Що таке інструмент ЧПК?
Поєднання сучасного технологічного обладнання та високопродуктивних ріжучих інструментів з ЧПК може забезпечити повну продуктивність і отримати хороші економічні вигоди. Зі швидким розвитком матеріалів для ріжучих інструментів різні нові матеріали для ріжучих інструментів значно покращили свої фізичні, механічні властивості та ефективність різання, а діапазон їх застосування також продовжує розширюватися.
Конструктивний склад інструментів з ЧПК?
Інструменти ЧПК (комп’ютерне числове керування) — це верстати, які працюють за допомогою запрограмованих команд, закодованих на носії інформації, наприклад комп’ютері. Ці інструменти використовують керовану комп’ютером систему для виконання операцій точної обробки, таких як різання, свердління, фрезерування та формування. Інструменти використовуються у виробничих процесах, зокрема в аерокосмічній, автомобільній, медичній та металообробній промисловості.
Інструменти з ЧПК включають ряд верстатів, таких якФрезерування з ЧПУверстати, ЧПКтокарний процес, фрезерні машини з ЧПУ, плазмові різаки з ЧПУ та лазерні різаки з ЧПУ. Ці інструменти працюють шляхом переміщення ріжучого інструменту або заготовки по трьох або більше осях за допомогою цифрового керування комп’ютером.
Інструменти з ЧПК відомі своєю точністю, точністю та повторюваністю, що робить їх ідеальними для виготовлення складних деталей і компонентів із жорсткими допусками. Вони також здатні виробляти високоякісну продукцію швидше, ніж традиційні ручні машини, що сприяє підвищенню продуктивності та ефективності виробництва.
Які основні властивості повинні мати інструментальні матеріали для ЧПК?
1. Твердість: матеріали для інструментів з ЧПК повинні бути достатньо твердими, щоб протистояти зношуванню під час процесу обробки.
2. Жорсткість: матеріали інструментів для ЧПК повинні бути достатньо міцними, щоб витримувати ударні та ударні навантаження.
3. Термостійкість: матеріали для інструментів з ЧПК повинні витримувати високі температури, що виникають під час процесу обробки, не втрачаючи своєї міцності та довговічності.
4. Зносостійкість: матеріали інструментів для ЧПК повинні бути стійкими до абразивного зносу, спричиненого контактом із заготовкою.
5. Хімічна стійкість: матеріали для інструментів з ЧПК повинні бути хімічно стабільними, щоб уникнути корозії та інших форм хімічного пошкодження.
6. Оброблюваність: матеріали для інструментів з ЧПК повинні легко піддаватися обробці та надавати їм бажану форму.
7. Економічна ефективність: матеріали інструментів для ЧПК повинні бути доступними та економічно ефективними, враховуючи їх продуктивність і довговічність.
Види, властивості, характеристики та застосування матеріалів різального інструменту
Кожен тип матеріалу має свої унікальні властивості, характеристики та застосування. Ось деякі поширені матеріали для ріжучих інструментів, а також їхні властивості та застосування:
1. Швидкорізальна сталь (HSS):
HSS - це широко використовуваний матеріал для ріжучого інструменту, виготовлений із комбінації сталі, вольфраму, молібдену та інших елементів. Він відомий своєю високою твердістю, зносостійкістю та міцністю, що робить його придатним для обробки широкого діапазону матеріалів, включаючи сталі, алюмінієві сплави та пластмаси.
2. Карбід:
Карбід — це композитний матеріал, виготовлений із суміші частинок карбіду вольфраму та металевої сполучної речовини, наприклад кобальту. Він відомий своєю винятковою твердістю, зносостійкістю та термостійкістю, що робить його ідеальним для обробки міцних матеріалів, таких як нержавіюча сталь, чавун і високотемпературні сплави.
3. Кераміка:
Керамічні ріжучі інструменти виготовляються з різноманітних керамічних матеріалів, таких як оксид алюмінію, нітрид кремнію та діоксид цирконію. Вони відомі своєю високою твердістю, зносостійкістю та хімічною стабільністю, що робить їх придатними для обробки твердих та абразивних матеріалів, таких як кераміка, композити та суперсплави.
