Obrabiarki CNC

Maszyny CNC zrewolucjonizowały produkcję, wykonując różne operacje obróbki z niezrównaną precyzją i spójnością.

Możliwość ta wynika w dużej mierze z różnorodności narzędzi do obróbki CNC, każdy dostosowany do konkretnych zadań.

Narzędzia te zmniejszają potrzebę ręcznej interwencji, minimalizowanie błędów spowodowanych zmęczeniem lub niespójnościami ze strony operatorów.

Wśród różnych narzędzi, Narzędzia skrawające CNC wyróżniają się jako najczęściej stosowane ze względu na swoją wszechstronność.

Jednakże, Obrabiarki CNC obejmują znacznie więcej, łącznie z toczeniem, wiercenie, i narzędzia szlifierskie, każdy z unikalnymi funkcjami, które zaspokajają różnorodne potrzeby w zakresie obróbki.

W tym artykule omówiono różne typy obrabiarek CNC, omawiając ich funkcje i zastosowania.

Jeśli chcesz poznać te niezbędne narzędzia, czytaj dalej, aby uzyskać obszerny przewodnik.

1. Narzędzia do frezowania CNC (Narzędzia skrawające CNC)

Frezowanie CNC narzędzia są wszechstronne i mogą wykonywać szeroki zakres operacji, łącznie z cięciem, wiercenie, i kształtowanie.

Stosowane są w frezarkach, które obracają wielopunktowe narzędzie tnące w celu usunięcia materiału z przedmiotu obrabianego.

Oto niektóre z najpopularniejszych typów narzędzi frezarskich CNC:

Frezy trzpieniowe

Definicja i podstawowa funkcja: Do dłutowania służą frezy palcowe, profilowy, i konturowanie.

Są jednymi z najczęściej używanych narzędzi frezarskich i mogą wykonywać różnorodne operacje na przedmiocie obrabianym.

Cechy:

• Liczba fletów: Frezy trzpieniowe mają różną liczbę rowków (krawędzie tnące).
  Mniej fletów (np., 2-flet) są lepsze do obróbki zgrubnej, podczas gdy więcej fletów (np., 4-flet) są lepsze do operacji wykończeniowych.
• Kąt helisy: Kąt linii śrubowej wpływa na odprowadzanie wiórów i siłę skrawania. Wyższe kąty pochylenia linii śrubowej (np., 45°) zapewniają lepsze odprowadzanie wiórów i gładsze cięcia.
• Tworzywo: Frezy palcowe są zwykle wykonane ze stali szybkotnącej (HSS), węglik, lub materiały powlekane w celu zwiększenia wydajności.

Młyny płytowe

Definicja i podstawowa funkcja: Młyny płytowe służą do ciężkich operacji frezowania, takie jak cięcie dużych rozmiarów, powierzchnie płaskie.

Przeznaczone są do szybkiego i skutecznego usuwania dużych ilości materiału.

Cechy:

• Duża średnica: Młyny płytowe mają większą średnicę w porównaniu do innych narzędzi frezarskich, co pozwala na pokrycie większego obszaru w jednym przejściu.
• Wiele zębów: Mają wiele zębów zapewniających szybkie usuwanie materiału i gładkie wykończenia.
• Mocna konstrukcja: Frezarki do płyt są zbudowane tak, aby wytrzymywały duże siły powstające podczas ciężkich operacji skrawania.

Młyny do twarzy

Definicja i podstawowa funkcja: Frezy czołowe służą do wykańczania powierzchni płaskich. Zostały zaprojektowane tak, aby zapewnić gładkość, wysokiej jakości wykończenie przedmiotu obrabianego.

Cechy:

• Wymienne wkładki: We frezarkach czołowych często stosuje się wymienne płytki, które można wymienić w przypadku zużycia, ograniczenie przestojów i kosztów.
• Wiele wkładek: Posiadają liczne wstawki rozmieszczone na całym obwodzie, co pozwala na dużą szerokość cięcia i gładkie wykończenia.
• Regulowane wkładki: Niektóre frezy czołowe mają regulowane wkładki, umożliwiające precyzyjną regulację głębokości i kąta cięcia.

