În industria prelucrătoare de astăzi,Mașini de frezat CNCau fost utilizate pe scară largă datorită avantajelor lor semnificative, cum ar fi precizia ridicată, eficiența ridicată și gradul ridicat de automatizare. Cu toate acestea, pentru a utiliza pe deplin performanța mașinilor de frezat CNC și a obține o prelucrare eficientă și de înaltă calitate, selecția sculelor așchietoare este crucială. Fiind o componentă cheie direct implicată în prelucrare, selecția rezonabilă a sculelor așchietoare va afecta direct calitatea și eficiența producției produsului final. Pe baza acestui fapt, acest articol va aprofunda punctele relevante ale selecției sculelor înMașini de frezat CNC.

1. Cerințe pentru sculele așchietoare în prelucrarea mașinilor de frezat CNC
Datorită preciziei ridicate, vitezei mari și gradului ridicat de automatizare,Mașini de frezat CNCau propus cerințe mai stricte pentru sculele utilizate. Pentru a asigura calitatea prelucrării și a îmbunătăți eficiența producției, mașinile-unelte de frezat CNC ar trebui să aibă următoarele caracteristici:
(1) Fiabilitate și durabilitate
În primul rând, sculele așchietoare ar trebui să aibă o fiabilitate și o durabilitate ridicate. În procesul de prelucrare continuă aMașini de frezat CNC, scula trebuie să reziste la forțe de așchiere de mare rezistență și sarcini termice pentru o perioadă lungă de timp. Dacă fiabilitatea sculei este insuficientă sau durabilitatea acesteia este scăzută, este ușor să întâmpini probleme precum uzura prematură și prăbușirea muchiei, ceea ce nu numai că afectează calitatea prelucrării, dar duce și la schimbări frecvente ale sculei, crește timpul de nefuncționare a producției și reduce eficiența producției. Prin urmare, selectarea materialelor pentru scule cu rezistență bună la uzură, rezistență la impact și stabilitate termică, precum și un design rezonabil al structurii sculei, este cheia îmbunătățirii fiabilității și durabilității sculei.
(2) Rigiditate și rezistență
Pentru a îndeplini cerințele de adâncime mare de așchiere și avans rapid în timpul prelucrării brute, scula trebuie să aibă o rigiditate și o rezistență bune. Adâncimea mare de așchiere și avansul rapid pot face ca scula să reziste la forțe enorme de așchiere. Dacă rigiditatea sculei este insuficientă, aceasta este predispusă la deformare, ceea ce afectează precizia prelucrării; Rezistența insuficientă poate duce la ruperea sculei și poate provoca accidente de siguranță. Prin urmare, în procesul de proiectare și fabricare a sculelor, trebuie luate măsuri precum optimizarea formei geometrice a sculei și selectarea materialelor de înaltă rezistență pentru a se asigura că scula are o rigiditate și o rezistență suficiente.
(3) Performanța de rupere și îndepărtare a așchiilor
O bună performanță de rupere și îndepărtare a așchiilor este o condiție importantă pentru asigurarea funcționării normale a mașinilor-unelte. În procesul deFrezare CNC, generarea și acumularea continuă de așchii. Dacă scula nu poate rupe și îndepărta eficient așchiile, aceasta va face ca așchiile să se înfășoare în jurul sculei sau al piesei de prelucrat, afectând stabilitatea procesului de așchiere și chiar deteriorând scula și mașina-unealtă. Pentru a obține o îndepărtare bună a așchiilor, parametrii formei muchiei așchietoare, unghiul frontal și unghiul posterior al sculei trebuie proiectați cu atenție. În același timp, selecția rezonabilă a parametrilor de așchiere și utilizarea fluidului de așchiere pot, de asemenea, ajuta la îmbunătățirea efectului de îndepărtare a așchiilor.
(4) Instalare și ajustare ușoară
Comoditatea instalării și ajustării sculelor este de o importanță deosebită pentru îmbunătățirea eficienței producției și asigurarea preciziei prelucrării. În prelucrarea mașinilor de frezat CNC, din cauza înlocuirii frecvente a sculelor și a ajustării poziției acestora, dacă procesul de instalare și ajustare a sculelor este complex și greoi, se va pierde mult timp. Prin urmare, ar trebui selectate scule așchietoare și portscule cu structură simplă, instalare și poziționare fiabile și reglare convenabilă pentru a reduce timpul de înlocuire și ajustare a sculelor și a îmbunătăți rata de utilizare a mașinii-unelte.
