Сверхтвердый твердосплавные концевые фрезы имеют уникальное преимущество в области высокоскоростной резки, и их практическое применение растет с каждым днем. Среди этих инструментов инструменты PCD (поликристаллический алмаз) являются лучшим выбором для высокоскоростной резки алюминиевых сплавов и неметаллических материалов, в то время как инструменты с алмазным покрытием не только практичны, но и имеют сильный импульс роста. Инструменты PCBN (поликристаллический продукт из кубического нитрида бора) подходят для резки чугуна, закаленная стальи других материалов на более высоких скоростях, а также инструменты с покрытием CBN (кубический нитрид бора), как ожидается, также добьются крупных технологических прорывов в ближайшем будущем.
Чтобы гарантировать, что высокоскоростные режущие инструменты имеют достаточный срок службы и низкую силу резания, следует выбирать наилучшую геометрию инструмента в соответствии с различными материалами заготовки. По сравнению с обычной резкой, передний угол высокоскоростных режущих инструментов, как правило, меньше или даже отрицательный, задний угол немного больше, а закругление или снятие фаски на режущей кромке инструмента часто используется для увеличения переднего угла инструмента, чтобы предотвратить термический износ на режущей кромке инструмента. Поскольку вращающийся инструмент для высокоскоростной резки должен работать на очень высокой скорости, проблема центробежной силы очень заметна, поэтому конструкция корпуса инструмента и конструкция зажима лезвия должны быть очень надежными, и их необходимо строго балансировать на динамическом балансире. Лучше всего дополнительно установить на станке и шпиндельном узле для динамической балансировки.
Соединение конуса 7:24 широко используется между инструментом и шпинделем на обычной скорости, при вращении на высокой скорости, поскольку сплошной конический хвостовик не может быть «расширен» центробежной силой, как отверстие шпинделя, зазор между ними приведет к качанию инструмента в коническом отверстии, тем самым вызывая ошибку осевого позиционирования инструмента и разрушая динамическое равновесие конструкции. Чтобы преодолеть недостаток плохой производительности на высокой скорости этого соединения, один за другим были разработаны некоторые методы соединения, подходящие для высокоскоростной резки.
ЧПУ Тоол Сподходит для побработка Мматериалы
Для достижения высокоскоростной резки ключевое значение имеет инструментальный материал. К высокоскоростным режущим материалам в основном относятся цементированный карбид, инструменты с покрытием, металлокерамика, керамика, кубический нитрид бора и алмазные инструменты. Каждый из них имеет свои преимущества и подходит для различных материалов заготовки и различных диапазонов скоростей резания. Следует отметить, что существует проблема совместимости между инструментальным материалом и парой материалов заготовки, то есть один инструментальный материал имеет хорошие характеристики с материалом заготовки, но не идеален при обработке другого материала заготовки. Другими словами, не существует универсального инструментального материала, который можно было бы использовать для высокоскоростной обработки всех материалов заготовки.
Материалы для высокоскоростных режущих инструментов должны выбираться в соответствии с материалом заготовки и свойствами обработки. В целом, керамические инструменты, инструменты с покрытием и инструменты CBN подходят для высокоскоростной обработки черных металлов, таких как сталь. Инструменты PCD подходят для высокоскоростной обработки цветных металлов, таких как алюминий, магний и медь.
Керамические инструменты применяются для обработки различных чугунов, стальных деталей, материалов для термического напыления и сварки, жаропрочных сплавов на основе никеля и т. д.
Алмазные фрезы подходят для обработки неметаллических материалов, цветных металлов и их сплавов. Из-за плохой термической стабильности алмаза он теряет свою твердость, когда температура резки достигает 800°C. Поскольку алмаз и железо имеют сильное химическое сродство, атомы железа легко взаимодействуют с атомами углерода при высоких температурах, преобразуя их в графитовые структуры, и инструмент чрезвычайно легко повредить. Поэтому алмазные инструменты не подходят для обработки стальных материалов. При резке цветных металлов срок службы инструментов из PCD в десятки и даже сотни раз превышает срок службы твердосплавных инструментов.
