موسوعة المواد والاختيار لأداة CNC

ما هي أداة CNC؟

إن الجمع بين معدات المعالجة المتقدمة وأدوات القطع CNC عالية الأداء يمكن أن يعطي الفرصة الكاملة لأدائه المناسب ويحقق فوائد اقتصادية جيدة. مع التطور السريع لمواد أدوات القطع، أدت العديد من مواد أدوات القطع الجديدة إلى تحسين خصائصها الفيزيائية والميكانيكية وأداء القطع بشكل كبير، كما استمر نطاق تطبيقها في التوسع.

التركيب الهيكلي لأدوات CNC؟

أدوات CNC (التحكم العددي بالكمبيوتر) هي أدوات آلية يتم تشغيلها بواسطة أوامر مبرمجة مشفرة على وسيط تخزين، مثل الكمبيوتر. تستخدم هذه الأدوات نظامًا يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر لإجراء عمليات تصنيع دقيقة، مثل القطع والحفر والطحن والتشكيل. تُستخدم الأدوات في عمليات التصنيع، خاصة في صناعات مثل الطيران والسيارات والطب وتشغيل المعادن.

تتضمن أدوات CNC مجموعة من الآلات، مثلالطحن باستخدام الحاسب الآليآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآليعملية المخرطةوأجهزة التوجيه CNC، وقواطع البلازما CNC، وقواطع الليزر CNC. تعمل هذه الأدوات عن طريق تحريك أداة القطع أو قطعة العمل في ثلاثة محاور أو أكثر باستخدام التحكم الرقمي بالكمبيوتر.

تُعرف أدوات CNC بدقتها وإحكامها وقابليتها للتكرار، مما يجعلها مثالية لتصنيع الأجزاء والمكونات المعقدة ذات التفاوتات المسموح بها. كما أنها قادرة على إنتاج منتجات عالية الجودة بمعدل أسرع من الآلات اليدوية التقليدية، مما يساعد على زيادة الإنتاجية والكفاءة في التصنيع.

ما هي الخصائص الأساسية التي يجب أن تتمتع بها مواد أدوات CNC؟

1. الصلابة: يجب أن تكون مواد أدوات CNC صلبة بما يكفي لمقاومة التآكل أثناء عملية التصنيع.

2. المتانة: يجب أن تكون مواد أدوات CNC قوية بما يكفي لتحمل الصدمات وأحمال الصدمات.

3. مقاومة الحرارة: يجب أن تكون مواد أدوات CNC قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية المتولدة أثناء عملية التصنيع دون أن تفقد قوتها أو متانتها.

4. مقاومة التآكل: يجب أن تكون مواد أدوات CNC مقاومة للتآكل الكاشط الناتج عن ملامسة قطعة العمل.

5. الاستقرار الكيميائي: يجب أن تكون مواد أدوات CNC مستقرة كيميائيًا لتجنب التآكل والأشكال الأخرى من الضرر الكيميائي.

6. قابلية التصنيع: يجب أن تكون مواد أدوات CNC سهلة التصنيع والتشكيل بالشكل المطلوب.

7. فعالية التكلفة: يجب أن تكون مواد أدوات CNC ميسورة التكلفة وفعالة من حيث التكلفة، مع الأخذ في الاعتبار أدائها وطول عمرها.

أنواع وخصائص وخصائص وتطبيقات مواد أدوات القطع

كل نوع من المواد له خصائصه وخصائصه وتطبيقاته الفريدة. فيما يلي بعض المواد الشائعة لأدوات القطع، بالإضافة إلى خصائصها وتطبيقاتها:

1. الفولاذ عالي السرعة (HSS):
HSS عبارة عن مادة شائعة الاستخدام لأدوات القطع، وهي مصنوعة من مزيج من الفولاذ والتنغستن والموليبدينوم وعناصر أخرى. إنها معروفة بصلابتها العالية، مقاومة التآكل، والمتانة، مما يجعلها مناسبة لتصنيع مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك الفولاذ، وسبائك الألومنيوم، والبلاستيك.

