У данашњој производној индустрији,ЦНЦ глодалицешироко се користе због својих значајних предности као што су висока прецизност, висока ефикасност и висок степен аутоматизације. Међутим, да би се у потпуности искористиле перформансе CNC глодалица и постигла висококвалитетна и ефикасна обрада, избор алата за резање је кључан. Као кључна компонента директно укључена у сечење, разуман избор алата за резање директно ће утицати на квалитет и ефикасност производње финалног производа. На основу тога, овај чланак ће се позабавити релевантним тачкама избора алата уЦНЦ глодалице.
1, Захтеви за алате за резање у обради ЦНЦ глодалицама
Због своје високе прецизности, велике брзине и високог степена аутоматизације,ЦНЦ глодалицепоставили су строже захтеве за алате који се користе. Да би се осигурао квалитет обраде и побољшала ефикасност производње, CNC глодалице треба да имају следеће карактеристике:
(1) Поузданост и издржљивост
Прво, алати за резање треба да имају високу поузданост и издржљивост. У континуираном процесу обрадеЦНЦ глодалице, алат мора да издржи силе резања велике чврстоће и термичка оптерећења током дужег времена. Ако је поузданост алата недовољна или је његова издржљивост ниска, лако се могу јавити проблеми попут превременог хабања и урушавања ивица, што не само да утиче на квалитет обраде, већ доводи и до честих промена алата, повећава застоје у производњи и смањује ефикасност производње. Стога је избор материјала за алате са добром отпорношћу на хабање, отпорношћу на ударце и термичку стабилност, као и разуман дизајн структуре алата, кључ за побољшање поузданости и издржљивости алата.
(2) Крутост и чврстоћа
Да би се испунили захтеви велике дубине резања и брзог померања током грубе обраде, алат треба да има добру крутост и чврстоћу. Велика дубина резања и брзо померање могу проузроковати да алат издржи огромне силе резања. Ако је крутост алата недовољна, склон је деформацији, што утиче на тачност обраде; недовољна чврстоћа може довести до лома алата и изазвати безбедносне незгоде. Стога, у процесу пројектовања и производње алата, треба предузети мере као што су оптимизација геометријског облика алата и избор материјала високе чврстоће како би се осигурало да алат има довољну крутост и чврстоћу.
(3) Перформансе ломљења и уклањања струготине
Добре перформансе ломљења и уклањања струготине су важан услов за обезбеђивање нормалног рада алатних машина. У процесуЦНЦ глодање, континуирано стварање и нагомилавање струготине. Ако алат не може ефикасно да ломи и уклања струготину, то ће проузроковати да се струготина обмотава око алата или радног предмета, што утиче на стабилност процеса сечења и чак оштећује алат и машину алатку. Да би се постигло добро уклањање струготине, параметри облика резне ивице, предњег угла и задњег угла алата треба пажљиво пројектовати. Истовремено, разуман избор параметара сечења и употреба течности за резање такође могу помоћи у побољшању ефекта уклањања струготине.
(4) Једноставна инсталација и подешавање
Погодност уградње и подешавања алата је од великог значаја за побољшање ефикасности производње и осигуравање тачности обраде. Код обраде на CNC глодалицама, због честе замене алата и подешавања положаја алата, ако је процес уградње и подешавања алата сложен и гломазан, губиће се много времена. Стога, треба одабрати алате за сечење и држаче алата са једноставном структуром, поузданом уградњом и позиционирањем, као и практичним подешавањем како би се смањило време замене и подешавања алата и побољшала стопа искоришћења машине.
(5) Висококвалитетни материјали за алате за сечење
Избор висококвалитетних материјала за алате је основа за побољшање перформанси алата. Тренутно се уобичајено коришћени материјали за алатеЦНЦ глодалицеУкључују брзорезни челик, тврде легуре, обложене легуре, керамику, кубни боров нитрид и дијамант. Различити материјали алата имају различите карактеристике перформанси, а одговарајуће материјале алата треба одабрати на основу фактора као што су материјал радног предмета, технологија обраде и услови резања. На пример, алати за резање брзорезног челика имају добру жилавост и брусивост, што их чини погодним за обраду сложених обликованих делова и сечење малом брзином; алати за резање тврдих легура имају високу тврдоћу и добру отпорност на хабање, што их чини погодним за сечење великом брзином и грубу обраду; алати за резање са обложеним премазом додатно побољшавају своје перформансе премазивањем своје површине премазом отпорним на хабање и високе температуре, што их чини погодним за различите услове резања.
