Ένα μηχανικά επεξεργασμένο περίβλημα μπορεί να έχει μια επίπεδη επιφάνεια στήριξης, μια βαθιά θήκη, μια έδρα ρουλεμάν και οπές με σπείρωμα. Ένας άξονας μπορεί να χρειάζεται τελειωμένες διαμέτρους, αυλακώσεις και αξονική οπή. Κάθε χαρακτηριστικό θέτει διαφορετικές απαιτήσεις στην κοπτική άκρη, επομένως η παραγωγή ενός πλήρους εξαρτήματος συνήθως απαιτεί πολλά εργαλεία που λειτουργούν μέσω μιας προγραμματισμένης ακολουθίας.
Η κατανόηση των εργαλείων κατεργασίας CNC βοηθά τους μηχανικούς να αξιολογήσουν την κατασκευασιμότητα και βοηθά τους αγοραστές να θέσουν χρήσιμες ερωτήσεις σχετικά με μια προτεινόμενη διαδικασία. Αυτός ο οδηγός εξηγεί τις κύριες οικογένειες εργαλείων, πώς να τις επιλέξετε για τις απαιτήσεις των εξαρτημάτων και πώς η στήριξη του εργαλείου και η στήριξη του τεμαχίου εργασίας υποστηρίζουν την απόδοσή τους.
Τι είναι τα εργαλεία κατεργασίας CNC;
Τα εργαλεία κατεργασίας CNC είναι τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για τη διαμόρφωση και την τελική επεξεργασία τεμαχίων σε μηχανήματα που ελέγχονται από υπολογιστή. Τα κύρια εργαλεία κοπής περιλαμβάνουν φρέζες, εργαλεία τόρνευσης, τρυπάνια, εργαλεία διάτρησης, ξύστρες και εργαλεία σπειρώματος. Η γεωμετρία και η εφαρμογή τους καθορίζουν ποια χαρακτηριστικά μπορούν να παράγουν.
Η μηχανή CNC παρέχει ελεγχόμενη κίνηση, ισχύ και τοποθέτηση. Το εργαλείο κοπής εμπλέκει το υλικό. Κατά τη διάρκεια της φρεζαρίσματος, ο κόφτης περιστρέφεται κανονικά ακολουθώντας μια προγραμματισμένη διαδρομή. Στην συμβατική τόρνευση, το τεμάχιο εργασίας περιστρέφεται έναντι ενός εργαλείου που κινείται κατά μήκος της επιφάνειάς του.
Ο όρος εργαλεία κοπής CNC περιγράφει συγκεκριμένα εργαλεία που αφαιρούν υλικό μέσω κοπής. Ευρύτερες συζητήσεις για τα εργαλεία CNC περιλαμβάνουν επίσης τις βάσεις εργαλείων, τα εξαρτήματα και τον εξοπλισμό εγκατάστασης. Ένα κολάρο συγκρατεί έναν κόφτη, ένα εξάρτημα εντοπίζει το τεμάχιο εργασίας και ένας αισθητήρας υποστηρίζει τη μέτρηση. Αυτές οι συσκευές υποστήριξης έχουν διαφορετικές λειτουργίες από την ίδια την κοπτική άκρη.
Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι εργαλείων κατεργασίας CNC;
Οι κύριες οικογένειες εργαλείων είναι οργανωμένες γύρω από φρεζάρισμα, τόρνευση, κατασκευή οπών, σπειροτόμηση, αυλάκωση και φινίρισμα ακμών. Επιλέξτε μια οικογένεια ανάλογα με το απαιτούμενο χαρακτηριστικό και, στη συνέχεια, αξιολογήστε το συγκεκριμένο εργαλείο σε σχέση με τις απαιτήσεις πρόσβασης, υλικού και σχεδίασης.
