ابزار CNC چیست؟
ترکیبی از تجهیزات پردازش پیشرفته و ابزارهای برش CNC با کارایی بالا می تواند عملکرد مناسب خود را کاملاً بازی کند و به مزایای اقتصادی خوبی دست یابد.با توسعه سریع مواد ابزار برش، مواد مختلف ابزار برش جدید خواص فیزیکی، مکانیکی و عملکرد برش خود را تا حد زیادی بهبود بخشیده اند و دامنه کاربرد آنها نیز همچنان در حال گسترش است.
ترکیب ساختاری ابزارهای CNC؟
ابزارهای CNC (کنترل عددی کامپیوتری) ماشین ابزارهایی هستند که با دستورات برنامه ریزی شده کدگذاری شده روی یک رسانه ذخیره سازی مانند رایانه کار می کنند.این ابزارها از یک سیستم کنترل شده توسط کامپیوتر برای انجام عملیات ماشینکاری دقیق مانند برش، سوراخ کاری، فرز و شکل دهی استفاده می کنند.این ابزارها در فرآیندهای تولید به ویژه در صنایعی مانند هوافضا، خودروسازی، پزشکی و فلزکاری استفاده می شوند.
ابزار CNC شامل طیف وسیعی از ماشین آلات، مانندفرز CNCماشین آلات، CNCفرآیند تراشکاری، روترهای CNC، برش پلاسما CNC و برش لیزری CNC.این ابزارها با حرکت دادن یک ابزار برش یا قطعه کار در سه یا چند محور با استفاده از کنترل عددی کامپیوتری عمل می کنند.
ابزارهای CNC به دلیل دقت، دقت و تکرارپذیری معروف هستند که آنها را برای ساخت قطعات و اجزای پیچیده با تلورانس بسیار ایده آل می کند.آنها همچنین قادر به تولید محصولات با کیفیت بالا با سرعت بیشتری نسبت به ماشین های دستی سنتی هستند که به افزایش بهره وری و کارایی در تولید کمک می کند.
مواد ابزار CNC چه ویژگی های اساسی باید داشته باشند؟
1. سختی: مواد ابزار CNC باید به اندازه کافی سخت باشند تا در طول فرآیند ماشینکاری در برابر سایش مقاومت کنند.
2. چقرمگی: مواد ابزار CNC باید به اندازه کافی سخت باشند تا در برابر ضربه و ضربه مقاومت کنند.
3. مقاومت در برابر حرارت: مواد ابزار CNC باید قادر به مقاومت در برابر دماهای بالا تولید شده در طول فرآیند ماشینکاری بدون از دست دادن استحکام یا دوام خود باشند.
4. مقاومت در برابر سایش: مواد ابزار CNC باید در برابر سایش ناشی از تماس با قطعه کار مقاوم باشند.
5. پایداری شیمیایی: مواد ابزار CNC باید از نظر شیمیایی پایدار باشند تا از خوردگی و سایر اشکال آسیب شیمیایی جلوگیری شود.
6. ماشین کاری: مواد ابزار CNC باید به راحتی ماشین کاری شوند و به شکل دلخواه در بیایند.
7. مقرون به صرفه بودن: مواد ابزار CNC با توجه به عملکرد و طول عمر آنها باید مقرون به صرفه و مقرون به صرفه باشند.
انواع، خواص، ویژگی ها و کاربردهای مواد ابزار برش
هر نوع ماده دارای خواص، ویژگی ها و کاربردهای منحصر به فرد خود است.در اینجا برخی از مواد رایج ابزار برش به همراه خواص و کاربردهای آنها آورده شده است:
1. فولاد پرسرعت (HSS):
HSS یک ماده ابزار برش معمولی است که از ترکیبی از فولاد، تنگستن، مولیبدن و سایر عناصر ساخته شده است.این به دلیل سختی بالا، مقاومت در برابر سایش و چقرمگی شناخته شده است که آن را برای ماشینکاری طیف گسترده ای از مواد از جمله فولاد، آلیاژ آلومینیوم و پلاستیک مناسب می کند.