2、 Класификација CNC глодалица
Постоје разне врстеЦНЦ глодалицаалати, који се могу класификовати у различите типове према различитим стандардима класификације. Следеће су уобичајене методе класификације:
(1) Класификовано по структури алата
Интегрисани алати за сечење
Интегрисани алати за резање односе се на алате чији се радни део и дршка производе као целина, као што су крајње глодалице, бушилице итд. Интегрисани алат за резање има једноставну структуру и високу чврстоћу, али га је тешко произвести и има високу цену. Погодан је за обраду делова једноставних облика и високих захтева за прецизношћу.
Алати за сечење са уметцима
Алати за резање са уметцима су алати који уграђују сечиво или зубе на тело за резање, као што су уметнуте глодалице, алати за стругање итд. Сечива или зуби уграђених алата за резање могу бити направљени од различитих материјала и геометријских облика како би се задовољили различити захтеви обраде, и имају добру свестраност и економичност.
Специјалне врсте алата за сечење
Специјални алати за резање односе се на алате дизајниране да испуне одређене посебне захтеве обраде, као што су алати за обликовање, композитни алати итд. Формовани алати за резање могу обрађивати површину одређених обликованих делова, као што су глодалице за зупчанике, глодалице са клином итд.; Композитни алати за резање могу да заврше више корака обраде у једном процесу сечења, као што су бушење и глодање композитних алата за резање, бушење и глодање композитних алата за резање итд.
(2) Класификација према материјалу алата
Алати за сечење брзорезног челика
Брзорезни челик је врста високолегираног челика који садржи значајну количину легирајућих елемената као што су волфрам, хром и ванадијум. Алати за резање брзорезног челика имају добру жилавост и брусивост и могу издржати велика ударна оптерећења. Обично се користе за обраду делова сложених облика и са високим захтевима прецизности, као што су бушилице, навојни навоји, глодалице итд. Према различитим перформансама, алати за резање брзорезног челика могу се поделити на брзорезни челик опште намене и брзорезни челик високих перформанси.
Универзални челик велике брзине: Његова тврдоћа се креће од 62 до 69HRC, има одређену отпорност на хабање, високу чврстоћу и жилавост, а брзина сечења генерално није већа од 45 до 60 м/мин, што није погодно за сечење великом брзином.
Високоперформансни брзорезни челик: То је врста челика са већом отпорношћу на топлоту и отпорношћу на хабање добијена повећањем садржаја угљеника и ванадијума на бази брзорезног челика. Високоперформансни брзорезни челик има добру црвену тврдоћу и може да одржи тврдоћу од 60HRC на 620-660 ℃. Његова издржљивост је 2-3,5 пута већа од издржљивости брзорезног челика опште намене. Високоперформансни брзорезни челик се обично користи за обраду тешко машинских материјала као што су легуре отпорне на високе температуре и легуре титанијума.
Алати за сечење тврдих легура
Тврде легуре се производе поступком металургије праха коришћењем праха металних карбида високе тврдоће и високе тачке топљења (као што су волфрам карбид, титан карбид итд.) и везива (као што су кобалт, никл итд.). Алати за резање од тврдих легура имају карактеристике високе тврдоће, добре отпорности на хабање и високе отпорности на топлоту, са брзином сечења од 100-300 м/мин, погодни су за брзо сечење и грубу машинску обраду. Алати за резање од тврдих легура могу се класификовати на волфрам кобалт (YG), волфрам титан кобалт (YT) и волфрам титан тантал (ниобијум) кобалт (YW) на основу њиховог састава и перформанси.
