CNC obrábacie stroje

CNC stroje spôsobili revolúciu vo výrobe vykonávaním rôznych obrábacích operácií s bezkonkurenčnou presnosťou a konzistenciou.

Táto schopnosť je z veľkej časti spôsobená rozmanitosťou CNC obrábacích nástrojov, každý prispôsobený špecifickým úlohám.

Tieto nástroje znižujú potrebu manuálneho zásahu, minimalizácia chýb spôsobených únavou alebo nekonzistentnosťou ľudských operátorov.

Medzi rôznymi nástrojmi, CNC rezacie nástroje vynikajú ako najpoužívanejšie vďaka svojej všestrannosti.

Však, CNC obrábacie stroje zahŕňajú oveľa viac, vrátane sústruženia, vŕtanie, a brúsne nástroje, každý s jedinečnými vlastnosťami, ktoré uspokoja rôzne potreby obrábania.

Tento článok skúma rôzne typy CNC obrábacích strojov, rozdelenie ich funkcií a aplikácií.

Ak máte záujem porozumieť týmto základným nástrojom, čítajte ďalej pre komplexného sprievodcu.

1. CNC frézovacie nástroje (CNC rezné nástroje)

CNC frézovanie nástroje sú všestranné a môžu vykonávať širokú škálu operácií, vrátane rezania, vŕtanie, a tvarovanie.

Používajú sa vo frézach, ktoré otáčajú viacbodovým rezným nástrojom na odoberanie materiálu z obrobku.

Tu sú niektoré z najbežnejších typov CNC frézovacích nástrojov:

Koncové mlyny

Definícia a základná funkcia: Stopkové frézy sa používajú na drážkovanie, profilovanie, a kontúrovanie.

Sú jedným z najčastejšie používaných frézovacích nástrojov a môžu vykonávať rôzne operácie na obrobku.

Vlastnosti:

• Počet flaut: Stopkové frézy sa dodávajú s rôznym počtom drážok (rezné hrany).
  Menej flaut (Napr., 2-flauta) sú lepšie pre hrubovacie operácie, kým viac flaut (Napr., 4-flauta) sú lepšie na dokončovacie operácie.
• Uhol špirály: Uhol skrutkovice ovplyvňuje odvod triesky a reznú silu. Vyššie uhly skrutkovice (Napr., 45°) poskytujú lepší odvod triesok a hladšie rezy.
• Materiál: Stopkové frézy sa bežne vyrábajú z rýchloreznej ocele (Hss), karbid, alebo potiahnuté materiály na zvýšenie výkonu.

Doskové mlyny

Definícia a základná funkcia: Doskové frézy sa používajú na náročné frézovacie operácie, ako je rezanie veľkých rozmerov, rovné plochy.

Sú navrhnuté tak, aby odstraňovali veľké množstvo materiálu rýchlo a efektívne.

Vlastnosti:

• Veľký priemer: Doskové frézy majú väčší priemer v porovnaní s inými frézovacími nástrojmi, čo im umožňuje pokryť širšiu oblasť jediným prechodom.
• Viacnásobné zuby: Majú viacero zubov pre rýchle odstraňovanie materiálu a hladký povrch.
• Silná konštrukcia: Frézy na dosky sú skonštruované tak, aby odolali vysokým silám vznikajúcim pri ťažkých rezných operáciách.

Face Mills

Definícia a základná funkcia: Čelné frézy sa používajú na konečnú úpravu rovných povrchov. Sú navrhnuté tak, aby poskytovali hladkosť, vysokokvalitná povrchová úprava obrobku.

Vlastnosti:

• Vymeniteľné vložky: Čelné frézy často používajú vymeniteľné vložky, ktoré je možné pri opotrebovaní vymeniť, zníženie prestojov a nákladov.
• Viaceré vložky: Majú viacero vložiek rozmiestnených po obvode, umožňuje širokú šírku rezu a hladké povrchové úpravy.
• Nastaviteľné vložky: Niektoré čelné frézy majú nastaviteľné vložky, umožňujúci jemné doladenie hĺbky a uhla rezu.

