Herramientas CNC

Herramientas CNCDescripción y presentación:

Herramientas CNCEs una herramienta de corte especial utilizada en centros de mecanizado cnc, tornos, fresadoras y otras máquinas cnc. Son uno de los elementos centrales de la industria manufacturera moderna para lograr un procesamiento de alta precisión, alta eficiencia, alta automatización y flexibilidad.

1. características básicas (diferentes de los cuchillos ordinarios):

Alta precisión: la precisión geométrica y la precisión dimensional requieren alta precisión para garantizar la precisión de las piezas procesadas.

Alta rigidez: puede soportar la fuerza de corte y la vibración traídas por la alta velocidad y la gran alimentación, y mantener un procesamiento estable.

Alta resistencia al desgaste / larga vida útil: uso de materiales de alto rendimiento (como carburo cementado, cerámica, cbn, pcd) y tecnología avanzada de recubrimiento para mantener la agudeza en malas condiciones de corte, reducir la frecuencia de cambio de herramientas y mejorar la eficiencia.

Buen rendimiento de eliminación de chips rotos: diseñar una ranura razonable de eliminación de chips o un canal de eliminación de chips para garantizar que los chips se descarguen sin problemas y evitar enredar cuchillos o arañazos en la superficie de la pieza de trabajo.

Buen equilibrio dinámico: especialmente las herramientas rotativas de alta velocidad (como fresadoras y taladros) deben someterse a estrictas pruebas de equilibrio dinámico para evitar vibraciones durante la rotación de alta velocidad y afectar la calidad del procesamiento y la vida útil de las herramientas.

Estandarización y modularidad: estandarización de manijas de herramientas (como bt, hsk, cat, capto) e interfaces para facilitar el cambio rápido de herramientas y la gestión de herramientas. El diseño modular (mango de cuchillo + barra de cuchillo + cabeza de cuchillo) mejora la flexibilidad y la economía.

Previsibilidad y consistencia: el rendimiento y la vida útil de alta calidad son relativamente estables y controlables, lo que facilita la formulación de procesos de procesamiento y la predicción de ciclos de mantenimiento.

2. clasificación principal:

Según el método de procesamiento:

Herramientas de torneado: para tornos CNC / centros de torneado, para mecanizar piezas de trabajo giratorias. Incluye herramientas de torneado redondas externas, herramientas de torneado de agujeros internos (herramientas de perforación), herramientas de corte, herramientas de corte, herramientas de torneado roscadas, herramientas de torneado formadas, etc.

Herramientas de fresado: para centros de mecanizado / fresadoras, para mecanizado de plano, contorno, cavidad, agujero, etc. Hay una gran variedad:

Fresadora final: cilíndrica, esférica, nasal redonda, para fresado lateral, fresado de contorno, fresado de perfil.

Fresadora facial: gran diámetro para fresar planos de alta eficiencia.

Fresadora de ranura: como fresadora de ranura en forma de t, fresadora de ranura clave.

Fresadora de ángulo: mecanizado de pendiente, achaflanado.

Fresadora de formación: mecanizado de formas específicas.

Herramientas de mecanizado de agujeros: taladro (taladro de torsión, taladro central, taladro de agujero profundo), taladro, taladro de punto (fondo plano, chamfer), grifo (hilo de ataque).

Herramientas de perforación: agujeros de acabado para lograr alta precisión dimensional y acabado superficial.

Herramientas de mecanizado de engranajes: hob, cortador de dientes, etc. (generalmente en máquinas herramienta de engranajes especiales, pero algunos CNC también se pueden completar).

Herramientas de mecanizado de hilo: herramientas de torneado de hilo, grifos, fresadoras de hilo.

Por estructura:

Herramientas integrales: toda la herramienta está hecha de un solo material (como fresadoras finales de carburo cementado integrales, taladros). Buena rigidez y alta precisión, comúnmente utilizada en pequeños diámetros o acabado.

Herramientas de soldadura: las cuchillas de carburo cementado se soldan al cuerpo de herramientas de acero. El costo es bajo, pero la precisión y la rigidez son ligeramente inferiores a la integral.

Cuchillo de agarre / indexable: la forma más dominante en la actualidad. El cuerpo del cuchillo está equipado con cuchillas reemplazables de carburo cementado (u otros materiales). Las cuchillas suelen tener múltiples cuchillas de corte, y una cuchilla se puede girar rápidamente o reemplazar una nueva cuchilla después de desgastarse o colapsar, lo que mejora significativamente la eficiencia y reduce los costos. Esta es la clave para la alta eficiencia del mecanizado cnc.

Cuchillo modular: compuesto por módulos estandarizados (mango de cuchillo, barra de extensión, manga de reducción de diámetro, cabeza de cuchillo), tiene una fuerte adaptabilidad y una gestión de inventario conveniente.

Según el material de la herramienta:

Acero de alta velocidad: buena resistencia, bajo precio, pero dureza, resistencia al desgaste, resistencia al calor es relativamente pobre. Se utiliza principalmente para herramientas de forma compleja o mecanizado a baja velocidad.

Carburo cementado: ampliamente utilizado. Está formado por la sinterización de polvos de wc (carburo de tungsteno) y Co (cobalto). Alta dureza, resistencia al desgaste y buena resistencia al calor. Al ajustar el tamaño de las partículas de wc y el contenido de co, se puede dividir en diferentes marcas (como K / P / m) para adaptarse a diferentes materiales de pieza de trabajo.

Cerámica: buena dureza, resistencia al desgaste, resistencia al calor (> 1200 ° c), buena estabilidad química. Adecuado para el acabado de alta velocidad de acero endurecido, hierro fundido, aleación de alta temperatura, etc. Pero la fragilidad es grande y la resistencia al impacto es pobre.