| Επιχείρηση | Κοινά εργαλεία | Τυπικά χαρακτηριστικά | Κύριος Έλεγχος Επιλογής |
| Άλεσμα | Τελικοί μύλοι, μύλοι προσώπου | Πρόσωπα, τσέπες, τοίχοι, προφίλ | Πρόσβαση σε κόπτη και βάση |
| Στροφή | Ένθετα και υποδοχές περιστροφής | Εξωτερικές διάμετροι, ώμοι, ακραίες επιφάνειες | Γεωμετρία ακμών και στήριξη τεμαχίου εργασίας |
| Γεώτρηση | Σπειροειδή τρυπάνια, εξειδικευμένα τρυπάνια βαθιών οπών | Αρχικές τρύπες | Βάθος και εκκένωση θραυσμάτων |
| Βαρετό | Ράβδοι διάτρησης, ρυθμιζόμενες κεφαλές διάτρησης | Διευρυμένες ή τελειωμένες οπές | Ακαμψία και διαθέσιμο περιθώριο |
| Διόγκωση | Reamers | Τελειωμένο μέγεθος και επιφάνεια τρύπας | Ποιότητα της προηγούμενης οπής |
| threading | Βρύσες, μύλοι σπειρώματος, ένθετα σπειρώματος | Εσωτερικά και εξωτερικά σπειρώματα | Προδιαγραφές σπειρώματος και χρησιμοποιήσιμο βάθος |
| Αυλάκωση και χωρισμός | Ένθετα αυλάκωσης, λεπίδες διαχωρισμού | Εσοχές, αυλακώσεις δακτυλίων συγκράτησης, τομές διαχωρισμού | Πλάτος, εμβέλεια και έλεγχος τσιπ |
| Φινίρισμα άκρων | Μύλοι λοξοτομής, φρέζες, εργαλεία αφαίρεσης γρεζιών | Λοξοτμήσεις, έδρες βιδών, αφαίρεση γρεζιών | Καθορισμένη γεωμετρία ακμής και πρόσβαση |
Κόφτες άλεσης
Οι φρέζες κατεργάζονται επίπεδες επιφάνειες, τσέπες, σχισμές, τοιχώματα και καμπυλωτά χαρακτηριστικά. Οι φρέζες άκρων χρησιμοποιούν τα άκρα κοπής και τις περιφερειακές άκρες τους για μια σειρά εργασιών. Οι φρέζες πρόσοψης συνήθως παράγουν πλατιές, επίπεδες επιφάνειες, συχνά χρησιμοποιώντας αντικαταστάσιμα ένθετα.
Για ένα περίβλημα, μια φρέζα άκρου μπορεί να ανοίξει μια εσωτερική θήκη ενώ μια φρέζα πρόσοψης προετοιμάζει την επιφάνεια τοποθέτησης. Η διάμετρος του κοπτικού επηρεάζει την πρόσβαση στις γωνίες και ολόκληρο το συγκρότημα εργαλείου πρέπει να είναι απαλλαγμένο από τους περιβάλλοντες τοίχους και τους σφιγκτήρες. Αυτοί οι περιορισμοί μπορούν να επηρεάσουν τη διάταξη του εξαρτήματος πριν ξεκινήσει η κατεργασία.
Για μια πιο προσεκτική σύγκριση της σφαιρικής μύτης, της ακτίνας γωνίας, των εγκοπών και άλλων προφίλ, ανατρέξτε στον οδηγό μας για τους τύπους φρεζών.
Εργαλεία περιστροφής και αντιμετώπισης
Τα εργαλεία τόρνευσης κατεργάζονται περιστρεφόμενα μέρη όπως άξονες, χιτώνια και δακτυλίους. Η εξωτερική τόρνευση καθορίζει εξωτερικές διαμέτρους και βαθμιδωτά προφίλ. Η επένδυση παράγει ακραίες επιφάνειες, ενώ τα κατάλληλα εργαλεία διαμόρφωσης προφίλ ακολουθούν τους ώμους, τις κωνικές άκρες και τα περιγράμματα.
Πολλά συγκροτήματα τόρνευσης συνδυάζουν ένα αντικαταστάσιμο ένθετο με μια βάση. Η βάση τοποθετεί και στηρίζει το ένθετο, ενώ η γεωμετρία του ενθέματος, το υλικό κοπής και η ακτίνα της μύτης επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο η άκρη κόβει και σχηματίζει θραύσματα. Και τα δύο πρέπει να ταιριάζουν στην διαθέσιμη κατεύθυνση προσέγγισης και στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος χώρου.
Η χοντροκομμένη κατεργασία και η τελική επεξεργασία θέτουν διαφορετικές απαιτήσεις στην άκρη. Μια γεωμετρία σχεδιασμένη για βαρύτερες κοπές ενδέχεται να μην ελέγχει αποτελεσματικά τα θραύσματα κατά τη διάρκεια ενός ελαφρού περάσματος τελικής επεξεργασίας. Ο σχεδιασμός θα πρέπει να ταιριάζει με το ένθετο στην πραγματική τροφοδοσία και το βάθος κοπής, λαμβάνοντας παράλληλα υπόψη την ακαμψία του τεμαχίου εργασίας. Ένας λεπτός άξονας μπορεί να χρειάζεται πρόσθετη στήριξη και διαφορετική στρατηγική κοπής από έναν κοντό, άκαμπτο δακτύλιο.
Εργαλεία διάτρησης
Τα τρυπάνια δημιουργούν τρύπες προωθώντας το τεμάχιο εργασίας. Οι συνήθεις επιλογές περιλαμβάνουν συμπαγή τρυπάνια και σχέδια με αντικαταστάσιμες άκρες ή ένθετα. Τα σπειροειδή τρυπάνια χρησιμοποιούνται ευρέως, ενώ εξειδικευμένα εργαλεία βαθιών οπών αντιμετωπίζουν εφαρμογές όπου η εμβέλεια, η καθοδήγηση και η παροχή ψυκτικού απαιτούν μια ειδική προσέγγιση.