4. Кубічний нітрид бору (CBN):
CBN - це синтетичний матеріал, виготовлений з кубічних кристалів нітриду бору. Він відомий своєю винятковою твердістю, зносостійкістю та термостійкістю, що робить його придатним для обробки загартованої сталі та інших матеріалів, які важко обробляти з використанням інших матеріалів для ріжучого інструменту.
5. Діамант:
Алмазний ріжучий інструмент виготовляють з природних або синтетичних алмазів. Вони відомі своєю винятковою твердістю, зносостійкістю та термостійкістю, що робить їх придатними для обробки кольорових металів, композитів та інших твердих і абразивних матеріалів.
Існує також особливий вид інструменту, який називається інструментом з покриттям.
Як правило, вищезазначені матеріали використовуються як покриття, і вони широко використовуються у верстатах з ЧПК.
Інструмент із покриттям — це інструмент, на поверхню якого нанесено тонкий шар матеріалу для покращення його продуктивності та подовження терміну служби. Матеріал покриття вибирається залежно від передбачуваного використання інструменту, а звичайні матеріали покриття включають нітрид титану (TiN), вуглець титану (TiCN) і алмазоподібний вуглець (DLC).
Покриття можуть покращити продуктивність інструменту різними способами, наприклад, зменшити тертя та зношування, підвищити твердість і міцність, а також підвищити стійкість до корозії та хімічного пошкодження. Наприклад, свердло з покриттям TiN може прослужити в три рази довше, ніж свердло без покриття, а кінцева фреза з покриттям TiCN може різати більш тверді матеріали з меншим зносом.
Інструменти з покриттям зазвичай використовуються в таких галузях, як виробництво, аерокосмічна, автомобільна та медична промисловість. Їх можна використовувати для різання, свердління, фрезерування, шліфування та інших операцій механічної обробки.
Принципи вибору інструментальних матеріалів ЧПК
Вибір матеріалів інструментів для ЧПК є важливим аспектом при проектуванні та точності виробництватокарні деталі. Вибір матеріалу інструменту базується на ряді факторів, включаючи тип матеріалу, який обробляється, операцію обробки та бажану обробку.
Ось деякі з принципів вибору матеріалів інструментів для ЧПК:
1. Твердість:Матеріал інструменту повинен бути достатньо твердим, щоб витримувати зусилля та температури, що виникають під час обробки. Твердість зазвичай вимірюється за шкалою Роквелла С або шкалою Віккерса.
2. Міцність:Матеріал інструменту також повинен бути достатньо міцним, щоб протистояти розламам і сколам. Міцність зазвичай вимірюється ударною в'язкістю або в'язкістю руйнування.
3. Зносостійкість:Матеріал інструменту повинен мати гарну зносостійкість, щоб зберегти його ріжучу кромку та уникнути поломки інструменту. Зносостійкість матеріалу часто вимірюється об’ємом матеріалу, видаленого з інструменту під час певної обробки.
4. Теплопровідність: Матеріал інструменту повинен мати хорошу теплопровідність, щоб розсіювати тепло, що утворюється під час обробки. Це допомагає уникнути поломки інструменту та зберегти точність розмірів.
5. Хімічна стабільність:Матеріал інструменту повинен бути хімічно стійким, щоб уникнути хімічних реакцій з матеріалом заготовки.
6. Вартість:Вартість інструментального матеріалу також є важливим фактором, особливо для великих серій виробництва.
Звичайні матеріали, що використовуються для інструментів ЧПК, включають твердий сплав, швидкорізальну сталь, кераміку та алмаз. Вибір матеріалу інструменту залежить від конкретної операції обробки та бажаної обробки, а також від матеріалів, що обробляються, та наявного обладнання.
1）Матеріал ріжучого інструменту відповідає механічним властивостям обробленого об’єкта
Відповідність матеріалу ріжучого інструменту механічним властивостям об’єкта, що обробляється, є важливим фактором при обробці з ЧПК. Механічні властивості обробленого об’єкта включають його твердість, в’язкість і пластичність, серед інших. Вибір матеріалу ріжучого інструменту, який відповідає або доповнює механічні властивості обробленого об’єкта, може покращити продуктивність та ефективність обробки, зменшити знос інструменту та покращити якість готової деталі.
① Порядок твердості матеріалу інструменту: алмазний інструмент>інструмент із кубічним нітридом бору>керамічний інструмент>карбід вольфраму>швидкорізальна сталь.
