Краткое сравнение станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ — чрезвычайно универсальное оборудование, в значительной степени благодаря набору режущих инструментов, которые они могут использовать. От концевых фрез до резьбовых фрез — для каждой операции найдется подходящий инструмент, позволяющий станку с ЧПУ выполнять различные надрезы и надрезы в заготовке.

Знакомство с этими режущими инструментами — отличный способ понять обработку на станках с ЧПУ в целом. А лучшее понимание механической обработки поможет вам проектировать детали, которые лучше подходят для производственного процесса.

В этой статье рассматриваются некоторые из наиболее широко используемых режущих инструментов для станков с ЧПУ, хотя помимо рассмотренных существует гораздо больше.

Основные сведения об инструментах для резки

Режущий инструмент — это устройство, используемое для удаления материала из твердого блока материала. Он крепится к шпинделю станка с ЧПУ, который следует компьютерным инструкциям и направляет режущий инструмент туда, куда ему нужно.

Режущие инструменты удаляют материал с заготовки в процессе деформации сдвига. То есть острый инструмент вращается с высокой скоростью и срезает с заготовки множество мельчайших стружек, которые затем выбрасываются в сторону от заготовки. Некоторые инструменты соприкасаются с заготовкой только в одной точке, тогда как другие, например концевые фрезы, касаются материала во многих точках.

Большинство режущих инструментов для станков с ЧПУ имеют несколько канавок. , которые представляют собой спиральные канавки, проходящие по внешней стороне инструмента. Канавки можно рассматривать как впадины режущего инструмента, а зубья , острые гребни между каждой флейтой, являются ее пиками. Стружка, срезанная с заготовки, спускается по канавкам по мере ее выброса.

Идеальное количество канавок на режущем инструменте зависит от материала заготовки. Инструмент с меньшим количеством канавок предпочтительнее для мягких материалов, так как увеличенная ширина канавки означает, что может быть удалена более крупная стружка. Большее количество канавок может увеличить скорость и подходит для более твердых материалов, но может привести к заклиниванию стружки, поскольку каждая канавка уже.

Тип режущего инструмента влияет на размер стружки, снимаемой с заготовки, а также на скорость вращения шпинделя и скорость подачи.

Материалы для режущих инструментов

Чтобы прорезать твердую заготовку, режущие инструменты должны быть изготовлены из более твердого материала, чем материал заготовки. А поскольку обработка на станках с ЧПУ регулярно используется для создания деталей из очень твердых материалов, это ограничивает количество доступных материалов для режущего инструмента.

Общие материалы режущего инструмента включают:

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь — доступный стальной сплав, содержащий 0,6–1,5 % углерода, а также кремний и марганец.

Быстрорежущая сталь

Более дорогая быстрорежущая сталь тверже и прочнее углеродистой стали благодаря смеси хрома, вольфрама и молибдена.

Карбид

Твердосплавные инструменты, обычно спеченные с другим металлом, например титаном, обладают износостойкостью и термостойкостью, обеспечивая превосходную чистоту поверхности.

Керамика

Используемые для резки суперсплавов, чугуна и других прочных материалов, керамические инструменты устойчивы к коррозии и нагреву.

Покрытия режущего инструмента

Функция режущего инструмента зависит от его формы и материала, но также может быть скорректирована с помощью покрытия поверх основного материала.

Эти покрытия могут сделать инструменты более твердыми, увеличить срок их службы или позволить им резать на более высоких скоростях без ущерба для детали.

Общие покрытия режущего инструмента включают:

Нитрид титана (TiN)

TiN — покрытие общего назначения с высокой температурой окисления, повышающее твердость режущего инструмента.

Карбонитрид титана (TiCN)

TiCN придает поверхности режущего инструмента смазывающую способность и твердость.

Нитрид титана Super-life (Al-TiN)

Al-TiN повышает термостойкость твердосплавных режущих инструментов, особенно при минимальном использовании охлаждающей жидкости.

Алмаз

Алмаз обеспечивает высокоэффективное покрытие для резки абразивных материалов.

Нитрид хрома (CrN)

CrN придает режущим инструментам коррозионную стойкость и твердость.

1. Концевая фреза

Концевая фреза является наиболее широко используемым инструментом для вертикальной обработки с ЧПУ. С режущими зубьями на одном конце и по бокам концевые фрезы могут снимать большие объемы материала за короткий промежуток времени.