Przecinaki much

Definicja i podstawowa funkcja: Frezy muchowe służą do obróbki zgrubnej i tworzenia płaskich powierzchni. Są proste i skuteczne w szybkim wykonaniu, prace wstępne.

Cechy:

• Pojedyncze ostrze: Przecinarki muchowe mają zazwyczaj pojedyncze ostrze zamontowane na wale, który obraca się, aby przeciąć materiał.
• Regulowane ostrze: Ostrze można regulować w celu kontrolowania głębokości i kąta cięcia.
• Niski koszt: Frezy muchowe są na ogół tańsze niż inne narzędzia frezarskie, co czyni je opłacalną opcją do obróbki zgrubnej.

Puste Młyny

Definicja i podstawowa funkcja: Do obróbki wewnętrznej stosuje się frezy drążone, takie jak rozwiercanie i wytaczanie. Są niezbędne do tworzenia precyzyjnych cech wewnętrznych.

Cechy:

• Pusta konstrukcja: Pusta konstrukcja umożliwia obróbkę wewnętrzną, takie jak powiększanie istniejących otworów lub tworzenie gładkich powierzchni wewnętrznych.
• Wiele krawędzi tnących: Młyny drążone mają wiele krawędzi skrawających rozmieszczonych wokół średnicy wewnętrznej, zapewniając gładkie i precyzyjne wykończenie.
• Regulowane wkładki: Niektóre młyny drążone mają regulowane wkładki, pozwalające na precyzyjną regulację średnicy cięcia.

2. Narzędzia tokarskie CNC

Toczenie CNC narzędzia są niezbędne do kształtowania części cylindrycznych. Usuwają materiał z przedmiotu obrabianego podczas jego obrotu, tworzenie precyzyjnych średnic i długości.

Narzędzia te są szeroko stosowane w branżach takich jak przemysł lotniczy, automobilowy, i produkcji wyrobów medycznych.

Oto niektóre z najpopularniejszych typów narzędzi tokarskich CNC:

Nudne narzędzia

Definicja i podstawowa funkcja: Narzędzia wytaczające służą do powiększania istniejących otworów w przedmiocie obrabianym. Są niezbędne do osiągnięcia wysokiej precyzji i mogą tworzyć bardzo małe tolerancje.

Cechy:

• Wytaczadła jednopunktowe: Są to najpopularniejsze typy narzędzi wytaczarskich, składające się z pojedynczej krawędzi tnącej przymocowanej do pręta. Są wszechstronne i mogą obsługiwać różne rozmiary otworów.
• Regulowane głowice wytaczające: Umożliwiają one precyzyjną regulację średnicy otworu, dzięki czemu idealnie nadają się do prac precyzyjnych.
• Modułowe systemy wytaczania: Systemy te składają się z wymiennych elementów, pozwalając na elastyczność w konfiguracji i użytkowaniu.

Narzędzia do fazowania

Definicja i podstawowa funkcja: Narzędzia do fazowania służą do tworzenia fazowań (skośne krawędzie) na obrabianym przedmiocie.

Fazowanie poprawia estetykę i funkcjonalność części, zmniejszenie koncentracji naprężeń oraz poprawa dopasowania i wykończenia.

Cechy:

• Narzędzia do fazowania jednopunktowego: Narzędzia te posiadają pojedynczą krawędź tnącą i są proste w obsłudze.
• Narzędzia do fazowania wielopunktowego: Narzędzia te mają wiele krawędzi skrawających, umożliwiając szybsze usuwanie materiału i gładsze wykończenie.
• Regulowane narzędzia do fazowania: Umożliwiają one precyzyjną regulację kąta i głębokości fazowania.

Narzędzie do radełkowania

Definicja i podstawowa funkcja: Narzędzia do radełkowania służą do tworzenia wzoru na powierzchni przedmiotu obrabianego, zazwyczaj do celów chwytania.

Radełkowanie jest powszechne w narzędziach ręcznych i produktach konsumenckich.

Cechy:

• Proste radełkowanie: Twórz proste wzory na powierzchni przedmiotu obrabianego.
• Radełka diamentowe: Twórz wzory w kształcie rombów, które są bardziej agresywne i zapewniają lepszą przyczepność.
• Zakrzywione radełkowania: Twórz zakrzywione wzory, które są mniej agresywne i bardziej dekoracyjne.

