Режущие инструменты с ЧПУ — это инструменты, используемые для резки в механическом производстве, также известные как режущие инструменты.Сочетание хорошего технологического оборудования и высокопроизводительных режущих инструментов с ЧПУ может полностью раскрыть его должные характеристики и обеспечить хорошие экономические выгоды.С развитием материалов для режущих инструментов различные новые материалы для режущих инструментов обладают лучшими физическими, механическими свойствами и характеристиками резания.Был значительно улучшен, сфера применения также расширяется.
Структура инструмента ЧПУ
1. В состав различных инструментов входят зажимная и рабочая части.Зажимная часть и рабочая часть инструмента цельной конструкции выполнены на корпусе фрезы;рабочая часть (ножевой зуб или лезвие) инструмента вставной конструкции крепится на корпусе фрезы.
2. Есть два типа зажимных деталей с отверстиями и ручками.Инструмент с отверстием устанавливается на основной вал или оправку станка посредством внутреннего отверстия, а крутящий момент передается посредством осевой шпонки или торцевой шпонки, например цилиндрической фрезы, торцевая фреза и т. д.
3. Ножи с рукоятью обычно имеют три типа: прямоугольный хвостовик, цилиндрический хвостовик и конический хвостовик.Токарные инструменты, строгальные инструменты и т. Д. Обычно имеют прямоугольные хвостовики;конические хвостовики воспринимают осевую нагрузку за счет конусности и передают крутящий момент за счет трения;цилиндрические хвостовики обычно подходят для небольших спиральных сверл, концевых фрез и других инструментов.Возникающая сила трения передает крутящий момент.Хвостовик многих ножей с хвостовиком изготовлен из низколегированной стали, а рабочая часть изготовлена из быстрорежущей стали, сваривающей две части встык.
4. Рабочей частью инструмента является часть, образующая и перерабатывающая стружку, включающая такие конструктивные элементы, как лезвие, конструкцию, ломающую или скатывающую стружку, пространство для удаления или хранения стружки, канал для смазочно-охлаждающей жидкости.Рабочей частью некоторых инструментов является режущая часть, например токарных, строгальных, расточных и фрез;рабочая часть некоторых инструментов включает в себя режущие части и калибровочные части, такие как сверла, развертки, развертки, ножи и метчики для внутренней поверхности, и т. д. Функция режущей части заключается в удалении стружки с помощью лезвия, а функция калибровочной части состоит в том, чтобы сгладить обработанную поверхность и направить инструмент.
5. Конструкция рабочей части инструмента имеет три типа: интегральный, сварной и механический зажимной.Общая структура состоит в том, чтобы сделать режущую кромку на корпусе фрезы;сварочная конструкция заключается в припаивании лезвия к стальному корпусу резака;Есть две механические зажимные конструкции: одна предназначена для зажима лезвия на корпусе фрезы, а другая - для зажима паяной режущей головки на корпусе фрезы.Инструменты из цементированного карбида обычно изготавливаются из сварных конструкций или механических зажимных конструкций;все фарфоровые инструменты представляют собой механические зажимные конструкции.
6. Большое влияние на эффективность резания и качество обработки оказывают геометрические параметры режущей части инструмента.Увеличение переднего угла может уменьшить пластическую деформацию, когда передняя поверхность сжимает режущий слой, и уменьшить сопротивление трению стружки, протекающей через переднюю часть, тем самым уменьшая силу резания и тепловыделение при резке.Однако увеличение переднего угла снизит прочность режущей кромки и уменьшит теплоотвод режущей головки.