Το βάθος της οπής, η επιφάνεια εισόδου, οι συνθήκες εξόδου και η απομάκρυνση των θραυσμάτων είναι κεντρικοί παράγοντες επιλογής. Μια κεκλιμένη είσοδος μπορεί να φορτίσει ανομοιόμορφα τις κοπτικές ακμές. Τα θραύσματα που παγιδεύονται μέσα σε μια βαθιά οπή μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στο εργαλείο ή στην επιφάνεια της οπής. Επομένως, η γεωμετρία του εργαλείου, η παροχή ψυκτικού υγρού και ο κύκλος διάτρησης πρέπει να συνεργάζονται.
Μια διαδικασία εντοπισμού σημείων μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία μιας κατάλληλης εισόδου για ορισμένα σχέδια γεωτρήσεων, αλλά η γεωμετρία της πρέπει να είναι συμβατή με το τρυπάνι. Δεν θα πρέπει να προστίθεται αυτόματα σε κάθε διαδρομή διάτρησης. Ομοίως, η διάτρηση από μόνη της μπορεί να ικανοποιήσει μια απαίτηση για διάκενο οπής. Πρόσθετο φινίρισμα δικαιολογείται όταν το σχέδιο ή η αποδεδειγμένη δυνατότητα επεξεργασίας το απαιτεί.
Βαρετά Εργαλεία
Τα εργαλεία διάτρησης διευρύνουν ή τελειώνουν μια υπάρχουσα οπή. Ένας τόρνος συνήθως χρησιμοποιεί μια ράβδο διάτρησης μέσα σε ένα περιστρεφόμενο εξάρτημα, ενώ ένα κέντρο κατεργασίας μπορεί να χρησιμοποιήσει μια περιστρεφόμενη κεφαλή διάτρησης. Τα ρυθμιζόμενα συστήματα λεπτής διάτρησης επιτρέπουν τη ρύθμιση της διαμέτρου κοπής για την απαιτούμενη οπή.
Η διάτρηση είναι χρήσιμη για τις έδρες των ρουλεμάν, τις θέσεις των δακτυλίων και άλλα εσωτερικά χαρακτηριστικά των οποίων η διάμετρος και η σχέση με την περιβάλλουσα γεωμετρία έχουν σημασία. Με κατάλληλο ανοχή υλικού και σταθερή διάταξη, η λειτουργία μπορεί να βελτιώσει τη γεωμετρία της οπής και να καθορίσει τον άξονά της σε σχέση με τη διάταξη κατεργασίας.
Η πρόσβαση και η ακαμψία αποτελούν σημαντικούς περιορισμούς. Μια μικρή οπή περιορίζει τη διάμετρο της ράβδου, ενώ μια βαθιά οπή αυξάνει την απαιτούμενη προεξοχή. Το προκύπτον συγκρότημα πρέπει να παρέχει ακόμη απόσταση από τα θραύσματα και να αντιστέκεται στην παραμόρφωση. Αξιολογήστε τη ράβδο και τη βάση μαζί με τις δυνάμεις κοπής, το ανεκτό όριο και τη στήριξη του τεμαχίου εργασίας.
Εργαλεία Γλυφανίσματος
Τα ξύστρες ολοκληρώνουν μια προηγουμένως κατεργασμένη τρύπα αφαιρώντας ένα σχετικά μικρό περιθώριο. Οι πολλαπλές κοπτικές ακμές τους μπορούν να φέρουν μια προετοιμασμένη τρύπα στο απαιτούμενο μέγεθος και την επιθυμητή κατάσταση επιφάνειας, καθιστώντας τα χρήσιμα για τον εντοπισμό οπών και άλλων χαρακτηριστικών επαναλαμβανόμενων οπών.
Η προηγούμενη λειτουργία είναι απαραίτητη. Η οπή πρέπει να παρέχει κατάλληλο υλικό για τον επιλεγμένο ξύστρα και το εργαλείο πρέπει να εισέρχεται με την κατάλληλη ευθυγράμμιση. Πολύ μικρή ή ανομοιόμορφη ανοχή μπορεί να εμποδίσει τον ξύστρα να κόβει σταθερά.
Δεν θα πρέπει να αναμένεται ότι η διάτρηση θα διορθώσει σφάλματα θέσης ή ευθύγραμμης στην αρχική οπή. Εάν η θέση ή η ευθυγράμμιση είναι το κύριο μέλημα, η διαδικασία μπορεί να χρειαστεί διαφορετική προετοιμασία ή λειτουργία διάτρησης. Επιλέξτε μεταξύ διάτρησης και διάτρησης ανάλογα με το σχέδιο και την κατάσταση της υπάρχουσας οπής.
Βρύσες και μύλοι σπειρώματος
Η κοπή των κοχλιών παράγει εσωτερικά σπειρώματα σε προετοιμασμένες οπές. Τα σχέδια με σπειροειδή αιχμή συνήθως κατευθύνουν τα θραύσματα προς τα εμπρός στις διαμπερείς οπές, ενώ τα κατάλληλα σχέδια με σπειροειδή αυλάκωση τραβούν τα θραύσματα προς τα πίσω από τις τυφλές οπές. Το υλικό και η γεωμετρία της οπής καθορίζουν εάν ένα συγκεκριμένο σχέδιο κοχλίου είναι κατάλληλο.