Muškári

Definícia a základná funkcia: Muškátové frézy sa používajú na hrubovacie operácie a vytváranie rovných plôch. Sú jednoduché a efektívne pre rýchle, prípravné práce.

Vlastnosti:

• Jedna čepeľ: Muškárske frézy majú zvyčajne jednu čepeľ namontovanú na hriadeli, ktorý sa otáča na rezanie materiálu.
• Nastaviteľná čepeľ: Čepeľ je možné nastaviť na ovládanie hĺbky a uhla rezu.
• Nízke náklady: Frézy sú vo všeobecnosti lacnejšie ako iné frézovacie nástroje, čo z nich robí cenovo výhodnú možnosť pre hrubovacie operácie.

Duté mlyny

Definícia a základná funkcia: Duté frézy sa používajú na vnútorné obrábanie, ako je vystružovanie a vyvrtávanie. Sú nevyhnutné na vytvorenie presných vnútorných prvkov.

Vlastnosti:

• Dutý dizajn: Dutá konštrukcia umožňuje vnútorné obrábanie, ako je zväčšenie existujúcich otvorov alebo vytvorenie hladkých vnútorných povrchov.
• Viacnásobné rezné hrany: Duté frézy majú viacero rezných hrán usporiadaných okolo vnútorného priemeru, poskytuje hladký a presný povrch.
• Nastaviteľné vložky: Niektoré duté frézy majú nastaviteľné vložky, umožňujúci jemné doladenie rezného priemeru.

2. CNC sústružnícke nástroje

CNC sústruženie nástroje sú nevyhnutné na tvarovanie valcových častí. Odoberajú materiál z obrobku, keď sa otáča, vytváranie presných priemerov a dĺžok.

Tieto nástroje sú široko používané v odvetviach, ako je letecký priemysel, automobilový, a výroba zdravotníckych pomôcok.

Tu sú niektoré z najbežnejších typov CNC sústružníckych nástrojov:

Vyvrtávacie nástroje

Definícia a základná funkcia: Vyvrtávacie nástroje sa používajú na zväčšenie existujúcich otvorov v obrobku. Sú nevyhnutné na dosiahnutie vysokej presnosti a môžu vytvárať veľmi jemné tolerancie.

Vlastnosti:

• Jednobodové vyvrtávacie tyče: Toto sú najbežnejšie typy nudných nástrojov, pozostávajúce z jednej reznej hrany pripevnenej k tyči. Sú všestranné a zvládnu rôzne veľkosti otvorov.
• Nastaviteľné vyvrtávacie hlavy: Tie umožňujú jemné nastavenie priemeru otvoru, vďaka čomu sú ideálne pre presnú prácu.
• Modulárne vyvrtávacie systémy: Tieto systémy pozostávajú z vymeniteľných komponentov, čo umožňuje flexibilitu pri nastavovaní a používaní.

Nástroje na zrážanie hrán

Definícia a základná funkcia: Na vytváranie skosení sa používajú nástroje na zrážanie hrán (skosené hrany) na obrobku.

Zrážanie hrán zlepšuje estetiku a funkčnosť dielu, zníženie koncentrácie stresu a zlepšenie prispôsobenia a dokončenia.

Vlastnosti:

• Jednobodové nástroje na zrážanie hrán: Tieto nástroje majú jednu reznú hranu a jednoducho sa používajú.
• Viacbodové nástroje na zrážanie hrán: Tieto nástroje majú viacero rezných hrán, čo umožňuje rýchlejšie odstraňovanie materiálu a hladšie povrchové úpravy.
• Nastaviteľné nástroje na zrážanie hrán: Tie umožňujú jemné nastavenie uhla a hĺbky skosenia.

Nástroj na ryhovanie

Definícia a základná funkcia: Vrúbkovacie nástroje sa používajú na vytvorenie vzoru na povrchu obrobku, zvyčajne na účely uchopenia.

Vrúbkovanie je bežné v ručných nástrojoch a spotrebných výrobkoch.

Vlastnosti:

• Rovné vrúbky: Na povrchu obrobku vytvorte rovné vzory.
• Diamantové ryhy: Vytvorte vzory v tvare diamantu, ktoré sú agresívnejšie a poskytujú lepšiu priľnavosť.
• Zakrivené vrúbky: Vytvorte zakrivené vzory, ktoré sú menej agresívne a viac dekoratívne.

