מהו כלי CNC?
השילוב של ציוד עיבוד מתקדם וכלי חיתוך CNC בעלי ביצועים גבוהים יכולים להעניק משחק מלא לביצועיו הראויים ולהשיג יתרונות כלכליים טובים. עם ההתפתחות המהירה של חומרי כלי חיתוך, חומרי כלי חיתוך חדשים שונים שיפרו מאוד את תכונותיהם הפיזיות, המכניות וביצועי החיתוך, וטווח היישום שלהם גם המשיך להתרחב.
ההרכב המבני של כלי CNC?
כלי CNC (Computer Numerical Control) הם כלי מכונות המופעלים על ידי פקודות מתוכנתות המקודדות על מדיית אחסון, כגון מחשב. כלים אלה משתמשים במערכת מבוקרת מחשב לביצוע פעולות עיבוד מדויקות, כגון חיתוך, קידוח, כרסום ועיצוב. הכלים משמשים בתהליכי ייצור, במיוחד בתעשיות כגון תעופה וחלל, רכב, רפואה ועיבוד מתכת.
כלי CNC כוללים מגוון של מכונות, כגוןכרסום CNCמכונות, CNCתהליך מחרטה, נתבי CNC, חותכי פלזמה CNC וחותכי לייזר CNC. כלים אלה פועלים על ידי הזזת כלי חיתוך או חומר עבודה בשלושה צירים או יותר באמצעות בקרה מספרית מחשב.
כלי CNC ידועים בדייקנות, דיוק וחזרה שלהם, מה שהופך אותם לאידיאליים לייצור חלקים ורכיבים מורכבים עם סובלנות הדוקה. הם גם מסוגלים לייצר מוצרים באיכות גבוהה בקצב מהיר יותר מאשר מכונות ידניות מסורתיות, מה שעוזר להגביר את הפרודוקטיביות והיעילות בייצור.
אילו תכונות בסיסיות צריכים להיות לחומרי כלי CNC?
1. קשיות: חומרי כלי CNC צריכים להיות קשים מספיק כדי להתנגד לבלאי במהלך תהליך העיבוד.
2. קשיחות: חומרי כלי CNC צריכים להיות קשים מספיק כדי לעמוד בעומסי פגיעה והלם.
3. עמידות בחום: חומרי כלי CNC צריכים להיות מסוגלים לעמוד בטמפרטורות גבוהות שנוצרות במהלך תהליך העיבוד מבלי לאבד את החוזק או העמידות שלהם.
4. עמידות בפני שחיקה: חומרי כלי CNC צריכים להיות עמידים בפני בלאי שוחק הנגרם ממגע עם חומר העבודה.
5. יציבות כימית: חומרי כלי CNC צריכים להיות יציבים מבחינה כימית כדי למנוע קורוזיה וצורות אחרות של נזק כימי.
6. יכולת עיבוד: חומרי כלי CNC צריכים להיות קלים לעיבוד ולעצב לצורה הרצויה.
7. עלות-תועלת: חומרי כלי CNC צריכים להיות סבירים וחסכוניים, בהתחשב בביצועים ובאורך החיים שלהם.
סוגים, מאפיינים, מאפיינים ויישומים של חומרי כלי חיתוך
לכל סוג של חומר יש את התכונות, המאפיינים והיישומים הייחודיים לו. להלן כמה חומרי כלי חיתוך נפוצים, יחד עם התכונות והיישומים שלהם:
1. פלדה מהירה (HSS):
HSS הוא חומר כלי חיתוך נפוץ, העשוי משילוב של פלדה, טונגסטן, מוליבדן ואלמנטים אחרים. הוא ידוע בקשיותו הגבוהה, בעמידות הבלאי והקשיחות שלו, מה שהופך אותו למתאים לעיבוד של מגוון רחב של חומרים, כולל פלדות, סגסוגות אלומיניום ופלסטיק.