Концевые фрезы бывают разных форм. У некоторых есть только одна флейта, а у некоторых их может быть до восьми или даже больше. (Однако после четырех канавок удаление стружки может стать проблемой.)

Типы концевых фрез включают:

• Плоский:инструмент общего назначения с плоской поверхностью, подходящий для 2D-элементов.
• Сферический наконечник:инструмент с шаровидным концом, который подходит для трехмерных контуров и кривых.
• Бычий нос:инструмент с плоским дном и закругленным углом, подходящий для скругления и черновой обработки

2. Черновая концевая фреза

Черновая концевая фреза — это тип концевой фрезы, используемый для удаления большего количества материала с меньшей точностью, чем стандартная концевая фреза.

Инструмент имеет зазубренные зубья, которые удаляют большие участки материала, но оставляют на детали шероховатую поверхность. Образуется мелкая стружка, которую легко очистить.

3. Торцевая фреза

Торцевые фрезы состоят из цельного корпуса со сменными режущими пластинами, обычно изготовленными из твердого сплава. Они используются для создания плоских участков на заготовке, часто до того, как другой тип фрезы используется для создания деталей.

Поскольку режущие кромки торцевых фрез находятся по бокам, резку необходимо производить горизонтально.

Однако торцевые фрезы могут быть более рентабельными, чем другие режущие инструменты, поскольку изменение профиля резания может быть достигнуто путем замены небольших режущих пластин, а не всего инструмента.

4. Резак для мух

Фрезы состоят из одной или двух насадок, содержащихся в твердом корпусе. Наконечники фрезы делают широкие неглубокие надрезы, обеспечивая гладкую поверхность.

Чаще встречаются фрезы с одной насадкой, но те, что с двумя насадками, иногда называемые «налетными стержнями», обеспечивают больший размах.

Менее дорогие, чем торцевые фрезы, фрезы, тем не менее, могут использоваться для аналогичных целей.

5. Резьбовая фреза

Многие инженеры предпочитают нарезать резьбу с помощью метчиков, но резьбу также можно нарезать на станке с ЧПУ, оснащенном резьбой мельница

Резьбовые фрезы могут нарезать внутреннюю или внешнюю резьбу и могут лучше, чем метчики, просверливать очень твердые металлы или асимметричные детали.

6. Сверло

Станки с ЧПУ могут быть оснащены различными сверлами для различных операций резки. Сверла имеют одну или несколько канавок и коническое режущее острие.

Сверла, используемые при обработке с ЧПУ, включают:

• Спиральное сверло:используется для проделывания отверстий в заготовке.
• Центровое сверло:используется для точного определения отверстия перед сверлением.
• Эжекторное сверло:используется для глубокого сверления

7. Развертка

Развертки используются для расширения существующих отверстий в заготовке, обеспечивая точный диаметр отверстия и отличное качество поверхности.

Развертки могут создавать отверстия с гораздо более жесткими допусками, чем другие режущие инструменты.

8. Полая мельница

Полые фрезы представляют собой трубчатые режущие инструменты, похожие на перевернутые концевые фрезы. Их режущие кромки находятся внутри формы трубы, и их можно использовать для создания таких фигур, как точки и радиусы.

9. Боковой резак

Бокорезы имеют зубья как по бокам, так и по окружности и подходят для несбалансированных резов.

Эти режущие инструменты можно использовать для прорезания пазов и канавок с высокой скоростью подачи. Их зубы могут быть прямыми или расположенными в шахматном порядке.

10. Зуборез

Фрезерные станки с ЧПУ иногда используются для создания металлических шестерен для обрабатывающей промышленности. Для изготовления этих шестерен можно использовать специальные зуборезные инструменты.

Для нарезания зубчатых колес иногда требуется специальный фрезерный станок, известный как зубофрезерный станок.

11. Слябовая мельница

Фрезы для плит или плоские фрезы используются для фрезерования плоских поверхностей, обычно при этом целевая поверхность устанавливается параллельно столу станка.

Эти режущие инструменты не имеют боковых зубьев и могут использоваться для обычных или тяжелых операций обработки.

3ERP предоставляет профессиональные услуги по обработке с ЧПУ для создания прототипов и производственных нужд. Свяжитесь с нами, чтобы быстро узнать цену <я>.