Тврде легуре од волфрама и кобалта (YG): Тврде легуре од YG имају висок садржај кобалта и добру жилавост, што их чини погодним за обраду крхких материјала као што су ливено гвожђе и обојени метали.
Тврде легуре волфрама и титанијума кобалта (YT): Тврде легуре YT имају висок садржај титанијума, добру тврдоћу и отпорност на хабање, и погодне су за обраду пластичних материјала као што је челик.
Тврда легура волфрама, титанијума, тантала (ниобијума) и кобалта (YW): YW тврда легура комбинује предности YG и YT тврдих легура, са високом тврдоћом, отпорношћу на хабање, отпорношћу на топлоту и жилавошћу, погодна је за обраду различитих материјала, посебно тешко обрадивих материјала као што су нерђајући челик и челик отпоран на топлоту.
Алати за сечење са премазом
Алати за резање са премазом су пресвучени слојем отпорних на хабање и високе температуре материјала за премаз, као што су TiC, TiN, Al2O3 итд., на површини алата за резање од тврдих легура или брзорезног челика. Алати за резање са премазом могу значајно побољшати тврдоћу површине, отпорност на хабање и отпорност на топлоту алата за резање и продужити њихов век трајања. Алати за резање са премазом су погодни за различите услове резања, посебно за сечење великом брзином и суво сечење.
Керамички алати за сечење
Керамички алати за резање су углавном састављени од керамичких материјала као што су алуминијум оксид (Al2O3) и силицијум нитрид (Si3N4), који се синтерују на високим температурама. Керамички алати за резање имају предности као што су висока тврдоћа, добра отпорност на хабање, висока отпорност на топлоту и добра хемијска стабилност. Брзина сечења може достићи 500-1000 м/мин, што их чини погодним за брзо сечење и прецизну машинску обраду. Међутим, керамички алати за резање имају високу кртост и слабу отпорност на ударце. Приликом њихове употребе, треба обратити пажњу на избегавање ударних оптерећења.
Алати за сечење кубног боровог нитрида
Кубични боров нитрид (CBN) је вештачки синтетисан супертврди материјал са тврдоћом која је одмах после дијаманта. Алати за сечење од кубног боровог нитрида имају предности као што су висока тврдоћа, добра отпорност на хабање, висока отпорност на топлоту и добра хемијска стабилност. Брзина сечења може достићи 1000-2000 м/мин, што их чини погодним за брзо сечење и прецизну обраду материјала високе тврдоће као што су каљени челик и хладно ливено гвожђе.
Дијамантски алати за сечење
Дијамант је најтврђа супстанца у природи, а дијамантски алати за сечење имају изузетно високу тврдоћу, отпорност на хабање и топлотну проводљивост. Брзина сечења може достићи 2000-5000 м/мин, што их чини погодним за брзо сечење и прецизну обраду обојених и неметалних материјала. Међутим, дијамантски алати за сечење су скупи и нису погодни за обраду металних материјала на бази гвожђа, јер дијаманти подлежу хемијским реакцијама са гвожђем на високим температурама.
3, Избор материјала алата за резање за ЦНЦ глодалице
Постоје различите врсте материјала за алате који се користе за CNC обраду, сваки са својим јединственим карактеристикама перформанси и применљивости. Приликом избора материјала за алате, потребно је свеобухватно узети у обзир факторе као што су материјал радног предмета, технологија обраде, услови резања итд., како би се изабрао најпогоднији материјал за алате.
(1) Индикатори перформанси материјала алата за резање метала
Материјал алата за сечење метала обично мора имати низ показатеља перформанси, међу којима су важнији тврдоћа, чврстоћа, црвена тврдоћа, топлотна проводљивост итд.
Тврдоћа је способност материјала алата да се одупру хабању, и што је већа тврдоћа, алат је отпорнији на хабање. Чврстоћа је способност материјала алата да се одупру лому и деформацији, а алати високе чврстоће могу да издрже значајне силе резања. Црвена тврдоћа се односи на способност материјала алата да одрже тврдоћу на високим температурама, а алати са добром црвеном тврдоћом су погодни за сечење великом брзином. Термичка проводљивост утиче на ефекат одвођења топлоте алата за резање. Алати са добром топлотном проводљивошћу могу брзо да преносе топлоту резања и смањују термичко хабање алата.
