредственное влияние на качество, эффективность и стоимость обработки в целом.

В работе, требующей высокой точности, например, в аэрокосмической отрасли или при создании прототипа изделия бытовой электроники, выбор режущего инструмента меняет все. Не стоит забывать, что вы никогда не кладете мусор в свой Станок с ЧПУ, Все, что используется, хорошо только тем, что используется, поэтому, по сути, это то, к чему вы должны стремиться, чтобы ваш станок с ЧПУ работал только на высококачественном продукте.

Часто задаваемые вопросы об инструментах с ЧПУ

Какой режущий инструмент лучше всего подходит для обработки алюминия на станках с ЧПУ?

Твердосплавные концевые фрезы с 2-3 фрезами, полированные или Работы по нанесению покрытия DLC наилучшим образом благодаря превосходному отводу стружки и термостойкости.

Можно ли использовать инструменты из быстрорежущей стали для работы с нержавеющей сталью?

Не рекомендуется. Твердосплавные инструменты имеют тенденцию к быстрому износу. Для работы с нержавеющими материалами используйте твердосплавные инструменты с покрытием TiAlN.

Насколько важны покрытия для инструментов?

Покрытия значительно увеличивают срок службы инструмента, снижают трение и обеспечивают высокоскоростную обработку, особенно твердых материалов.

В чем разница между флейтами?

Меньшее количество канавок позволяет лучше удалять стружку (отлично подходит для алюминия); большее количество канавок обеспечивает более гладкую поверхность (идеально подходит для сталей).

Стоит ли покрытая оснастка дополнительных затрат?

Безусловно! Особенно для крупносерийного производства или труднообрабатываемых материалов. Инструменты с покрытием часто служат в 2-3 раза дольше.