(5) Materiale pentru scule așchietoare de înaltă calitate
Alegerea materialelor pentru scule de înaltă calitate este fundamentul îmbunătățirii performanței sculelor. În prezent, materialele pentru scule utilizate în mod obișnuit pentruMașini de frezat CNCinclud oțel rapid, aliaje dure, aliaje acoperite, ceramică, nitrură de bor cubică și diamant. Diferite materiale pentru scule au caracteristici de performanță diferite, iar materialele adecvate pentru scule ar trebui selectate în funcție de factori precum materialul piesei de prelucrat, tehnologia de procesare și condițiile de așchiere. De exemplu, sculele așchietoare din oțel rapid au o tenacitate și o șlefuire bune, ceea ce le face potrivite pentru prelucrarea pieselor cu forme complexe și așchierea la viteză mică; Sculele așchietoare din aliaje dure au o duritate ridicată și o rezistență bună la uzură, ceea ce le face potrivite pentru așchierea la viteză mare și prelucrarea brută; Sculele așchietoare acoperite își îmbunătățesc și mai mult performanța prin acoperirea suprafeței lor cu un strat rezistent la uzură și la temperaturi ridicate, ceea ce le face potrivite pentru diverse condiții de așchiere.

2. Clasificarea mașinilor-unelte de frezat CNC
Există diverse tipuri deMașină de frezat CNCunelte, care pot fi clasificate în diverse tipuri conform diferitelor standarde de clasificare. Următoarele sunt metode comune de clasificare:
(1) Clasificare după structura sculei
Unelte de tăiere integrate
Sculele așchietoare integrate se referă la scule a căror parte de lucru și coadă sunt fabricate ca un întreg, cum ar fi frezele frontale, burghiele etc. Scula așchietoare integrală are o structură simplă și o rezistență ridicată, dar este dificil de fabricat și are un cost ridicat. Este potrivită pentru prelucrarea pieselor cu forme simple și cerințe de precizie ridicată.
Unelte de tăiere încrustate
Sculele așchietoare încrustate sunt unelte care încorporează lama sau dinții pe corpul așchietor, cum ar fi frezele frontale încrustate, sculele de strunjire etc. Lamele sau dinții sculelor așchietoare încrustate pot fi fabricați din diferite materiale și forme geometrice pentru a satisface diferite cerințe de prelucrare și au o bună versatilitate și economie.
Tipuri speciale de unelte de tăiere
Sculele așchietoare de tip special se referă la scule concepute pentru a îndeplini anumite cerințe speciale de prelucrare, cum ar fi sculele de formare, sculele compozite etc. Sculele așchietoare formate pot prelucra suprafața pieselor cu formă specifică, cum ar fi frezele pentru angrenaje, frezele pentru caneluri etc.; Sculele așchietoare compozite pot finaliza mai multe etape de prelucrare într-un singur proces de tăiere, cum ar fi găurirea și frezarea sculelor așchietoare compozite, găurirea și frezarea sculelor așchietoare compozite etc.
(2) Clasificare după materialul sculei
Scule de tăiere din oțel rapid
Oțelul rapid este un tip de oțel înalt aliat care conține o cantitate semnificativă de elemente de aliere, cum ar fi tungstenul, cromul și vanadiul. Sculele de tăiere din oțel rapid au o tenacitate și o șlefuire bune și pot rezista la sarcini mari de impact. Sunt utilizate în mod obișnuit pentru prelucrarea pieselor cu forme complexe și cerințe de precizie ridicată, cum ar fi burghiele, tarozii, frezele etc. În funcție de diferitele performanțe, sculele de tăiere din oțel rapid pot fi împărțite în oțel rapid de uz general și oțel rapid de înaltă performanță.
