Ferramenta CNC

Ferramenta CNCDescrição e apresentação:

Ferramenta CNCÉ uma ferramenta de corte especializada usada em máquinas-ferramentas CNC, como centros de usinagem CNC, torneios e fresadoras. Eles são um dos elementos fundamentais para a alta precisão, eficiência, alta automação e processamento flexível na fabricação moderna.

Características principais (diferentes das ferramentas comuns):

Alta precisão: A precisão geométrica e a precisão dimensional são exigidas para garantir a precisão das peças de usinagem.

Alta rigidez: pode suportar a força de corte e vibração de alta velocidade e grande alimentação para manter o processamento estável.

Alta resistência ao desgaste / longa vida útil: o uso de materiais de alto desempenho (como ligas duras, cerâmica, CBN, PCD) e tecnologias avançadas de revestimento mantém-se afiado em condições de corte difíceis, reduz a frequência de troca de ferramentas e aumenta a eficiência.

Bom desempenho de desgaste de pedaços: projete com uma ranura ou canal de desgaste de pedaços razoáveis ​​para garantir que os pedaços sejam eliminados suavemente e evite enrolar a ferramenta ou arranhar a superfície da peça de trabalho.

Bom equilíbrio dinâmico: especialmente ferramentas rotativas de alta velocidade (como fresas, brocas) devem passar por rigorosos testes de equilíbrio dinâmico para evitar vibrações durante a rotação de alta velocidade que afetem a qualidade de usinagem e a vida útil da ferramenta.

Padronização e modularidade: padronização de peças (como BT, HSK, CAT, CAPTO) e interfaces para facilitar a troca rápida de ferramentas e gerenciamento de ferramentas. O design modular (punho + barra + cabeça) aumenta a flexibilidade e a economia.

Previsibilidade e consistência: desempenho de alta qualidade e vida útil relativamente estável e controlável, facilitando a definição de processos de processamento e ciclos de manutenção previstos.

2. Principais categorias:

Dividir por modo de processamento:

Ferramenta de torneio: para torneio CNC / centro de torneio, para processar peças de corpo rotativo. Inclui faca redonda externa, faca furada interna, faca de corte, faca de corte, faca roscada, faca de moldagem, etc.

Ferramenta de fresamento: para o centro de usinagem / fresadora, para a usinagem de planos, contornos, cavidades, furos, etc. Vários tipos:

Fresadora vertical: cilindro, cabeça esférica, nariz redondo, para fresamento lateral, fresamento de contorno, fresamento de modelagem.

Fresadora superficial: grande diâmetro para planos de fresagem eficientes.

Fresadora de ranura: Fresadora de ranura tipo T, fresadora de ranura chave.

Fresadora angular: processamento inclinado, ângulo invertido.

Fresadora de moldagem: usinagem de formas específicas.

Ferramentas de usinagem de furos: brocas (brocas, brocas centrais, brocas profundas), articulações, brocas de pinça (fundo plano, ângulo invertido), cones (rosca).

Ferramenta de perfuração: Acabar os furos para obter alta precisão dimensional e nitidez de superfície.

Ferramentas de usinagem de engrenagens: lâminas de rolo, lâminas de inserção, etc. (geralmente em máquinas de engrenagens específicas, mas algumas CNC também podem ser feitas).

Ferramentas de rosca: Ferramentas roscadas, cones, fresadoras roscadas.

Por estrutura:

Ferramenta integral: toda a ferramenta é feita de um único material (por exemplo, fresadora vertical de liga dura integral, broca). Boa rigidez, alta precisão, muitas vezes usado para pequenos diâmetros ou acabamento.

Ferramenta de solda: A lâmina de liga dura é soldada em um corpo de aço. Custo mais baixo, mas precisão e rigidez ligeiramente inferior ao estilo integral.

Ferramenta de pinça/rotativa: a forma mais comum atualmente. Instalar lâminas de carburo (ou outros materiais) substituíveis no corpo da faca. As lâminas geralmente têm várias lâminas de corte e podem ser rapidamente substituídas ou substituídas por novas lâminas após o desgaste ou queda de uma lâmina**, aumentando significativamente a eficiência e reduzindo custos. Esta é a chave para a alta eficiência do processamento CNC.

Ferramenta modular: composta por uma combinação de módulos padronizados (alça de ferramenta, barra de extensão, caixa de redução de diâmetro, cabeça de ferramenta), com alta adaptabilidade e fácil gerenciamento de estoque.

Por material da ferramenta:

Aço de alta velocidade: boa resistência, preço baixo, mas dureza, resistência ao desgaste, resistência ao calor relativamente pobre. É usado principalmente para ferramentas de formas complexas ou usinagem de baixa velocidade.

Liga dura: ampla aplicação. É sinterizado por WC (carboneto de tungstênio) e Co (cobalto) em pó. Alta dureza, resistência ao desgaste e boa resistência ao calor. Ao ajustar o tamanho das partículas do WC e o conteúdo de Co, pode ser dividido em diferentes marcas (por exemplo, classe K / classe P / classe M) para adaptar-se a diferentes materiais de peça de trabalho.

Cerâmica: dureza, resistência ao desgaste, boa resistência ao calor (> 1200 ° C), boa estabilidade química. Adequado para processamento de alta velocidade de aço endurecido, ferro fundido, ligas de alta temperatura, etc. Mas é frágil e mal resistente ao impacto.