Οι σιφώνια διαμόρφωσης δημιουργούν σπειρώματα μετατοπίζοντας όλκιμο υλικό αντί να κόβουν θραύσματα. Απαιτούν συμβατό υλικό κατεργαζόμενου τεμαχίου, ελεγχόμενη προετοιμασία οπών και κατάλληλη λίπανση. Η δράση τους χωρίς θραύσματα δεν τις καθιστά εναλλάξιμες με τις σιφώνια κοπής.
Οι μύλοι σπειρωμάτων κόβουν σπειρώματα μέσω μιας συντονισμένης ελικοειδούς διαδρομής εργαλείου. Απαιτούν συμβατή κίνηση μηχανής και αρκετό διάκενο για να εισέλθει ο κόφτης και να ακολουθήσει τη διαδρομή του. Όπου το επιτρέπει ο σχεδιασμός του κόπτη, ένας μύλος σπειρωμάτων μπορεί να καλύψει διαφορετικές διαμέτρους σπειρωμάτων με το ίδιο βήμα και σχήμα.
Η κοπή με σπείρωμα συχνά παρέχει μια άμεση διαδρομή για ένα επαναλαμβανόμενο μέγεθος εσωτερικού σπειρώματος. Η φρεζάρισμα με σπείρωμα προσφέρει προγραμματισμένη ρύθμιση της διαμέτρου του σπειρώματος και μπορεί να είναι χρήσιμη όταν ο έλεγχος των τσιπ ή ένα εύρος διαμέτρων καθιστά αυτή την ευελιξία πολύτιμη.
Επιβεβαιώστε την ονομασία του σπειρώματος, την κατηγορία ανοχής και το χρησιμοποιήσιμο βάθος πλήρους σπειρώματος. Μια τυφλή οπή χρειάζεται διάκενο για το επιλεγμένο εργαλείο και οποιαδήποτε γεωμετρία της μύτης τρυπανιού πέρα από τα απαιτούμενα πλήρη σπειρώματα. Τα εξωτερικά σπειρώματα σε τορνευμένα εξαρτήματα μπορούν επίσης να παραχθούν με ειδικά ένθετα σπειρώματος.
Εργαλεία αυλάκωσης και χωρίσματος
Τα εργαλεία αυλάκωσης δημιουργούν εσοχές σε εξωτερικές διαμέτρους, εσωτερικές οπές ή ακραίες επιφάνειες. Οι εφαρμογές τους περιλαμβάνουν αυλακώσεις δακτυλίων συγκράτησης, αυλακώσεις στεγανοποίησης και χαρακτηριστικά διάκενου. Τα εργαλεία διαχωρισμού κόβουν ένα τορνευμένο τεμάχιο εργασίας για να διαχωρίσουν το εξάρτημα από το υλικό της ράβδου ή ένα υπόλοιπο τμήμα.
Το ένθετο και η λεπίδα ή η βάση στήριξης πρέπει να προσαρμόζονται στο πλάτος, το βάθος και την κατεύθυνση προσέγγισης της αυλάκωσης. Ένα εργαλείο που φτάνει σε μια εξωτερική αυλάκωση μπορεί να μην είναι κατάλληλο για μια αυλάκωση πρόσοψης ή μια εσωτερική εσοχή. Οι κοντινοί ώμοι μπορούν επίσης να περιορίσουν τη βάση ακόμα και όταν η κοπτική άκρη φαίνεται προσβάσιμη.
Αυτές οι εργασίες μπορούν να συγκεντρώσουν τα φορτία κοπής σε στενό χώρο. Διατηρήστε το συγκρότημα όσο το δυνατόν πιο άκαμπτο και παρέχετε μια διαδρομή διαφυγής για τα θραύσματα. Κατά τη διάρκεια του διαχωρισμού, η διαδικασία πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τη σταθερότητα του τεμαχίου εργασίας και τον τρόπο ελέγχου του διαχωρισμένου εξαρτήματος.
Εργαλεία λοξοτομής και αφαίρεσης γρεζιών
Τα εργαλεία λοξοτομής δημιουργούν καθορισμένες γωνιακές ακμές. Οι φρέζες δημιουργούν κωνικές εσοχές, συχνά για κεφαλές βιδών. Τα εργαλεία αφαίρεσης γρεζιών αφαιρούν ανεπιθύμητο υλικό που απομένει σε μια άκρη μετά από μια άλλη λειτουργία. Οι λειτουργίες επικαλύπτονται σε ορισμένες εφαρμογές, αλλά η απαιτούμενη τελική γεωμετρία καθορίζει την επιλογή του εργαλείου.