Oțel rapid universal: Duritatea sa variază de la 62 la 69HRC, are o anumită rezistență la uzură, rezistență și tenacitate ridicate, iar viteza de tăiere nu este în general mai mare de 45 până la 60m/min, ceea ce nu este potrivit pentru tăierea de mare viteză.
Oțel rapid de înaltă performanță: Este o calitate de oțel cu rezistență mai mare la căldură și uzură, obținută prin creșterea conținutului de carbon și vanadiu pe bază de oțel rapid. Oțelul rapid de înaltă performanță are o duritate bună la culoare și poate menține o duritate de 60HRC la 620-660 ℃. Durabilitatea sa este de 2-3,5 ori mai mare decât cea a oțelului rapid de uz general. Oțelul rapid de înaltă performanță este utilizat în mod obișnuit pentru prelucrarea materialelor dificil de prelucrat, cum ar fi aliajele pentru temperaturi înalte și aliajele de titan.
Scule de tăiere din aliaj dur
Aliajul dur este fabricat prin procedeul metalurgiei pulberilor folosind pulbere de carburi metalice cu duritate ridicată și punct de topire ridicat (cum ar fi carbura de tungsten, carbura de titan etc.) și lianți (cum ar fi cobalt, nichel etc.). Sculele așchietoare din aliaj dur au caracteristici de duritate ridicată, rezistență bună la uzură și rezistență ridicată la căldură, cu o viteză de tăiere de 100-300 m/min, fiind potrivite pentru tăiere de mare viteză și prelucrare brută. Sculele așchietoare din aliaj dur pot fi clasificate în tungsten-cobalt (YG), tungsten-titan-cobalt (YT) și tungsten-titan-tantal (niobiu)-cobalt (YW), în funcție de compoziție și performanță.
Aliaje dure de tungsten-cobalt (YG): Aliajele dure YG au un conținut ridicat de cobalt și o tenacitate bună, ceea ce le face potrivite pentru prelucrarea materialelor fragile, cum ar fi fonta și metalele neferoase.
Aliaje dure de tungsten, titan și cobalt (YT): Aliajele dure YT au un conținut ridicat de titan, o duritate bună și rezistență la uzură și sunt potrivite pentru prelucrarea materialelor plastice, cum ar fi oțelul.
Aliaj dur de tungsten, titan, tantal (niobiu), cobalt (YW): Aliajul dur YW combină avantajele aliajelor dure YG și YT, cu duritate ridicată, rezistență la uzură, rezistență la căldură și tenacitate, fiind potrivit pentru prelucrarea diferitelor materiale, în special a materialelor dificil de prelucrat, cum ar fi oțelul inoxidabil și oțelul rezistent la căldură.
Scule de tăiere acoperite
Sculele așchietoare acoperite sunt acoperite cu un strat de materiale de acoperire rezistente la uzură și la temperaturi ridicate, cum ar fi TiC, TiN, Al2O3 etc., pe suprafața sculelor așchietoare din aliaj dur sau oțel rapid. Sculele așchietoare acoperite pot îmbunătăți semnificativ duritatea suprafeței, rezistența la uzură și rezistența la căldură a sculelor așchietoare și pot prelungi durata lor de viață. Sculele așchietoare acoperite sunt potrivite pentru diverse condiții de așchiere, în special tăierea de mare viteză și tăierea uscată.
Unelte de tăiere ceramice
Sculele așchietoare ceramice sunt compuse în principal din materiale ceramice precum alumina (Al2O3) și nitrura de siliciu (Si3N4), care sunt sinterizate la temperaturi ridicate. Sculele așchietoare ceramice au avantaje precum duritate ridicată, rezistență bună la uzură, rezistență ridicată la căldură și stabilitate chimică bună. Viteza de tăiere poate ajunge la 500-1000 m/min, ceea ce le face potrivite pentru tăiere de mare viteză și prelucrare de precizie. Cu toate acestea, sculele așchietoare ceramice au o fragilitate ridicată și o rezistență slabă la impact. La utilizarea lor, trebuie acordată atenție evitării încărcărilor cu impact.
