Нож с ЧПУ

Нож с ЧПУОписание и введение:

Нож с ЧПУЭто специальный режущий инструмент, используемый на станках с ЧПУ, таких как компьютерный центр обработки с ЧПУ (CNC), токарный станок и фрезерный станок. Они являются одним из основных элементов высокоточной, эффективной, высокоавтоматизированной и гибкой обработки в современной обрабатывающей промышленности

Основные характеристики (отличающиеся от обычных ножей):

Высокая точность: геометрическая точность и точность размера требуют высокой точности для обеспечения точности обработки деталей.

Высокая жесткость: выдерживает режущую силу и вибрацию, вызванные высокой скоростью и большой подачей, поддерживая стабильную обработку.

Высокая износостойкость / долговечность: использование высокопроизводительных материалов (например, твердых сплавов, керамики, CBN, PCD) и передовых технологий покрытия для поддержания остроты в суровых условиях резания, уменьшения частоты смены ножей и повышения эффективности.

Хорошие характеристики удаления стружек: конструкция имеет разумную стружковую канавку или канал для удаления стружек, чтобы обеспечить плавное удаление стружек, чтобы избежать обмотки инструмента или царапин поверхности детали.

Хорошее динамическое равновесие: в частности, высокоскоростной вращающийся инструмент (например, фреза, долото) должен пройти строгий тест на динамическое равновесие, чтобы предотвратить вибрацию при высокоскоростном вращении, влияя на качество обработки и срок службы инструмента.

Стандартизация и модульность: рукоятка (например, BT, HSK, CAT, CAPTO) и интерфейс стандартизированы, чтобы облегчить быструю смену ножей и управление инструментами. Модульная конструкция (рукоятка + шток + головка ножа) повышает гибкость и экономичность.

Предсказуемость и согласованность: Высококачественная производительность и срок службы относительно стабильны и контролируемы, что облегчает разработку процессов обработки и прогнозирование циклов обслуживания.

2. Основные классификации:

Распределены по способу обработки:

Точечные ножи: используются в токарных станках / токарных центрах с ЧПУ для обработки вращающихся деталей. Включая наружные круглые резцы, резцы с внутренними отверстиями (расточные ножи), резцы, резцы, резьбовые резцы, формовочные резцы и т.д.

Фрезерный инструмент: используется в центре обработки / фрезерный станок для обработки плоскости, профиля, профиля полости, отверстия и так далее. Разнообразие:

Вертикальная фреза: цилиндрическая, сферическая головка, круглая носовая форма, для боковой фрезы, контурной фрезы, копировальной фрезы.

Поверхностная фреза: большой диаметр, используется для высокоэффективной фрезерной плоскости.

желобчатая фреза: например, Т - образная желобчатая фреза, шпоночная фреза.

Угольная фреза: обрабатывает скос, угол поворота.

Формирующая фреза: обработка определенной формы.

Инструменты для обработки отверстий: долото (спиральное сверло, центральное сверло, глубокое сверло), развертка, зенкер (плоское дно, обратный угол), метчик (нарезка на резьбу).

Расточный инструмент: отверстие для точной обработки, достигающее высокой точности размера и чистоты поверхности.

Инструменты для обработки шестерни: роликовые ножи, зубчатые ножи и т. Д. (обычно на специальных зубчатых станках, но некоторые CNC также могут быть завершены).

резьбообрабатывающий инструмент: резьборез, метчик, резьбовая фреза.

По структуре:

Целостный инструмент: весь инструмент изготовлен из одного материала (например, цельная твердосплавная вертикальная фреза, долото). Хорошая жесткость, высокая точность, часто используется для малого диаметра или точной обработки.

Сварочный нож: лезвие из твердого сплава сваривается на стальном корпусе ножа. Затраты ниже, но точность и жесткость немного уступают целому.

Зажимные / поворотные ножи: в настоящее время наиболее распространенная форма. На корпусе ножа установлены сменные твердосплавные (или другие материалы) лезвия. лезвие обычно имеет несколько режущих лезвий, одно лезвие изнашивается или ломается после быстрого поворота или замены нового лезвия, * * значительно повышает эффективность и снижает затраты. Это ключ к эффективности обработки с ЧПУ.

Модульный инструмент: из стандартизированных модулей (рукоятка, удлинительный стержень, редукционная втулка, головка ножа) в сочетании, сильная адаптивность, удобное управление запасами.

Разделить по материалам ножа:

Высокоскоростная сталь: хорошая вязкость, низкая цена, но твердость, износостойкость, термостойкость относительно плоха. В основном используется для сложных форм - инструментов или низкоскоростной обработки.

Твердые сплавы: широко используются. Сжигается порошком WC (карбид вольфрама) и Co (кобальт). Высокая твердость, износостойкость, хорошая теплостойкость. Корректируя размер частиц WC и содержание Co, их можно разделить на различные марки (например, класс K / P / M) и адаптировать к различным материалам заготовки.

Керамика: твердость, износостойкость, хорошая термостойкость (> 1200°C), химическая стабильность хорошая. Подходит для высокоскоростной точной обработки закаленной стали, чугуна, высокотемпературных сплавов и так далее. Но большая хрупкость, плохая устойчивость к ударам.

