Что такое инструмент с ЧПУ?
Сочетание передового технологического оборудования и высокопроизводительных режущих инструментов с ЧПУ может полностью раскрыть его должную производительность и добиться хороших экономических выгод. Благодаря быстрому развитию материалов для режущих инструментов, различные новые материалы для режущих инструментов значительно улучшили свои физические, механические свойства и производительность резания, а диапазон их применения также продолжает расширяться.
Структурный состав инструментов с ЧПУ?
Инструменты ЧПУ (компьютерное числовое управление) — это станки, которые управляются запрограммированными командами, закодированными на носителе данных, например компьютере. В этих инструментах используется система с компьютерным управлением для выполнения точных операций механической обработки, таких как резка, сверление, фрезерование и формование. Эти инструменты используются в производственных процессах, особенно в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, медицинская и металлообработка.
Инструменты с ЧПУ включают ряд станков, таких какФрезерование с ЧПУстанки, ЧПУтокарный процесс, фрезерные станки с ЧПУ, плазменные резаки с ЧПУ и лазерные резаки с ЧПУ. Эти инструменты работают путем перемещения режущего инструмента или заготовки по трем или более осям с использованием числового программного управления.
Инструменты с ЧПУ известны своей точностью, аккуратностью и повторяемостью, что делает их идеальными для производства сложных деталей и компонентов с жесткими допусками. Они также способны производить высококачественную продукцию быстрее, чем традиционные ручные машины, что помогает повысить производительность и эффективность производства.
Какими основными свойствами должны обладать инструментальные материалы для станков с ЧПУ?
1. Твердость. Материалы инструментов для станков с ЧПУ должны быть достаточно твердыми, чтобы противостоять износу в процессе обработки.
2. Прочность. Материалы инструментов для станков с ЧПУ должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать ударные и ударные нагрузки.
3. Термостойкость. Материалы инструментов для станков с ЧПУ должны выдерживать высокие температуры, возникающие в процессе обработки, не теряя при этом своей прочности и долговечности.
4. Износостойкость. Материалы инструментов для станков с ЧПУ должны быть устойчивы к абразивному износу, вызванному контактом с заготовкой.
5. Химическая стабильность. Материалы инструментов с ЧПУ должны быть химически стабильными, чтобы избежать коррозии и других форм химического повреждения.
6. Обрабатываемость. Инструментальные материалы с ЧПУ должны легко поддаваться механической обработке и придавать им желаемую форму.
7. Экономическая эффективность. Инструментальные материалы с ЧПУ должны быть доступными и экономически эффективными, учитывая их производительность и долговечность.
Виды, свойства, характеристики и применение материалов режущего инструмента.
Каждый тип материала имеет свои уникальные свойства, характеристики и области применения. Вот некоторые распространенные материалы режущего инструмента, а также их свойства и применение:
1. Быстрорежущая сталь (HSS):
HSS — это широко используемый материал для режущих инструментов, изготовленный из комбинации стали, вольфрама, молибдена и других элементов. Он известен своей высокой твердостью, износостойкостью и вязкостью, что делает его пригодным для обработки широкого спектра материалов, включая стали, алюминиевые сплавы и пластмассы.
2. Карбид:
Карбид — это композитный материал, изготовленный из смеси частиц карбида вольфрама и металлического связующего, такого как кобальт. Он известен своей исключительной твердостью, износостойкостью и термостойкостью, что делает его идеальным для обработки твердых материалов, таких как нержавеющая сталь, чугун и жаропрочные сплавы.
3. Керамика:
Керамические режущие инструменты изготавливаются из различных керамических материалов, таких как оксид алюминия, нитрид кремния и цирконий. Они известны своей высокой твердостью, износостойкостью и химической стабильностью, что делает их пригодными для обработки твердых и абразивных материалов, таких как керамика, композиты и суперсплавы.