Narzędzie do rozstania

Definicja i podstawowa funkcja: Narzędzia do przecinania służą do cięcia przedmiotu obrabianego na określoną długość. Są niezbędne do tworzenia precyzyjnych długości i oddzielania części.

Cechy:

• Narzędzia do przecinania jednopunktowego: Narzędzia te posiadają pojedynczą krawędź tnącą i są proste w obsłudze.
• Narzędzia do przecinania wielopunktowego: Narzędzia te mają wiele krawędzi skrawających, umożliwiając szybsze usuwanie materiału i gładsze cięcia.
• Regulowane narzędzia do przecinania: Umożliwiają one precyzyjną regulację głębokości i szerokości cięcia.

3. Narzędzia do wiercenia

Narzędzia wiertnicze CNC są specjalnie zaprojektowane do tworzenia otworów w przedmiocie obrabianym.

Często stosuje się je w połączeniu z wiertarką lub frezarką, i odgrywają kluczową rolę w wielu procesach produkcyjnych.

Oto niektóre z najpopularniejszych typów narzędzi wiertniczych CNC:

Wiertła centrujące

Definicja i podstawowa funkcja: Wiertła centrujące służą do stworzenia punktu początkowego do operacji wiercenia.

Zapewniają one, że wiertło rozpocznie się we właściwej pozycji, uniemożliwiając wędzidłu chodzenie lub zejście z zamierzonego miejsca.

Cechy:

• Punkt pilotażowy: Końcówka wiertła centralnego została zaprojektowana tak, aby utworzyć małe, precyzyjny otwór pilotujący. Ten otwór prowadzący prowadzi wiertło główne, zapewniając dokładne wyrównanie.
• Wiele kątów: Wiertła centrujące często mają wiele kątów na krawędziach skrawających, aby zapewnić czysty i precyzyjny początek otworu.
• Krótka długość: Zazwyczaj są krótkie i sztywne, co pomaga w utrzymaniu dokładności i stabilności podczas początkowej fazy wiercenia.

Wiertła wyrzutowe

Definicja i podstawowa funkcja: Wiertła wypychające służą do wiercenia głębokich otworów.

Wykorzystują system dwururowy do usuwania wiórów i chłodzenia przedmiotu obrabianego, zapewniając, że wiertło pozostanie ostre, a otwór będzie czysty i precyzyjny.

Cechy:

• System dwururowy: Tuba wewnętrzna zawiera krawędzie tnące, podczas gdy rura zewnętrzna zapewnia kanał do odprowadzania chłodziwa i wiórów.
• Wysoka wydajność: System dwururowy pozwala na ciągłe usuwanie wiórów i chłodzenie, dzięki czemu wiertła wypychające są bardzo wydajne przy wierceniu głębokich otworów.
• Długa długość: Wiertła wypychające są dostępne w długich długościach, dzięki czemu nadają się do wiercenia głębokich otworów w różnych materiałach.

Wiertła kręte

Definicja i podstawowa funkcja: Wiertła kręte są najpopularniejszym rodzajem wierteł, używane do wierceń ogólnego przeznaczenia.

Są wszechstronne i radzą sobie z szeroką gamą materiałów, od metali po tworzywa sztuczne.

Cechy:

• Flety spiralne: Spiralne rowki na wiertle pomagają usuwać wióry i chłodzić obrabiany przedmiot, zapewniając czysty i precyzyjny otwór.
• Kąt punktowy: Kąt wierzchołkowy różni się w zależności od wierconego materiału.
  Na przykład, kąt wierzchołkowy wynoszący 118 stopni jest powszechny w przypadku wiercenia ogólnego, podczas gdy w przypadku twardszych materiałów stosuje się kąt wierzchołkowy 135 stopni.
• Tworzywo: Wiertła kręte są zwykle wykonane ze stali szybkotnącej (HSS), kobalt, lub węglik, każdy oferuje inny poziom trwałości i wydajności.

4. Narzędzia do szlifowania

Szlifowanie narzędzia są niezbędne w Obróbka CNC w celu uzyskania wysokiej precyzji i doskonałych wykończeń.