Фрезы из кубического карбида бора не только способны выполнять черновую и чистовую обработку закаленной стали, подшипниковой стали, быстрорежущей стали и отбеленного чугуна, но и способны выполнять высокоскоростную резку жаропрочных сплавов, материалов с термическим напылением, карбида и других труднообрабатываемых материалов. Инструменты из кубического нитрида бора являются одними из лучших инструментов для токарной обработки вместо шлифования.
Часто используемые инструменты с ЧПУ
Карбид Мзаполнение Спроизносит
При торцевом фрезеровании, из-за взаимосвязи между фрезой и заготовкой, размер и положение являются важными факторами. При выборе инструмента ширина заготовки определяет диаметр фрезы. Для обработки мелких деталей, как правило, идеально, чтобы диаметр инструмента был на 30% больше, чем заготовка, но мощность и устойчивость станка играют решающую роль во многих случаях. Торцевое фрезерование часто требует нескольких проходов для завершения.
Количество кромок фрезы является еще одним важным фактором оптимизации результатов фрезерования. Наличие более чем одной режущей кромки в любой момент времени является преимуществом, но слишком много режущих кромок одновременно является недостатком. Невозможно резать каждую режущую кромку одновременно, а требуемая мощность связана с количеством задействованных режущих кромок. Положение фрезы относительно заготовки играет важную роль в процессе образования стружки, нагрузке на режущую кромку и результатах обработки. При торцевом фрезеровании с использованием фрезы, которая примерно на 30% больше ширины резания и позиционировании фрезы близко к центру заготовки, толщина стружки не сильно меняется. Толщина стружки на входе и выходе немного тоньше, чем при резке в центре.
Для того чтобы обеспечить достаточно высокую среднюю толщину стружки/подачу на зуб, необходимо правильно определить количество зубьев фрезы для данной операции. Шаг фрезы — это расстояние между эффективными режущими кромками. В зависимости от этого значения фрезы можно разделить на три типа — фрезы с мелким шагом, фрезы с редким шагом и фрезы с особо мелким шагом.
С толщиной стружки фрезерования связан также главный передний угол торцевой фрезы. Главный угол отклонения — это угол между главной режущей кромкой лезвия и поверхностью заготовки. В основном существуют лезвия 45 градусов, 90 градусов и круглые лезвия. Направление силы резания будет сильно меняться при различных главных углах отклонения: фреза с главным углом отклонения 90 градусов в основном создает радиальную силу, действующую в направлении подачи, что означает, что обработанная поверхность не будет подвергаться чрезмерному давлению, что более надежно для фрезерования заготовок с более слабыми структурами.
Радиальная сила резания и осевая сила фрезы с главным углом отклонения 45 градусов примерно равны, поэтому создаваемое давление относительно сбалансировано, а требования к мощности станка относительно низкие. Это особенно подходит для фрезерования заготовок из материалов с короткой стружкой, которые производят ломаную стружку.
Фреза с круглым лезвием означает, что главный угол отклонения непрерывно изменяется от 0 градусов до 90 градусов, что в основном зависит от глубины резания. Этот вид лезвия имеет очень высокую прочность режущей кромки. Поскольку стружка, образующаяся вдоль длинной режущей кромки, относительно тонкая, он подходит для больших подач. Направление силы резания вдоль радиального направления лезвия постоянно меняется, а давление, создаваемое во время обработки, будет зависеть от глубины резания. Развитие современной геометрии лезвия дало круглым лезвиям преимущества плавного режущего эффекта, низкой потребляемой мощности станка и хорошей устойчивости. Он больше не является эффективным черновым лезвием и широко используется как при торцевом фрезеровании, так и при торцевом фрезеровании.
Существует два способа относительно направления подачи заготовки и направления вращения фрезы. Первый — попутное фрезерование, при котором направление вращения фрезы совпадает с направлением подачи резания. Когда начинается резание, фреза захватывает заготовку и срезает последнюю стружку. Второй — обратное фрезерование, при котором направление вращения фрезы противоположно направлению подачи резания. Фреза должна скользить по заготовке в течение некоторого периода перед началом резки, начиная с толщины резания, равной нулю, и достигая максимальной толщины резания в конце резки.