Nástroj na rozdeľovanie

Definícia a základná funkcia: Upichovacie nástroje sa používajú na rezanie obrobku na určitú dĺžku. Sú nevyhnutné na vytváranie presných dĺžok a oddeľovanie dielov.

Vlastnosti:

• Jednobodové deliace nástroje: Tieto nástroje majú jednu reznú hranu a jednoducho sa používajú.
• Viacbodové deliace nástroje: Tieto nástroje majú viacero rezných hrán, čo umožňuje rýchlejšie odoberanie materiálu a hladšie rezy.
• Nastaviteľné deliace nástroje: Tie umožňujú jemné nastavenie hĺbky a šírky rezu.

3. Nástroje na vŕtanie

CNC vŕtacie nástroje sú špeciálne navrhnuté na vytváranie otvorov v obrobku.

Často sa používajú v spojení s vŕtačkou alebo frézkou, a zohrávajú kľúčovú úlohu v mnohých výrobných procesoch.

Tu sú niektoré z najbežnejších typov CNC vŕtacích nástrojov:

Stredové vŕtačky

Definícia a základná funkcia: Stredové vrtáky sa používajú na vytvorenie východiskového bodu pre operácie vŕtania.

Zabezpečujú štart vrtáka v správnej polohe, bráni vrtáku v chôdzi alebo zatúlaní mimo zamýšľaného miesta.

Vlastnosti:

• Pilotný bod: Hrot stredového vrtáka je určený na vytvorenie malého, presný pilotný otvor. Tento vodiaci otvor vedie hlavný vrták, zabezpečenie presného zarovnania.
• Viacero uhlov: Stredové vrtáky majú často viacero uhlov na rezných hranách, aby poskytli čistý a presný začiatok otvoru.
• Krátka dĺžka: Zvyčajne sú krátke a pevné, čo pomáha udržiavať presnosť a stabilitu počas počiatočnej fázy vŕtania.

Vyhadzovacie vŕtačky

Definícia a základná funkcia: Vyhadzovacie vrtáky sa používajú na vŕtanie hlbokých dier.

Na odstraňovanie triesok a chladenie obrobku používajú dvojrúrkový systém, zabezpečuje, že vrták zostane ostrý a otvor bude čistý a presný.

Vlastnosti:

• Systém dvoch rúrok: Vnútorná trubica obsahuje rezné hrany, zatiaľ čo vonkajšia rúrka poskytuje kanál pre chladiacu kvapalinu a odvod triesok.
• Vysoká účinnosť: Dvojrúrkový systém umožňuje nepretržité odstraňovanie triesok a chladenie, vďaka čomu sú ejektorové vrtáky vysoko efektívne pri vŕtaní hlbokých dier.
• Dlhá dĺžka: Vyhadzovacie vrtáky sú dostupné v dlhých dĺžkach, vďaka čomu sú vhodné na vŕtanie hlbokých otvorov do rôznych materiálov.

Twist Drills

Definícia a základná funkcia: Skrutkové vrtáky sú najbežnejším typom vrtákov, používa sa na vŕtanie na všeobecné účely.

Sú všestranné a dokážu spracovať širokú škálu materiálov, od kovov po plasty.

Vlastnosti:

• Skrutkové flauty: Skrutkovité drážky na vrtáku pomáhajú odstraňovať triesky a ochladzovať obrobok, zabezpečenie čistého a presného otvoru.
• Bodový uhol: Uhol hrotu sa mení v závislosti od vŕtaného materiálu.
  Napríklad, 118-stupňový vrcholový uhol je bežný pre vŕtanie na všeobecné účely, zatiaľ čo pre tvrdšie materiály sa používa bodový uhol 135 stupňov.
• Materiál: Skrutkové vrtáky sa bežne vyrábajú z rýchloreznej ocele (Hss), kobalt, alebo karbid, každý ponúka inú úroveň odolnosti a výkonu.