Używają koła ściernego do usuwania materiału z przedmiotu obrabianego, zapewniając wysoką dokładność i gładkie powierzchnie.

Oto niektóre z najpopularniejszych typów narzędzi szlifierskich:

Szlifierki do płaszczyzn

Definicja i podstawowa funkcja: Szlifierki do płaszczyzn służą do szlifowania powierzchni płaskich. Zapewniają gładkość, wysokiej jakości wykończenie i są niezbędne do osiągnięcia precyzyjnej płaskości i równoległości.

Cechy:

• Koło ścierne: Ściernica składa się z połączonych ze sobą cząstek ściernych. Typowe materiały obejmują tlenek glinu, węglik krzemu, i diament.
• Stół posuwisto-zwrotny: Obrabiany przedmiot jest zamontowany na stole posuwisto-zwrotnym, który porusza się tam i z powrotem pod ściernicą.
• Układ chłodzenia: Aby zapobiec przegrzaniu i usunąć wióry, stosuje się układ chłodzenia (cząsteczki metalu).

Szlifierki cylindryczne

Definicja i podstawowa funkcja: Szlifierki cylindryczne służą do szlifowania powierzchni cylindrycznych.

Idealnie nadają się do tworzenia precyzyjnych średnic i długości i mogą obsługiwać zarówno powierzchnie zewnętrzne, jak i wewnętrzne.

Cechy:

• Obrotowa głowica robocza: Obrabiany przedmiot jest utrzymywany w obrotowej głowicy, która obraca część pod ściernicą.
• Wiele kół: Niektóre szlifierki cylindryczne mają wiele kół do różnych operacji, takich jak obróbka zgrubna i wykańczająca.
• Układ chłodzenia: Aby zapobiec przegrzaniu i usunąć wióry, stosuje się układ chłodzenia.

Szlifierki bezkłowe

Definicja i podstawowa funkcja: Szlifierki bezkłowe służą do drobnego mielenia, części cylindryczne bez konieczności stosowania kłów.

Są wydajne i precyzyjne, dzięki czemu idealnie nadają się do produkcji na dużą skalę.

Cechy:

• Koło regulacyjne: Koło regulacyjne steruje obrotem przedmiotu obrabianego i podaje go do ściernicy.
• Koło szlifierskie: Ściernica usuwa materiał z przedmiotu obrabianego.
• Ostrze: Ostrze podtrzymuje obrabiany przedmiot pomiędzy ściernicą a kołem regulacyjnym.

Szlifierki wewnętrzne

Definicja i podstawowa funkcja: Szlifierki wewnętrzne służą do szlifowania powierzchni wewnętrznych.

Są niezbędne do tworzenia precyzyjnych elementów wewnętrznych i mogą obsługiwać otwory o różnych rozmiarach i głębokościach.

Cechy:

• Koło szlifierskie: Ściernica osadzona jest na wrzecionie, które można wsunąć w obrabiany przedmiot.
• Regulowane wrzeciono: Wrzeciono można regulować w celu dostosowania do różnych rozmiarów i głębokości otworów.
• Układ chłodzenia: Aby zapobiec przegrzaniu i usunąć wióry, stosuje się układ chłodzenia.

5. Różne rodzaje materiałów używanych w produkcji obrabiarek CNC

Materiały użyte do budowy obrabiarek CNC odgrywają kluczową rolę w ich działaniu, trwałość, i wydajność.

Każdy materiał ma unikalne właściwości, które sprawiają, że nadaje się do określonych zastosowań.

Oto niektóre z najpopularniejszych materiałów używanych do produkcji obrabiarek CNC:

Stal węglowa

Definicja i podstawowe właściwości: Stal węglowa jest stopem żelaza i węgla, o zawartości węgla zwykle wahającej się od 0.1% Do 2.1%.

Jest znany ze swojej siły, trwałość, i stosunkowo niski koszt.

Cechy:

• Wytrzymałość: Stal węglowa zapewnia dobrą wytrzymałość na rozciąganie i twardość, dzięki czemu nadaje się do narzędzi ogólnego przeznaczenia.
• Wytrzymałość: Jest odporny na uderzenia i zużycie, dzięki czemu jest trwały w różnych operacjach obróbki.
• Opłacalne: Stal węglowa jest generalnie tańsza niż inne materiały narzędziowe, co czyni go opłacalnym wyborem dla wielu zastosowań.

