Станки с ЧПУ: типы, материалы и советы по выбору
Специализируюсь на Фрезерование с ЧПУ, Токарная обработка с ЧПУ, 3D-печать, Уретановое литье, и Изготовление листового металла Услуги.
Станки с ЧПУ — это очень адаптируемые машины. Большая часть этой универсальности может быть связана с широким разнообразием режущих инструментов, которые можно использовать с этими машинами. Для каждой операции, от концевых фрез до резьбовых фрез, имеется своя фреза, что позволяет станку с ЧПУ выполнять широкий спектр резов и надрезов в детали.
Прежде чем заключить договор с любым цехом станков с ЧПУ, вам необходимо выполнить необходимый шаг по пониманию задач, выполняемых этими инструментами. В этой статье будут рассмотрены одиннадцать различных типов фрез, различные виды материалов, которые используются для изготовления фрез, а также некоторые полезные советы, которые следует учитывать при выборе фрез.
Основы режущего инструмента
Всякий раз, когда вам нужно удалить материал из какого-либо блока, вам понадобится режущий инструмент. Режущий инструмент устанавливается на шпиндель станка с числовым программным управлением, который затем перемещается в заданном направлении в соответствии с инструкциями компьютера.
Материал удаляется с подложки путем деформации сдвига режущим инструментом. Это достигается за счет того, что острый инструмент вращается с высокой скоростью, откалывая заготовку и отправляя стружку в противоположном направлении. Некоторые инструменты обеспечивают только одну точку контакта, тогда как другие, например концевые фрезы, создают множество контактов с заготовкой.
Несколько винтовых канавок, или «канавок», проходят вдоль внешней стороны большинства режущих инструментов, используемых в станках с ЧПУ. Вы можете представить канавки как впадины лезвия, а зубцы как вершины. При удалении стружка, удаляемая из заготовки, движется по пути канавок.
Оптимальное количество канавок режущего инструмента должно быть адаптировано к материалу заготовки. Для более мягких материалов желателен инструмент с меньшим количеством канавок, поскольку более широкая ширина канавок обеспечивает больший выброс стружки. Большее количество канавок означает более быструю резку, что отлично подходит для более твердых материалов, но более узкие канавки могут привести к застреванию стружки.
Скорость подачи и скорость шпинделя, а также тип используемого режущего инструмента будут влиять на конечный размер стружки.
Виды фрез
Благодаря своей способности резать материалы в осевом направлении концевые фрезы являются одними из наиболее распространенных типов фрез. По своим функциональным возможностям они относительно сопоставимы с дрелями. Станок с ЧПУ представлен в нескольких вариантах. Они различаются количеством флейт и различными типами носов. У некоторых в коллекции могло быть даже более восьми флейт. Среди множества видов носов выделяют:
- Плоский: универсальным инструментом для удаления 2D-элементов является плоская концевая фреза.
- Сферическая концевая фреза: Концевая фреза со сферической головкой полезна для резки сложных форм, таких как трехмерные кривые и контуры.
- Bull Nose: этот вариант имеет плоский конец и закругленные края, что делает его идеальным для черновой обработки и скругления, а также для других подобных задач.
2. Торцевые фрезы
Этот вид фрезы имеет более широкий спектр применения. Он имеет плоскую головку, а режущие лезвия изготовлены из сменного твердого сплава. Поскольку эти режущие кромки расположены со стороны фрезы, пользователи могут резать только в горизонтальном, а не в осевом направлении. Торцевые фрезы — лучший инструмент для станков, когда дело доходит до создания плоских участков на сырье.
Одна из причин, по которой они продолжают оставаться одними из лучших фрез, заключается в том, что они включают в себя режущие пластины, которые можно заменить. Эта особенность позволяет им служить еще дольше и обеспечивать более высокое качество работы в течение длительного времени. Заменить вставки очень просто, поэтому вам не придется приобретать новый инструмент.
3. Слябовые станы
Современные обрабатывающие центры часто не используют этот конкретный тип фрезы. Поскольку у них отсутствуют боковые зубья, машинисты используют их для создания плоских поверхностей на различных материалах. Они имеют плоские поверхности и предназначены для использования в тяжелых условиях эксплуатации.
4. Эвольвентные зуборезы
Зубофрезерные станки — это специализированный вид фрезерного станка, который машинисты используют при производстве зуборезных фрез. Машина, которая используется для создания шестерни, будет отличаться в зависимости от желаемого количества зубьев в шестерне.
5. Летучие ножи
Летучие фрезы являются более экономичной альтернативой торцевым фрезам. Они состоят из основного корпуса инструмента, к которому в любой момент времени могут быть подключены как одиночные, так и двойные насадки. Есть несколько других названий летучей фрезы с двумя долотами, в том числе двухконечные фрезы и летучие стержни. С их помощью машинисты делают как глубокие, так и неглубокие разрезы на изделии, над которым они работают.
6. Шариковые ножницы
Шариковые фрезы легко обнаружить по полусферическому режущему кончику, расположенному на конце фрезы. Этот наконечник используется для создания угловых изгибов на перпендикулярных сторонах.
7. Черновые концевые фрезы
Предположим, вам необходимо за относительно короткий промежуток времени удалить с изделия значительный объем материала. В этом случае концевые фрезы для черновой обработки — это станок с ЧПУ, к которому вам следует обращаться почти всегда. Плохая обработка детали и недостаточная точность резца — это результаты, достигнутые за счет скорости. Из-за своих миниатюрных размеров образующиеся при этом осколки рубленого металла обычно легко удалить.