Ένα σχέδιο μπορεί να απαιτεί μια διαστασιολογημένη λοξότμηση σε ένα άνοιγμα και μόνο αφαίρεση γρεζιών σε ένα άλλο. Η διεύρυνση και των δύο άκρων με την ίδια λειτουργία μπορεί να αλλάξει μια λειτουργική επιφάνεια ή να μειώσει το χρησιμοποιήσιμο βάθος σπειρώματος.
Οι πίσω άκρες και οι οπές που τέμνονται χρήζουν προσοχής κατά τον σχεδιασμό. Ένας κόφτης που φτάνει στο μπροστινό μέρος μιας οπής μπορεί να μην φτάσει στην έξοδό της ή σε μια εσωτερική τομή. Εξειδικευμένα εργαλεία οπίσθιας λοξοτομής ή αφαίρεσης γρεζιών από εγκάρσιες οπές μπορούν να καλύψουν προσβάσιμες εφαρμογές, ενώ άλλα χαρακτηριστικά μπορεί να απαιτούν ξεχωριστή μέθοδο φινιρίσματος. Ορίστε την απαίτηση για την άκρη αρκετά νωρίς ώστε να περιλαμβάνει την απαραίτητη πρόσβαση και επιθεώρηση.
Πώς επιλέγετε εργαλεία CNC για τις απαιτήσεις εξαρτημάτων;
Επιλέξτε εργαλεία κατεργασίας CNC συνδέοντας κάθε χαρακτηριστικό με το υλικό του, τις απαιτήσεις διαστάσεων, τους περιορισμούς πρόσβασης και την ποσότητα παραγωγής του. Στη συνέχεια, ελέγξτε εάν η μηχανή και το πλήρες συγκρότημα εργαλείων μπορούν να εκτελέσουν την προτεινόμενη λειτουργία αξιόπιστα.
Ξεκινήστε με τη γεωμετρία των χαρακτηριστικών και την πρόσβαση
Ξεκινήστε με το τελικό χαρακτηριστικό και την κατεύθυνση από την οποία μπορεί να υποστεί μηχανική κατεργασία. Μια οπή, μια εγκοπή πρόσοψης και μια σπειροειδής τυφλή οπή μπορεί να βρίσκονται κοντά η μία στην άλλη, ενώ απαιτούν πολύ διαφορετικές προσεγγίσεις.
Ελέγξτε τον σαρωμένο χώρο ολόκληρου του συγκροτήματος, συμπεριλαμβανομένου του στελέχους, της βάσης και των επεκτάσεων. Επίσης, λάβετε υπόψη την είσοδο, την εξαγωγή και την αφαίρεση θραυσμάτων. Ένα εργαλείο που χωράει μέσα στο τελικό σχήμα CAD ενδέχεται να συγκρουστεί κατά την προσέγγισή του.
Χρήσιμοι έλεγχοι σχεδίων και μοντέλων περιλαμβάνουν:
- Χαρακτηριστικά κρυμμένα πίσω από ώμους ή στενά ανοίγματα.
- Βαθιές οπές που περιορίζουν τη διάμετρο και την ακαμψία της ράβδου.
- Σπειρώματα με μικρό χώρο πέρα από το απαιτούμενο βάθος πλήρους σπειρώματος.
- Άκρες που καθίστανται απρόσιτες μετά από μια άλλη επέμβαση.
Όταν η πρόσβαση απαιτεί ένα ασυνήθιστα μακρύ ή εξειδικευμένο εργαλείο, συζητήστε μια προσαρμογή χαρακτηριστικών πριν οριστικοποιήσετε το σχεδιασμό. Μια μικρή αλλαγή σε ένα άνοιγμα ή ανάγλυφο μπορεί να δημιουργήσει μια πιο πρακτική διαδρομή κατεργασίας.
Συνδυάστε τη διαδικασία με το μέγεθος, την τοποθεσία και τις απαιτήσεις φινιρίσματος
Η διάμετρος, η θέση, το σχήμα και η υφή της επιφάνειας μιας οπής αποτελούν ξεχωριστές απαιτήσεις. Η τήρηση της ανοχής διαμέτρου δεν επιβεβαιώνει ότι ο άξονας έχει τοποθετηθεί σωστά ή ότι η επιφάνεια πληροί τις προδιαγραφές φινιρίσματος.
Διαχωρίστε τα κριτήρια αποδοχής πριν επιλέξετε μια τελική διαδρομή. Μια οπή μπορεί να πληροί την απαίτηση μεγέθους της, ενώ παράλληλα να μην πληροί μια απαίτηση κυλινδρικότητας ή θέσης. Η λειτουργία και η ρύθμιση πρέπει να καλύπτουν κάθε ισχύουσα ένδειξη, συμπεριλαμβανομένων των σχέσεων μεταξύ των χαρακτηριστικών και οποιουδήποτε καθορισμένου συστήματος δεδομένων.