4. Brúsne nástroje

Brúsenie nástroje sú nevyhnutné v CNC obrábanie na dosiahnutie vysokej presnosti a jemných povrchových úprav.

Na odstránenie materiálu z obrobku používajú brúsny kotúč, poskytuje vysokú presnosť a hladké povrchy.

Tu sú niektoré z najbežnejších typov brúsnych nástrojov:

Plošné brúsky

Definícia a základná funkcia: Plošné brúsky sa používajú na brúsenie rovných plôch. Poskytujú hladký, vysokokvalitná povrchová úprava a sú nevyhnutné na dosiahnutie presnej rovinnosti a rovnobežnosti.

Vlastnosti:

• Brúsny kotúč: Brúsny kotúč je vyrobený z abrazívnych častíc navzájom spojených. Medzi bežné materiály patrí oxid hlinitý, karbid kremíka, a diamant.
• Recipročný stôl: Obrobok je namontovaný na vratnom stole, ktorý sa pohybuje tam a späť pod brúsnym kotúčom.
• Chladiaci systém: Aby sa zabránilo prehriatiu a odstraňovaniu triesok, používa sa chladiaci systém (kovové častice).

Valcové brúsky

Definícia a základná funkcia: Valcové brúsky sa používajú na brúsenie valcových plôch.

Sú ideálne na vytváranie presných priemerov a dĺžok a zvládnu vonkajšie aj vnútorné povrchy.

Vlastnosti:

• Rotačná pracovná hlava: Obrobok je držaný v rotačnej pracovnej hlave, ktorá otáča dielom pod brúsnym kotúčom.
• Viaceré kolesá: Niektoré valcové brúsky majú viacero kolies pre rôzne operácie, ako je hrubovanie a dokončovanie.
• Chladiaci systém: Aby sa zabránilo prehriatiu a odstraňovaniu triesok, používa sa chladiaci systém.

Bezhroté brúsky

Definícia a základná funkcia: Bezhroté brúsky sa používajú na brúsenie malých, valcové časti bez potreby stredov.

Sú efektívne a presné, vďaka čomu sú ideálne pre veľkoobjemovú výrobu.

Vlastnosti:

• Regulačné koleso: Regulačný kotúč riadi rotáciu obrobku a podáva ho do brúsneho kotúča.
• Brúsny kotúč: Brúsny kotúč odoberá materiál z obrobku.
• Čepeľ: Čepeľ podopiera obrobok medzi brúsnym kotúčom a regulačným kotúčom.

Vnútorné brúsky

Definícia a základná funkcia: Vnútorné brúsky sa používajú na brúsenie vnútorných povrchov.

Sú nevyhnutné na vytváranie presných vnútorných prvkov a dokážu zvládnuť rôzne veľkosti a hĺbky otvorov.

Vlastnosti:

• Brúsny kotúč: Brúsny kotúč je namontovaný na vretene, ktoré je možné zasunúť do obrobku.
• Nastaviteľné vreteno: Vreteno je možné nastaviť tak, aby vyhovovalo rôznym veľkostiam a hĺbke otvorov.
• Chladiaci systém: Aby sa zabránilo prehriatiu a odstraňovaniu triesok, používa sa chladiaci systém.

5. Rôzne typy materiálov používaných pri výrobe CNC obrábacích strojov

Materiály používané pri konštrukcii CNC obrábacích strojov zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri ich výkone, trvanlivosť, Účinnosť.

Každý materiál má jedinečné vlastnosti, vďaka ktorým je vhodný pre špecifické aplikácie.

Tu sú niektoré z najbežnejších materiálov používaných pri výrobe CNC obrábacích strojov:

Uhlíková oceľ

Definícia a základné vlastnosti: Uhlíková oceľ je zliatina železa a uhlíka, s obsahom uhlíka zvyčajne v rozmedzí od 0.1% do 2.1%.

Je známy svojou silou, trvanlivosť, a relatívne nízke náklady.