Scule de tăiere cu nitrură de bor cubică
Nitrura cubică de bor (CBN) este un material superdur sintetizat artificial, cu o duritate secundară după diamant. Sculele de tăiere cu nitrură cubică de bor au avantaje precum duritate ridicată, rezistență bună la uzură, rezistență ridicată la căldură și stabilitate chimică bună. Viteza de tăiere poate ajunge la 1000-2000 m/min, ceea ce le face potrivite pentru tăierea de mare viteză și prelucrarea de precizie a materialelor de înaltă duritate, cum ar fi oțelul călit și fonta răcită.
Unelte de tăiere cu diamant
Diamantul este cea mai dură substanță din natură, iar sculele de tăiere cu diamant au o duritate extrem de mare, rezistență la uzură și conductivitate termică. Viteza de tăiere poate ajunge la 2000-5000 m/min, ceea ce le face potrivite pentru tăierea de mare viteză și prelucrarea de precizie a materialelor neferoase și nemetalice. Cu toate acestea, sculele de tăiere cu diamant sunt scumpe și nu sunt potrivite pentru prelucrarea materialelor metalice pe bază de fier, deoarece diamantele suferă reacții chimice cu fierul la temperaturi ridicate.

3. Selecția materialelor pentru scule așchietoare pentru mașinile de frezat CNC
Există diverse tipuri de materiale pentru scule utilizate pentru prelucrarea CNC, fiecare având caracteristicile sale unice de performanță și aplicabilitate. La selectarea materialelor pentru scule, este necesar să se ia în considerare în mod cuprinzător factori precum materialul piesei de prelucrat, tehnologia de prelucrare, condițiile de așchiere etc., pentru a alege cel mai potrivit material pentru scule.
(1) Indicatori de performanță ai materialelor sculelor așchietoare pentru tăierea metalelor
Materialul sculei așchietoare pentru tăierea metalului trebuie de obicei să aibă o serie de indicatori de performanță, printre care duritatea, rezistența, duritatea roșie, conductivitatea termică etc. sunt mai importante.
Duritatea este capacitatea materialelor sculelor de a rezista la uzură, iar cu cât duritatea este mai mare, cu atât scula este mai rezistentă la uzură. Rezistența este capacitatea materialelor sculelor de a rezista fracturii și deformării, iar sculele cu rezistență ridicată pot suporta forțe de așchiere semnificative. Duritatea roșie se referă la capacitatea materialelor sculelor de a menține duritatea la temperaturi ridicate, iar sculele cu o duritate roșie bună sunt potrivite pentru tăierea la viteză mare. Conductivitatea termică afectează efectul de disipare a căldurii sculelor așchietoare. Sculele cu conductivitate termică bună pot transfera rapid căldura de așchiere și pot reduce uzura termică a sculelor.
(2) Materialul ideal pentru scule
Materialul ideal pentru scule ar trebui să aibă atât duritate, cât și rezistență, precum și o bună duritate la uzură, conductivitate termică, rezistență la uzură și tenacitate. Cu toate acestea, în aplicațiile practice, este dificil să găsești un material pentru scule care să îndeplinească pe deplin toate cerințele, așa că este necesar să se cântărească și să se aleagă în funcție de condițiile specifice de prelucrare.
(3) Materiale pentru scule așchietoare utilizate în mod obișnuit în aplicații practice
În prelucrarea practică, sculele așchietoare din aliaje dure și aliaje dure acoperite sunt cele mai utilizate pe scară largă datorită performanțelor lor excelente și complete.
Sculele așchietoare din aliaj dur au o duritate ridicată și o rezistență la uzură, putând fi adaptate cerințelor de tăiere de mare viteză și de prelucrare brută. Sculele așchietoare din aliaj dur acoperite, bazate pe scule așchietoare din aliaj dur, își îmbunătățesc performanța și le prelungesc durata de viață prin acoperirea cu un strat de acoperire rezistent la uzură și la temperaturi ridicate.
Pentru unele materiale dificil de prelucrat, cum ar fi aliajele rezistente la temperaturi înalte, aliajele de titan etc., sculele de tăiere cu nitrură de bor cubică și sculele de tăiere cu diamant au avantaje unice. Sculele de tăiere cu nitrură de bor cubică au o duritate ridicată și o duritate la culoare bună, putând tăia eficient materiale cu duritate ridicată; Sculele de tăiere cu diamant au o duritate și o conductivitate termică extrem de ridicate, ceea ce le face potrivite pentru prelucrarea de precizie a materialelor neferoase și nemetalice.