2. קרביד:
קרביד הוא חומר מרוכב העשוי מתערובת של חלקיקי טונגסטן קרביד ומקשר מתכתי, כגון קובלט. הוא ידוע בקשיחות יוצאת דופן, עמידות בפני שחיקה ועמידות בחום, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור עיבוד חומרים קשים, כגון נירוסטה, ברזל יצוק וסגסוגות בטמפרטורה גבוהה.
3. קרמיקה:
כלי חיתוך קרמיים עשויים ממגוון חומרים קרמיים, כגון תחמוצת אלומיניום, סיליקון ניטריד וזירקוניה. הם ידועים בקשיותם הגבוהה, בעמידות הבלאי והיציבות הכימית שלהם, מה שהופך אותם למתאימים לעיבוד חומרים קשים ושוחקים, כגון קרמיקה, חומרים מרוכבים וסגסוגות-על.
4. ניטריד בורון מעוקב (CBN):
CBN הוא חומר סינטטי העשוי מגבישי בורון ניטריד מעוקב. הוא ידוע בקשיחות יוצאת דופן, עמידות בפני שחיקה ועמידות בחום, מה שהופך אותו למתאים לעיבוד פלדות מוקשות וחומרים אחרים שקשה לעבד אותם באמצעות חומרי כלי חיתוך אחרים.
5. יהלום:
כלי חיתוך יהלומים עשויים מיהלומים טבעיים או סינתטיים. הם ידועים בקשיות יוצאת דופן, עמידות בפני שחיקה ועמידות בחום, מה שהופך אותם למתאימים לעיבוד מתכות לא ברזליות, חומרים מרוכבים וחומרים קשים ושוחקים אחרים.
יש גם סוג מיוחד של כלי הנקרא כלי מצופה.
בדרך כלל, החומרים הנ"ל משמשים כציפויים, והם נמצאים בשימוש נרחב בכלי מכונת CNC.
כלי מצופה הוא כלי עם שכבת חומר דקה המונחת על פני השטח שלו כדי לשפר את ביצועיו ולהאריך את תוחלת חייו. חומר הציפוי נבחר על סמך השימוש המיועד של הכלי, וחומרי הציפוי הנפוצים כוללים טיטניום ניטריד (TiN), טיטניום קרבוני (TiCN) ופחמן דמוי יהלום (DLC).
ציפויים יכולים לשפר את ביצועי הכלי בדרכים שונות, כגון הפחתת החיכוך והבלאי, הגברת הקשיות והקשיחות ושיפור העמידות בפני קורוזיה ונזקים כימיים. לדוגמה, מקדחה מצופה TiN יכולה להחזיק מעמד עד פי שלושה יותר מאשר מקדחה לא מצופה, וקדח קצה מצופה TiCN יכול לחתוך חומרים קשים יותר עם פחות בלאי.
כלים מצופים נמצאים בשימוש נפוץ בתעשיות כגון ייצור, תעופה וחלל, רכב וייצור מכשור רפואי. הם יכולים לשמש לחיתוך, קידוח, כרסום, שחיקה ופעולות עיבוד אחרות.
עקרונות בחירה של חומרי כלי CNC
בחירת חומרי כלי CNC היא שיקול חשוב בעת תכנון וייצור דיוקחלקים מסובבים. בחירת חומר כלי עבודה מבוססת על מספר גורמים, לרבות סוג החומר המעובד, פעולת העיבוד והגימור הרצוי.
להלן כמה מעקרונות הבחירה של חומרי כלי CNC:
1. קשיות:חומר הכלי חייב להיות קשה מספיק כדי לעמוד בכוחות ובטמפרטורות שנוצרו במהלך העיבוד. קשיות נמדדת בדרך כלל בסולם Rockwell C או סולם Vickers.
2. קשיחות:חומר הכלי חייב להיות גם קשיח מספיק כדי לעמוד בפני שברים ושברים. הקשיחות נמדדת בדרך כלל על ידי חוזק הפגיעה או קשיחות השבר.