Vlastnosti:

• Sila: Uhlíková oceľ ponúka dobrú pevnosť v ťahu a tvrdosť, vďaka čomu je vhodný pre univerzálne nástroje.
• Tvrdosť: Je odolný voči nárazom a opotrebovaniu, vďaka čomu je odolný pri rôznych obrábacích operáciách.
• Nákladovo efektívne: Uhlíková oceľ je vo všeobecnosti lacnejšia ako iné nástrojové materiály, čo z neho robí cenovo výhodnú voľbu pre mnohé aplikácie.

Vysokorýchlostná oceľ (Hss)

Definícia a základné vlastnosti: Rýchlorezná oceľ (Hss) je typ nástrojovej ocele známy svojou schopnosťou zachovať si tvrdosť pri vysokých teplotách.

Obsahuje legujúce prvky, ako je volfrám, molybdén, chróm, a vanád, ktoré zvyšujú jeho výkon.

Vlastnosti:

• Tepelná odolnosť: HSS si dokáže zachovať svoju tvrdosť a ostrosť pri vysokých teplotách, vďaka čomu je vhodný pre vysokorýchlostné rezacie operácie.
• Tvrdosť: Je húževnatý a odolný proti odlomeniu a rozbitiu, vďaka čomu je odolný v náročných aplikáciách.
• Všestrannosť: HSS nástroje sú všestranné a možno ich použiť pre širokú škálu materiálov, vrátane kovov, plasty, a drevo.

Slinuté karbidy

Definícia a základné vlastnosti: Slinuté karbidy, tiež známy ako karbidy volfrámu,

sú kompozitné materiály pozostávajúce z jemných zŕn karbidových častíc (typicky karbid volfrámu) spájané kovovým spojivom (zvyčajne kobalt alebo nikel).

Vlastnosti:

• Odpor: Slinuté karbidy ponúkajú vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie s vysokým opotrebovaním.
• Tvrdosť: Sú mimoriadne tvrdé, schopný udržať ostrú reznú hranu aj pri vysokých rezných rýchlostiach a teplotách.
• Trvanlivosť: Slinuté karbidy sú vysoko odolné a zvládnu tvrdé materiály a náročné podmienky.

Rezanie keramiky

Definícia a základné vlastnosti: Rezná keramika sú pokročilé materiály vyrobené z keramických zlúčenín, ako je oxid hlinitý (oxid hlinitý), nitrid kremíka, a kubický nitrid bóru (CBN).

Sú známe svojou vysokou tvrdosťou a tepelnou odolnosťou.

Vlastnosti:

• Vysoká tvrdosť: Rezanie keramiky je mimoriadne ťažké, schopné udržať ostrú reznú hranu aj pri veľmi vysokých rezných rýchlostiach.
• Tepelná odolnosť: Vydržia vysoké teploty, vďaka čomu sú vhodné na vysokorýchlostné rezanie a suché obrábanie.
• Chemická inertnosť: Rezaná keramika je chemicky inertná, čo znižuje riziko chemických reakcií s materiálom obrobku.

6. Bežné povlaky používané v CNC obrábacích nástrojoch

Povlaky sa aplikujú na CNC obrábacie nástroje na zvýšenie ich výkonu, predĺžiť ich životnosť, a zlepšiť kvalitu hotového výrobku.

Tieto povlaky môžu znížiť trenie, zvýšiť tvrdosť, a poskytujú lepšiu odolnosť proti opotrebovaniu.

Tu sú niektoré z najbežnejších povlakov používaných v CNC obrábacích nástrojoch:

Nitrid titánu (TiN)

Definícia a základné vlastnosti: Nitrid titánu (TiN) je keramický materiál, ktorý sa bežne používa ako povlak rezných nástrojov. Je známy svojou zlatou farbou a vynikajúcou odolnosťou proti opotrebovaniu.

Vlastnosti:

• Odpor: TiN poskytuje vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu, predĺženie životnosti nástroja.
• Mazavosť: Znižuje trenie medzi nástrojom a obrobkom, čo vedie k hladšiemu rezu a zníženiu tvorby tepla.
• Tvrdosť: TiN má tvrdosť približne 2400-3400 HV, vďaka čomu je vhodný pre širokú škálu obrábacích operácií.