Классификация инструментов ЧПУ
Одна категория: инструменты для обработки различных наружных поверхностей, в том числе токарные резцы, строгальные станки, фрезы, протяжки и напильники наружных поверхностей и др.;
Вторая категория: инструменты для обработки отверстий, в том числе сверла, развертки, расточные инструменты, развертки и протяжки внутренней поверхности и т. д.;
Третья категория: инструменты для обработки резьбы, в том числе метчики, плашки, автоматические открывающие и закрывающие резьбонарезные головки, резьбонарезные инструменты и резьбофрезы и т. д.;
Четвертая категория: инструменты для обработки зубчатых колес, в том числе фрезы, зубодолбежные фрезы, зубообрезные фрезы, инструменты для обработки конических зубчатых колес и т. д.;
Пятая категория: отрезные инструменты, в том числе вставные дисковые пилы, ленточные пилы, лучковые пилы, отрезные токарные резцы и пильные фрезы и т. д.
Метод оценки износа инструмента с ЧПУ
1. Сначала судите, изношен он или нет во время обработки, в основном в процессе резки, прислушайтесь к звуку, а вдруг звук инструмента во время обработки не является нормальной резкой, конечно, это требует накопления опыта.
2. Посмотрите на обработку.Если во время обработки появляются прерывистые неравномерные искры, это означает, что инструмент изношен.Вы можете своевременно менять инструмент в соответствии со средним сроком службы инструмента.
3. Посмотрите на цвет железных опилок.Если цвет железных опилок изменился, значит, изменилась температура обработки, что может быть связано с износом инструмента.
4. Посмотрите на форму железных опилок.Две стороны железных опилок кажутся зазубренными, железные опилки ненормально закручены, а железные опилки становятся мелкодисперсными.Это явно не ощущение нормального резания, что свидетельствует об износе инструмента.
5. Глядя на поверхность заготовки, видны светлые следы, но шероховатость и размер сильно не изменились, что собственно и является причиной износа инструмента.
6. Прислушайтесь к звуку, вибрация при обработке усилится, и будет возникать ненормальный шум, когда инструмент не будет работать быстро.В это время следует соблюдать осторожность, чтобы избежать «прокола ножом» и не привести к поломке заготовки.
7. Следите за нагрузкой станка.Если есть очевидное постепенное изменение, это означает, что инструмент мог быть изношен.
8. Когда инструмент вырезается, на заготовке появляются серьезные заусенцы, уменьшается шероховатость, изменяется размер заготовки и другие очевидные явления также являются критериями оценки износа инструмента.Одним словом, видя, слыша и осязая, пока вы можете суммировать один пункт, вы можете судить, изношен ли инструмент.
Принцип выбора инструмента ЧПУ
1. Самое главное в обработке – это инструмент
Любой инструмент, который перестает работать, означает остановку производства.Но это не значит, что каждый нож имеет одинаково важный статус.Инструмент с длительным временем резания оказывает большое влияние на производственный цикл, поэтому, исходя из той же предпосылки, этому инструменту следует уделять больше внимания.Кроме того, следует уделить внимание обработке ключевых компонентов и инструментов со строгими допусками обработки.Кроме того, следует уделить внимание инструментам с относительно плохим стружкодроблением, таким как сверла, инструменты для нарезания канавок и инструменты для нарезания резьбы.Простои могут быть вызваны плохим контролем над стружкодроблением.
2. Соответствие станку
Ножи делятся на ножи для правшей и ножи для левшей, поэтому выбор правильных ножей очень важен.Как правило, правосторонние инструменты подходят для станков, вращающихся против часовой стрелки (CCW) (если смотреть вдоль шпинделя);левосторонние инструменты подходят для станков, вращающихся по часовой стрелке (CW).Если у вас есть несколько токарных станков, некоторые из которых предназначены для левшей, а другие — для левшей, выберите инструменты для левшей.Однако для фрезерования обычно выбирают более универсальные инструменты.Но даже несмотря на то, что диапазон обработки, охватываемый этим типом инструмента, велик, вы сразу же теряете жесткость инструмента, увеличиваете отклонение инструмента, снижаете параметры резания и легко вызываете вибрацию при обработке.Кроме того, манипулятор для смены инструмента на станке также имеет ограничения по размеру и весу инструмента.Если вы покупаете станок с внутренним сквозным отверстием для охлаждения в шпинделе, выберите также инструмент с внутренним сквозным отверстием для охлаждения.