В трехсторонних фрезах, некоторых концевых или торцевых фрезах сила резания имеет разные направления. При торцевом фрезеровании фреза находится сразу за заготовкой, и на направление силы резания следует обратить особое внимание. При нисходящем фрезеровании сила резания прижимает заготовку к рабочему столу, а при обратном фрезеровании сила резания заставляет заготовку отходить от рабочего стола.
Попутное фрезерование обычно является первым выбором, поскольку оно обеспечивает наилучший эффект резания. Попутное фрезерование рассматривается только тогда, когда у станка есть проблемы с зазором резьбы или есть проблемы, которые попутное фрезерование не может решить.
В идеале диаметр фрезы должен быть больше ширины заготовки, а ось фрезы всегда должна быть немного в стороне от центральной линии заготовки. Когда инструмент расположен прямо напротив центра резания, весьма вероятно образование заусенцев. Направление радиальной силы резания будет непрерывно меняться, когда режущая кромка входит и выходит из резания. Шпиндель станка может вибрировать и быть поврежден, лезвие может сломаться, а обработанная поверхность будет очень шероховатой. Если фреза немного отклонится от центра, направление силы резания больше не будет колебаться, и фреза получит предварительную нагрузку. Мы можем сравнить центральное фрезерование с движением по центру дороги.
Каждый раз, когда лезвие фрезы входит в резку, режущая кромка будет подвергаться ударной нагрузке, а величина нагрузки зависит от поперечного сечения стружки, материала заготовки и типа резки. Могут ли режущая кромка и заготовка правильно закусывать при резке внутрь и наружу, является важным направлением.
Когда ось фрезы полностью находится за пределами ширины заготовки, ударная сила во время резки воспринимается самым внешним кончиком вставки, что означает, что начальная ударная нагрузка воспринимается самой чувствительной частью инструмента. Фреза также покидает заготовку кончиком на конце, то есть сила резания действует на самый внешний кончик от начала резания до конца резания, пока ударная сила не будет разгружена. Когда осевая линия фрезы находится точно на краю заготовки, вставка покидает рез, когда толщина стружки достигает максимума, а ударная нагрузка достигает максимума во время врезания и вырезания. Когда ось фрезы находится в пределах ширины заготовки, начальная ударная нагрузка во время резки воспринимается вдоль режущей кромки на расстоянии от самого чувствительного кончика, и вставка выходит из реза более плавно при отводе.
Для каждой пластины важен способ, которым режущая кромка покидает заготовку, когда она собирается выйти из реза. Оставшийся материал вблизи момента отвода может в определенной степени уменьшить зазор лезвия. Когда стружка покидает заготовку, вдоль передней поверхности пластины будет создана мгновенная сила растяжения, и на заготовке часто будут образовываться заусенцы. Эта сила растяжения ставит под угрозу безопасность кромки стружки в опасных ситуациях.
Ситуация будет серьезной, если ось фрезы совпадает или приближается к краю заготовки. Достигните резюме хорошего фрезерования.
- Проверьте мощность и жесткость станка, чтобы убедиться, что на станке можно использовать фрезу требуемого диаметра.
- Вылет инструмента на шпинделе максимально короткий, чтобы снизить ударную нагрузку, вызванную положением оси фрезы и заготовки.
- Используйте правильный шаг фрезы, подходящий для процесса, чтобы гарантировать, что в процессе резки не будет слишком много лезвий, одновременно взаимодействующих с заготовкой, что может вызвать вибрацию. С другой стороны, убедитесь, что при фрезеровании узких заготовок или фрезеровании полостей в заготовке будет задействовано достаточное количество лезвий.
- Обеспечьте скорость подачи на лезвие, чтобы можно было получить правильный эффект резания, когда стружка достаточно толстая, чтобы уменьшить износ инструмента. Используйте индексируемые пластины с положительными передними канавками для получения плавного эффекта резания и минимальной мощности.