Кубический нитрид бора: твердость уступает только алмазу, тепловая стабильность хорошая (> 1400 °C). * * В основном используется для обработки черных металлов высокой твердости (> 45HRC) * *, таких как закаленная твердая сталь, холоднотвердый чугун, высокоскоростная сталь и так далее. Эффект и эффективность обработки намного лучше, чем твердые сплавы и керамика.

Поликристаллический алмаз: самая высокая твердость, хорошая износостойкость, хорошая теплопроводность. В основном обрабатываются цветные металлы (алюминий, медь и ее сплавы) и неметаллические материалы (композитные материалы, графит, керамика), высокая эффективность, длительный срок службы. Не подходит для обработки железистых металлов (химическая реакция).

Разделение по покрытию (для твердых сплавов, лезвий / ножей HSS):

1: TiN (нитрид титана): Золото - желтый, хорошая универсальность, повышение износостойкости.

2: TiCN (углеродно - нитрид титана): сине - серый, твердость, износостойкость лучше, чем TiN.

3: TiAlN (азот алюминид титана): фиолетово - серый, хорошо устойчив к высокотемпературному окислению (до 800 °C и выше), подходит для высокоскоростного сухого или полусухого резания.

4: AlTiN (титанид алюминия азота): черный или темно - фиолетовый, с более высоким содержанием Al, лучшая стойкость к высокотемпературному окислению (> 900°C), с более высокой твердостью.

5: Crn (нитрид хрома): серебристо - серый, низкий коэффициент трения, хорошая прочность на сцепление, часто используется для обработки вязких материалов (например, нержавеющей стали, титановых сплавов, алюминиевых сплавов).

6: DLC (Алмазное покрытие): Коэффициент трения крайне низкий, высокая твердость, хорошая прочность на сцепление, подходит для обработки цветных металлов, графита, композиционных материалов.

Многоуровневое композитное покрытие: в сочетании с преимуществами различных покрытий, производительность лучше.

3. Ключевые элементы отбора:

Материал изделия: является основным основанием для выбора, определяет материал инструмента и тип покрытия (например, обработанная сталь выбирает твердый сплав класса P / покрытие TiAlN; Обработка алюминия для отбора твердых сплавов класса K / без покрытия или DLC).

Тип обработки / процесс: грубая обработка, точная обработка, прорезка, бурение, нарезка, наружная окружность, расточка и т. Д. Определяет тип инструмента и геометрический угол.

Требования к обработке: точность размера, допуск на положение формы, требования к шероховатости поверхности.

Условия станка: мощность станка, жесткость, максимальная скорость вращения, тип рукоятки (BT / HSK и т.д.), режим охлаждения (сухой / мокрый / микросмазка).

Параметры резания: ожидаемая скорость резания, скорость подачи, глубина резания.

Затраты и эффективность: в соответствии с предпосылкой удовлетворения требований обработки, стремление к более высокой скорости удаления металла и более низкой стоимости единицы (необходимо учитывать цену инструмента, срок службы, время обработки).

4. Часто задаваемые вопросы:

Износ инструмента: износ задней поверхности ножа, износ лунной впадины, пограничный износ и так далее. Необходимо разумно выбирать материал инструмента, покрытие, параметры резания и охлаждающую жидкость.

Кран / повреждение инструмента: часто из - за ударной нагрузки, вибрации, недостаточной жесткости захвата, неправильных параметров резания.

Вибрация (флаттер): влияет на массу поверхности и срок службы инструмента. Необходимо оптимизировать подвеску инструмента, увеличить жесткость, отрегулировать параметры резания, использовать ручку амортизатора.

* Осколки: могут возникать при обработке вязких материалов или при низких скоростях. Увеличьте скорость резания, используйте лезвие, выберите подходящее покрытие / охлаждающую жидкость.

* Плохое удаление стружек: приводит к царапинам деталей или обмотке ножей. Оптимизируйте конструкцию стружколома, параметры резания, давление и расход охлаждающей жидкости.

5. Тенденции в области развития

* Более высокопроизводительные материалы и покрытия: например, сверхтонкие / нанокристаллические твердые сплавы, новые керамические / CBN / PCD материалы, более износостойкие и высокотемпературные многослойные / наноструктурные покрытия.

* Интеллектуальный инструмент: Интегрированный датчик (сила, температура, вибрация, мониторинг износа) для достижения мониторинга процесса обработки, прогнозирования состояния инструмента и адаптивного управления.

* Специализация и индивидуализация: разработка высокооптимизированных инструментов для конкретных материалов и процессов.

:: & lt; & lt; Зеленое & gt; & gt; производство способствует внедрению технологий сухого резания и микросмазки для сокращения использования охлаждающей жидкости; Разработать ножи с более длительным сроком службы, чтобы сократить потребление ресурсов.

* Цифровое и интеллектуальное управление: интеграция системы управления инструментами с MES / ERP для реализации управления полным жизненным циклом инструмента (закупка, инвентаризация, подготовка, использование, ремонт, износ).