Σχεδιάστε την επιθεώρηση γύρω από τις ίδιες απαιτήσεις. Ένας μετρητής οπής μπορεί να αξιολογήσει τη διάμετρο, αλλά αυτή η μέτρηση από μόνη της δεν καθορίζει τη θέση σε σχέση με ένα σημείο αναφοράς. Μπορεί να χρειαστεί μέτρηση συντεταγμένων ή άλλη κατάλληλη μέθοδος για την τοποθεσία και τις γεωμετρικές σχέσεις. Μια συγκεκριμένη υφή επιφάνειας απαιτεί επίσης μια κατάλληλη μέθοδο επαλήθευσης. Η επιλογή της διαδικασίας φινιρίσματος και της προσέγγισης επιθεώρησης μαζί αποφεύγει την αντιμετώπιση μιας μόνο ένδειξης διαμέτρου ως απόδειξη πλήρους συμμόρφωσης.
Ταιριάξτε τη γεωμετρία του εργαλείου και το υλικό κοπής με το τεμάχιο εργασίας
Προσδιορίστε το κράμα και την κατάστασή του αντί για μια ευρεία ετικέτα, όπως μέταλλο ή πλαστικό. Η σκληρότητα, η συμπεριφορά θραύσης, η λειαντικότητα και η τάση προσκόλλησης στην άκρη επηρεάζουν την επιλογή του εργαλείου.
Στην τόρνευση, η ποιότητα του ενθέματος και η γεωμετρία του θραυστήρα τσιπ πρέπει να ταιριάζουν με το υλικό και τις συνθήκες κοπής. Μια αιχμηρή άκρη κατάλληλη για ένα όλκιμο κράμα αλουμινίου μπορεί να είναι κακή επιλογή για μια διακοπτόμενη κοπή σε σκληρυμένο χάλυβα. Για τρυπάνια και σπειρώματα, ο σχεδιασμός της αυλάκωσης και της αιχμηρής άκρης πρέπει επίσης να διαχειρίζεται τα τσιπ που παράγονται από αυτό το υλικό.
Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας και το καρβίδιο προσφέρουν διαφορετικούς συνδυασμούς σκληρότητας, αντοχής στη φθορά και λειτουργικής ικανότητας. Οι επιστρώσεις πρέπει να ταιριάζουν στο υπόστρωμα, το τεμάχιο εργασίας και την εφαρμογή. Ένα επικαλυμμένο εργαλείο δεν είναι αυτόματα η καλύτερη επιλογή για κάθε υλικό.
Χρησιμοποιήστε τις συστάσεις του κατασκευαστή εργαλείων ως σημείο εκκίνησης και, στη συνέχεια, καθορίστε τις συνθήκες κοπής για την πραγματική ρύθμιση. Η αντιγραφή μιας ταχύτητας ή τροφοδοσίας από άλλη εργασία χωρίς να ελέγξετε την κατάσταση του υλικού, την εμπλοκή του εργαλείου και την παροχή ψυκτικού μπορεί να υπονομεύσει μια κατά τα άλλα λογική επιλογή.
Εξετάστε την ποσότητα παραγωγής και τη διαχείριση εργαλείων
Η δημιουργία πρωτοτύπων συχνά ευνοεί τα άμεσα διαθέσιμα εργαλεία και μια διαδικασία που μπορεί να προσαρμόσει τις αλλαγές στο σχεδιασμό. Ένα ειδικό εργαλείο γίνεται πιο ελκυστικό όταν ένας σταθερός σχεδιασμός και μια αναμενόμενη ποσότητα παραγγελίας δικαιολογούν τις απαιτήσεις προετοιμασίας και αντικατάστασής του.
Για επαναλαμβανόμενη παραγωγή, αξιολογήστε τον τρόπο με τον οποίο τα εργαλεία θα αναγνωρίζονται, θα προκαθορίζονται, θα ελέγχονται και θα αντικαθίστανται. Ορίστε ποια εργαλεία ελέγχουν κρίσιμα χαρακτηριστικά και πώς θα ανιχνεύεται η φθορά πριν αυτά τα χαρακτηριστικά ξεφύγουν από τα όριά τους. Τα ανταλλακτικά ένθετα ή εργαλεία θα πρέπει να έχουν μια ελεγχόμενη διαδικασία εγκατάστασης, ώστε η διαδικασία να παραμένει συνεπής μετά από μια αλλαγή.
Συγκρίνετε το συνολικό κόστος κατασκευής και όχι μόνο την τιμή αγοράς του κοπτικού. Τα σχετικά κόστη περιλαμβάνουν την εγκατάσταση, τον χρόνο κατεργασίας, τις αλλαγές εργαλείων, την επιθεώρηση και τις συνέπειες της επανεπεξεργασίας ή των αποσυρθέντων εξαρτημάτων. Οι ομάδες προμηθειών μπορούν να ρωτήσουν πώς τα προτεινόμενα εργαλεία υποστηρίζουν επαναλαμβανόμενες παραγγελίες και ποιες αλλαγές θα απαιτούσαν τον επανέλεγχο της διαδικασίας.