3. התנגדות ללבוש:חומר הכלי צריך להיות בעל עמידות בפני שחיקה טובה כדי לשמור על קצה החיתוך שלו ולהימנע מכשל בכלי. עמידות הבלאי של חומר נמדדת לרוב לפי נפח החומר שהוסר מהכלי במהלך כמות מסוימת של עיבוד שבבי.
4. מוליכות תרמית: חומר הכלי צריך להיות בעל מוליכות תרמית טובה כדי לפזר חום שנוצר במהלך העיבוד. זה עוזר למנוע כשל בכלי ולשמור על דיוק ממדי.
5. יציבות כימית:חומר הכלי צריך להיות יציב מבחינה כימית כדי למנוע תגובות כימיות עם חומר העבודה.
6. עלות:עלות חומר הכלי היא גם שיקול חשוב, במיוחד עבור ריצות ייצור בנפח גבוה.
חומרים נפוצים המשמשים לעיבוד CNC כוללים קרביד, פלדה מהירה, קרמיקה ויהלום. בחירת חומר הכלי תלויה בפעולת העיבוד הספציפית ובגימור הרצוי, כמו גם בחומרים המעובדים ובציוד הזמין.
1) חומר כלי החיתוך תואם את התכונות המכניות של האובייקט המעובד
התאמת חומר כלי החיתוך לתכונות המכניות של האובייקט המעובד הוא שיקול חשוב בעיבוד CNC. התכונות המכניות של האובייקט המעובד כוללות בין היתר את הקשיות, הקשיחות והגמישות שלו. בחירת חומר כלי חיתוך התואם או משלים את התכונות המכניות של האובייקט המעובד יכולה לשפר את ביצועי העיבוד והיעילות, להפחית את בלאי הכלים ולשפר את איכות החלק המוגמר.
① סדר קשיות חומרי הכלי הוא: כלי יהלום>כלי בורון ניטריד מעוקב>כלי קרמי>טונגסטן קרביד>פלדה מהירה.
② סדר חוזק הכיפוף של חומרי הכלים הוא: פלדה מהירה > קרביד צמנט > כלים קרמיים > כלי יהלום ובור ניטריד מעוקב.
③ סדר הקשיחות של חומרי הכלים הוא: פלדה מהירה > קרביד צמנט > בורון ניטריד מעוקב, יהלומים וכלי קרמיקה.
לדוגמה, אם האובייקט המעובד עשוי מחומר קשה ושביר כמו פלדה מוקשה או ברזל יצוק, כלי חיתוך העשוי מחומר קשיח ועמיד בפני שחיקה כמו קרביד או קרמיקה עשוי להיות הבחירה הטובה ביותר. חומרים אלו יכולים לעמוד בכוחות החיתוך הגבוהים ובטמפרטורות הנוצרים במהלך העיבוד ולשמור על קצוות החיתוך החדים שלהם לפרקי זמן ארוכים יותר.
מצד שני, אם האובייקט המעובד עשוי מחומר רך וגמיש יותר כמו אלומיניום או נחושת, כלי חיתוך העשוי מחומר קשיח יותר כמו פלדה במהירות גבוהה עשוי להתאים יותר. פלדה במהירות גבוהה יכולה לספוג טוב יותר זעזועים ורעידות במהלך עיבוד שבבי, להפחית את הסיכון לשבירת הכלים ולשפר את חיי הכלי.
2) התאמת חומר כלי החיתוך לתכונות הפיזיקליות של האובייקט המעובד
התאמת חומר כלי החיתוך לתכונות הפיזיקליות של האובייקט המעובד היא גם שיקול חשוב בעיבוד CNC. התכונות הפיזיקליות של האובייקט המעובד כוללות בין היתר את המוליכות התרמית, מקדם ההתפשטות התרמית ודרישות גימור פני השטח שלו. בחירת חומר כלי חיתוך התואם או משלים את התכונות הפיזיקליות של האובייקט המעובד יכולה לשפר את ביצועי העיבוד, להפחית את בלאי הכלים ולשפר את איכות החלק המוגמר.
