U današnjoj proizvodnoj industriji,CNC glodaliceŠiroko se koriste zbog svojih značajnih prednosti kao što su visoka preciznost, visoka efikasnost i visok stepen automatizacije. Međutim, da bi se u potpunosti iskoristile performanse CNC glodalica i postigla visokokvalitetna i efikasna obrada, izbor alata za rezanje je ključan. Kao ključna komponenta direktno uključena u rezanje, razuman izbor alata za rezanje direktno će uticati na kvalitet i efikasnost proizvodnje konačnog proizvoda. Na osnovu toga, ovaj članak će se pozabaviti relevantnim tačkama odabira alata u...CNC glodalice.
1. Zahtjevi za alate za rezanje u obradi CNC glodalicama
Zbog visoke preciznosti, velike brzine i visokog stepena automatizacije,CNC glodalicepostavili su strože zahtjeve za korištene alate. Kako bi se osigurala kvaliteta obrade i poboljšala efikasnost proizvodnje, CNC glodalice trebaju imati sljedeće karakteristike:
(1) Pouzdanost i izdržljivost
Prvo, alati za rezanje trebaju imati visoku pouzdanost i izdržljivost. U kontinuiranom procesu obradeCNC glodaliceAlat mora dugo izdržati sile rezanja visoke čvrstoće i termička opterećenja. Ako je pouzdanost alata nedovoljna ili je njegova trajnost niska, lako se mogu pojaviti problemi poput preranog trošenja i urušavanja ivice, što ne samo da utiče na kvalitet obrade, već dovodi i do čestih izmjena alata, povećava zastoje u proizvodnji i smanjuje efikasnost proizvodnje. Stoga je odabir materijala za alate s dobrom otpornošću na habanje, udarce i termičku stabilnost, kao i razuman dizajn strukture alata, ključ za poboljšanje pouzdanosti i trajnosti alata.
(2) Čvrstoća i čvrstoća
Da bi se ispunili zahtjevi velike dubine rezanja i brzog posmaka tokom grube obrade, alat treba imati dobru krutost i čvrstoću. Velika dubina rezanja i brzi posmak mogu uzrokovati da alat izdrži ogromne sile rezanja. Ako je krutost alata nedovoljna, sklon je deformacijama, što utiče na tačnost obrade; nedovoljna čvrstoća može dovesti do loma alata i izazvati nesreće. Stoga, u procesu projektovanja i proizvodnje alata, treba poduzeti mjere poput optimizacije geometrijskog oblika alata i odabira materijala visoke čvrstoće kako bi se osiguralo da alat ima dovoljnu krutost i čvrstoću.
(3) Performanse lomljenja i uklanjanja strugotine
Dobre performanse lomljenja i uklanjanja strugotine su važan uslov za osiguranje normalnog rada alatnih mašina. U procesuCNC glodanje, kontinuirano stvaranje i nakupljanje strugotine. Ako alat ne može efikasno lomiti i uklanjati strugotinu, to će uzrokovati da se strugotina omota oko alata ili obratka, što će utjecati na stabilnost procesa rezanja, pa čak i oštetiti alat i alatnu mašinu. Da bi se postiglo dobro uklanjanje strugotine, parametri oblika rezne ivice, prednjeg ugla i zadnjeg ugla alata trebaju biti pažljivo dizajnirani. Istovremeno, razuman odabir parametara rezanja i upotreba tekućine za rezanje također mogu pomoći u poboljšanju efekta uklanjanja strugotine.
(4) Jednostavna instalacija i podešavanje
Jednostavnost ugradnje i podešavanja alata je od velikog značaja za poboljšanje efikasnosti proizvodnje i osiguranje tačnosti obrade. Kod CNC glodalica, zbog česte zamjene alata i podešavanja položaja alata, ako je proces ugradnje i podešavanja alata složen i nezgrapan, gubit će se mnogo vremena. Stoga, kako bi se smanjilo vrijeme zamjene i podešavanja alata i poboljšala stopa iskorištenja alatne mašine, treba odabrati alate za rezanje i držače alata jednostavne strukture, pouzdane ugradnje i pozicioniranja te praktičnog podešavanja.