Stal szybkotnąca (HSS)

Definicja i podstawowe właściwości: Stal szybkotnąca (HSS) to rodzaj stali narzędziowej znanej ze swojej zdolności do utrzymywania twardości w wysokich temperaturach.

Zawiera pierwiastki stopowe, takie jak wolfram, molibden, chrom, i wanad, które zwiększają jego wydajność.

Cechy:

• Odporność na ciepło: HSS może utrzymać swoją twardość i krawędź tnącą w wysokich temperaturach, dzięki czemu nadaje się do operacji cięcia z dużą prędkością.
• Wytrzymałość: Jest wytrzymały i odporny na odpryski i złamania, dzięki czemu jest trwały w wymagających zastosowaniach.
• Wszechstronność: Narzędzia HSS są wszechstronne i można je stosować do szerokiej gamy materiałów, w tym metale, tworzywa sztuczne, i drewno.

Węgliki spiekane

Definicja i podstawowe właściwości: Węgliki spiekane, znane również jako węgliki wolframu,

to materiały kompozytowe składające się z drobnych ziaren cząstek węglika (zazwyczaj węglik wolframu) połączone spoiwem metalicznym (zwykle kobalt lub nikiel).

Cechy:

• Odporność na zużycie: Węgliki spiekane zapewniają doskonałą odporność na zużycie, dzięki czemu idealnie nadają się do zastosowań o wysokim zużyciu.
• Twardość: Są niezwykle trudne, zdolny do utrzymania ostrej krawędzi skrawającej nawet przy wysokich prędkościach skrawania i temperaturach.
• Trwałość: Węgliki spiekane są bardzo trwałe i radzą sobie z twardymi materiałami i wymagającymi warunkami.

Cięcie ceramiki

Definicja i podstawowe właściwości: Ceramika do cięcia to zaawansowane materiały wykonane ze związków ceramicznych, takich jak tlenek glinu (tlenek glinu), azotek krzemu, i sześcienny azotek boru (CBN).

Są znane ze swojej wysokiej twardości i odporności na ciepło.

Cechy:

• Wysoka twardość: Cięcie ceramiki jest niezwykle trudne, zdolne do utrzymania ostrej krawędzi skrawającej nawet przy bardzo dużych prędkościach skrawania.
• Odporność na ciepło: Są w stanie wytrzymać wysokie temperatury, dzięki czemu nadają się do szybkiego cięcia i obróbki na sucho.
• Obojętność chemiczna: Cięcie ceramiki jest chemicznie obojętne, co zmniejsza ryzyko reakcji chemicznych z materiałem przedmiotu obrabianego.

6. Typowe powłoki stosowane w narzędziach obróbczych CNC

Powłoki nakłada się na narzędzia do obróbki CNC w celu zwiększenia ich wydajności, przedłużyć ich żywotność, i poprawić jakość gotowego produktu.

Powłoki te mogą zmniejszać tarcie, zwiększyć twardość, i zapewniają lepszą odporność na zużycie.

Oto niektóre z najczęstszych powłok stosowanych w narzędziach do obróbki CNC:

azotek tytanu (Cyna)

Definicja i podstawowe właściwości: Azotek tytanu (Cyna) to materiał ceramiczny powszechnie stosowany jako powłoka narzędzi skrawających. Znany jest ze złotego koloru i doskonałej odporności na zużycie.

Cechy:

• Odporność na zużycie: TiN zapewnia doskonałą odporność na zużycie, przedłużenie żywotności narzędzia.
• Smarowność: Zmniejsza tarcie pomiędzy narzędziem a obrabianym przedmiotem, co prowadzi do gładszych cięć i zmniejszonego wytwarzania ciepła.
• Twardość: TiN ma twardość około 2400-3400 WN, dzięki czemu nadaje się do szerokiego zakresu operacji obróbczych.

Węgloazotek tytanu (TiCN)

Definicja i podstawowe właściwości: Węgloazotek tytanu (TiCN) jest związkiem tytanu, węgiel, i azot. Oferuje lepszą odporność na zużycie i wyższą twardość w porównaniu do TiN.