(2) Идеалан материјал за алат
Идеалан материјал за алат треба да има и тврдоћу и чврстоћу, као и добру црвену тврдоћу, топлотну проводљивост, отпорност на хабање и жилавост. Међутим, у практичним применама је тешко пронаћи материјал за алат који у потпуности испуњава све захтеве, па је потребно проценити и одабрати према специфичним условима обраде.
(3) Материјали за алате за резање који се често користе у практичним применама
У практичној обради, алати за сечење од тврдих легура и обложених тврдих легура се најчешће користе због својих одличних свеобухватних перформанси.
Алати за резање од тврдих легура имају високу тврдоћу и отпорност на хабање, што их може прилагодити захтевима брзог резања и грубе обраде. Алати за резање од тврдих легура са премазом, на бази алата за резање од тврдих легура, додатно побољшавају своје перформансе и продужавају свој век трајања премазивањем слојем отпорног на хабање и високе температуре.
За неке материјале које је тешко обрађивати, као што су легуре високих температура, легуре титанијума итд., алати за сечење кубним бор нитридом и дијамантски алати за сечење имају јединствене предности. Алати за сечење кубним бор нитридом имају високу тврдоћу и добру црвену тврдоћу, што им омогућава ефикасно сечење материјала високе тврдоће; Дијамантски алати за сечење имају изузетно високу тврдоћу и топлотну проводљивост, што их чини погодним за прецизну обраду обојених и неметалних материјала.
Иако алати за резање брзорезног челика нису толико тврди и отпорни на хабање као алати за резање тврдих легура, они и даље имају одређену примену у обради сложених обликованих делова и резању малом брзином због своје добре жилавости и мљивости.
Керамички алати за резање имају високу тврдоћу и добру отпорност на хабање, али су крхки и погодни за брзо сечење и прецизну машинску обраду.
4. Фактори који утичу на избор алата за ЦНЦ глодалице
Приликом избора ЦНЦ глодалица, потребно је свеобухватно узети у обзир следеће факторе:
(1) Перформансе машинских алата
Различите врсте и спецификације CNC глодалица имају различите карактеристике перформанси, као што су брзина вретена, брзина помака, снага, обртни момент итд. Избор алата за резање треба да одговара перформансама машине како би се у потпуности ослободио њен потенцијал. На пример, за глодалице велике брзине, треба одабрати одговарајуће алате за резање великом брзином, као што су алати од тврдих легура са премазом, керамички алати итд.; За глодалице велике снаге, могу се одабрати алати за резање веће чврстоће и крутости, као што су интегрални алати за резање од тврдих легура.
(2) Материјал радног комада
Перформансе материјала обратка значајно утичу на избор алата. Различити материјали обратка имају различиту тврдоћу, чврстоћу, жилавост, топлотну проводљивост итд. На пример, приликом обраде крхких материјала као што је ливено гвожђе, могу се одабрати алати за резање од тврдих легура типа YG; приликом обраде пластичних материјала као што је челик, препоручљиво је одабрати алате за резање од тврдих легура типа YT или алате за резање са премазом; приликом обраде материјала који се тешко обрађују, као што су легуре отпорне на високе температуре и легуре титанијума, потребно је одабрати алате за резање кубним боровим нитридом или дијамантске алате за резање.
(3) Програм обраде
Врста програма обраде (као што је груба обрада, полупрецизна обрада, прецизна обрада) и параметри резања (као што су брзина резања, брзина помака, дубина резања) такође утичу на избор алата за резање. Код грубе обраде треба одабрати алате за резање са високом чврстоћом и крутошћу који могу да издрже велике силе резања, као што су алати за резање од чврстих тврдих легура; Код прецизне обраде треба одабрати алате са високом прецизношћу и добрим квалитетом површине, као што су алати од тврдих легура са премазом или керамички алати.