① טמפרטורה עמידה בחום של חומרי כלים שונים: 700-8000C עבור כלי יהלום, 13000-15000C עבור כלי PCBN, 1100-12000C עבור כלים קרמיים, 900-11000C עבור קרביד צמנט מבוסס TiC(N) עבור-1109000, ו-11090000 גרגרים אולטרה-דקים מבוססי קרביד צמנט הוא 800~9000C, HSS הוא 600~7000C.
②סדר המוליכות התרמית של חומרי כלים שונים: PCD>PCBN>קרביד צמנט מבוסס WC>קרביד צמנט מבוסס TiC(N)>HSS>קרמיקה מבוססת Si3N4>קרמיקה מבוססת A1203.
③ סדר מקדם ההתפשטות התרמית של חומרי כלים שונים הוא: HSS>קרביד צמנט מבוסס WC>TiC(N)>קרמיקה מבוססת A1203>PCBN>קרמיקה מבוססת Si3N4>PCD.
④סדר העמידות בפני זעזועים תרמיים של חומרי כלים שונים הוא: HSS>קרביד צמנט מבוסס WC>קרמיקה מבוססת Si3N4>PCBN>PCD>קרביד צמנט מבוסס TiC(N)>קרמיקה מבוססת A1203.
לדוגמה, אם לאובייקט המעובד יש מוליכות תרמית גבוהה, כמו נחושת או אלומיניום, כלי חיתוך עם מוליכות תרמית גבוהה ומקדם התפשטות תרמית נמוך עשוי להיות הבחירה הטובה ביותר. זה מאפשר לכלי לפזר חום ביעילות במהלך העיבוד ומפחית את הסיכון לנזק תרמי הן לכלי והן לאובייקט המעובד.
באופן דומה, אם לאובייקט המעובד יש דרישות קפדניות של גימור פני השטח, כלי חיתוך עם עמידות בפני שחיקה גבוהה ומקדם חיכוך נמוך עשוי להיות הבחירה הטובה ביותר. זה יכול לעזור להשיג את גימור השטח הרצוי ללא בלאי יתר של הכלים או נזק לאובייקט המעובד.
3) התאמת חומר כלי החיתוך לתכונות הכימיות של האובייקט המעובד
התאמת חומר כלי החיתוך לתכונות הכימיות של האובייקט המעובד הוא גם שיקול חשוב בעיבוד CNC. התכונות הכימיות של האובייקט המעובד כוללות בין היתר תגובתיות שלו, עמידות בפני קורוזיה והרכבו הכימי. בחירת חומר כלי חיתוך התואם או משלים את התכונות הכימיות של האובייקט המעובד יכולה לשפר את ביצועי העיבוד, להפחית את בלאי הכלים ולשפר את איכות החלק המוגמר.
לדוגמה, אם האובייקט המעובד עשוי מחומר תגובתי או קורוזיבי כמו טיטניום או נירוסטה, כלי חיתוך העשוי מחומר עמיד בפני קורוזיה כמו יהלום או PCD (יהלום רב גבישי) עשוי להיות הבחירה הטובה ביותר. חומרים אלה יכולים לעמוד בסביבה קורוזיבית או תגובתית ולשמור על קצוות החיתוך החדים שלהם לפרקי זמן ארוכים יותר.
באופן דומה, אם לאובייקט המעובד יש הרכב כימי מורכב, כלי חיתוך העשוי מחומר שהוא יציב מבחינה כימית ואינרטי, כמו יהלום או ניטריד בורון מעוקב (CBN), עשוי להיות הבחירה הטובה ביותר. חומרים אלה יכולים למנוע תגובות כימיות עם חומר העבודה ולשמור על ביצועי החיתוך שלהם לאורך זמן.
① טמפרטורת האנטי מליטה של חומרי כלי עבודה שונים (עם פלדה) היא: PCBN>קרמיקה>סגסוגת קשה>HSS.