Nitruro de Boron cúbico: la dureza es solo superada por el diamante y la estabilidad térmica es buena (> 1400 ° c). * se utiliza principalmente para el procesamiento de metales ferrosos de alta dureza (> 45hrc), como acero endurecido, hierro fundido refrigerado, acero de alta velocidad, etc. El efecto y la eficiencia del procesamiento son mucho mejores que el carburo cementado y la cerámica.

Diamante policristalino: la dureza es la más alta, la resistencia al desgaste es buena y la conductividad térmica es buena. Procesa principalmente metales no ferrosos (aluminio, cobre y sus aleaciones) y materiales no metálicos (materiales compuestos, grafito, cerámica), con alta eficiencia y larga vida útil. No se aplica al procesamiento de metales de hierro (reacciones químicas).

Por recubrimiento (aplicado a carburo cementado, cuchillas / herramientas hss):

1: Tin (nitruro de titanio): amarillo dorado, buena versatilidad, mejora la resistencia al desgaste.

2: ticn (nitruro de titanio de carbono): gris azulado, dureza y resistencia al desgaste mejores que tin.

3: tialn (nitrógeno, aluminio y titanio): gris púrpura, buena resistencia a la oxidación a alta temperatura (hasta más de 800 ° c), adecuado para corte seco o semiseco de alta velocidad.

4: altin (nitruro de titanio y aluminio): negro o morado oscuro, mayor contenido de al, mejor resistencia a la oxidación a altas temperaturas (> 900 ° c) y mayor dureza.

5: CRN (nitruro de cromo): gris plateado, bajo coeficiente de fricción, buena resistencia a la adherencia, comúnmente utilizado para procesar materiales pegajosos (como acero inoxidable, aleación de titanio, aleación de aluminio).

6: DLC (recubrimiento similar al diamante): coeficiente de fricción extremadamente bajo, alta dureza, buena resistencia a la adherencia, adecuado para el procesamiento de metales no ferrosos, grafito, materiales compuestos.

Recubrimiento compuesto multicapa: combina una variedad de ventajas de recubrimiento para un mejor rendimiento.

3. factores clave de la selección:

Material de la pieza de trabajo: es la base principal para la selección, que determina el material de la herramienta y el tipo de recubrimiento (como el acero procesado para seleccionar el recubrimiento de carburo cementado de clase P / tialn; El aluminio procesado se selecciona como carburo cementado de clase K / sin recubrimiento o dlc).

Tipo / proceso de mecanizado: mecanizado en bruto, acabado, ranura, perforación, perforación, círculo exterior del automóvil, perforación, etc., determina el tipo de herramienta y el ángulo geométrico.

Requisitos de mecanizado: precisión dimensional, tolerancia de forma y posición, requisitos de rugosidad de la superficie.

Condiciones de la máquina: potencia de la máquina, rigidez, velocidad máxima, tipo de mango de la herramienta (bt / hsk, etc.), método de enfriamiento (corte seco / Corte húmedo / microlubricación).

Parámetros de corte: velocidad de corte esperada, velocidad de alimentación, profundidad de Corte.

Costo y eficiencia: bajo la premisa de cumplir con los requisitos de procesamiento, se persigue una mayor tasa de eliminación de metales y un menor costo de una sola pieza (se debe considerar de manera integral el precio de la herramienta, la vida útil y el tiempo de procesamiento).

4. preguntas frecuentes:

Desgaste del cuchillo: desgaste de la superficie del cuchillo trasero, desgaste de la depresión crescente, desgaste del límite, etc. Es necesario seleccionar razonablemente el material de la herramienta, el recubrimiento, los parámetros de corte y el refrigerante.

Colapso / rotura del cuchillo: a menudo causado por carga de impacto, vibración, rigidez insuficiente de la abrazadera y parámetros de corte inadecuados.

Vibración (vibración): afecta la calidad de la superficie y la vida útil de la herramienta. Es necesario optimizar la extensión de la herramienta, aumentar la rigidez, ajustar los parámetros de corte y utilizar el mango de la herramienta de amortiguación.

* tumores de chip: son propensos a ocurrir al procesar materiales pegajosos o a baja velocidad. Aumentar la velocidad de corte, usar un filo afilado y seleccionar un recubrimiento / refrigerante adecuado.

* mala eliminación de chips: causa que los chips rasquen la pieza de trabajo o envuelvan el cuchillo. Optimizar el diseño de la ranura de corte de chips, los parámetros de corte, la presión del refrigerante y el flujo.

5. tendencias de desarrollo

* materiales y recubrimientos de mayor rendimiento: como carburo cementado de grano ultrafino / nanocristalino, nuevos materiales cerámicos / CBN / pcd, recubrimientos multicapa / nanoestructurados más resistentes al desgaste y a altas temperaturas.

* herramientas inteligentes: sensores integrados (monitoreo de fuerza, temperatura, vibración, desgaste) para realizar el monitoreo del proceso de mecanizado, predicción del Estado de la herramienta y control adaptativo.

* especialización y personalización: desarrollo de herramientas altamente optimizadas para materiales y procesos específicos.

* fabricación Verde promueve la tecnología de corte en seco y microlubricación para reducir el uso de refrigerante; Desarrollar herramientas de mayor vida útil y reducir el consumo de recursos.

* Gestión digital e inteligente: el sistema de gestión de herramientas se integra con mes / ERP para realizar la gestión de todo el ciclo de vida de las herramientas (adquisición, inventario, preparación, uso, reparación, desguace).