(5) Visokokvalitetni materijali alata za rezanje
Odabir visokokvalitetnih materijala za alate je osnova za poboljšanje performansi alata. Trenutno se uobičajeno koriste materijali za alate zaCNC glodaliceUključuju brzorezni čelik, tvrde legure, obložene legure, keramiku, kubni borov nitrid i dijamant. Različiti materijali alata imaju različite karakteristike performansi, a odgovarajuće materijale alata treba odabrati na osnovu faktora kao što su materijal obratka, tehnologija obrade i uslovi rezanja. Na primjer, alati za rezanje brzoreznog čelika imaju dobru žilavost i brusivost, što ih čini pogodnim za obradu složenih oblikovanih dijelova i rezanje malom brzinom; Alati za rezanje od tvrdih legura imaju visoku tvrdoću i dobru otpornost na habanje, što ih čini pogodnim za rezanje velikom brzinom i grubu obradu; Alati za rezanje s oblaganjem dodatno poboljšavaju svoje performanse premazivanjem svoje površine premazom otpornim na habanje i visoke temperature, što ih čini pogodnim za različite uslove rezanja.
2. Klasifikacija CNC glodalica
Postoje različite vrsteCNC glodalicaalati, koji se mogu klasificirati u različite tipove prema različitim standardima klasifikacije. Slijede uobičajene metode klasifikacije:
(1) Klasificirano prema strukturi alata
Integrisani alati za rezanje
Integrirani alati za rezanje odnose se na alate čiji su radni dio i drška proizvedeni kao cjelina, kao što su glodalice, bušilice itd. Integrirani alat za rezanje ima jednostavnu strukturu i visoku čvrstoću, ali ga je teško proizvesti i ima visoku cijenu. Pogodan je za obradu dijelova jednostavnih oblika i visokih zahtjeva za preciznošću.
Alati za rezanje s umetcima
Umetnuti alati za rezanje su alati koji ugrađuju oštricu ili zube na tijelo za rezanje, kao što su umetnute glodalice, alati za tokarenje itd. Oštrice ili zubi ugrađenih alata za rezanje mogu biti izrađeni od različitih materijala i geometrijskih oblika kako bi se zadovoljili različiti zahtjevi obrade, te imaju dobru svestranost i ekonomičnost.
Specijalna vrsta alata za rezanje
Specijalni alati za rezanje odnose se na alate dizajnirane da zadovolje određene posebne zahtjeve obrade, kao što su alati za oblikovanje, kompozitni alati itd. Formirani alati za rezanje mogu obrađivati površinu specifičnih oblikovanih dijelova, kao što su glodalice za zupčanike, glodalice za utore itd.; Kompozitni alati za rezanje mogu dovršiti više koraka obrade u jednom procesu rezanja, kao što su bušenje i glodanje kompozitnih alata za rezanje, bušenje i glodanje kompozitnih alata za rezanje itd.
(2) Klasifikacija prema materijalu alata
Alati za rezanje brzoreznog čelika
Brzorezni čelik je vrsta visokolegiranog čelika koji sadrži značajnu količinu legirajućih elemenata kao što su volfram, hrom i vanadijum. Alati za rezanje od brzoreznog čelika imaju dobru žilavost i brusivost, te mogu izdržati velika udarna opterećenja. Obično se koriste za obradu dijelova složenih oblika i visokih zahtjeva za preciznošću, kao što su bušilice, nareznice, glodalice itd. Prema različitim performansama, alati za rezanje od brzoreznog čelika mogu se podijeliti na brzorezni čelik opće namjene i brzorezni čelik visokih performansi.