② טמפרטורת ההתנגדות לחמצון של חומרי כלי עבודה שונים היא כדלקמן: קרמיקה>PCBN>טונגסטן קרביד>יהלום>HSS.
③חוזק הדיפוזיה של חומרי הכלי (עבור פלדה) הוא: יהלום>קרמיקה מבוססת Si3N4>PCBN>קרמיקה מבוססת A1203. עוצמת הדיפוזיה (עבור טיטניום) היא: קרמיקה מבוססת A1203>PCBN>SiC>Si3N4>יהלום.
4） מבחר סביר של חומרי כלי חיתוך CNC
הבחירה של חומרי חיתוך CNC תלויה בגורמים שונים כגון חומר היצירה, פעולת העיבוד והגיאומטריה של הכלי. עם זאת, כמה קווים מנחים כלליים לבחירת חומרי כלי חיתוך עבור עיבוד CNC כוללים:
1. תכונות החומר של חומר העבודה: קחו בחשבון את התכונות המכניות, הפיזיקליות והכימיות של חומר היצירה בעת בחירת חומר כלי החיתוך. התאם את חומר כלי החיתוך לחומר היצירה כדי להשיג עיבוד יעיל ואיכותי.
2. פעולת עיבוד שבבי: קחו בחשבון את סוג פעולת העיבוד המתבצעת, כגון חריטה, כרסום, קידוח או שחיקה. פעולות עיבוד שונות דורשות גיאומטריות וחומרים שונים של כלי חיתוך.
3. גיאומטריית הכלי: קחו בחשבון את גיאומטריית כלי החיתוך בעת בחירת חומר הכלי. בחר חומר שיכול לשמור על חוד חיתוך חד ולעמוד בכוחות החיתוך הנוצרים במהלך פעולת העיבוד.
4. בלאי הכלים: קחו בחשבון את שיעור שחיקת הכלים בעת בחירת חומר כלי החיתוך. בחר חומר שיכול לעמוד בכוחות החיתוך ולשמור על חוד החיתוך החד שלו למשך זמן רב ככל האפשר כדי למזער את החלפות הכלים ולשפר את יעילות העיבוד.
5. עלות: קחו בחשבון את העלות של חומר כלי החיתוך בעת בחירת הכלי. בחר חומר המספק את האיזון הטוב ביותר בין ביצועי חיתוך ועלות.
כמה חומרי כלי חיתוך נפוצים המשמשים בעיבוד CNCכוללים פלדה מהירה, קרביד, קרמיקה, יהלום ו-CBN. לכל חומר יש את היתרונות והחסרונות שלו, והבחירה בחומר הכלי צריכה להתבסס על הבנה מעמיקה של פעולת העיבוד וחומר היצירה.
העיסוקים הנצחיים של Anebon הם הגישה של "להתייחס לשוק, להתייחס למנהג, להתייחס למדע" והתיאוריה של "איכות הבסיסית, לסמוך על הראשון וניהול המתקדמים" למכירה חמה מפעל OEM Service High Precision CNC עיבוד חלקים לאוטומציה תעשייתי, Anebon הצעת מחיר עבור שאלתך. למידע נוסף, אנא צור איתנו קשר, Anebon תענה לך בהקדם האפשרי!
מכירה חמה במפעל סין חלקי עיבוד cnc 5 צירים, חלקי CNC הפכו וחלקי נחושת כרסום. ברוכים הבאים לבקר בחברה, במפעל ובאולם התצוגה שלנו בו מוצגות סחורות שיער שונות שיענו על הציפיות שלכם. בינתיים, נוח לבקר באתר האינטרנט של Anebon, וצוות המכירות של Anebon ינסה כמיטב יכולתם לספק לך את השירות הטוב ביותר. אנא צור קשר עם Anebon אם אתה צריך מידע נוסף. המטרה של Anebon היא לעזור ללקוחות לממש את מטרותיהם. Anebon עשו מאמצים רבים כדי להשיג את המצב הזה של win-win.
זמן פרסום: מרץ-08-2023