Hur väljer man lämpligt verktyg för graverings- och fräsningsbearbetningscenter enligt bearbetningsmaterialet?

I modern tillverkning, Graverings- och fräsningscenter är en av de viktiga utrustningarna för högprecisionsbearbetning. Valet av verktyg har en avgörande inverkan på bearbetningseffekten och produktionseffektiviteten, särskilt när bearbetningsmaterialen är olika, är det särskilt viktigt att välja rätt verktyg. Rätt verktyg kan inte bara förbättra bearbetningsnoggrannheten, utan också förlänga verktygets livslängd, förbättra produktionseffektiviteten och minska felfrekvensen under bearbetningen. Därefter kommer vi att diskutera i detalj hur man väljer rätt verktyg enligt olika bearbetningsmaterial.

1. Förstå egenskaperna hos bearbetningsmaterial
Olika material har olika fysikaliska och kemiska egenskaper under bearbetning, så när man väljer verktyg måste faktorer som materialhårdhet, hållfasthet, seghet, värmeledningsförmåga, korrosionsbeständighet och ytråhet beaktas. Följande är egenskaperna hos flera vanliga material:

Metallmaterial: såsom aluminium, stål, titanlegering, rostfritt stål, etc., kräver vanligtvis högre skärkraft och termisk stabilitet.
Plast och kompositmaterial: har lägre hårdhet och bättre bearbetbarhet, men är benägna att skära värmeackumulering.
Trä och mjuka material: Dessa material är relativt mjuka och kan generera större skärkrafter vid skärning, så vid val av verktyg bör man vara uppmärksam på skärhastighet och verktygsform.
Keramik och hårdmetall: Dessa material är mycket hårda och kräver vanligtvis mycket slitstarka verktygsmaterial för att hantera dem.
2. Välj verktyg efter materialhårdhet
Hårdheten på verktyget är ett av de viktiga urvalskriterierna, speciellt vid bearbetning av material med högre hårdhet bör verktygets hårdhet vara högre än hårdheten på arbetsstyckets material för att undvika för tidigt slitage av verktyget.

Mjuka metaller som aluminiumlegeringar och kopparlegeringar: För dessa material kan verktyg i höghastighetstål (HSS) eller hårdmetallverktyg användas. Dessa material är relativt lätta att skära och verktygen behöver inte vara för hårda. Hårdmetallverktyg kan förbättra produktionseffektiviteten samtidigt som de säkerställer verktygens hållbarhet.

Metaller med medelhårdhet som stål, rostfritt stål och titanlegeringar: Vid bearbetning av dessa material krävs vanligtvis belagda hårdmetallverktyg som titannitrid (TiN) eller aluminiumnitrid (AlTiN) för att öka slitstyrkan och termisk stabilitet hos verktyg. **CVD (kemisk ångavsättning) eller PVD (fysisk ångavsättning)** beläggningar kan effektivt förlänga verktygets livslängd och minska verktygets glödgning orsakad av hög temperatur.

Metaller med hög hårdhet (som verktygsstål, härdat stål, titanlegering): För dessa höghårda material måste du välja verktyg med högre hårdhet och högre slitstyrka, såsom PCD-verktyg (polykristallina diamanter) eller CBN (kubisk bornitrid) ) verktyg. Dessa verktyg kan förbli skarpa vid bearbetning av material med hög hårdhet, minska skärkrafterna och därmed förlänga verktygets livslängd.

3. Välj verktygsform enligt materialets skäregenskaper
Verktygets form bestämmer skärmetoden och fördelningen av skärkrafterna under skärprocessen. Olika material har olika krav på verktygsform:

Mjuka metaller som aluminium och koppar: Mjuka metaller använder i allmänhet verktyg med hög spiralvinkel, eftersom en större spiralvinkel kan minska friktionen under skärning och förbättra skäreffektiviteten. Verktygets spånvinkel bör vara lämpligt större för att säkerställa lägre skärkrafter och mindre skärvärme.

Rostfritt stål och titanlegering: Dessa material genererar ofta större skärvärme, och du måste välja rätvinkliga verktyg eller verktyg med låg helixvinkel för att minska genereringen av skärvärme. Dessutom kräver skäreggen på verktyget vanligtvis större slitstyrka och stabilitet, så dubbel- eller flereggade verktyg används för att förbättra skärstabiliteten och minska vibrationerna.

Plast och kompositmaterial: Vid bearbetning av dessa material väljs ofta verktyg av volframstål eller hårdmetallverktyg. Formen på verktyget är huvudsakligen rätvinkliga verktyg för att minimera skärkraften och temperaturackumuleringen under skärning och undvika deformation eller smältning av materialet.

4. Val av verktygsbeläggning
Valet av verktygsbeläggning kan avsevärt förbättra verktygets slitstyrka och värmebeständighet. För olika bearbetningsmaterial kan lämplig beläggning effektivt förbättra bearbetningseffektiviteten och livslängden.

Mjuka metaller som aluminium och kopparlegeringar: TiN (titaniumnitrid) belagda verktyg kan väljas. Denna beläggning kan förbättra verktygets hårdhet och slitstyrka, samtidigt som den minskar friktionen mellan verktyget och materialet.

Rostfritt stål, titanlegering och andra svårbearbetade material: Det är lämpligt att välja AlTiN (aluminiumtitaniumnitrid) belagda verktyg. Denna beläggning tål höga temperaturer, anpassar sig till behoven av höga skärtemperaturer och höga skärkrafter, minskar verktygsslitage och säkerställer precision.

Material med hög hårdhet som hårdmetall och keramik: **PVD (physical vapor deposition)** belagda verktyg kan väljas. Denna beläggning har god termisk stabilitet och slitstyrka och är lämplig för precisionsbearbetning av material med hög hårdhet.

5. Andra faktorer att notera
Skärhastighet och matningshastighet: Olika material har olika krav på skärhastighet och matningshastighet. Vid bearbetning av mjuka metaller såsom aluminiumlegeringar och kopparlegeringar kan högre skärhastigheter och matningshastigheter användas, medan vid bearbetning av hårdmetall och keramik krävs vanligtvis lägre skärhastigheter och matningshastigheter för att minska överdriven värmeackumulering och verktyg bära.

Användning av kylvätska: Vid bearbetning av högtemperaturmaterial (som titanlegeringar och rostfritt stål) kan användningen av kylvätska effektivt minska bearbetningstemperaturen, minska verktygsslitage och materialdeformation. Rimligt urval av kylningsmetoder kan förbättra bearbetningskvaliteten och verktygets livslängd.