Univerzalni brzorezni čelik: Njegova tvrdoća se kreće od 62 do 69HRC, ima određenu otpornost na habanje, visoku čvrstoću i žilavost, a brzina rezanja uglavnom nije veća od 45 do 60 m/min, što nije pogodno za brzo rezanje.
Visokoperformansni brzorezni čelik: To je vrsta čelika sa većom otpornošću na toplinu i habanje, dobijena povećanjem sadržaja ugljika i vanadija na bazi brzoreznog čelika. Visokoperformansni brzorezni čelik ima dobru tvrdoću u crvenom sloju, a i dalje može održati tvrdoću od 60HRC na 620-660 ℃. Njegova trajnost je 2-3,5 puta veća od trajnosti brzoreznog čelika opće namjene. Visokoperformansni brzorezni čelik se obično koristi za obradu teško obradivih materijala kao što su legure otporne na visoke temperature i legure titana.
Alati za rezanje tvrdih legura
Tvrda legura se proizvodi postupkom metalurgije praha korištenjem praha metalnih karbida visoke tvrdoće i visoke tačke topljenja (kao što su volfram karbid, titan karbid itd.) i veziva (kao što su kobalt, nikl itd.). Alati za rezanje od tvrdih legura imaju karakteristike visoke tvrdoće, dobre otpornosti na habanje i visoke otpornosti na toplinu, s brzinom rezanja od 100-300 m/min, pogodni za brzo rezanje i grubu obradu. Alati za rezanje od tvrdih legura mogu se klasificirati na volfram kobalt (YG), volfram titan kobalt (YT) i volfram titan tantal (niobij) kobalt (YW) na osnovu njihovog sastava i performansi.
Tvrde legure volframa i kobalta (YG): Tvrde legure YG imaju visok sadržaj kobalta i dobru žilavost, što ih čini pogodnim za obradu krhkih materijala poput lijevanog željeza i obojenih metala.
Tvrde legure volframa i titana kobalta (YT): Tvrde legure YT imaju visok sadržaj titana, dobru tvrdoću i otpornost na habanje, te su pogodne za obradu plastičnih materijala poput čelika.
Tvrda legura volframa, titana, tantala (niobija) i kobalta (YW): Tvrda legura YW kombinira prednosti tvrdih legura YG i YT, s visokom tvrdoćom, otpornošću na habanje, otpornošću na toplinu i žilavošću, pogodnom za obradu različitih materijala, posebno teško obrađivanih materijala poput nehrđajućeg čelika i čelika otpornog na toplinu.
Alati za rezanje s premazom
Alati za rezanje s premazom su premazani slojem materijala za premazivanje otpornih na habanje i visoke temperature, kao što su TiC, TiN, Al2O3 itd., na površini alata za rezanje od tvrde legure ili brzoreznog čelika. Alati za rezanje s premazom mogu značajno poboljšati tvrdoću površine, otpornost na habanje i otpornost alata za rezanje na toplinu, te produžiti njihov vijek trajanja. Alati za rezanje s premazom pogodni su za različite uvjete rezanja, posebno za rezanje velikom brzinom i suho rezanje.
Keramički alati za rezanje
Keramički alati za rezanje uglavnom se sastoje od keramičkih materijala kao što su aluminijev oksid (Al2O3) i silicijum nitrid (Si3N4), koji se sinteruju na visokim temperaturama. Keramički alati za rezanje imaju prednosti kao što su visoka tvrdoća, dobra otpornost na habanje, visoka otpornost na toplinu i dobra hemijska stabilnost. Brzina rezanja može doseći 500-1000 m/min, što ih čini pogodnim za brzo rezanje i preciznu obradu. Međutim, keramički alati za rezanje imaju visoku krhkost i slabu otpornost na udarce. Prilikom njihove upotrebe treba obratiti pažnju na izbjegavanje udarnih opterećenja.