Deși sculele de tăiere din oțel rapid nu sunt la fel de dure și rezistente la uzură ca sculele de tăiere din aliaje dure, acestea au totuși anumite aplicații în prelucrarea pieselor cu forme complexe și tăierea la viteză mică, datorită tenacității și șlefuirii lor bune.
Sculele de tăiere ceramice au o duritate ridicată și o bună rezistență la uzură, dar sunt fragile și potrivite pentru tăiere de mare viteză și prelucrare de precizie.
4. Factorii de influență ai selecției sculelor pentru mașinile de frezat CNC
La alegerea mașinilor de frezat CNC, trebuie luați în considerare cu atenție următorii factori:
(1) Performanța mașinilor-unelte
Diferite tipuri și specificații de mașini de frezat CNC au caracteristici de performanță diferite, cum ar fi viteza axului, viteza de avans, puterea, cuplul etc. Selecția sculelor așchietoare trebuie să corespundă performanței mașinii-unelte pentru a-i valorifica pe deplin potențialul. De exemplu, pentru mașinile de frezat de mare viteză, ar trebui selectate scule așchietoare adecvate pentru tăierea de mare viteză, cum ar fi scule din aliaj dur acoperit, scule ceramice etc.; Pentru mașinile de frezat de mare putere, pot fi selectate scule așchietoare cu rezistență și rigiditate mai mari, cum ar fi sculele așchietoare din aliaj dur integral.
(2) Materialul piesei de prelucrat
Performanța materialelor piesei de prelucrat are un impact semnificativ asupra selecției sculelor. Diferite materiale ale piesei de prelucrat au durități, rezistențe, tenacități, conductivitate termică etc. diferite. De exemplu, la prelucrarea materialelor fragile, cum ar fi fonta, se pot alege scule așchietoare din aliaj dur de tip YG; la prelucrarea materialelor plastice, cum ar fi oțelul, se recomandă alegerea sculelor așchietoare din aliaj dur de tip YT sau a sculelor așchietoare acoperite; la prelucrarea materialelor dificil de prelucrat, cum ar fi aliajele pentru temperaturi înalte și aliajele de titan, trebuie selectate scule așchietoare din nitrură de bor cubică sau scule așchietoare cu diamant.
(3) Program de procesare
Tipul programului de prelucrare (cum ar fi prelucrarea de grosime, prelucrarea semi-precizie, prelucrarea de precizie) și parametrii de așchiere (cum ar fi viteza de așchiere, avansul, adâncimea de așchiere) afectează, de asemenea, selecția sculelor așchietoare. La prelucrarea de grosime, trebuie selectate scule așchietoare cu rezistență și rigiditate ridicate, care pot suporta forțe mari de așchiere, cum ar fi sculele așchietoare din aliaj dur solid; La prelucrarea de precizie, trebuie selectate scule cu precizie ridicată și calitate bună a suprafeței, cum ar fi sculele din aliaj dur acoperit sau sculele ceramice.
(4) Cantitate de tăiere
Mărimea cantității de așchiere determină direct forța de așchiere și căldura de așchiere suportată de sculă. La prelucrarea cu cantități mari de așchiere, trebuie selectate scule așchietoare cu rezistență ridicată și rezistență bună la căldură; la prelucrarea cu cantități mici de așchiere, se pot selecta scule așchietoare cu duritate ridicată și rezistență bună la uzură.
5. Pași și metode pentru selectarea sculelor așchietoare pentru mașinile de frezat CNC
La alegerea mașinilor de frezat CNC, se pot urma următorii pași:
(1) Determinarea cerințelor de procesare
În primul rând, este necesar să se clarifice forma, dimensiunea, cerințele de precizie, cerințele de calitate a suprafeței și tehnicile de prelucrare (cum ar fi prelucrarea brută, prelucrarea semi-precizie și prelucrarea de precizie) ale pieselor prelucrate.