Πώς υποστηρίζουν τα εργαλεία CNC η στήριξη εργαλείων και η στήριξη τεμαχίου εργασίας;
Η λαβή του εργαλείου ασφαλίζει και τοποθετεί το εργαλείο κοπής, ενώ η λαβή του τεμαχίου τοποθετεί και στηρίζει το εξάρτημα. Και τα δύο επηρεάζουν το κατά πόσον το επιλεγμένο εργαλείο μπορεί να παράγει το επιθυμητό χαρακτηριστικό με συνέπεια, ειδικά όταν η εμβέλεια ή η ακαμψία του εξαρτήματος είναι περιορισμένη.
Εργαλειοθήκες, τσοκ και εγκατάσταση εργαλείων
Τα περιστρεφόμενα εργαλεία χρησιμοποιούν συμβατά τσοκ, δακτυλίους ή άλλες βάσεις για σύνδεση με τον άξονα. Τα ένθετα τόρνευσης και οι ράβδοι διάτρησης χρησιμοποιούν βάσεις κατάλληλες για τη διεπαφή του πυργίσκου ή του μηχανήματος. Η σύνδεση πρέπει να παρέχει κατάλληλη πρόσφυση, απόσταση και ακαμψία για τη λειτουργία.
Για ένα περιστρεφόμενο συγκρότημα, η εκκεντρότητα επηρεάζει την ομοιόμορφη εμπλοκή των κοπτικών ακμών. Οι καθαρές επιφάνειες συναρμολόγησης, η σωστή συναρμολόγηση και η κατάλληλη σύσφιξη βοηθούν στον έλεγχο της. Διατηρήστε το μήκος του μη υποστηριζόμενου εργαλείου όσο το επιτρέπουν η λειτουργία και η απόσταση της θήκης, διατηρώντας παράλληλα το καθορισμένο μήκος λαβής.
Το μήκος, η διάμετρος και οι σχετικές μετατοπίσεις του εργαλείου πρέπει να αντιστοιχούν στην πραγματική συναρμολόγηση. Η προεπιλογή και η μέτρηση εντός του μηχανήματος μπορούν να υποστηρίξουν αυτήν τη ρύθμιση. Μια ακριβής μετατόπιση δεν μπορεί να αντισταθμίσει μια ασταθή βάση και μια άκαμπτη βάση δεν μπορεί να διορθώσει μια εσφαλμένα καταχωρημένη διάσταση εργαλείου.
Εξαρτήματα, σημεία αναφοράς και υποστήριξη κομματιού εργασίας
Ένα εξάρτημα καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο τοποθετείται και συγκρατείται το εξάρτημα κατά την κατεργασία. Οι επιφάνειες τοποθέτησής του θα πρέπει να υποστηρίζουν την επιλεγμένη στρατηγική αναφοράς, ιδιαίτερα όταν η θέση ενός χαρακτηριστικού εξαρτάται από μια προηγούμενη λειτουργία.
Η σύσφιξη πρέπει να αντέχει στα φορτία κοπής χωρίς να παραμορφώνει το εξάρτημα. Τα λεπτά τοιχώματα και οι λεπτές διατομές ενδέχεται να χρειάζονται τοπική στήριξη ή αναθεωρημένη ακολουθία, έτσι ώστε η αφαίρεση υλικού να μην αφήνει ένα εύκαμπτο χαρακτηριστικό εκτεθειμένο σε ισχυρές δυνάμεις κοπής.
Η πρόσβαση, η στήριξη και η μέτρηση πρέπει να παραμένουν συμβατές σε όλη τη διαδρομή. Για τα εξαρτήματα που μπορούν να παραμορφωθούν υπό σύσφιξη, το σχέδιο επιθεώρησης θα πρέπει επίσης να καθορίζει την απαιτούμενη συνθήκη συγκράτησης. Η μέτρηση ενός σφιχτά στερεωμένου εξαρτήματος μπορεί να αποκρύψει την κίνηση που εμφανίζεται μετά την απελευθέρωση.
Πώς συνδυάζονται τα εργαλεία CNC για να κατεργαστούν ένα πλήρες εξάρτημα;
Ένα ολοκληρωμένο μέρος παράγεται συνδυάζοντας εργαλεία γύρω από τα χαρακτηριστικά του και σχεδιάζοντας τον τρόπο με τον οποίο κάθε λειτουργία προετοιμάζεται για την επόμενη. Η ακολουθία θα πρέπει να διατηρεί χρήσιμες επιφάνειες τοποθέτησης, να παρέχει περιθώριο φινιρίσματος όπου χρειάζεται και να διατηρεί τα κρίσιμα χαρακτηριστικά προσβάσιμα.