Karbonitrid titánu (TiCN)

Definícia a základné vlastnosti: Karbonitrid titánu (TiCN) je zlúčenina titánu, uhlíka, a dusík. V porovnaní s TiN ponúka lepšiu odolnosť proti opotrebeniu a vyššiu tvrdosť.

Vlastnosti:

• Vyššia tvrdosť: TiCN má tvrdosť približne 3000-3800 HV, čím je odolnejší voči opotrebovaniu.
• Lepšia mazacia schopnosť: Poskytuje lepšiu mazivosť ako TiN, zníženie trenia a tvorby tepla.
• Odpor: TiCN ponúka vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu, najmä pri vysokorýchlostných obrábacích operáciách.

Nitrid hliníka a titánu (Zlato)

Definícia a základné vlastnosti: Nitrid hliníka a titánu (Zlato) je povlak, ktorý kombinuje hliník, titán, a dusík. Je známy svojou vysokou tvrdosťou a výbornou tepelnou stabilitou.

Vlastnosti:

• Vysoká tvrdosť: AlTiN má tvrdosť približne 3500-4000 HV, čo z neho robí jeden z najtvrdších dostupných povlakov.
• Tepelná stabilita: Zachováva si svoju tvrdosť a odolnosť voči opotrebovaniu pri vysokých teplotách, vďaka čomu je vhodný na vysokorýchlostné a vysokoteplotné obrábanie.
• Oxidácia: AlTiN poskytuje vynikajúcu odolnosť proti oxidácii, zníženie rizika degradácie nástroja pri vysokých teplotách.

Uhlík podobný diamantu (DLC)

Definícia a základné vlastnosti: Uhlík podobný diamantu (DLC) je forma amorfného uhlíka, ktorá vykazuje vlastnosti podobné diamantu, ako je vysoká tvrdosť a nízke trenie.

Vlastnosti:

• Nízke trenie: DLC má veľmi nízky koeficient trenia, zníženie tvorby tepla a opotrebovania.
• Vysoká tvrdosť: DLC má tvrdosť približne 1500-5000 HV, v závislosti od konkrétnej formulácie.
• Odpor: DLC poskytuje vynikajúcu odolnosť proti korózii, vďaka čomu je vhodný na použitie v korozívnom prostredí.

Nitrid chrómu (CrN)

Definícia a základné vlastnosti: Nitrid chrómu (CrN) je ťažké, povlak odolný voči opotrebovaniu, ktorý sa často používa v aplikáciách, kde je dôležitá odolnosť proti korózii.

Vlastnosti:

• Odpor: CrN poskytuje vynikajúcu odolnosť proti korózii, vďaka čomu je vhodný na použitie v korozívnom prostredí.
• Odpor: Ponúka dobrú odolnosť proti opotrebovaniu, predĺženie životnosti nástroja.
• Nízke trenie: CrN má nízky koeficient trenia, zníženie tvorby tepla a opotrebovania.

7. Kľúčové úvahy pri výbere CNC nástrojov

Výber správnych CNC nástrojov je nevyhnutný na dosiahnutie optimálneho výkonu, účinnosť, a kvalitu vo vašich obrábacích operáciách.

Tu sú kľúčové faktory, ktoré treba mať na pamäti pri výbere CNC nástrojov:

7.1. Materiál obrobku

Úvahy:

• Druh materiálu: Rôzne materiály vyžadujú rôzne materiály a geometrie nástrojov.
  Napríklad, hliník je mäkší a môže vyžadovať iné nástroje v porovnaní s tvrdšími materiálmi, ako je titán alebo nehrdzavejúca oceľ.
• Tvrdosť a húževnatosť: Tvrdosť a húževnatosť materiálu ovplyvní výber materiálu nástroja a povlaku.
  Tvrdšie materiály môžu vyžadovať trvanlivejšie a odolnejšie nástroje.

7.2. Typ operácie

Úvahy:

• Obrábacie operácie: Rôzne operácie (otáčanie, mletie, vŕtanie, závitovanie, atď.) vyžadujú špecifické geometrie a konštrukcie nástrojov.
  Napríklad, na frézovanie sa používajú stopkové frézy, zatiaľ čo vrtáky sa používajú na vŕtanie.
• Zložitosť časti: Zložitejšie diely môžu vyžadovať špeciálne nástroje a viacosové stroje na dosiahnutie požadovaných vlastností a tolerancií.