Cechy:

• Wyższa twardość: TiCN ma twardość około 3000-3800 WN, dzięki czemu jest bardziej odporny na zużycie.
• Lepsza smarowność: Zapewnia lepszą smarowność niż TiN, zmniejszenie tarcia i wytwarzania ciepła.
• Odporność na zużycie: TiCN zapewnia doskonałą odporność na zużycie, szczególnie w operacjach obróbki z dużymi prędkościami.

Azotek tytanu aluminium (Złoto)

Definicja i podstawowe właściwości: Azotek aluminium i tytanu (Złoto) to powłoka łącząca aluminium, tytan, i azot. Jest znany ze swojej wysokiej twardości i doskonałej stabilności termicznej.

Cechy:

• Wysoka twardość: AlTiN ma twardość około 3500-4000 WN, co czyni ją jedną z najtwardszych dostępnych powłok.
• Stabilność termiczna: Zachowuje swoją twardość i odporność na zużycie w wysokich temperaturach, dzięki czemu nadaje się do obróbki z dużymi prędkościami i wysoką temperaturą.
• Odporność na utlenianie: AlTiN zapewnia doskonałą odporność na utlenianie, zmniejszając ryzyko degradacji narzędzia w wysokich temperaturach.

Węgiel podobny do diamentu (DLC)

Definicja i podstawowe właściwości: Węgiel podobny do diamentu (DLC) jest formą amorficznego węgla, która wykazuje właściwości podobne do diamentu, takie jak wysoka twardość i niskie tarcie.

Cechy:

• Niskie tarcie: DLC ma bardzo niski współczynnik tarcia, zmniejszając wytwarzanie ciepła i zużycie.
• Wysoka twardość: DLC ma twardość około 1500-5000 WN, w zależności od konkretnego preparatu.
• Odporność na korozję: DLC zapewnia doskonałą odporność na korozję, dzięki czemu nadaje się do stosowania w środowiskach korozyjnych.

azotek chromu (CrN)

Definicja i podstawowe właściwości: Azotek chromu (CrN) jest trudne, powłoka odporna na zużycie, często stosowana w zastosowaniach, w których ważna jest odporność na korozję.

Cechy:

• Odporność na korozję: CrN zapewnia doskonałą odporność na korozję, dzięki czemu nadaje się do stosowania w środowiskach korozyjnych.
• Odporność na zużycie: Zapewnia dobrą odporność na zużycie, przedłużenie żywotności narzędzia.
• Niskie tarcie: CrN ma niski współczynnik tarcia, zmniejszając wytwarzanie ciepła i zużycie.

7. Kluczowe kwestie dotyczące wyboru narzędzi CNC

Wybór odpowiednich narzędzi CNC jest niezbędny do osiągnięcia optymalnej wydajności, efektywność, i jakość w operacjach obróbki skrawaniem.

Oto najważniejsze kwestie, o których należy pamiętać przy wyborze narzędzi CNC:

7.1. Materiał przedmiotu obrabianego

Rozważania:

• Rodzaj materiału: Różne materiały wymagają różnych materiałów i geometrii narzędzi.
  Na przykład, aluminium jest bardziej miękkie i może wymagać innych narzędzi w porównaniu do twardszych materiałów, takich jak tytan czy stal nierdzewna.
• Twardość i wytrzymałość: Twardość i wytrzymałość materiału będą miały wpływ na materiał narzędzia i wybór powłoki.
  Twardsze materiały mogą wymagać bardziej trwałych i odpornych na zużycie narzędzi.

7.2. Rodzaj operacji

Rozważania:

• Operacje obróbki: Różne operacje (obrócenie, przemiał, wiercenie, gwintowanie, itp.) wymagają specyficznych geometrii i konstrukcji narzędzi.
  Na przykład, Do frezowania stosuje się frezy palcowe, podczas gdy do wiercenia używa się wierteł.
• Złożoność części: Bardziej złożone części mogą wymagać specjalistycznych narzędzi i maszyn wieloosiowych, aby osiągnąć pożądane cechy i tolerancje.