② Порядок міцності на вигин інструментальних матеріалів такий: швидкорізальна сталь > цементований твердий сплав > керамічні інструменти > інструменти з алмазу та кубічного нітриду бору.
③ Порядок ударної в'язкості інструментальних матеріалів: швидкорізальна сталь > цементований карбід > кубічний нітрид бору, алмазні та керамічні інструменти.
Наприклад, якщо оброблюваний об’єкт виготовлений із твердого та крихкого матеріалу, такого як загартована сталь або чавун, найкращим вибором може бути ріжучий інструмент із твердого та зносостійкого матеріалу, такого як карбід або кераміка. Ці матеріали можуть витримувати високі сили різання та температури, що виникають під час обробки, і зберігати гострі ріжучі кромки протягом довшого періоду часу.
З іншого боку, якщо оброблюваний об’єкт зроблено з більш м’якого та пластичного матеріалу, такого як алюміній або мідь, ріжучий інструмент із міцнішого матеріалу, такого як швидкорізальна сталь, може бути більш доцільним. Швидкорізальна сталь може краще поглинати удари та вібрацію під час обробки, зменшуючи ризик поломки інструменту та подовжуючи його термін служби.
2）Відповідність матеріалу ріжучого інструменту фізичним властивостям обробленого об’єкта
Відповідність матеріалу ріжучого інструменту фізичним властивостям обробленого об’єкта також є важливим фактором при обробці з ЧПК. Фізичні властивості обробленого об’єкта включають, серед іншого, його теплопровідність, коефіцієнт теплового розширення та вимоги до обробки поверхні. Вибір матеріалу ріжучого інструменту, який відповідає або доповнює фізичні властивості обробленого об’єкта, може покращити продуктивність обробки, зменшити знос інструменту та покращити якість готової деталі.
① Термостійка температура різних інструментальних матеріалів: 700-8000C для алмазних інструментів, 13000-15000C для PCBN інструментів, 1100-12000C для керамічних інструментів, 900-11000C для твердого сплаву на основі TiC(N) і 900-11000C для WC Цементований карбід на основі наддрібних зерен становить 800~9000C, HSS — 600~7000C.
②Порядок теплопровідності різних інструментальних матеріалів: PCD>PCBN>цементований карбід на основі WC>цементований карбід на основі TiC(N)>HSS>кераміка на основі Si3N4>кераміка на основі A1203.
③ Порядок коефіцієнта теплового розширення різних інструментальних матеріалів: HSS>цементований карбід на основі WC>TiC(N)>кераміка на основі A1203>PCBN>кераміка на основі Si3N4>PCD.
④Порядок стійкості до термічного удару різних інструментальних матеріалів: HSS>цементований карбід на основі WC>кераміка на основі Si3N4>PCBN>PCD>цементований карбід на основі TiC(N)>кераміка на основі A1203.
Наприклад, якщо оброблений об’єкт має високу теплопровідність, наприклад мідь або алюміній, найкращим вибором може бути ріжучий інструмент з високою теплопровідністю та низьким коефіцієнтом теплового розширення. Це дозволяє інструменту ефективно розсіювати тепло під час обробки та зменшує ризик термічного пошкодження як інструменту, так і об’єкта, що оброблюється.
Подібним чином, якщо оброблений об’єкт має суворі вимоги до обробки поверхні, найкращим вибором може бути ріжучий інструмент із високою зносостійкістю та низьким коефіцієнтом тертя. Це може допомогти досягти бажаної якості поверхні без надмірного зносу інструменту або пошкодження обробленого об’єкта.
3）Відповідність матеріалу ріжучого інструменту хімічним властивостям обробленого об’єкта
Відповідність матеріалу ріжучого інструменту хімічним властивостям об’єкта, що обробляється, також є важливим фактором при обробці з ЧПК. Хімічні властивості обробленого об’єкта включають його реакційну здатність, стійкість до корозії та хімічний склад, серед іншого. Вибір матеріалу ріжучого інструменту, який відповідає або доповнює хімічні властивості об’єкта, що обробляється, може покращити продуктивність обробки, зменшити знос інструменту та покращити якість готової деталі.