3. Сочетайте с обрабатываемым материалом
Углеродистая сталь является распространенным обрабатываемым материалом при механической обработке, поэтому большинство режущих инструментов разработаны на основе оптимизированной обработки углеродистой стали.Класс лезвия следует выбирать в зависимости от обрабатываемого материала.Производители инструментов предлагают ряд корпусов фрез и соответствующих пластин для обработки цветных металлов, таких как суперсплавы, титановые сплавы, алюминий, композиты, пластмассы и чистые металлы.Если вам необходимо обработать вышеперечисленные материалы, выберите инструмент из соответствующего материала.Большинство производителей имеют различные серии режущего инструмента, указывающие, какие материалы пригодны для обработки.Например, серия DaElement 3PP в основном используется для обработки алюминиевого сплава, серия 86P специально используется для обработки нержавеющей стали, а серия 6P специально используется для обработки стали высокой твердости.
4. Спецификация инструмента
Распространенной ошибкой является выбор слишком маленького токарного инструмента и слишком большого фрезерного инструмента.Крупногабаритные токарные резцы обладают хорошей жесткостью;в то время как крупногабаритные фрезы не только дороги, но и требуют много времени для воздушной резки.В целом цена на крупногабаритные ножи выше, чем на мелкосерийные.
5. Выберите между сменными лезвиями или ножами для переточки
Принцип, которому нужно следовать, прост: старайтесь избегать повторной заточки ножей.За исключением нескольких сверл и торцевых фрез, старайтесь выбирать фрезы со сменными лезвиями или сменными головками, когда позволяют условия.Это сэкономит вам трудозатраты при получении стабильных результатов обработки.
6. Инструментальный материал и сплав
Выбор материала и марки инструмента тесно связан со свойствами обрабатываемого материала, максимальной скоростью и скоростью подачи станка.Выберите общую марку инструмента для группы обрабатываемых материалов, обычно покрытий.См. «Таблицу рекомендаций по применению сплавов», предоставленную поставщиком инструмента.На практике распространенной ошибкой является попытка решить проблему долговечности инструмента заменой аналогичных марок материалов других производителей инструментов.Если ваши существующие ножи не идеальны, то переход на аналогичную марку другого производителя, скорее всего, принесет аналогичные результаты.Для решения проблемы необходимо определить причину выхода инструмента из строя.
7. Требования к питанию
Главный принцип – извлекать максимум из всего.Если вы приобрели фрезерный станок мощностью 20 л.с., то, если позволяют заготовка и приспособление, подберите соответствующий инструмент и параметры обработки, чтобы на нем можно было добиться 80% использования мощности станка.Обратите особое внимание на таблицу мощности/скорости в руководстве пользователя станка и выберите инструмент, который может обеспечить наилучшее применение резки в соответствии с диапазоном мощности станка.
8. Количество режущих кромок
Принцип таков, чем больше, тем лучше.Покупка токарного инструмента с удвоенной режущей кромкой не означает, что нужно платить вдвое больше.Надлежащая конструкция также удвоила количество режущих кромок при обработке канавок, отрезке и некоторых пластинах для фрезерования за последнее десятилетие.Нередко оригинальную фрезу с пластинами с 4 режущими кромками заменяют пластиной с 16 режущими кромками.Увеличение количества режущих кромок также напрямую влияет на подачу стола и производительность.
9. Выберите интегральный или модульный инструмент
Инструменты малого формата подходят для монолитных конструкций;инструменты большого формата подходят для модульных конструкций.Для крупных режущих инструментов, когда режущий инструмент выходит из строя, пользователи часто надеются получить новый режущий инструмент, только заменив мелкие и недорогие детали.Особенно это касается инструментов для обработки канавок и растачивания.