2. كربيد:
الكربيد عبارة عن مادة مركبة مصنوعة من خليط من جزيئات كربيد التنغستن ومادة رابطة معدنية، مثل الكوبالت. إنها معروفة بصلابتها الاستثنائية، مقاومة التآكل، ومقاومة الحرارة، مما يجعلها مثالية لمعالجة المواد الصلبة، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، الحديد الزهر، والسبائك ذات درجات الحرارة العالية.

3. السيراميك:
تُصنع أدوات القطع الخزفية من مجموعة متنوعة من المواد الخزفية، مثل أكسيد الألومنيوم ونيتريد السيليكون والزركونيا. إنها معروفة بصلابتها العالية، مقاومة التآكل، والاستقرار الكيميائي، مما يجعلها مناسبة لمعالجة المواد الصلبة والكاشطة، مثل السيراميك، والمواد المركبة، والسبائك الفائقة.

4. نيتريد البورون المكعب (CBN):
CBN هي مادة اصطناعية مصنوعة من بلورات نيتريد البورون المكعبة. إنها معروفة بصلابتها الاستثنائية، مقاومة التآكل، ومقاومة الحرارة، مما يجعلها مناسبة لتصنيع الفولاذ المتصلب والمواد الأخرى التي يصعب تشكيلها باستخدام مواد أدوات القطع الأخرى.

5. الماس:
أدوات قطع الماس مصنوعة من الماس الطبيعي أو الاصطناعي. إنها معروفة بصلابتها الاستثنائية، مقاومة التآكل، ومقاومة الحرارة، مما يجعلها مناسبة لتصنيع المعادن غير الحديدية، والمواد المركبة، وغيرها من المواد الصلبة والكاشطة.

هناك أيضًا نوع خاص من الأدوات يسمى الأداة المطلية.

بشكل عام، يتم استخدام المواد المذكورة أعلاه كطلاءات، ويتم استخدامها على نطاق واسع في أدوات آلة CNC.
الأداة المطلية هي أداة تحتوي على طبقة رقيقة من المادة المطبقة على سطحها لتحسين أدائها وإطالة عمرها الافتراضي. يتم اختيار مادة الطلاء بناءً على الاستخدام المقصود للأداة، وتشمل مواد الطلاء الشائعة نيتريد التيتانيوم (TiN)، وكربون التيتانيوم (TiCN)، والكربون الشبيه بالماس (DLC).

يمكن أن تعمل الطلاءات على تحسين أداء الأداة بطرق مختلفة، مثل تقليل الاحتكاك والتآكل، وزيادة الصلابة والمتانة، وتحسين مقاومة التآكل والأضرار الكيميائية. على سبيل المثال، يمكن لقمة الحفر المطلية بـ TiN أن تدوم لفترة أطول بثلاث مرات من تلك غير المطلية، ويمكن لطاحونة النهاية المطلية بـ TiCN أن تقطع المواد الأكثر صلابة مع تآكل أقل.

تُستخدم الأدوات المطلية بشكل شائع في صناعات مثل التصنيع والفضاء والسيارات وتصنيع الأجهزة الطبية. يمكن استخدامها للقطع، والحفر، والطحن، والطحن، وعمليات المعالجة الأخرى.

مبادئ اختيار مواد أداة CNC

   يعد اختيار مواد أدوات CNC أحد الاعتبارات المهمة عند دقة التصميم والتصنيعأجزاء تحول. يعتمد اختيار مادة الأداة على عدد من العوامل، بما في ذلك نوع المادة التي يتم تشكيلها، وعملية التشغيل، والتشطيب المطلوب.

فيما يلي بعض مبادئ اختيار مواد أدوات CNC:

1. الصلابة:يجب أن تكون مادة الأداة صلبة بما يكفي لتحمل القوى ودرجات الحرارة المتولدة أثناء المعالجة. يتم قياس الصلابة عادة على مقياس روكويل سي أو مقياس فيكرز.

2. المتانة:يجب أيضًا أن تكون مادة الأداة قوية بما يكفي لمقاومة الكسر والتقطيع. يتم قياس المتانة عادة من خلال قوة التأثير أو صلابة الكسر.

