Выбор правильных станков с ЧПУ: простое руководство

CNC-обработка произвела революцию в производстве, позволив точное, автоматизированное управление режущими инструментами, обеспечивая высокий уровень точности и эффективности.Выбор правильного станка для конкретного проекта может быть сложной задачей.Процесс отбора зависит от различных факторов, таких как тип материала, требования к обработке, долговечность инструмента и желаемый уровень точности.Мы рассмотрим основные факторы, которые помогут вам выбрать подходящие станки с ЧПУ для ваших нужд..

Почему выбор инструмента важен при обработке с ЧПУ

CNC (компьютерное числовое управление) обработки используется в широком спектре отраслей промышленности, от аэрокосмической до автомобильной, электроники и медицинских устройств.скоростьИспользование неправильного инструмента может привести к плохой отделке поверхности, износу инструмента, простою машины или даже отходу материала.выбор подходящих станков с ЧПУ имеет важное значение для достижения оптимальной производительности и минимизации производственных проблем.

1Понимание материала, который обрабатывается

Каждый материал имеет различные свойства, такие как твердость, пластичность и абразивность.которые влияют на его реакцию на резку..

• Металлы: Среди распространенных металлов, обрабатываемых с помощью CNC-инструментов, - алюминий, нержавеющая сталь, титан и сплавы.в то время как более мягкие металлы, такие как алюминий, могут быть обработаны на более высоких скоростях с высокоскоростной сталью (HSS) или карбидными инструментами.
• ПластмассыДля резки пластмасс идеально подойдут острые режущие инструменты из карбида или HSS, чтобы избежать разрыва или чрезмерной деформации материала.
• Композиты: Эти материалы часто включают в себя углеродные волокна или стекловолокна и могут быть абразивными,необходимость использования инструментов с бриллиантовым покрытием или поликристаллическим бриллиантом (PCD) для обеспечения более длительного срока службы инструмента и лучшей поверхности.

Зная свойства материала, вы можете выбрать подходящий материал и геометрию инструмента для достижения лучших результатов.

2. Выберите правильный тип инструмента для работы

Машинные инструменты с ЧПУ бывают различных форм и размеров, каждый из которых предназначен для выполнения конкретных задач обработки.

• Конечные мельницы: Конечные мельницы являются одним из наиболее часто используемых инструментов в станковой обработке с ЧПУ. Они предназначены для резки слотов, контуров и профилей.мельницы с коленчатыми концами для изогнутых поверхностей, и краевые мельницы углового радиуса для повышения прочности инструмента при резке острых краев.

• Сверла: сверла используются для создания отверстий в материале. Выбор сверла зависит от размера отверстия, материала и требуемой точности. Сверлы карбида часто используются для металлов,В то время как HSS сверла подходят для более мягких материалов, таких как пластик и алюминий.

• Ремеровщики: Ремеры используются для увеличения и сглаживания диаметра существующего отверстия.

• Кран и прокладки: Кран используется для создания внутренних нитей в отверстии, в то время как штампы используются для создания внешних нитей на вале.Правильный выбор крана или матрицы зависит от материала и конкретных требований к нитей.

• Вставки: Вставки используются в обрабатывающих инструментах и фрезерах.Вставки часто используются в производстве больших объемов, где необходимы быстрые смены инструментов.

Выбор правильного типа инструмента имеет решающее значение для достижения правильной геометрии и точности в процессе обработки.

3Выбор материала инструмента: карбид, HSS или керамика?

Материал самого инструмента является критическим фактором. Вот наиболее распространенные материалы, используемые для станков с ЧПУ:

• Высокоскоростная сталь (HSS): инструменты HSS прочны и доступны, что делает их хорошим выбором для производства небольшого объема и более мягких материалов, таких как алюминий или пластик.Они изнашиваются быстрее, чем более жесткие материалы, такие как карбид..

• Карбиды: Карбидные инструменты значительно жестче, чем HSS и могут поддерживать острые режущие края при более высоких температурах.Они идеально подходят для высокоскоростной обработки и резки твердых металлов, таких как сталь или титанХотя карбидные инструменты дороже, их долговечность и производительность часто оправдывают инвестиции.

• Керамика: Керамические инструменты чрезвычайно тверды и могут выдерживать очень высокие температуры, что делает их подходящими для резки высокопрочных сплавов и других сложных материалов.Керамические инструменты более хрупкие, чем карбиды., поэтому их следует использовать осторожно, чтобы избежать разрыва инструмента.

Для достижения правильного баланса между производительностью, долговечностью и экономичностью необходимо выбрать подходящий материал для инструмента.

4Покрытия для инструментов: повышение срока службы и производительности инструментов

Покрытия инструмента могут значительно улучшить производительность инструмента за счет увеличения твердости, уменьшения трения и обеспечения лучшей теплостойкости.

• Нитрид титана (TiN): Тинит - это золотистое покрытие, которое повышает твердость инструмента и износостойкость.

• Титановый карбонитрид (TiCN): TiCN является более твердым и износостойким покрытием, чем TiN, что делает его идеальным для более твердых материалов, таких как нержавеющая сталь и титан.

• Нитрид титана алюминия (AlTiN): Это покрытие обеспечивает отличную теплостойкость, что делает его идеальным для высокоскоростных применений и резки твердых материалов, таких как нержавеющая сталь или высокотемпературные сплавы.

• Покрытие алмазом: алмазные покрытия используются для резки высокоабразивных материалов, таких как композиты, стекловолокно и керамика.

Выбор правильного покрытия зависит от обрабатываемого материала и условий резки.

5. Геометрия инструмента: сопоставление дизайна с задачей

Геометрия инструмента, включая угол грабежа, угол рельефа и конструкцию флейты, играет решающую роль в определении производительности резки.

• Положительный угол гребня: Инструменты с положительным углом грабежа уменьшают силу резки и идеально подходят для более мягких материалов.

• Отрицательное угловое колебание: отрицательный угол грабежа используется для более твердых материалов, обеспечивая более прочные режущие края, которые могут выдерживать более высокие режущие силы.

• Количество флейтДля таких материалов, как алюминий, используется меньше флейт (2-3), которые требуют лучшей эвакуации чипов.Больше флейты (4-6) используются для более жестких материалов, таких как сталь, где требуется более высокая прочность и поверхность.

Выбор правильной геометрии обеспечивает эффективное удаление чипа, уменьшает износ инструмента и повышает общую производительность.

6Подумайте о возможностях машины.

Важно, чтобы выбор инструмента соответствовал возможностям самой станки с ЧПУ.

• Скорость и крутящий момент шпинделя: Если ваша машина имеет высокую скорость вращения шпинделя, она лучше подходит для инструментов, которые могут резать быстрее, таких как карбидные инструменты.Машины с более высоким крутящим моментом лучше подходят для резки твердых материалов.

• Держатели инструментов: Убедитесь, что держатели инструментов совместимы с вашей станкой с ЧПУ и могут обеспечить необходимую стабильность и точность.

• Системы охлаждения и смазки: Для материалов, которые генерируют много тепла, выбор инструментов, которые могут обрабатывать охлаждающие вещества или жидкости для резки, важен для продления срока службы инструмента и повышения точности обработки.

Соответствие инструмента спецификациям вашей станки обеспечивает максимальную эффективность и производительность.

Заключение

Выбор правильного станка с ЧПУ предполагает рассмотрение различных факторов, включая свойства материала, тип инструмента, материал инструмента, покрытия, геометрию и возможности машины.Принимая обоснованные решения по этим факторам, можно повысить эффективность обработки, продлить срок службы инструмента и произвести более качественные детали.