(2) Analizați materialul piesei de prelucrat
Analizați performanța materialului piesei de prelucrat, inclusiv duritatea, rezistența, tenacitatea, conductivitatea termică etc., pentru a determina materialul potrivit pentru sculă.
(3) Selectați tipul de instrument
În funcție de cerințele de prelucrare și de materialele piesei de prelucrat, alegeți tipul adecvat de sculă, cum ar fi freze frontale, burghie, freze de găurit etc.
(4) Determinarea parametrilor sculei
Determinați diametrul, lungimea, numărul de muchii, unghiul elicei, unghiul de atac, unghiul de atac și alți parametri ai sculei așchietoare pe baza parametrilor de așchiere și a performanței mașinii.
(5) Alegeți mărcile și furnizorii de scule așchietoare
După determinarea tipului și parametrilor sculelor așchietoare, alegeți mărci renumite și furnizori de încredere pentru a asigura calitatea sculelor și a serviciilor post-vânzare.

6. Utilizarea și întreținerea mașinilor-unelte de frezat CNC
Alegerea sculei potrivite este doar primul pas, iar utilizarea și întreținerea corectă a sculei sunt la fel de importante pentru asigurarea calității prelucrării și prelungirea duratei de viață a acesteia.
(1) Instalarea sculelor de tăiere
La instalarea sculei, este important să se asigure precizia potrivirii dintre sculă și port-sculă, asigurându-se că scula este instalată ferm și precis. În același timp, trebuie acordată atenție direcției de instalare și poziției sculelor pentru a evita erorile de instalare care pot cauza erori de prelucrare sau deteriorarea sculei.
(2) Selectarea parametrilor de așchiere pentru sculele așchietoare
Selecția rezonabilă a parametrilor de așchiere este esențială pentru asigurarea unei așchieri normale și prelungirea duratei de viață a sculei. Parametrii de așchiere includ viteza de așchiere, avansul, adâncimea de așchiere etc. și ar trebui luați în considerare în mod cuprinzător, pe baza unor factori precum materialul sculei, materialul piesei de prelucrat și procesul de prelucrare. În general, în intervalul admisibil de scule așchietoare, ar trebui selectate viteze de așchiere mai mari și viteze de avans mai mici pentru a îmbunătăți eficiența prelucrării și calitatea suprafeței.
(3) Răcirea și lubrifierea sculelor așchietoare
În timpul procesului de așchiere, trebuie utilizate metode adecvate de răcire și lubrifiere pentru a reduce temperatura de așchiere, a reduce uzura sculei și a îmbunătăți calitatea suprafeței prelucrate. Metodele comune de răcire și lubrifiere includ răcirea cu fluid de așchiere, răcirea cu aer, lubrifierea cu ceață de ulei etc.
(4) Întreținerea și întreținerea sculelor așchietoare
După prelucrare, așchiile și petele de ulei de pe sculele așchietoare trebuie curățate în timp util, iar uzura sculelor trebuie verificată. Dacă există uzură, aceasta trebuie ascuțită sau înlocuită în timp util. În același timp, sculele așchietoare trebuie întreținute periodic, cum ar fi aplicarea de ulei antirugină, verificarea preciziei mânerului sculei etc., pentru a asigura performanța și durata de viață a sculelor așchietoare.

7. Concluzie
Selectarea sculelor așchietoare pentru mașinile de frezat CNC este o sarcină complexă și importantă, care necesită o analiză cuprinzătoare a mai multor factori, cum ar fi performanța mașinii, materialele pieselor de prelucrat, programele de prelucrare și volumul de așchiere. Alegerea și utilizarea corectă a sculelor așchietoare nu numai că poate îmbunătăți calitatea prelucrării și eficiența producției, dar poate reduce și costurile de producție și poate prelungi durata de viață a mașinilor-unelte. Prin urmare, în producția reală, trebuie selectată cea mai potrivită sculă în funcție de situația specifică de prelucrare și de caracteristicile de performanță ale sculei, iar managementul utilizării și întreținerii sculei trebuie consolidat pentru a valorifica pe deplin avantajele mașinilor de frezat CNC și a oferi un sprijin puternic pentru dezvoltarea industriei prelucrătoare.