3. مقاومة التآكل:يجب أن تتمتع مادة الأداة بمقاومة جيدة للتآكل للحفاظ على طليعتها وتجنب فشل الأداة. غالبًا ما يتم قياس مقاومة التآكل للمادة من خلال حجم المادة التي تتم إزالتها من الأداة أثناء كمية معينة من التشغيل الآلي.

4. التوصيل الحراري: يجب أن تتمتع مادة الأداة بموصلية حرارية جيدة لتبديد الحرارة المتولدة أثناء التصنيع. وهذا يساعد على تجنب فشل الأداة والحفاظ على دقة الأبعاد.

5. الاستقرار الكيميائي:يجب أن تكون مادة الأداة مستقرة كيميائيًا لتجنب التفاعلات الكيميائية مع مادة الشغل.

6. التكلفة:تعد تكلفة مادة الأداة أيضًا أحد الاعتبارات المهمة، خاصة بالنسبة لعمليات الإنتاج كبيرة الحجم.

تشمل المواد الشائعة المستخدمة في أدوات CNC الكربيد والفولاذ عالي السرعة والسيراميك والماس. يعتمد اختيار مادة الأداة على عملية التصنيع المحددة والتشطيب المطلوب، بالإضافة إلى المواد التي يتم تشكيلها والمعدات المتاحة.

1) تتوافق مادة أداة القطع مع الخواص الميكانيكية للكائن المُشكَّل

تعد مطابقة مادة أداة القطع مع الخواص الميكانيكية للكائن المُشكل من الاعتبارات المهمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. تشمل الخصائص الميكانيكية للكائن المُشكَّل صلابته وصلابته وليونته، من بين أمور أخرى. يمكن أن يؤدي اختيار مادة أداة القطع التي تطابق أو تكمل الخواص الميكانيكية للكائن المُشكل آليًا إلى تحسين أداء المعالجة وكفاءتها، وتقليل تآكل الأداة، وتحسين جودة الجزء النهائي.

① ترتيب صلابة مادة الأداة هو: أداة الماس> أداة نيتريد البورون المكعب> أداة السيراميك> كربيد التنغستن> الفولاذ عالي السرعة.

② ترتيب قوة الانحناء لمواد الأداة هو: الفولاذ عالي السرعة > كربيد الأسمنت > أدوات السيراميك > أدوات نيتريد الماس والبورون المكعب.

③ ترتيب صلابة مواد الأداة هو: الفولاذ عالي السرعة > كربيد الأسمنت > نيتريد البورون المكعب، أدوات الماس والسيراميك.

على سبيل المثال، إذا كان الجسم المصنوع آليًا مصنوعًا من مادة صلبة وهشة مثل الفولاذ المقسى أو الحديد الزهر، فقد تكون أداة القطع المصنوعة من مادة صلبة ومقاومة للاهتراء مثل الكربيد أو السيراميك هي الخيار الأفضل. يمكن لهذه المواد أن تتحمل قوى القطع العالية ودرجات الحرارة المتولدة أثناء المعالجة وتحافظ على حواف القطع الحادة لفترات أطول من الوقت.

من ناحية أخرى، إذا كان الجسم المُشكَّل مصنوعًا من مادة أكثر ليونة وأكثر ليونة مثل الألومنيوم أو النحاس، فقد تكون أداة القطع المصنوعة من مادة أكثر صلابة مثل الفولاذ عالي السرعة أكثر ملاءمة. يمكن للفولاذ عالي السرعة أن يمتص الصدمات والاهتزازات بشكل أفضل أثناء المعالجة، مما يقلل من خطر كسر الأداة ويحسن عمر الأداة.

2) مطابقة مادة أداة القطع مع الخصائص الفيزيائية للكائن المُشكل

تعد مطابقة مادة أداة القطع مع الخصائص الفيزيائية للكائن المُشكل أيضًا أحد الاعتبارات المهمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. تشمل الخصائص الفيزيائية للكائن المُشكل آليًا التوصيل الحراري، ومعامل التمدد الحراري، ومتطلبات تشطيب السطح، من بين أمور أخرى. يمكن أن يؤدي اختيار مادة أداة القطع التي تطابق أو تكمل الخصائص الفيزيائية للكائن المُشكل آليًا إلى تحسين أداء المعالجة وتقليل تآكل الأداة وتحسين جودة الجزء النهائي.