Наприклад, якщо оброблений об’єкт виготовлено з реактивного або корозійного матеріалу, такого як титан або нержавіюча сталь, найкращим вибором може бути ріжучий інструмент із корозійностійкого матеріалу, такого як алмаз або PCD (полікристалічний алмаз). Ці матеріали можуть протистояти корозійному або реактивному середовищу та зберігати гострі ріжучі кромки протягом тривалого часу.
Подібним чином, якщо оброблений об’єкт має складний хімічний склад, найкращим вибором може бути ріжучий інструмент із хімічно стабільного та інертного матеріалу, наприклад алмазу або кубічного нітриду бору (CBN). Ці матеріали можуть уникати хімічних реакцій із матеріалом заготовки та зберігати свою ефективність різання з часом.
① Температура антисклеювання різних інструментальних матеріалів (зі сталлю): PCBN>кераміка>твердий сплав>HSS.
② Температура стійкості до окислення різних інструментальних матеріалів є наступною: кераміка>PCBN>карбід вольфраму>алмаз>HSS.
③Дифузійна міцність інструментальних матеріалів (для сталі): алмаз>кераміка на основі Si3N4>PCBN>кераміка на основі A1203. Інтенсивність дифузії (для титану): кераміка на основі A1203>PCBN>SiC>Si3N4>алмаз.
4) Розумний вибір матеріалів різального інструменту з ЧПК
Вибір матеріалів для різального інструменту з ЧПК залежить від різних факторів, таких як матеріал заготовки, операція обробки та геометрія інструменту. Однак деякі загальні вказівки щодо вибору матеріалів ріжучого інструменту для обробки з ЧПК включають:
1. Властивості матеріалу заготовки: при виборі матеріалу для різального інструменту враховуйте механічні, фізичні та хімічні властивості матеріалу заготовки. Підберіть матеріал ріжучого інструменту до матеріалу заготовки, щоб досягти ефективної та високоякісної обробки.
2. Операція обробки: враховуйте тип операції обробки, яка виконується, наприклад токарна обробка, фрезерування, свердління або шліфування. Різні операції обробки вимагають різної геометрії ріжучого інструменту та матеріалів.
3. Геометрія інструменту: при виборі матеріалу інструменту враховуйте геометрію ріжучого інструменту. Виберіть матеріал, який може підтримувати гостру ріжучу кромку та витримувати сили різання, що виникають під час обробки.
4. Зношення інструменту: враховуйте швидкість зношування інструменту при виборі матеріалу ріжучого інструменту. Виберіть матеріал, який може витримувати зусилля різання та зберігати гостру ріжучу кромку якомога довше, щоб мінімізувати заміну інструменту та підвищити ефективність обробки.
5. Вартість: вибираючи інструмент, враховуйте вартість матеріалу ріжучого інструменту. Виберіть матеріал, який забезпечує найкращий баланс продуктивності різання та вартості.
Деякі звичайні матеріали для ріжучих інструментів, що використовуються вОбробка з ЧПУвключають швидкорізальну сталь, карбід, кераміку, алмаз і CBN. Кожен матеріал має свої переваги та недоліки, і вибір інструментального матеріалу повинен базуватися на глибокому розумінні операції обробки та матеріалу заготовки.
Вічні пошуки Anebon - це ставлення "розглядати ринок, розглядати звичай, розглядати науку" та теорію "основна якість, довіряти першому та керувати передовим" для Hot Sale Factory OEM Service High Precision CNC Machining parts for automation промислова, пропозиція Anebon для вашого запиту. Для отримання додаткової інформації зв’яжіться з нами, Anebon відповість вам якомога швидше!
Гарячий продаж Factory China 5-осьових деталей з ЧПУ, точених деталей з ЧПУ та фрезерних мідних деталей. Ласкаво просимо відвідати нашу компанію, фабрику та наш виставковий зал, де представлені різноманітні товари для волосся, які відповідатимуть вашим очікуванням. Тим часом зручно відвідувати веб-сайт Anebon, а торговий персонал Anebon докладе всіх зусиль, щоб надати вам найкраще обслуговування. Будь ласка, зв’яжіться з Anebon, якщо вам потрібна додаткова інформація. Мета Anebon — допомогти клієнтам реалізувати їхні цілі. Anebon докладає великих зусиль, щоб досягти такої безпрограшної ситуації.
Час публікації: 08 березня 2023 р