8. Полые мельницы
Из-за конструкции труб кажется, что эта мельница построена перевернутой. Такие формы, как полые вершины и радиусы форм, можно обрабатывать полой фрезой, поскольку режущая кромка фрезы расположена внутри инструмента.
9. Резцы древесины
Фрезы Woodruff или шпоночные фрезы используются машинистами для изготовления шпоночных пазов в таких компонентах, как валы. Для изготовления пазов, подходящих для ключей от деревца, фрезы содержат зубья, расположенные перпендикулярно внешнему диаметру.
10. Развертки
Развертки, которые имеют значительно более жесткие допуски, чем другие инструменты, используются машинистами для увеличения уже существующих отверстий в заготовке до требуемой чистоты и диаметра.
11. Боковые фрезы
Этот конкретный тип резака, как следует из названия, имеет зубья как по бокам, так и по периметру режущего инструмента. Эта фреза используется машинистами для формирования пазов и канавок в различных материалах. Несмотря на то, что они работают так же, как и концевые фрезы, использование этих инструментов стало менее распространенным в результате развития технологий.
Из каких материалов изготавливаются станки с ЧПУ?
Чтобы разрезать твердую заготовку, режущий инструмент должен быть изготовлен из более жесткого материала, чем материал заготовки. А поскольку обработка на станках с ЧПУ обычно используется для изготовления деталей из очень твердых материалов, это приводит к ограничению количества доступных материалов режущего инструмента.
Распространенные материалы, используемые для режущих инструментов
- Углеродистая сталь
Углеродистая сталь — это экономичная легированная сталь, содержащая углерод 0,6-1,51ТП3Т, а также марганец и кремний. - Быстрорежущей стали
Более дорогая быстрорежущая сталь тверже и пластичнее углеродистой стали из-за смеси молибдена, хрома и вольфрама. - Карбид
Твердосплавные инструменты, часто спеченные с другим металлом, например титаном, являются износостойкими и термостойкими, обеспечивая невероятную чистоту поверхности. - Керамика
Керамические инструменты, используемые для обработки чугуна, резки суперсплавов и других твердых материалов, устойчивы к коррозии и нагреву.
Покрытие для режущих инструментов
Функциональность режущего инструмента зависит от его формы и материала, но также может регулироваться покрытием основного материала. Эти покрытия могут сделать инструмент более твердым, продлить срок его службы или позволить ему резать на высокой скорости, не затрагивая деталь.
Общие покрытия, доступные для режущих инструментов, включают:
- Нитрид титана (TiN)
Нитрид титана — это покрытие общего назначения с высокой температурой окисления, способствующее повышению твердости режущего инструмента. - Карбонитрид титана (TiCN)
Карбонитрид титана повышает смазывающую способность поверхности и твердость режущих инструментов. - Сверхпрочный нитрид титана (Al-TiN)
Al-TiN повышает термостойкость твердосплавных режущих инструментов, особенно при использовании минимального количества СОЖ. - Алмаз
Алмазное покрытие режущего инструмента демонстрирует высокие характеристики при резке абразивных материалов. - Нитрид хрома (CrN)
Нитрид хрома повышает коррозионную стойкость и твердость режущего инструмента.
Советы, которые следует учитывать перед выбором фрез
Когда вам приходится использовать инструмент при высоких температурах или когда вам приходится резать особенно твердые материалы, выбор подходящего резака для вашей работы может оказаться сложной задачей. Прежде чем выбрать подходящую фрезу, следует запомнить несколько вещей, в том числе следующие:
Материал, из которого изготовлен инструмент
Быстрорежущая сталь по-прежнему остается одним из лучших вариантов выбора различных видов инструментов. Когда дело доходит до прочности и твердости, он предлагает пользователю преимущества обоих миров. Тем не менее, тип инструмента, который вы выберете, может зависеть от ваших требований. Вы могли бы добиться большего успеха при резке керамики или цементированных керамидов, если вам нужен очень тяжелый для работы инструмент, который прослужит только ограниченное время.
Покрытие инструмента
Важно обратить внимание на тип покрытия вашего обрабатывающего инструмента с ЧПУ. Использование покрытий, таких как нитрид титана, продлевает срок службы инструмента, но также увеличивает его стоимость. Кроме того, существуют покрытия, которые уменьшают прилипание инструмента, сводя к минимуму необходимость смазки во время работы и еще больше снижая затраты.
Количество флейт
Фрезы имеют канавки или канавки, которые позволяют резать. Скорость подачи фрезы определяется количеством канавок, которые она имеет. Тем не менее, большая фреза с большим количеством канавок предполагает меньше места для выхода металлической стружки из заготовки.
Правильный выбор для обработки на станках с ЧПУ – точность Рансома
Хотя в этой статье обсуждаются различные типы фрез, доступных для станков с ЧПУ, существует еще множество других факторов, которые следует учитывать, прежде чем выбрать подходящий для вашей работы. Правильный выбор всегда будет зависеть от выбора материала, геометрической сложности вашей конструкции, требуемого допуска и других факторов. Иногда достаточно одного режущего инструмента; в других случаях для изготовления детали вам может потребоваться использовать два или более режущих инструмента.
Пожалуйста связаться с нами и расскажите о своем проекте, чтобы наши специалисты могли помочь вам с идеальным выбором режущего инструмента, точных материалов и подходящего производственного процесса, идеально подходящего для вашей задачи, или вы можете запросить быстрая цитата бесплатно онлайн, чтобы начать работу с обработка с ЧПУ проект прямо сейчас.
Другие статьи, которые могут вас заинтересовать:
http://www.runsom.com/ru/blog/a-basic-guide-to-cnc-machine-tools/