7.3. Materiál nástroja

Úvahy:

• Vysokorýchlostná oceľ (Hss): Vhodné na všeobecné obrábanie, najmä pri nižších otáčkach a posuvoch.
• Karbid: Ponúka vyššiu tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu, vďaka čomu je vhodný na vysokorýchlostné obrábanie a tvrdšie materiály.
• Keramika: Ideálne pre vysokorýchlostné obrábanie tvrdých materiálov vďaka ich vysokej tvrdosti a tepelnej odolnosti.
• Polykryštalický diamant (PCD): Najlepšie na obrábanie neželezných materiálov, ako je hliník a meď, poskytuje vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu a nízke trenie.

7.4. Geometria nástroja

Úvahy:

• Dizajn flauty: Počet a tvar fláut (špirálový, rovno, atď.) ovplyvňujú odvod triesok a rezný výkon.
  Špirálové drážky sú bežné pre všeobecné obrábanie.
• Bodový uhol: Uhol hrotu ovplyvňuje počiatočný rez a typ obrábaného materiálu.
  Napríklad, 118-stupňový vrcholový uhol je bežný pre vŕtanie na všeobecné účely, zatiaľ čo bodový uhol 135 stupňov je lepší pre tvrdšie materiály.
• Uhol sklonu: Uhol čela ovplyvňuje reznú silu a tvorbu triesok.
  Pozitívne uhly čela znižujú rezné sily a zlepšujú odvod triesok, zatiaľ čo záporné uhly čela zvyšujú pevnosť a stabilitu nástroja.

7.5. Povrchová úprava nástrojov

Úvahy:

• Nitrid titánu (TiN): Poskytuje dobrú odolnosť proti opotrebovaniu a nízke trenie, vhodné na všeobecné obrábanie.
• Karbonitrid titánu (TiCN): Ponúka vyššiu tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu, vhodné pre vysokorýchlostné obrábanie.
• Nitrid hliníka a titánu (Zlato): Poskytuje vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu a tepelnú stabilitu, vhodné pre vysokoteplotné a vysokorýchlostné obrábanie.
• Uhlík podobný diamantu (DLC): Ponúka nízke trenie a vysokú odolnosť proti opotrebovaniu, vhodné na presné obrábanie a obrábanie neželezných materiálov.
• Nitrid chrómu (CrN): Poskytuje dobrú odolnosť proti opotrebovaniu a korózii, vhodné na obrábanie v korozívnom prostredí.

7.6. Priemer a dĺžka nástroja

Úvahy:

• Priemer: Priemer nástroja by mal zodpovedať veľkosti obrábaného prvku. Väčšie priemery sú vo všeobecnosti tuhšie a znesú vyššie zaťaženie.
• Dĺžka: Dĺžka nástroja ovplyvňuje jeho tuhosť a stabilitu. Dlhšie nástroje sú náchylnejšie na deformáciu a vibrácie, čo môže ovplyvniť presnosť a životnosť nástroja.

7.7. Držiak nástrojov a upínací systém

Úvahy:

• Typ držiaka nástroja: Rôzne držiaky (shrink fit, hydraulický, mechanický) ponúkajú rôzne úrovne presnosti a sily držania. Zmršťovacie držiaky, napríklad, poskytujú vysokú presnosť a tuhosť.
• Upínací systém: Upínací systém by mal bezpečne držať nástroj na mieste, aby bola zabezpečená stabilita a presnosť počas obrábania.

7.8. Systém dodávky chladiacej kvapaliny

Úvahy:

• Vnútorná chladiaca kvapalina: Nástroje s vnútorným prívodom chladiacej kvapaliny môžu zlepšiť odvod triesok a znížiť teplo, predĺženie životnosti nástroja a zlepšenie povrchovej úpravy.
• Vonkajšia chladiaca kvapalina: Vonkajšie chladiace systémy sú jednoduchšie, ale nemusia byť také účinné pri vŕtaní hlbokých dier alebo vysokorýchlostnom obrábaní.