10. Выберите один инструмент или многофункциональный инструмент
Небольшие заготовки, как правило, больше подходят для составных инструментов.Например, многофункциональный инструмент, сочетающий в себе сверление, токарную обработку, внутреннюю расточку, нарезание резьбы и снятие фаски.Конечно, более сложные заготовки больше подходят для многофункциональных инструментов.Станки приносят вам прибыль только тогда, когда они режут, а не когда они не работают.
11. Выберите стандартный инструмент или нестандартный инструмент
С ростом популярности обработки с числовым программным управлением (ЧПУ) обычно считается, что форму заготовки можно получить с помощью программирования, а не полагаться на инструменты, поэтому нестандартные инструменты больше не нужны.Фактически нестандартные ножи по-прежнему составляют 15% от общего объема продаж ножей.Почему?Использование режущих инструментов может удовлетворить требования к размеру заготовки, сократить процесс и сократить цикл обработки.При массовом производстве нестандартные режущие инструменты могут сократить цикл обработки и снизить затраты.
12. Контроль стружки
Помните, что ваша цель — обработать заготовку, а не стружку, но стружка может четко отражать состояние резания инструмента.В целом существует стереотип о вырезках, поскольку большинство людей не обучены их интерпретировать.Помните следующий принцип: хорошие чипы не разрушат процесс, плохие наоборот.Большинство пластин имеют стружколомы, а стружколомы рассчитаны в зависимости от скорости подачи, будь то чистовая обработка или тяжелая черновая обработка.Чем меньше чип, тем сложнее его сломать.Контроль над стружкодроблением является сложной задачей для труднообрабатываемых материалов.Хотя обрабатываемый материал нельзя изменить, можно использовать новые инструменты для регулировки скорости резания, скорости подачи, степени резания, углового радиуса вершины инструмента и т. д. Оптимизация стружки и оптимизация обработки являются результатом комплексного выбора.
13. Программирование
Перед инструментами, заготовками и обрабатывающими станками с ЧПУ часто необходимо определить траектории движения инструмента.В идеале, зная базовый машинный код, иметь пакет CAM.Траектория инструмента должна учитывать характеристики инструмента, такие как угол врезания, направление вращения, подача, скорость резания и т. д. Каждый инструмент имеет соответствующие методы программирования для сокращения цикла обработки, улучшения стружки и уменьшения усилий резания.Хороший программный пакет CAM может сократить трудозатраты и повысить производительность.
14. Выбирайте инновационные ножи или обычные зрелые ножи
При нынешних темпах развития техники производительность режущих инструментов может удваиваться каждые 10 лет.Сравнив параметры резания инструмента, рекомендованного 10 лет назад, вы обнаружите, что современный инструмент может удвоить эффективность обработки, но мощность резания снижается на 30%.Матрица сплава нового режущего инструмента отличается прочностью и высокой ударной вязкостью, что позволяет реализовать высокую скорость резания и низкое усилие резания.Стружколомы и сплавы имеют низкую специфичность применения и широкую универсальность.В то же время современные ножи стали более универсальными и модульными, что позволяет сократить складские запасы и расширить возможности применения инструмента.Разработка режущих инструментов также привела к появлению новых концепций проектирования и обработки продуктов, таких как фрезы Bawang с функциями токарной обработки и обработки канавок, а также фрезы с высокой подачей, которые способствовали высокоскоростной обработке с минимальным количеством смазки (MQL). и жесткая токарная техника.Основываясь на вышеуказанных факторах и других причинах, вам также необходимо следить за методом обработки и изучать технологию режущего инструмента, иначе вы рискуете отстать.
15. Цена
Хотя цена инструмента важна, она не так важна, как стоимость производства инструмента.В то время как у ножа есть своя цена, ценность ножа заключается в той функции, которую он выполняет для повышения производительности.Обычно более дешевые ножи приводят к более высоким производственным затратам.Цена режущего инструмента составляет всего 3% от стоимости детали.Так что сосредоточьтесь на производительности ваших ножей, а не на их цене.
Время публикации: 27 января 2018 г.
