Jak vybrat vhodný nástroj Gravírovacího a frézovacího obráběcího centra podle zpracovávaného materiálu?

V moderní výrobě, Gravírovací a frézovací obráběcí centrum je jedním z důležitých zařízení pro vysoce přesné zpracování. Volba nástroje má zásadní vliv na efekt zpracování a efektivitu výroby, zvláště když se materiály zpracování liší, je výběr správného nástroje obzvláště důležitý. Správný nástroj může nejen zlepšit přesnost zpracování, ale také prodloužit životnost nástroje, zlepšit efektivitu výroby a snížit poruchovost během zpracování. Dále podrobně probereme, jak vybrat správný nástroj podle různých materiálů zpracování.

1. Pochopit vlastnosti zpracovatelských materiálů
Různé materiály mají během zpracování různé fyzikální a chemické vlastnosti, takže při výběru nástrojů je třeba vzít v úvahu faktory jako tvrdost materiálu, pevnost, houževnatost, tepelná vodivost, odolnost proti korozi a drsnost povrchu. Níže jsou uvedeny vlastnosti několika běžných materiálů:

Kovové materiály: jako hliník, ocel, slitina titanu, nerezová ocel atd. obvykle vyžadují vyšší řeznou sílu a tepelnou stabilitu.
Plasty a kompozitní materiály: mají nižší tvrdost a lepší obrobitelnost, ale jsou náchylné k akumulaci řezného tepla.
Dřevo a měkké materiály: Tyto materiály jsou relativně měkké a mohou při řezání generovat větší řezné síly, takže při výběru nástrojů je třeba věnovat pozornost řezné rychlosti a tvaru nástroje.
Keramika a karbid: Tyto materiály jsou velmi tvrdé a obvykle vyžadují nástrojové materiály velmi odolné proti opotřebení, aby se s nimi vypořádaly.
2. Nástroje vybírejte podle tvrdosti materiálu
Tvrdost nástroje je jedním z důležitých kritérií výběru, zejména při zpracování materiálů s vyšší tvrdostí by tvrdost nástroje měla být vyšší než tvrdost materiálu obrobku, aby se zabránilo předčasnému opotřebení nástroje.

Měkké kovy, jako jsou slitiny hliníku a slitiny mědi: Pro tyto materiály lze použít nástroje z rychlořezné oceli (HSS) nebo nástroje z tvrdokovu. Tyto materiály lze relativně snadno řezat a nástroje nemusí být příliš tvrdé. Karbidové nástroje mohou zlepšit efektivitu výroby a zároveň zajistit trvanlivost nástrojů.

Kovy střední tvrdosti, jako je ocel, nerezová ocel a slitiny titanu: Při zpracování těchto materiálů jsou obvykle vyžadovány povlaky z karbidu s povlakem, jako je povlak z nitridu titanu (TiN) nebo nitridu hliníku (AlTiN), aby se zvýšila odolnost proti opotřebení a tepelná stabilita. nástroje. **CVD (chemical vapor deposition) nebo PVD (physical vapor deposition)** povlaky mohou účinně prodloužit životnost nástroje a snížit žíhání nástroje způsobené vysokou teplotou.

Kovy s vysokou tvrdostí (jako je nástrojová ocel, kalená ocel, slitina titanu): Pro tyto materiály s vysokou tvrdostí musíte zvolit nástroje s vyšší tvrdostí a vyšší odolností proti opotřebení, jako jsou nástroje PCD (polykrystalický diamant) nebo CBN (kubický nitrid boru). ) nástroje. Tyto nástroje mohou zůstat ostré při zpracování materiálů s vysokou tvrdostí, snížit řezné síly, a tím prodloužit životnost nástroje.

3. Vyberte tvar nástroje podle řezných vlastností materiálu
Tvar nástroje určuje způsob řezání a rozložení řezných sil během procesu řezání. Různé materiály mají různé požadavky na tvar nástroje:

Měkké kovy jako hliník a měď: Měkké kovy obecně používají nástroje s velkým úhlem šroubovice, protože větší úhel šroubovice může snížit tření během řezání a zlepšit účinnost řezání. Úhel čela nástroje by měl být přiměřeně větší, aby byly zajištěny nižší řezné síly a menší řezné teplo.

Nerezová ocel a slitina titanu: Tyto materiály často generují větší řezné teplo a pro snížení vývinu řezného tepla je třeba zvolit pravoúhlé nástroje nebo nástroje s nízkým úhlem šroubovice. Kromě toho řezná hrana nástroje obvykle vyžaduje větší odolnost proti opotřebení a stabilitu, proto se pro zlepšení stability řezu a snížení vibrací používají dvoubřité nebo vícebřité nástroje.

Plasty a kompozitní materiály: Při zpracování těchto materiálů se často volí nástroje z wolframové oceli nebo nástroje z tvrdokovu. Tvar nástroje je převážně pravoúhlý, aby se minimalizovala řezná síla a akumulace teploty během řezání a zabránilo se deformaci nebo roztavení materiálu.

4. Výběr povlaku nástroje
Výběr povlaku nástroje může výrazně zlepšit odolnost nástroje proti opotřebení a tepelnou odolnost. Pro různé zpracovatelské materiály může vhodný povlak účinně zlepšit efektivitu zpracování a životnost nástroje.

Měkké kovy, jako jsou hliník a slitiny mědi: Lze zvolit nástroje s povlakem TiN (nitrid titanu). Tento povlak může zlepšit tvrdost a odolnost nástroje proti opotřebení a zároveň snížit tření mezi nástrojem a materiálem.

Nerezová ocel, slitina titanu a další obtížně zpracovatelné materiály: Je vhodné volit nástroje s povlakem AlTiN (nitrid hliníku a titanu). Tento povlak odolává vysokým teplotám, přizpůsobuje se potřebám vysokých řezných teplot a vysokých řezných sil, snižuje opotřebení nástroje a zajišťuje přesnost.

Materiály s vysokou tvrdostí, jako je karbid a keramika: Lze zvolit nástroje s povlakem **PVD (physical vapor deposition)**. Tento povlak má dobrou tepelnou stabilitu a odolnost proti opotřebení a je vhodný pro přesné zpracování materiálů s vysokou tvrdostí.

5. Další faktory, které je třeba poznamenat
Řezná rychlost a posuv: Různé materiály mají různé požadavky na řeznou rychlost a rychlost posuvu. Při zpracování měkkých kovů, jako jsou slitiny hliníku a slitiny mědi, lze použít vyšší řezné rychlosti a rychlosti posuvu, zatímco při zpracování slinutého karbidu a keramiky jsou obvykle vyžadovány nižší řezné rychlosti a rychlosti posuvu, aby se snížilo nadměrné hromadění tepla a nástroje. nosit.

Použití chladicí kapaliny: Při zpracování vysokoteplotních materiálů (jako jsou slitiny titanu a nerezové oceli) může použití chladicí kapaliny účinně snížit teplotu zpracování, snížit opotřebení nástroje a deformaci materiálu. Rozumný výběr metod chlazení může zlepšit kvalitu zpracování a životnost nástroje.