Alati za rezanje od kubnog bor nitrida
Kubni borov nitrid (CBN) je vještački sintetizirani supertvrdi materijal čija je tvrdoća druga po veličini nakon dijamanta. Alati za rezanje od kubnog borovog nitrida imaju prednosti kao što su visoka tvrdoća, dobra otpornost na habanje, visoka otpornost na toplinu i dobra hemijska stabilnost. Brzina rezanja može doseći 1000-2000 m/min, što ih čini pogodnim za brzo rezanje i preciznu obradu materijala visoke tvrdoće kao što su kaljeni čelik i ohlađeni liveno gvožđe.
Alati za rezanje dijamantima
Dijamant je najtvrđa supstanca u prirodi, a dijamantski alati za rezanje imaju izuzetno visoku tvrdoću, otpornost na habanje i toplinsku provodljivost. Brzina rezanja može doseći 2000-5000 m/min, što ih čini pogodnim za brzo rezanje i preciznu obradu obojenih i nemetalnih materijala. Međutim, dijamantski alati za rezanje su skupi i nisu pogodni za obradu metalnih materijala na bazi željeza, jer dijamanti podliježu hemijskim reakcijama sa željezom na visokim temperaturama.
3. Izbor materijala alata za rezanje za CNC glodalice
Postoje različite vrste materijala alata koji se koriste za CNC obradu, svaki sa svojim jedinstvenim karakteristikama performansi i primjenjivošću. Prilikom odabira materijala alata, potrebno je sveobuhvatno uzeti u obzir faktore kao što su materijal obratka, tehnologija obrade, uslovi rezanja itd., kako bi se odabrao najprikladniji materijal alata.
(1) Pokazatelji performansi materijala alata za rezanje metala
Materijal alata za rezanje metala obično mora imati niz pokazatelja performansi, među kojima su važniji tvrdoća, čvrstoća, tvrdoća po crvenoj boji, toplinska provodljivost itd.
Tvrdoća je sposobnost alatnih materijala da se odupru habanju, a što je tvrdoća veća, to je alat otporniji na habanje. Čvrstoća je sposobnost alatnih materijala da se odupru lomu i deformaciji, a alati visoke čvrstoće mogu izdržati značajne sile rezanja. Crvena tvrdoća odnosi se na sposobnost alatnih materijala da održe tvrdoću na visokim temperaturama, a alati s dobrom crvenom tvrdoćom pogodni su za rezanje velikom brzinom. Toplinska provodljivost utječe na učinak odvođenja topline alata za rezanje. Alati s dobrom toplinskom provodljivošću mogu brzo prenijeti toplinu rezanja i smanjiti termičko habanje alata.
(2) Idealan materijal za alat
Idealni materijal alata treba da ima i tvrdoću i čvrstoću, kao i dobru crvenu tvrdoću, toplotnu provodljivost, otpornost na habanje i žilavost. Međutim, u praktičnim primjenama teško je pronaći materijal alata koji u potpunosti ispunjava sve zahtjeve, pa je potrebno vagati i birati prema specifičnim uslovima obrade.
(3) Često korišteni materijali alata za rezanje u praktičnim primjenama
U praktičnoj obradi, alati za rezanje od tvrdih legura i obloženih tvrdih legura se najčešće koriste zbog svojih odličnih sveobuhvatnih performansi.
Alati za rezanje od tvrdih legura imaju visoku tvrdoću i otpornost na habanje, što im omogućava prilagođavanje zahtjevima brzog rezanja i grube obrade. Alati za rezanje od tvrdih legura s premazom, na bazi alata za rezanje od tvrdih legura, dodatno poboljšavaju svoje performanse i produžuju vijek trajanja premazivanjem slojem premaza otpornog na habanje i visoke temperature.