2. کاربید:
کاربید یک ماده کامپوزیتی است که از مخلوطی از ذرات کاربید تنگستن و یک چسب فلزی مانند کبالت ساخته شده است.این به دلیل سختی استثنایی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر حرارت شناخته شده است که آن را برای ماشینکاری مواد سخت مانند فولاد ضد زنگ، چدن و آلیاژهای با دمای بالا ایده آل می کند.
3. سرامیک:
ابزارهای برش سرامیک از انواع مواد سرامیکی مانند اکسید آلومینیوم، نیترید سیلیکون و زیرکونیا ساخته می شوند.آنها به دلیل سختی بالا، مقاومت در برابر سایش و پایداری شیمیایی شناخته شده اند و برای ماشینکاری مواد سخت و ساینده مانند سرامیک ها، کامپوزیت ها و سوپرآلیاژها مناسب هستند.
4. نیترید بور مکعبی (CBN):
CBN یک ماده مصنوعی ساخته شده از کریستال های مکعبی نیترید بور است.این به دلیل سختی استثنایی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر حرارت شناخته شده است، که آن را برای ماشینکاری فولادهای سخت شده و سایر موادی که ماشینکاری با استفاده از سایر مواد ابزار برش دشوار است، مناسب می کند.
5. الماس:
ابزارهای برش الماس از الماس طبیعی یا مصنوعی ساخته می شوند.آنها به دلیل سختی استثنایی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر حرارت شناخته شده اند و برای ماشینکاری فلزات غیر آهنی، کامپوزیت ها و سایر مواد سخت و ساینده مناسب هستند.
همچنین نوع خاصی از ابزار به نام ابزار پوشش داده شده وجود دارد.
عموماً از مواد فوق به عنوان پوشش استفاده می شود و در ماشین آلات CNC کاربرد فراوانی دارد.
ابزار روکش دار ابزاری است که لایه نازکی از مواد روی سطح آن اعمال می شود تا عملکرد آن را بهبود بخشد و طول عمر آن را افزایش دهد.مواد پوشش بر اساس کاربرد مورد نظر ابزار انتخاب می شود و مواد پوشش رایج عبارتند از نیترید تیتانیوم (TiN)، کربنی تیتانیوم (TiCN) و کربن الماس مانند (DLC).
روکش ها می توانند عملکرد ابزار را به طرق مختلف بهبود بخشند، مانند کاهش اصطکاک و سایش، افزایش سختی و چقرمگی، و بهبود مقاومت در برابر خوردگی و آسیب های شیمیایی.به عنوان مثال، یک مته با روکش TiN می تواند تا سه برابر بیشتر از یک مته بدون پوشش دوام بیاورد و یک آسیاب انتهایی با پوشش TiCN می تواند مواد سخت تر را با سایش کمتر برش دهد.
ابزارهای روکش دار معمولاً در صنایعی مانند تولید، هوافضا، خودروسازی و تولید تجهیزات پزشکی استفاده می شوند.آنها را می توان برای برش، حفاری، آسیاب، سنگ زنی و سایر عملیات ماشینکاری استفاده کرد.
اصول انتخاب مواد ابزار CNC
انتخاب مواد ابزار CNC یکی از نکات مهم هنگام طراحی و ساخت دقیق استقطعات تراشکاری.انتخاب مواد ابزار بر اساس تعدادی از عوامل از جمله نوع ماده ماشینکاری، عملیات ماشینکاری و پرداخت مورد نظر است.
در اینجا برخی از اصول انتخاب مواد ابزار CNC آورده شده است:
1. سختی:مواد ابزار باید به اندازه کافی سخت باشد تا در برابر نیروها و دماهای ایجاد شده در حین ماشینکاری مقاومت کند.سختی معمولاً در مقیاس Rockwell C یا مقیاس ویکرز اندازه گیری می شود.
2. سختی:مواد ابزار نیز باید به اندازه کافی سخت باشد تا در برابر شکستگی و بریدگی مقاومت کند.چقرمگی معمولاً با استحکام ضربه یا چقرمگی شکست اندازه گیری می شود.
3. مقاومت در برابر سایش:مواد ابزار باید مقاومت سایش خوبی داشته باشد تا لبه برش خود را حفظ کند و از خرابی ابزار جلوگیری کند.مقاومت در برابر سایش یک ماده اغلب با حجم موادی که در طی مقدار معینی ماشینکاری از ابزار جدا می شود اندازه گیری می شود.