7.3. Materiał narzędzia

Rozważania:

• Stal szybkotnąca (HSS): Nadaje się do obróbki ogólnej, szczególnie przy niższych prędkościach i posuwach.
• Węglik: Zapewnia wyższą twardość i odporność na zużycie, dzięki czemu nadaje się do obróbki z dużą prędkością i twardszych materiałów.
• Ceramika: Idealny do obróbki z dużymi prędkościami twardych materiałów ze względu na ich wysoką twardość i odporność na ciepło.
• Diament polikrystaliczny (PCD): Najlepsze do obróbki materiałów nieżelaznych, takich jak aluminium i miedź, zapewniając doskonałą odporność na zużycie i niskie tarcie.

7.4. Geometria narzędzia

Rozważania:

• Projekt fletu: Liczba i kształt fletów (śrubowaty, prosty, itp.) wpływać na odprowadzanie wiórów i wydajność skrawania.
  Rowki spiralne są powszechne w obróbce ogólnego przeznaczenia.
• Kąt punktowy: Kąt wierzchołkowy wpływa na początkowe cięcie i rodzaj obrabianego materiału.
  Na przykład, kąt wierzchołkowy wynoszący 118 stopni jest powszechny w przypadku wiercenia ogólnego, podczas gdy kąt wierzchołkowy 135 stopni jest lepszy w przypadku twardszych materiałów.
• Kąt natarcia: Kąt natarcia wpływa na siłę skrawania i powstawanie wiórów.
  Dodatnie kąty natarcia zmniejszają siły skrawania i poprawiają odprowadzanie wiórów, natomiast ujemne kąty natarcia zwiększają wytrzymałość i stabilność narzędzia.

7.5. Powłoka narzędzia

Rozważania:

• azotek tytanu (Cyna): Zapewnia dobrą odporność na zużycie i niskie tarcie, nadaje się do obróbki ogólnej.
• Węgloazotek tytanu (TiCN): Zapewnia wyższą twardość i odporność na zużycie, nadaje się do obróbki z dużymi prędkościami.
• Azotek tytanu aluminium (Złoto): Zapewnia doskonałą odporność na zużycie i stabilność termiczną, nadaje się do obróbki w wysokiej temperaturze i przy dużych prędkościach.
• Węgiel podobny do diamentu (DLC): Zapewnia niskie tarcie i wysoką odporność na zużycie, nadaje się do precyzyjnej obróbki skrawaniem i obróbki materiałów nieżelaznych.
• azotek chromu (CrN): Zapewnia dobrą odporność na zużycie i korozję, nadaje się do obróbki w środowiskach korozyjnych.

7.6. Średnica i długość narzędzia

Rozważania:

• Średnica: Średnica narzędzia powinna odpowiadać rozmiarowi obrabianego elementu. Większe średnice są na ogół sztywniejsze i wytrzymują większe obciążenia.
• Długość: Długość narzędzia wpływa na jego sztywność i stabilność. Dłuższe narzędzia są bardziej podatne na odkształcenia i wibracje, co może mieć wpływ na dokładność i trwałość narzędzia.

7.7. Uchwyt narzędziowy i system mocowania

Rozważania:

• Typ uchwytu narzędziowego: Różni posiadacze (dopasowanie skurczowe, hydrauliczny, mechaniczny) oferują różne poziomy precyzji i siły trzymania. Uchwyty termokurczliwe, Na przykład, zapewniają wysoką precyzję i sztywność.
• System mocowania: System mocowania powinien bezpiecznie utrzymywać narzędzie w miejscu, aby zapewnić stabilność i dokładność podczas obróbki.

7.8. System dostarczania chłodziwa

Rozważania:

• Wewnętrzne chłodziwo: Narzędzia z wewnętrznym doprowadzaniem chłodziwa mogą usprawnić odprowadzanie wiórów i zmniejszyć wydzielanie ciepła, wydłużenie żywotności narzędzia i polepszenie wykończenia powierzchni.
• Zewnętrzne chłodziwo: Zewnętrzne systemy chłodzenia są prostsze, ale mogą nie być tak skuteczne w przypadku wiercenia głębokich otworów lub obróbki z dużymi prędkościami.