4. Кубический нитрид бора (CBN):
CBN — синтетический материал, изготовленный из кубических кристаллов нитрида бора. Он известен своей исключительной твердостью, износостойкостью и термостойкостью, что делает его пригодным для обработки закаленных сталей и других материалов, которые трудно обрабатывать с использованием других материалов режущего инструмента.
5. Алмаз:
Алмазные режущие инструменты изготавливаются из природных или синтетических алмазов. Они известны своей исключительной твердостью, износостойкостью и термостойкостью, что делает их пригодными для обработки цветных металлов, композитов и других твердых и абразивных материалов.
Существует также особый вид инструмента, называемый инструментом с покрытием.
Как правило, вышеуказанные материалы используются в качестве покрытий и широко используются в станках с ЧПУ.
Инструмент с покрытием — это инструмент, на поверхность которого нанесен тонкий слой материала для улучшения его характеристик и продления срока службы. Материал покрытия выбирается в зависимости от предполагаемого использования инструмента. Обычно материалы покрытия включают нитрид титана (TiN), карбон титана (TiCN) и алмазоподобный углерод (DLC).
Покрытия могут улучшить производительность инструмента различными способами, например, уменьшая трение и износ, увеличивая твердость и ударную вязкость, а также улучшая стойкость к коррозии и химическим повреждениям. Например, сверло с покрытием TiN может служить в три раза дольше, чем сверло без покрытия, а концевая фреза с покрытием TiCN может резать более твердые материалы с меньшим износом.
Инструменты с покрытием обычно используются в таких отраслях, как производство, аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение и производство медицинского оборудования. Их можно использовать для резки, сверления, фрезерования, шлифования и других операций механической обработки.
Принципы выбора инструментальных материалов для станков с ЧПУ
Выбор материалов для инструментов с ЧПУ является важным фактором при проектировании и точном производстве.токарные детали. Выбор инструментального материала зависит от ряда факторов, включая тип обрабатываемого материала, операцию обработки и желаемую отделку.
Вот некоторые принципы выбора инструментальных материалов для станков с ЧПУ:
1. Твердость:Материал инструмента должен быть достаточно твердым, чтобы выдерживать силы и температуры, возникающие во время обработки. Твердость обычно измеряется по шкале Роквелла С или шкале Виккерса.
2. Прочность:Материал инструмента также должен быть достаточно прочным, чтобы противостоять разрушению и скалыванию. Вязкость обычно измеряется ударной вязкостью или вязкостью разрушения.
3. Износостойкость:Материал инструмента должен иметь хорошую износостойкость, чтобы сохранить режущую кромку и избежать выхода инструмента из строя. Износостойкость материала часто измеряется объемом материала, который удаляется из инструмента во время определенного объема обработки.
4. Теплопроводность: Материал инструмента должен иметь хорошую теплопроводность для отвода тепла, выделяющегося во время обработки. Это помогает избежать поломки инструмента и сохранить точность размеров.
5. Химическая стабильность:Материал инструмента должен быть химически стабильным, чтобы избежать химических реакций с материалом заготовки.
6. Стоимость:Стоимость инструментального материала также является важным фактором, особенно при крупносерийном производстве.
Обычные материалы, используемые для инструментов с ЧПУ, включают твердый сплав, быстрорежущую сталь, керамику и алмаз. Выбор инструментального материала зависит от конкретной операции обработки и желаемой отделки, а также от обрабатываемых материалов и имеющегося оборудования.
1) Материал режущего инструмента соответствует механическим свойствам обрабатываемого объекта.
Соответствие материала режущего инструмента механическим свойствам обрабатываемого объекта является важным фактором при обработке на станках с ЧПУ. Механические свойства обрабатываемого объекта включают, среди прочего, его твердость, ударную вязкость и пластичность. Выбор материала режущего инструмента, который соответствует или дополняет механические свойства обрабатываемого объекта, может повысить производительность и эффективность обработки, снизить износ инструмента и улучшить качество готовой детали.
① Порядок твердости материала инструмента следующий: алмазный инструмент>инструмент из кубического нитрида бора>керамический инструмент>карбид вольфрама>быстрорежущая сталь.