① درجة الحرارة المقاومة للحرارة لمواد الأدوات المختلفة: 700-8000C لأدوات الماس، 13000-15000C لأدوات PCBN، 1100-12000C لأدوات السيراميك، 900-11000C للكربيد الأسمنتي المعتمد على TiC(N)، و900-11000C للمرحاض الحبوب متناهية الصغر القائمة على الكربيد الأسمنتي هي 800 ~ 9000 درجة مئوية، HSS هي 600 ~ 7000 درجة مئوية.

②ترتيب التوصيل الحراري لمختلف مواد الأدوات: PCD> PCBN> كربيد الأسمنت القائم على WC> كربيد الأسمنت القائم على TiC (N)> HSS> السيراميك القائم على Si3N4> السيراميك القائم على A1203.

③ ترتيب معامل التمدد الحراري لمواد الأدوات المختلفة هو: HSS> الكربيد الأسمنتي المعتمد على WC> TiC(N)> السيراميك المعتمد على A1203> PCBN> السيراميك المعتمد على Si3N4> PCD.

④ترتيب مقاومة الصدمات الحرارية لمختلف مواد الأدوات هو: HSS> الكربيد الأسمنتي المعتمد على WC> السيراميك المعتمد على Si3N4> PCBN> PCD> الكربيد الأسمنتي المعتمد على TiC(N)> السيراميك المعتمد على A1203.

على سبيل المثال، إذا كان الجسم المُشكل آليًا يتمتع بموصلية حرارية عالية، مثل النحاس أو الألومنيوم، فقد تكون أداة القطع ذات الموصلية الحرارية العالية ومعامل التمدد الحراري المنخفض هي الخيار الأفضل. يسمح ذلك للأداة بتبديد الحرارة بكفاءة أثناء التشغيل الآلي ويقلل من خطر التلف الحراري لكل من الأداة والجسم المُشكل آليًا.

وبالمثل، إذا كان الكائن المُشكل آليًا لديه متطلبات صارمة لتشطيب السطح، فقد تكون أداة القطع ذات مقاومة التآكل العالية ومعامل الاحتكاك المنخفض هي الخيار الأفضل. يمكن أن يساعد ذلك في تحقيق اللمسة النهائية للسطح المطلوب دون تآكل مفرط للأداة أو تلف الكائن المُشكَّل آليًا.

3) مطابقة مادة أداة القطع مع الخواص الكيميائية للكائن المُشكل

تعد مطابقة مادة أداة القطع مع الخواص الكيميائية للكائن المُشكل أيضًا أحد الاعتبارات المهمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. تشمل الخصائص الكيميائية للكائن المُشكَّل تفاعليته ومقاومته للتآكل وتركيبه الكيميائي، من بين أمور أخرى. يمكن أن يؤدي اختيار مادة أداة القطع التي تطابق أو تكمل الخواص الكيميائية للكائن المُشكل آليًا إلى تحسين أداء المعالجة وتقليل تآكل الأداة وتحسين جودة الجزء النهائي.

على سبيل المثال، إذا كان الجسم المُشكَّل مصنوعًا من مادة تفاعلية أو مسببة للتآكل مثل التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ، فقد تكون أداة القطع المصنوعة من مادة مقاومة للتآكل مثل الماس أو PCD (الماس متعدد البلورات) هي الخيار الأفضل. يمكن لهذه المواد أن تتحمل البيئة المسببة للتآكل أو التفاعلية وتحافظ على حواف القطع الحادة لفترات زمنية أطول.

وبالمثل، إذا كان الجسم المُشكل آليًا يحتوي على تركيبة كيميائية معقدة، فإن أداة القطع المصنوعة من مادة مستقرة كيميائيًا وخاملة، مثل الماس أو نيتريد البورون المكعب (CBN)، قد تكون الخيار الأفضل. يمكن لهذه المواد تجنب التفاعلات الكيميائية مع مادة الشغل والحفاظ على أداء القطع مع مرور الوقت.