4. هدایت حرارتی: مواد ابزار باید رسانایی حرارتی خوبی داشته باشد تا گرمای تولید شده در حین ماشینکاری را دفع کند.این به جلوگیری از خرابی ابزار و حفظ دقت ابعاد کمک می کند.
5. پایداری شیمیایی:مواد ابزار باید از نظر شیمیایی پایدار باشد تا از واکنش های شیمیایی با مواد قطعه کار جلوگیری شود.
6. هزینه:هزینه مواد ابزار نیز یک ملاحظات مهم است، به ویژه برای دوره های تولید با حجم بالا.
مواد متداول مورد استفاده برای ابزار CNC شامل کاربید، فولاد پرسرعت، سرامیک و الماس است.انتخاب مواد ابزار به عملیات ماشینکاری خاص و پایان مورد نظر و همچنین مواد در حال ماشینکاری و تجهیزات موجود بستگی دارد.
1) مواد ابزار برش با خواص مکانیکی جسم ماشینکاری شده مطابقت دارد
تطبیق مواد ابزار برش با خواص مکانیکی جسم ماشینکاری شده یک نکته مهم در ماشینکاری CNC است.خواص مکانیکی جسم ماشینکاری شده شامل سختی، چقرمگی و شکل پذیری آن و غیره است.انتخاب یک ماده ابزار برشی که با خواص مکانیکی شی ماشینکاری شده مطابقت یا تکمیل کند، می تواند عملکرد و کارایی ماشینکاری را بهبود بخشد، سایش ابزار را کاهش دهد و کیفیت قطعه تمام شده را بهبود بخشد.
① ترتیب سختی مواد ابزار عبارت است از: ابزار الماس> ابزار نیترید بور مکعبی> ابزار سرامیک> کاربید تنگستن> فولاد پرسرعت.
② ترتیب مقاومت خمشی مواد ابزار عبارت است از: فولاد پرسرعت > کاربید سیمانی > ابزار سرامیکی > ابزارهای الماس و نیترید بور مکعبی.
③ ترتیب چقرمگی مواد ابزار عبارت است از: فولاد پرسرعت > کاربید سیمانی > نیترید بور مکعبی، ابزار الماس و سرامیک.
به عنوان مثال، اگر جسم ماشینکاری شده از مواد سخت و شکننده مانند فولاد سخت شده یا چدن ساخته شده باشد، ابزار برشی ساخته شده از مواد سخت و مقاوم در برابر سایش مانند کاربید یا سرامیک ممکن است بهترین انتخاب باشد.این مواد می توانند نیروهای برشی و دماهای تولید شده در حین ماشینکاری را تحمل کنند و لبه های برش تیز خود را برای مدت طولانی تری حفظ کنند.
از سوی دیگر، اگر جسم ماشینکاری شده از مواد نرمتر و انعطاف پذیرتر مانند آلومینیوم یا مس ساخته شده باشد، ابزار برشی ساخته شده از مواد سخت تری مانند فولاد پرسرعت ممکن است مناسب تر باشد.فولاد با سرعت بالا می تواند ضربه و لرزش را در حین ماشینکاری بهتر جذب کند و خطر شکستگی ابزار را کاهش دهد و عمر ابزار را بهبود بخشد.
2) تطبیق مواد ابزار برش با خواص فیزیکی جسم ماشینکاری شده
تطبیق مواد ابزار برش با خواص فیزیکی جسم ماشینکاری شده نیز یکی از ملاحظات مهم در ماشینکاری CNC است.خواص فیزیکی جسم ماشینکاری شده شامل رسانایی حرارتی، ضریب انبساط حرارتی، و الزامات پرداخت سطحی و غیره است.انتخاب یک ماده ابزار برشی که با خواص فیزیکی جسم ماشینکاری شده مطابقت یا تکمیل کند، می تواند عملکرد ماشینکاری را بهبود بخشد، سایش ابزار را کاهش دهد و کیفیت قطعه تمام شده را بهبود بخشد.