② Порядок прочности на изгиб инструментальных материалов: быстрорежущая сталь > цементированный карбид > керамические инструменты > алмазные инструменты и инструменты из кубического нитрида бора.
③ Порядок прочности инструментальных материалов следующий: быстрорежущая сталь > твердый сплав > кубический нитрид бора, алмазные и керамические инструменты.
Например, если обрабатываемый объект изготовлен из твердого и хрупкого материала, такого как закаленная сталь или чугун, лучшим выбором может быть режущий инструмент из твердого и износостойкого материала, такого как карбид или керамика. Эти материалы могут выдерживать высокие силы резания и температуры, возникающие во время обработки, и сохранять острые режущие кромки в течение более длительных периодов времени.
С другой стороны, если обрабатываемый объект изготовлен из более мягкого и пластичного материала, такого как алюминий или медь, более подходящим может оказаться режущий инструмент из более прочного материала, такого как быстрорежущая сталь. Быстрорежущая сталь лучше поглощает удары и вибрацию во время обработки, снижая риск поломки инструмента и увеличивая срок его службы.
2) Соответствие материала режущего инструмента физическим свойствам обрабатываемого объекта.
Соответствие материала режущего инструмента физическим свойствам обрабатываемого объекта также является важным фактором при обработке на станках с ЧПУ. Физические свойства обрабатываемого объекта включают, среди прочего, его теплопроводность, коэффициент теплового расширения и требования к качеству поверхности. Выбор материала режущего инструмента, который соответствует физическим свойствам обрабатываемого объекта или дополняет их, может повысить производительность обработки, снизить износ инструмента и улучшить качество готовой детали.
① Температура термостойкости различных инструментальных материалов: 700–8000°С для алмазных инструментов, 13000–15000°С для инструментов из PCBN, 1100–12000°С для керамических инструментов, 900–11000°С для твердого сплава на основе TiC(N) и 900–11000°С для WC. на основе сверхмелкозернистого цементированного карбида 800~9000C, HSS - 600~7000C.
②Порядок теплопроводности различных инструментальных материалов: PCD>PCBN>Цементированный карбид на основе WC>Цементированный карбид на основе TiC(N)>HSS>Керамика на основе Si3N4>Керамика на основе A1203.
③ Порядок коэффициента теплового расширения различных инструментальных материалов следующий: HSS>Цементированный карбид на основе WC>TiC(N)>Керамика на основе A1203>PCBN>Керамика на основе Si3N4>PCD.
④Порядок термостойкости различных инструментальных материалов следующий: HSS>Цементированный карбид на основе WC>Керамика на основе Si3N4>PCBN>PCD>Цементированный карбид на основе TiC(N)>Керамика на основе A1203.
Например, если обрабатываемый объект имеет высокую теплопроводность, например медь или алюминий, лучшим выбором может быть режущий инструмент с высокой теплопроводностью и низким коэффициентом теплового расширения. Это позволяет инструменту эффективно рассеивать тепло во время обработки и снижает риск термического повреждения как инструмента, так и обрабатываемого объекта.
Аналогичным образом, если к обрабатываемому объекту предъявляются строгие требования к качеству поверхности, лучшим выбором может быть режущий инструмент с высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения. Это может помочь достичь желаемого качества поверхности без чрезмерного износа инструмента или повреждения обрабатываемого объекта.
3) Соответствие материала режущего инструмента химическим свойствам обрабатываемого объекта.
Соответствие материала режущего инструмента химическим свойствам обрабатываемого объекта также является важным фактором при обработке на станках с ЧПУ. Химические свойства обрабатываемого объекта включают, среди прочего, его реакционную способность, коррозионную стойкость и химический состав. Выбор материала режущего инструмента, который соответствует или дополняет химические свойства обрабатываемого объекта, может улучшить производительность обработки, снизить износ инструмента и улучшить качество готовой детали.