① درجة حرارة مقاومة الترابط لمواد الأدوات المختلفة (مع الفولاذ) هي: PCBN>السيراميك>السبائك الصلبة>HSS.

② درجة حرارة مقاومة الأكسدة لمواد الأدوات المختلفة هي كما يلي: السيراميك> PCBN> كربيد التنغستن> الماس> HSS.

③قوة انتشار مواد الأداة (للصلب) هي: الماس> السيراميك المعتمد على Si3N4> PCBN> السيراميك المعتمد على A1203. كثافة الانتشار (للتيتانيوم) هي: السيراميك المعتمد على A1203> PCBN> SiC> Si3N4> الماس.

4) اختيار معقول لمواد أدوات القطع CNC

يعتمد اختيار مواد أدوات القطع CNC على عوامل مختلفة مثل مادة قطعة العمل، وعملية التشغيل، وهندسة الأداة. ومع ذلك، تتضمن بعض الإرشادات العامة لاختيار مواد أدوات القطع للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي ما يلي:

1. خصائص المواد لقطعة الشغل: خذ في الاعتبار الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية لمادة الشغل عند اختيار مادة أداة القطع. قم بمطابقة مادة أداة القطع مع مادة قطعة العمل لتحقيق معالجة فعالة وعالية الجودة.

2. عملية التصنيع: ضع في اعتبارك نوع عملية التشغيل التي يتم تنفيذها، مثل الخراطة أو الطحن أو الحفر أو الطحن. تتطلب عمليات التصنيع المختلفة أشكالًا هندسية وموادًا مختلفة لأدوات القطع.

3. هندسة الأداة: ضع في اعتبارك هندسة أداة القطع عند اختيار مادة الأداة. اختر مادة يمكنها الحفاظ على حافة قطع حادة وتحمل قوى القطع المتولدة أثناء عملية التشغيل الآلي.

4. تآكل الأداة: خذ في الاعتبار معدل تآكل الأداة عند اختيار مادة أداة القطع. اختر مادة يمكنها تحمل قوى القطع والحفاظ على حافة القطع الحادة لأطول فترة ممكنة لتقليل تغييرات الأداة وتحسين كفاءة التشغيل الآلي.

5. التكلفة: ضع في اعتبارك تكلفة مادة أداة القطع عند اختيار الأداة. اختر مادة توفر أفضل توازن بين أداء القطع والتكلفة.

بعض مواد أدوات القطع الشائعة المستخدمة فيالتصنيع باستخدام الحاسب الآليتشمل الفولاذ عالي السرعة والكربيد والسيراميك والماس وCBN. كل مادة لها مزاياها وعيوبها، ويجب أن يعتمد اختيار مادة الأداة على فهم شامل لعملية التشغيل ومواد الشغل.

تتمثل مساعي Anebon الأبدية في موقف "احترام السوق، واحترام العرف، واحترام العلم" ونظرية "الجودة الأساسية، والثقة في الأول والإدارة المتقدمة" لقطع غيار الآلات CNC عالية الدقة لخدمة مصنع تصنيع المعدات الأصلية للبيع الساخن للأتمتة الصناعية، Anebon اقتباس لاستفسارك. لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بنا، وسوف يقوم Anebon بالرد عليك في أسرع وقت ممكن!

حار بيع مصنع الصين 5 محور أجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، أجزاء تحول باستخدام الحاسب الآلي وطحن جزء النحاس. مرحبًا بكم في زيارة شركتنا ومصنعنا وصالة العرض الخاصة بنا حيث يتم عرض منتجات الشعر المختلفة التي تلبي توقعاتك. وفي الوقت نفسه، من السهل زيارة موقع Anebon الإلكتروني، وسيبذل موظفو مبيعات Anebon قصارى جهدهم لتقديم أفضل خدمة لك. يرجى الاتصال بـ Anebon إذا كان لديك المزيد من المعلومات. الهدف من Anebon هو مساعدة العملاء على تحقيق أهدافهم. لقد بذلت Anebon جهودًا كبيرة لتحقيق هذا الوضع المربح للجانبين.