① دمای مقاوم در برابر حرارت مواد مختلف ابزار: 700-8000 درجه سانتیگراد برای ابزارهای الماسی، 13000-15000 درجه سانتیگراد برای ابزارهای PCBN، 1100-12000 درجه سانتیگراد برای ابزارهای سرامیکی، 900-11000 درجه سانتیگراد برای خودروهای مبتنی بر TiC(N) و W1000C با سیمان دانه های فوق ریز مبتنی بر کاربید سیمانی 800 ~ 9000 درجه سانتیگراد ، HSS 600 ~ 7000 درجه سانتیگراد است.
②ترتیب هدایت حرارتی مواد مختلف ابزار: PCD>PCBN>کاربید سیمانی مبتنی بر WC>کاربید سیمانی مبتنی بر TiC(N)>HSS>سرامیک های مبتنی بر Si3N4>سرامیک های مبتنی بر A1203.
③ ترتیب ضریب انبساط حرارتی مواد مختلف ابزار عبارت است از: HSS>کاربید سیمانی مبتنی بر WC>TiC(N)>سرامیک های مبتنی بر A1203>PCBN>سرامیک های مبتنی بر Si3N4>PCD.
④ترتیب مقاومت در برابر شوک حرارتی مواد مختلف ابزار عبارت است از: HSS>کاربید سیمانی مبتنی بر WC>سرامیک مبتنی بر Si3N4>PCBN>PCD>کاربید سیمانی مبتنی بر TiC(N)>سرامیک مبتنی بر A1203.
به عنوان مثال، اگر جسم ماشینکاری شده رسانایی حرارتی بالایی دارد، مانند مس یا آلومینیوم، ابزار برشی با هدایت حرارتی بالا و ضریب انبساط حرارتی پایین ممکن است بهترین انتخاب باشد.این به ابزار اجازه می دهد تا گرما را در حین ماشینکاری به طور موثر دفع کند و خطر آسیب حرارتی را هم به ابزار و هم به جسم ماشینکاری شده کاهش می دهد.
به طور مشابه، اگر شیء ماشینکاری شده دارای الزامات پرداخت سطح سختی باشد، ابزار برشی با مقاومت سایشی بالا و ضریب اصطکاک کم ممکن است بهترین انتخاب باشد.این می تواند به دستیابی به سطح مورد نظر بدون سایش بیش از حد ابزار یا آسیب به جسم ماشینکاری شده کمک کند.
3) تطبیق مواد ابزار برش با خواص شیمیایی جسم ماشینکاری شده
تطبیق مواد ابزار برش با خواص شیمیایی شیء ماشینکاری شده نیز از نکات مهم در ماشینکاری CNC است.خواص شیمیایی شیء ماشینکاری شده شامل واکنش پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و ترکیب شیمیایی آن است.انتخاب یک ماده ابزار برشی که با خواص شیمیایی شیء ماشینکاری شده مطابقت یا تکمیل کند، می تواند عملکرد ماشینکاری را بهبود بخشد، سایش ابزار را کاهش دهد و کیفیت قطعه تمام شده را بهبود بخشد.
به عنوان مثال، اگر جسم ماشینکاری شده از مواد واکنش پذیر یا خورنده مانند تیتانیوم یا فولاد ضد زنگ ساخته شده باشد، ابزار برشی ساخته شده از مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند الماس یا PCD (الماس پلی کریستالی) ممکن است بهترین انتخاب باشد.این مواد می توانند در برابر محیط خورنده یا واکنش پذیر مقاومت کنند و لبه های برش تیز خود را برای مدت طولانی تری حفظ کنند.
به طور مشابه، اگر جسم ماشینکاری شده ترکیب شیمیایی پیچیده ای داشته باشد، ابزار برشی ساخته شده از ماده ای که از نظر شیمیایی پایدار و بی اثر است، مانند الماس یا نیترید بور مکعبی (CBN) ممکن است بهترین انتخاب باشد.این مواد می توانند از واکنش های شیمیایی با مواد قطعه کار جلوگیری کنند و عملکرد برش خود را در طول زمان حفظ کنند.
① دمای ضد پیوند مواد مختلف ابزار (با فولاد) عبارت است از: PCBN>سرامیک>آلیاژ سخت>HSS.