Например, если обрабатываемый объект изготовлен из химически активного или коррозионного материала, такого как титан или нержавеющая сталь, лучшим выбором может быть режущий инструмент, изготовленный из устойчивого к коррозии материала, такого как алмаз или PCD (поликристаллический алмаз). Эти материалы могут противостоять коррозионной или реактивной среде и сохранять острые режущие кромки в течение более длительных периодов времени.
Аналогичным образом, если обрабатываемый объект имеет сложный химический состав, лучшим выбором может быть режущий инструмент, изготовленный из химически стабильного и инертного материала, такого как алмаз или кубический нитрид бора (CBN). Эти материалы позволяют избежать химических реакций с материалом заготовки и сохранять свои режущие свойства с течением времени.
① Температура разрыхления различных инструментальных материалов (со сталью): PCBN>керамика>твердый сплав>HSS.
② Температура стойкости к окислению различных инструментальных материалов следующая: керамика>PCBN>карбид вольфрама>алмаз>HSS.
③ Диффузионная прочность инструментальных материалов (для стали): алмаз>керамика на основе Si3N4>PCBN>керамика на основе A1203. Интенсивность диффузии (для титана): керамика на основе А1203>PCBN>SiC>Si3N4>алмаз.
4) Разумный выбор материалов режущего инструмента с ЧПУ.
Выбор материалов режущего инструмента с ЧПУ зависит от различных факторов, таких как материал заготовки, операция обработки и геометрия инструмента. Однако некоторые общие рекомендации по выбору материалов режущего инструмента для обработки на станках с ЧПУ включают в себя:
1. Свойства материала заготовки. При выборе материала режущего инструмента учитывайте механические, физические и химические свойства материала заготовки. Подберите материал режущего инструмента к материалу заготовки, чтобы добиться эффективной и высококачественной обработки.
2. Операция механической обработки. Учитывайте тип выполняемой операции механической обработки, например токарную обработку, фрезерование, сверление или шлифование. Различные операции обработки требуют различной геометрии режущего инструмента и материалов.
3. Геометрия инструмента: при выборе материала инструмента учитывайте геометрию режущего инструмента. Выбирайте материал, который может сохранять острую режущую кромку и выдерживать силы резания, возникающие во время обработки.
4. Износ инструмента. При выборе материала режущего инструмента учитывайте скорость износа инструмента. Выбирайте материал, который может выдерживать силы резания и сохранять острую режущую кромку как можно дольше, чтобы свести к минимуму необходимость замены инструмента и повысить эффективность обработки.
5. Стоимость. При выборе инструмента учитывайте стоимость материала режущего инструмента. Выбирайте материал, который обеспечивает наилучший баланс производительности резки и стоимости.
Некоторые распространенные материалы режущего инструмента, используемые вобработка с ЧПУвключают быстрорежущую сталь, карбид, керамику, алмаз и CBN. Каждый материал имеет свои преимущества и недостатки, и выбор инструментального материала должен основываться на глубоком понимании операции механической обработки и материала заготовки.
Вечными стремлениями Anebon являются позиция «уважать рынок, учитывать обычаи, учитывать науку» и теорию «качество — базовое, доверять первому и управлять передовым» для горячей продажи Заводское обслуживание OEM Высокоточная обработка деталей с ЧПУ для автоматизации промышленное предложение Anebon по вашему запросу. Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами, Анебон ответит вам как можно скорее!
Горячие продажи на заводе в Китае, 5-осевые обрабатывающие детали с ЧПУ, токарные детали с ЧПУ и фрезерные медные детали. Приглашаем посетить нашу компанию, фабрику и наш выставочный зал, где представлены различные товары для волос, которые оправдают ваши ожидания. Между тем, посещать веб-сайт Anebon удобно, и сотрудники отдела продаж Anebon сделают все возможное, чтобы предоставить вам лучший сервис. Пожалуйста, свяжитесь с Anebon, если вам нужна дополнительная информация. Цель Anebon – помочь клиентам реализовать свои цели. Анебон прилагает большие усилия для достижения этой беспроигрышной ситуации.
Время публикации: 08 марта 2023 г.