(4) Износ сечења
Величина количине резања директно одређује силу резања и топлоту резања коју алат подноси. Приликом обраде са великим количинама резања, треба одабрати алате за резање са високом чврстоћом и добром отпорношћу на топлоту; при обради са малим количинама резања, могу се одабрати алати за резање са високом тврдоћом и добром отпорношћу на хабање.
5, Кораци и методе за избор алата за резање за ЦНЦ глодалице
Приликом избора CNC глодалица, могу се пратити следећи кораци:
(1) Одређивање захтева за обраду
Прво, потребно је разјаснити облик, величину, захтеве за прецизност, захтеве за квалитет површине и технике обраде (као што су груба обрада, полупрецизна обрада и прецизна обрада) обрађених делова.
(2) Анализирајте материјал радног предмета
Анализирајте перформансе материјала обратка, укључујући тврдоћу, чврстоћу, жилавост, топлотну проводљивост итд., како бисте одредили одговарајући материјал алата.
(3) Изаберите тип алата
У складу са захтевима обраде и материјалима радног предмета, изаберите одговарајући тип алата, као што су глодалице, бушилице, бургије итд.
(4) Одређивање параметара алата
Одредите пречник, дужину, број ивица, угао спирале, водећи угао, задњи угао и друге параметре алата за резање на основу параметара резања и перформанси машине.
(5) Изаберите марке и добављаче алата за сечење
Након што одредите врсту и параметре алата за резање, изаберите познате брендове и поуздане добављаче како бисте осигурали квалитет алата и постпродајне услуге.
6, Употреба и одржавање CNC глодалица
Избор одговарајућег алата је само први корак, а правилна употреба и одржавање алата су подједнако кључни за обезбеђивање квалитета обраде и продужење века трајања алата.
(1) Уградња алата за сечење
Приликом постављања алата, важно је осигурати тачност налегања између алата и држача алата, осигуравајући да је алат чврсто и прецизно постављен. Истовремено, треба обратити пажњу на смер постављања и положај алата како би се избегле грешке при постављању које могу проузроковати грешке у обради или оштећење алата.
(2) Избор параметара резања за алате за резање
Разуман избор параметара резања је кључан за обезбеђивање нормалног резања и продужење века трајања алата. Параметри резања укључују брзину резања, брзину помака, дубину резања итд. и треба их свеобухватно размотрити на основу фактора као што су материјал алата, материјал радног предмета и процес обраде. Генерално говорећи, унутар дозвољеног опсега алата за резање, треба одабрати веће брзине резања и мање брзине помака како би се побољшала ефикасност обраде и квалитет површине.
(3) Хлађење и подмазивање алата за резање
Током процеса резања, треба користити одговарајуће методе хлађења и подмазивања како би се смањила температура резања, смањило хабање алата и побољшао квалитет обрађене површине. Уобичајене методе хлађења и подмазивања укључују хлађење течношћу за резање, хлађење ваздухом, подмазивање уљном маглом итд.
(4) Одржавање и одржавање алата за сечење
Након обраде, опиљке и мрље од уља на алатима за резање треба благовремено очистити, а алат треба проверити истрошеност. Уколико дође до истрошености, алат треба благовремено наоштрити или заменити. Истовремено, алате за резање треба редовно одржавати, као што је наношење уља отпорног на рђу, провера тачности дршке алата итд., како би се осигурале перформансе и век трајања алата за резање.
7, Закључак
Избор алата за резање за CNC глодалице је сложен и важан задатак који захтева свеобухватно разматрање више фактора као што су перформансе машине, материјали обрадка, програми обраде и количине сечења. Правилан избор и употреба алата за резање не само да може побољшати квалитет обраде и ефикасност производње, већ и смањити трошкове производње и продужити век трајања алатних машина. Стога, у стварној производњи, најприкладнији алат треба одабрати на основу специфичне ситуације обраде и карактеристика перформанси алата, а управљање употребом и одржавањем алата треба ојачати како би се у потпуности искористиле предности CNC глодалица и пружила снажна подршка развоју производне индустрије.