7.9. Náklady a rozpočet

Úvahy:

• Počiatočné náklady: Počiatočné náklady na nástroje, vrátane akýchkoľvek špeciálnych náterov alebo materiálov.
• Prevádzkové náklady: Priebežné náklady, ako je výmena, údržba, a prestoje.
• Návratnosť investície (ROI): Vyhodnoťte potenciálnu návratnosť investícií zvážením faktorov, ako je zvýšená produktivita, skrátené časy cyklov, a zlepšená kvalita.

8. Inovácie v CNC nástrojoch

Oblasť CNC obrábania sa neustále vyvíja, poháňané pokrokom v materiáloch, povlaky, a dizajnové technológie.

Cieľom týchto inovácií je zlepšiť výkon nástroja, predĺžiť životnosť nástroja, zvýšiť presnosť, a zvýšiť produktivitu.

Tu sú niektoré z kľúčových inovácií CNC nástrojov:

8.1. Pokročilé nátery

Nano-štruktúrované nátery:

• Opis: Nanoštruktúrované povlaky pozostávajú z vrstiev alebo častíc v nanometrovej škále, poskytuje vylepšené vlastnosti na molekulárnej úrovni.
• Prínosy: Zvýšená tvrdosť, zlepšená priľnavosť, a lepšia odolnosť proti opotrebovaniu a korózii.

Uhlík podobný diamantu (DLC) Povlaky:

• Opis: Povlaky DLC napodobňujú vlastnosti diamantu, ponúka extrémne vysokú tvrdosť a nízke trenie.
• Prínosy: Znížené trenie, zlepšená odolnosť proti opotrebovaniu, a lepší výkon pri vysokorýchlostnom obrábaní a presných aplikáciách.

8.2. Nové materiály nástrojov

Kubický nitrid bóru (CBN):

• Opis: CBN je po diamante jedným z najtvrdších materiálov, vďaka tomu je ideálny na obrábanie extrémne tvrdých materiálov.
• Prínosy: Vynikajúca odolnosť proti opotrebovaniu, vysoká tepelná stabilita, a vhodnosť na obrábanie kalených ocelí a superzliatin.

Polykryštalický diamant (PCD):

• Opis: PCD nástroje sú vyrobené zo syntetických diamantových častíc spojených dohromady, poskytuje výnimočnú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu.
• Prínosy: Ideálne na obrábanie neželezných materiálov ako hliník a meď, znížené opotrebovanie nástroja, a zlepšená povrchová úprava.

8.3. Inteligentné nástroje a senzory

Priebežné monitorovanie:

• Opis: Inteligentné nástroje vybavené snímačmi dokážu monitorovať opotrebovanie nástrojov, rezné sily, a teplotu v reálnom čase.
• Prínosy: Včasné odhalenie problémov, optimalizované používanie nástroja, a znížené prestoje.

Adaptívne riadiace systémy:

• Opis: Adaptívne riadiace systémy upravujú parametre obrábania (rýchlosť, rýchlosť posuvu, hĺbka rezu) na základe údajov zo senzorov v reálnom čase.
• Prínosy: Vylepšená presnosť, znížené opotrebovanie nástroja, a lepšiu povrchovú úpravu.

8.4. Technológia digitálneho dvojčaťa

Virtuálna simulácia:

• Opis: Technológia digitálneho dvojčaťa vytvára virtuálnu repliku procesu obrábania, čo umožňuje simuláciu a optimalizáciu pred skutočným obrábaním.
• Prínosy: Znížený čas nastavenia, zlepšená presnosť, a schopnosť testovať rôzne nástroje a stratégie obrábania bez fyzických prototypov.

9. Záver

CNC obrábacie stroje zmenili výrobné prostredie, ponúka bezkonkurenčnú presnosť a efektivitu.

Či už ste skúsený strojník alebo nováčik v odbore, mať dôkladné pochopenie rôznych typov CNC obrábacích strojov a ich aplikácií je rozhodujúce.

Výberom správnych nástrojov pre vaše špecifické potreby, môžete zabezpečiť, že vaše projekty budú dokončené podľa najvyšších štandardov kvality a výkonu.