Za neke teško obradive materijale, kao što su legure otporne na visoke temperature, legure titana itd., alati za rezanje od kubnog bor nitrida i dijamantski alati za rezanje imaju jedinstvene prednosti. Alati za rezanje od kubnog bor nitrida imaju visoku tvrdoću i dobru crvenu tvrdoću, što im omogućava efikasno rezanje materijala visoke tvrdoće; Dijamantski alati za rezanje imaju izuzetno visoku tvrdoću i toplinsku provodljivost, što ih čini pogodnim za preciznu obradu obojenih i nemetalnih materijala.
Iako alati za rezanje brzoreznog čelika nisu toliko tvrdi i otporni na habanje kao alati za rezanje tvrdih legura, oni i dalje imaju određenu primjenu u obradi složenih dijelova i rezanju malim brzinama zbog svoje dobre žilavosti i brusivosti.
Keramički alati za rezanje imaju visoku tvrdoću i dobru otpornost na habanje, ali su krhki i pogodni za brzo rezanje i preciznu obradu.
4. Faktori koji utiču na odabir alata za CNC glodalice
Prilikom odabira CNC glodalica, potrebno je sveobuhvatno uzeti u obzir sljedeće faktore:
(1) Performanse alatnih mašina
Različite vrste i specifikacije CNC glodalica imaju različite karakteristike performansi, kao što su brzina vretena, brzina posmaka, snaga, obrtni moment itd. Izbor alata za rezanje treba da odgovara performansama alatne mašine kako bi se u potpunosti oslobodio njen potencijal. Na primjer, za glodalice velike brzine treba odabrati odgovarajuće alate za rezanje velikom brzinom, kao što su alati od tvrdih legura sa premazom, keramički alati itd.; Za glodalice velike snage mogu se odabrati alati za rezanje veće čvrstoće i krutosti, kao što su integralni alati za rezanje od tvrdih legura.
(2) Materijal obratka
Performanse materijala obratka imaju značajan utjecaj na odabir alata. Različiti materijali obratka imaju različitu tvrdoću, čvrstoću, žilavost, toplinsku provodljivost itd. Na primjer, prilikom obrade krhkih materijala poput lijevanog željeza, mogu se odabrati alati za rezanje od tvrdih legura tipa YG; prilikom obrade plastičnih materijala poput čelika, preporučljivo je odabrati alate za rezanje od tvrdih legura tipa YT ili alate za rezanje s premazom; prilikom obrade teško obradivih materijala poput legura otpornih na visoke temperature i legura titana, potrebno je odabrati alate za rezanje od kubnog boron nitrida ili dijamantske alate za rezanje.
(3) Program za obradu
Vrsta programa obrade (kao što je gruba obrada, poluprecizna obrada, precizna obrada) i parametri rezanja (kao što su brzina rezanja, brzina posmaka, dubina rezanja) također utječu na izbor alata za rezanje. Prilikom grube obrade treba odabrati alate za rezanje visoke čvrstoće i krutosti koji mogu izdržati velike sile rezanja, kao što su alati za rezanje od čvrstih tvrdih legura; prilikom precizne obrade treba odabrati alate visoke preciznosti i dobrog kvaliteta površine, kao što su alati od obloženih tvrdih legura ili keramički alati.
(4) Količina rezanja
Veličina količine rezanja direktno određuje silu rezanja i toplinu rezanja koju alat podnosi. Prilikom obrade s velikim količinama rezanja, treba odabrati alate za rezanje visoke čvrstoće i dobre otpornosti na toplinu; Prilikom obrade s malim količinama rezanja, mogu se odabrati alati za rezanje visoke tvrdoće i dobre otpornosti na habanje.
5. Koraci i metode za odabir alata za rezanje za CNC glodalice
Prilikom odabira CNC glodalica, mogu se slijediti sljedeći koraci:
(1) Odredite zahtjeve za obradu
Prvo, potrebno je razjasniti oblik, veličinu, zahtjeve za preciznost, zahtjeve za kvalitet površine i tehnike obrade (kao što su gruba obrada, poluprecizna obrada i precizna obrada) obrađenih dijelova.