Nitreto de boro cúbico: a dureza é segunda apenas ao diamante e a estabilidade térmica é boa (> 1400 ° C). ** Usado principalmente para processar metais negros de alta dureza (> 45 HRC) **, como aço endurecido, ferro fundido duro a frio, aço de alta velocidade, etc. Efeito e eficiência de processamento são muito melhores do que as ligas duras e cerâmicas.

Diamante cristalino: a maior dureza, boa resistência ao desgaste e boa condutividade térmica. O processamento principal de metais não ferrosos (alumínio, cobre e suas ligas) e materiais não metálicos (compostos, grafito, cerâmica), com alta eficiência e longa vida útil. Não é aplicável ao processamento de metais ferrosos (reações químicas).

Por revestimento (aplicado a ligas duras, lâminas/ferramentas HSS):

1: TiN (nitreto de titânio): amarelo dourado, boa versatilidade, melhorar a resistência ao desgaste.

2: TiCN (nitreto de titânio): cinzento azul, dureza, resistência ao desgaste superior ao TiN.

3: TiAlN (nitrogênio alumineto de titânio): cinza violeta, boa resistência à oxidação a altas temperaturas (até 800 ° C ou mais), adequado para corte seco ou semi-seco de alta velocidade.

4: AlTiN (titanetero de alumínio nitrogênico): preto ou roxo escuro, maior teor de Al, melhor resistência à oxidação a altas temperaturas (> 900 ° C), maior dureza.

5: CrN (nitreto de cromo): cinzento prateado, baixo fator de atrito, boa resistência à adesão, comumente usado para processar materiais viscosos (como aço inoxidável, liga de titânio, liga de alumínio).

6: DLC (revestimento tipo diamante): coeficiente de atrito extremamente baixo, alta dureza, boa resistência à adesão, adequado para o processamento de metais não ferrosos, grafito e materiais compostos.

Revestimento composto de camadas múltiplas: combina várias vantagens de revestimento para um melhor desempenho.

Fatores-chave para a seleção:

Material da peça de trabalho: é a primeira base para a seleção, determinando o material da ferramenta e o tipo de revestimento (como o revestimento de liga dura / TiAlN do tipo P do aço de processamento); O alumínio de processamento é selecionado em liga dura K / sem revestimento ou DLC).

Tipo de usinagem / processo: usinagem grosseira, acabamento, ranura, perfuração, fixação de rosca, círculo externo, furação, etc., determina o tipo de ferramenta e o ângulo geométrico.

Requisitos de processamento: precisão dimensional, tolerância de forma, requisitos de rugosidade da superfície.

Condições da máquina-ferramenta: potência da máquina-ferramenta, rigidez, velocidade máxima de rotação, tipo de alça de ferramenta (BT / HSK, etc.), modo de arrefecimento (corte seco / húmido / lubrificação mínima).

Parâmetros de corte: velocidade de corte esperada, velocidade de alimentação, profundidade de corte.

Custo e eficiência: Procure uma maior taxa de remoção de metais e um menor custo individual (considerando o preço da ferramenta, a vida útil e o tempo de usinagem).

4. Perguntas frequentes:

Desgaste da ferramenta: desgaste da superfície da faca traseira, desgaste do dente lunar, desgaste da fronteira, etc. É necessário escolher razoavelmente o material da ferramenta, o revestimento, os parâmetros de corte e o líquido de refrigeração.

Fragmentação / quebra da ferramenta: muitas vezes causada por carga de impacto, vibração, rigidez insuficiente de fixação e parâmetros de corte inadequados.

Vibração: Afeta a qualidade da superfície e a vida útil da ferramenta. É necessário otimizar a suspensão da ferramenta, aumentar a rigidez, ajustar os parâmetros de corte e usar a alça de redução de vibração.

* Psoriatoma: ocorre facilmente durante o processamento de materiais viscosos ou a baixa velocidade. Aumentar a velocidade de corte, usar bordas afiadas e escolher o revestimento/refrigerante adequado.

* Destruição de pedaços: causando arranhos na peça de trabalho ou enrolamento da ferramenta. Otimizar o design da caixa de corte, parâmetros de corte, força hidráulica de resfriamento e fluxo.

5. Tendências

* Materiais e revestimentos de maior desempenho: por exemplo, fibra dura de grãos ultrafinos / nanogrãos, novos materiais de cerâmica / CBN / PCD, revestimentos multicamadas / nanoestruturais mais resistentes ao desgaste e às altas temperaturas.

* Ferramentas inteligentes: sensores integrados (força, temperatura, vibração, monitoramento do desgaste) para monitoramento do processo de usinagem, previsão do estado da ferramenta e controle adaptativo.

Dedicação e personalização: desenvolvimento de ferramentas altamente otimizadas para materiais específicos e processos específicos.

* A manufatura verde promove o corte a seco e a tecnologia de lubrificação em traços para reduzir o uso de refrigerante; Desenvolver ferramentas com maior vida útil e reduzir o consumo de recursos.

Gestão digital e inteligente: o sistema de gerenciamento de ferramentas é integrado ao MES/ERP para gerenciar todo o ciclo de vida da ferramenta (aquisição, inventário, preparação, uso, reparação, descarte).