② دمای مقاومت در برابر اکسیداسیون مواد مختلف ابزار به شرح زیر است: سرامیک>PCBN>کاربید تنگستن>الماس>HSS.
③ استحکام انتشار مواد ابزار (برای فولاد) عبارت است از: الماس> سرامیک های مبتنی بر Si3N4> سرامیک های مبتنی بر PCBN>A1203.شدت انتشار (برای تیتانیوم) عبارت است از: سرامیک مبتنی بر A1203>PCBN>SiC>Si3N4>الماس.
4) انتخاب معقول مواد ابزار برش CNC
انتخاب مواد ابزار برش CNC به عوامل مختلفی مانند مواد قطعه کار، عملیات ماشینکاری و هندسه ابزار بستگی دارد.با این حال، برخی از دستورالعمل های کلی برای انتخاب مواد ابزار برش برای ماشینکاری CNC عبارتند از:
1. خواص مواد قطعه کار: هنگام انتخاب مواد ابزار برش، خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی مواد قطعه کار را در نظر بگیرید.برای دستیابی به ماشینکاری کارآمد و با کیفیت، مواد ابزار برش را با مواد قطعه کار مطابقت دهید.
2. عملیات ماشینکاری: نوع عملیات ماشینکاری در حال انجام را در نظر بگیرید، مانند تراشکاری، فرزکاری، حفاری یا سنگ زنی.عملیات ماشینکاری مختلف به هندسه و مواد مختلف ابزار برش نیاز دارد.
3. هندسه ابزار: هنگام انتخاب مواد ابزار، هندسه ابزار برش را در نظر بگیرید.ماده ای را انتخاب کنید که بتواند لبه برش تیز را حفظ کند و در برابر نیروهای برشی ایجاد شده در طول عملیات ماشینکاری مقاومت کند.
4. سایش ابزار: هنگام انتخاب مواد ابزار برش، میزان سایش ابزار را در نظر بگیرید.ماده ای را انتخاب کنید که بتواند در برابر نیروهای برش مقاومت کند و لبه برش تیز خود را تا زمانی که ممکن است حفظ کند تا تغییرات ابزار را به حداقل برساند و کارایی ماشینکاری را بهبود بخشد.
5. هزینه: هنگام انتخاب ابزار، هزینه مواد ابزار برش را در نظر بگیرید.ماده ای را انتخاب کنید که بهترین تعادل را بین عملکرد برش و هزینه فراهم کند.
برخی از مواد رایج ابزار برش مورد استفاده درماشینکاری CNCشامل فولاد پرسرعت، کاربید، سرامیک، الماس و CBN است.هر ماده مزایا و معایب خود را دارد و انتخاب مواد ابزار باید بر اساس درک کامل عملیات ماشینکاری و مواد قطعه کار باشد.
پیگیری های ابدی Anebon نگرش "با توجه به بازار، توجه به عرف، توجه به علم" و تئوری "کیفیت اولیه، اعتماد به اول و مدیریت پیشرفته" برای فروش داغ کارخانه OEM Service قطعات ماشینکاری CNC با دقت بالا برای اتوماسیون است. صنعتی، نقل قول Anebon برای درخواست شما.برای اطلاعات بیشتر، لطفاً با ما تماس بگیرید، Anebon در اسرع وقت به شما پاسخ خواهد داد!
فروش داغ کارخانه چین قطعات ماشینکاری cnc 5 محور، قطعات تبدیل CNC و قطعات مس فرز.به بازدید از شرکت، کارخانه و نمایشگاه ما خوش آمدید که در آن کالاهای مختلف مو را به نمایش می گذارد که انتظارات شما را برآورده می کند.در ضمن بازدید از وب سایت آنبون راحت است و کارکنان فروش آنبن تمام تلاش خود را می کنند تا بهترین خدمات را به شما ارائه دهند.لطفا در صورت داشتن اطلاعات بیشتر با Anebon تماس بگیرید.هدف Anebon کمک به مشتریان در تحقق اهداف خود است.Anebon تلاش زیادی برای دستیابی به این وضعیت برد-برد انجام داده است.
زمان ارسال: مارس-08-2023