- Выберите диаметр фрезы, соответствующий ширине заготовки.
- Выберите правильный угол основного отклонения.
- Правильно установите фрезу.
- Используйте смазочно-охлаждающую жидкость только при необходимости.
- Соблюдайте правила обслуживания и ремонта инструмента, следите за его износом.
Карбид Бручей Кусочек
Сверла являются наиболее широко используемыми инструментами в инструментах для обработки отверстий, особенно при сверлении отверстий диаметром менее φ30 мм. Сверла делятся на интегральные и сменные по структуре. В связи с стремлением к высокой эффективности производства в автомобильной промышленности применение составных сверл с уступом и фаской становится все более и более обширным.
Во многих заготовках необходимо просверлить одно или несколько отверстий, и большинство из этих отверстий теперь обрабатываются на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах. В принципе, существует много различных типов отверстий, и наиболее распространенным различием между этими отверстиями является зазор посадки. К таким отверстиям относятся резьбовые отверстия, отверстия с отличными требованиями по посадке, трубные отверстия и отверстия, обработанные для удаления веса. Эти отверстия являются сквозными или прямыми и предъявляют различные требования к режущим инструментам и методам.
В процессе бурения для эффективного достижения удовлетворительных результатов необходимо учитывать четыре основных фактора.
- Отношение диаметра к глубине отверстия.
- Требуемая точность и шероховатость поверхности обрабатываемого отверстия.
- Тип, качество и твердость материала заготовки.
- Станок, особенно условия обработки и скорость вращения шпинделя.
Эти факторы повлияют на выбор и применение типов сверл. Во всех процессах обработки наиболее важна стабильность заготовки, станка и технологической системы. При рассмотрении того, какой тип сверла подходит для процесса обработки, процесс сверления играет определенную ограничивающую роль. Наименьший диаметр индексируемой пластины составляет 12,7 мм.
Скучный Тоол
Расточные инструменты делятся на интегральные, зажимные и регулируемые в зависимости от их конструкции. Регулируемые типы далее делятся на точные и дифференциальные. Расточные инструменты с одной режущей кромкой для точной регулировки и черновые расточные инструменты с двумя режущими кромками обычно используются при обработке корпусов автомобильных трансмиссий.
Инструменты для черновой расточки используют механизмы осевой регулировки, чтобы сделать высоту двух кромок полностью согласованной, достичь идеального состояния баланса и предотвратить вибрацию. Резьба подачи является источником жизненной силы прецизионной расточной головки. Некоторые производители используют метод парного производства, чтобы свести зазор между зубьями винта и гайки к минимуму и получить максимальную надежность. При расточке отверстия сзади часто приходится переворачивать заготовку или поворачивать рабочий стол, что не только тратит время, но и затрудняет обеспечение соосности.
Прецизионная расточная головка нуждается только в обратном перемещении вставки для выполнения обратной расточки, что обеспечивает точность и повышает эффективность производства. Для отверстий с высокими требованиями к точности инструментальная панель должна иметь высокий динамический балансировочный эффект. Высокоскоростная прецизионная расточная головка для малых отверстий имеет плохой подвижный баланс. Встроенный балансировочный блок будет перемещаться. Согласно соответствующим данным в руководстве, балансировочное кольцо можно повернуть в соответствующее положение, чтобы сбалансировать расточную головку.
Нить Таппликация
Существует два способа нарезания резьбы на обрабатывающем центре: высокоточное автоматическое обратное нарезание резьбы с максимальной скоростью 6000 об/мин и жесткое нарезание резьбы без какой-либо компенсации. Эти два способа нарезания резьбы имеют свои преимущества и недостатки, поэтому они выбираются в соответствии с требованиями обработки. В массовом производстве, в связи с стремлением к высокой эффективности, автоматическое обратное нарезание резьбы будет выгодно для производства, но оно имеет сложную конструкцию, множество принадлежностей, сложное обслуживание и дороговизну. В настоящее время, с ростом использования обрабатывающих центров с ЧПУ, жесткое нарезание резьбы будет становиться все более популярным.