7.9. Koszt i budżet

Rozważania:

• Koszt początkowy: Początkowy koszt narzędzi, włączając w to wszelkie specjalistyczne powłoki i materiały.
• Koszty operacyjne: Koszty bieżące, takie jak wymiana, konserwacja, i przestoje.
• Zwrot z inwestycji (Zwrot z inwestycji): Oceń potencjalny zwrot z inwestycji, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak zwiększona produktywność, skrócone czasy cykli, i lepszą jakość.

8. Innowacje w narzędziach CNC

Dziedzina obróbki CNC stale się rozwija, napędzany postępem materiałów, powłoki, i technologie projektowania.

Innowacje te mają na celu poprawę wydajności narzędzia, przedłużyć żywotność narzędzia, zwiększyć precyzję, i zwiększyć produktywność.

Oto niektóre z kluczowych innowacji w narzędziach CNC:

8.1. Zaawansowane powłoki

Powłoki nanostrukturalne:

• Opis: Powłoki nanostrukturalne składają się z warstw lub cząstek w skali nanometrowej, zapewniając ulepszone właściwości na poziomie molekularnym.
• Korzyści: Zwiększona twardość, poprawiona przyczepność, oraz lepszą odporność na zużycie i korozję.

Węgiel podobny do diamentu (DLC) Powłoki:

• Opis: Powłoki DLC naśladują właściwości diamentu, oferujący wyjątkowo wysoką twardość i niskie tarcie.
• Korzyści: Zmniejszone tarcie, poprawiona odporność na zużycie, i lepszą wydajność w obróbce z dużą prędkością i zastosowaniach precyzyjnych.

8.2. Nowe materiały narzędziowe

Sześcienny azotek boru (CBN):

• Opis: CBN to po diamencie jeden z najtwardszych materiałów, dzięki czemu idealnie nadaje się do obróbki wyjątkowo twardych materiałów.
• Korzyści: Doskonała odporność na zużycie, wysoka stabilność termiczna, i przydatność do obróbki stali hartowanych i nadstopów.

Diament polikrystaliczny (PCD):

• Opis: Narzędzia PCD wykonane są z połączonych ze sobą syntetycznych cząstek diamentu, zapewniając wyjątkową twardość i odporność na zużycie.
• Korzyści: Idealny do obróbki materiałów nieżelaznych, takich jak aluminium i miedź, zmniejszone zużycie narzędzia, i lepsze wykończenie powierzchni.

8.3. Inteligentne narzędzia i czujniki

Monitorowanie procesu:

• Opis: Inteligentne narzędzia wyposażone w czujniki mogą monitorować zużycie narzędzi, siły tnące, i temperaturę w czasie rzeczywistym.
• Korzyści: Wczesne wykrywanie problemów, zoptymalizowane wykorzystanie narzędzi, i skrócone przestoje.

Adaptacyjne systemy sterowania:

• Opis: Adaptacyjne systemy sterowania dostosowują parametry obróbki (prędkość, szybkość podawania, głębokość cięcia) w oparciu o dane w czasie rzeczywistym z czujników.
• Korzyści: Poprawiona dokładność, zmniejszone zużycie narzędzia, i lepsze wykończenie powierzchni.

8.4. Technologia cyfrowego bliźniaka

Wirtualna symulacja:

• Opis: Technologia cyfrowego bliźniaka tworzy wirtualną replikę procesu obróbki, pozwalając na symulację i optymalizację przed właściwą obróbką.
• Korzyści: Skrócony czas konfiguracji, poprawiona dokładność, oraz możliwość testowania różnych strategii oprzyrządowania i obróbki bez fizycznych prototypów.

9. Wniosek

Obrabiarki CNC zmieniły krajobraz produkcyjny, oferując niezrównaną precyzję i wydajność.

Niezależnie od tego, czy jesteś doświadczonym mechanikiem, czy nowicjuszem w tej dziedzinie, Kluczowe znaczenie ma solidne zrozumienie różnych typów obrabiarek CNC i ich zastosowań.

Poprzez dobór odpowiednich narzędzi do konkretnych potrzeb, możesz mieć pewność, że Twoje projekty zostaną zrealizowane zgodnie z najwyższymi standardami jakości i wydajności.