(2) Analizirajte materijal radnog komada
Analizirajte performanse materijala obratka, uključujući tvrdoću, čvrstoću, žilavost, toplinsku provodljivost itd., kako biste odredili odgovarajući materijal alata.
(3) Odaberite vrstu alata
U skladu sa zahtjevima obrade i materijalima obratka, odaberite odgovarajuću vrstu alata, kao što su glodalice, bušilice, glodalice za bušenje itd.
(4) Odredite parametre alata
Odredite prečnik, dužinu, broj ivica, ugao spirale, vodeći ugao, zadnji ugao i druge parametre alata za rezanje na osnovu parametara rezanja i performansi mašine.
(5) Odaberite marke i dobavljače alata za rezanje
Nakon određivanja vrste i parametara alata za rezanje, odaberite poznate marke i pouzdane dobavljače kako biste osigurali kvalitet alata i postprodajne usluge.
6. Upotreba i održavanje CNC glodalica
Odabir odgovarajućeg alata je samo prvi korak, a pravilna upotreba i održavanje alata su podjednako ključni za osiguranje kvalitete obrade i produženje vijeka trajanja alata.
(1) Ugradnja alata za rezanje
Prilikom postavljanja alata, važno je osigurati tačnost prianjanja između alata i držača alata, osiguravajući da je alat čvrsto i precizno instaliran. Istovremeno, treba obratiti pažnju na smjer postavljanja i položaj alata kako bi se izbjegle greške pri postavljanju koje mogu uzrokovati greške u obradi ili oštećenje alata.
(2) Izbor parametara rezanja za alate za rezanje
Razuman odabir parametara rezanja je ključan za osiguranje normalnog rezanja i produženje vijeka trajanja alata. Parametri rezanja uključuju brzinu rezanja, brzinu posmaka, dubinu rezanja itd. i trebaju se sveobuhvatno razmotriti na osnovu faktora kao što su materijal alata, materijal obratka i proces obrade. Općenito govoreći, unutar dozvoljenog raspona alata za rezanje, treba odabrati veće brzine rezanja i manje brzine posmaka kako bi se poboljšala efikasnost obrade i kvalitet površine.
(3) Hlađenje i podmazivanje alata za rezanje
Tokom procesa rezanja, treba koristiti odgovarajuće metode hlađenja i podmazivanja kako bi se smanjila temperatura rezanja, smanjilo habanje alata i poboljšao kvalitet obrađene površine. Uobičajene metode hlađenja i podmazivanja uključuju hlađenje tekućinom za rezanje, hlađenje zrakom, podmazivanje uljnom maglom itd.
(4) Održavanje i održavanje alata za rezanje
Nakon obrade, alate za rezanje treba pravovremeno očistiti od strugotina i masnih mrlja, a alate treba provjeriti istrošenost. Ako postoji ikakva istrošenost, alate treba pravovremeno naoštriti ili zamijeniti. Istovremeno, alate za rezanje treba redovno održavati, kao što je nanošenje ulja otpornog na hrđu, provjera tačnosti drške alata itd., kako bi se osigurale performanse i vijek trajanja alata za rezanje.
7. Zaključak
Izbor alata za rezanje za CNC glodalice je složen i važan zadatak koji zahtijeva sveobuhvatno razmatranje više faktora kao što su performanse mašine, materijali obratka, programi obrade i količine rezanja. Ispravan odabir i korištenje alata za rezanje ne samo da može poboljšati kvalitet obrade i efikasnost proizvodnje, već i smanjiti troškove proizvodnje i produžiti vijek trajanja alatnih mašina. Stoga, u stvarnoj proizvodnji, najprikladniji alat treba odabrati na osnovu specifične situacije obrade i karakteristika performansi alata, a upravljanje upotrebom i održavanjem alata treba ojačati kako bi se u potpunosti iskoristile prednosti CNC glodalica i pružila snažna podrška razvoju proizvodne industrije.