Παράδειγμα περιβλήματος με οπές και σπειρώματα ακριβείας
Σκεφτείτε ένα περίβλημα αλουμινίου με επιφάνεια στήριξης, εσωτερική θήκη, οπή ακριβείας και οπές σύνδεσης με σπείρωμα. Ένα πιθανό σχέδιο εργαλείων αναθέτει διαφορετικό ρόλο σε κάθε λειτουργία:
| Χαρακτηριστικό τμήματος | Πιθανό εργαλείο | Σκοπός στη διαδικασία |
| Πρόσοψη τοποθέτησης | Μύλος προσώπου | Καθορίστε μια επιφάνεια που θα χρησιμοποιηθεί για την τοποθέτηση ή την επόμενη τοποθεσία |
| Εσωτερική τσέπη | Τέλος μύλος | Αφαιρέστε το εσωτερικό υλικό και ολοκληρώστε τους προσβάσιμους τοίχους |
| Διάκενο και πιλοτικές οπές | Τρυπάνι | Δημιουργήστε τρύπες στο τελικό μέγεθος ή προετοιμαστείτε για μια άλλη λειτουργία |
| Διάτρηση ακριβείας | Εργαλείο λεπτής διάτρησης ή ξύστρα | Ολοκληρώστε την γεώτρηση μέσω μιας διαδρομής που ταιριάζει στις απαιτήσεις της |
| Νήματα προσάρτησης | Κοπή με βρύση ή μύλο σπειρώματος | Δημιουργήστε το καθορισμένο χρησιμοποιήσιμο νήμα |
| Άνοιγμα άκρων | Εργαλείο λοξοτομής ή αφαίρεσης γρεζιών | Καθορίστε την απαιτούμενη κατάσταση της ακμής |
Η σημαντική απόφαση είναι ο τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρούν αυτές οι λειτουργίες. Εάν η θέση μιας οπής καθορίζεται σε σχέση με την επιφάνεια στήριξης, η εγκατάσταση πρέπει να καθορίσει αυτή τη σχέση. Εάν η θήκη αφήνει ένα λεπτό τοίχωμα γύρω από την οπή, ο σχεδιαστής πρέπει να λάβει υπόψη την αλλαγή στην ακαμψία πριν από την τελική διαστασιολόγηση.
Η προετοιμασία του σπειρώματος επηρεάζει επίσης την μετέπειτα εργασία. Το βάθος της οπής πρέπει να προσαρμόζεται στην επιλεγμένη μέθοδο σπειρώματος και το φινίρισμα των άκρων πρέπει να διατηρεί το απαιτούμενο βάθος πλήρους σπειρώματος. Το τελικό σχέδιο θα πρέπει να εξηγεί σε ποιες επιφάνειες τοποθετείται το περίβλημα και πώς θα ελεγχθούν οι κρίσιμες σχέσεις.
Παράδειγμα περιστρεφόμενου άξονα ή δακτυλίου
Ένας βαθμιδωτός άξονας μπορεί να συνδυάζει εξωτερική τόρνευση, επένδυση, αξονική διάτρηση, αυλάκωση και εξωτερικό σπείρωμα. Ένας δακτύλιος μπορεί να προσθέσει εσωτερική διάτρηση ή διευρύνοντας την οπή του. Ένα εργαλείο διαχωρισμού μπορεί να διαχωρίσει οποιοδήποτε εξάρτημα από το υλικό της ράβδου.
Η ρύθμιση καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο αυτά τα εργαλεία συνεργάζονται. Τα χαρακτηριστικά που έχουν υποστεί κατεργασία ενώ το εξάρτημα παραμένει σε μια κοινή ρύθμιση μπορούν να μοιράζονται αυτήν την κατάσταση τοποθέτησης. Τα χαρακτηριστικά που ολοκληρώνονται μετά τη μεταφορά απαιτούν μια σκόπιμη μέθοδο εντοπισμού και υποστήριξης του εξαρτήματος ξανά.
Για έναν δακτύλιο με λεπτό τοίχωμα, η τελική επεξεργασία της εξωτερικής διαμέτρου και της οπής απαιτεί προσοχή στην παραμόρφωση σύσφιξης και στα φορτία κοπής. Για έναν λεπτό άξονα, η αφαίρεση υλικού μπορεί να μειώσει την ακαμψία πριν ολοκληρωθούν οι τελικές διάμετροι. Αυτές οι ανησυχίες μπορεί να αλλάξουν την ακολουθία χοντροκομμένης κατεργασίας, το περιθώριο τελικής επεξεργασίας ή τη διάταξη στήριξης.
Επομένως, το σχέδιο εργαλείων εκτείνεται πέρα από μια λίστα κοπτικών μηχανημάτων. Θα πρέπει να συνδέει τις επιλεγμένες άκρες και τις βάσεις με το υλικό, τη λαβή του τεμαχίου, την ακολουθία λειτουργίας και τις απαιτήσεις επιθεώρησης του τελικού εξαρτήματος.
Συχνές Ερωτήσεις
Πώς επηρεάζει η φθορά των εργαλείων την κατεργασία CNC;
Η φθορά των εργαλείων μπορεί να προκαλέσει μετατόπιση διαστάσεων, χειρότερο φινίρισμα επιφάνειας και ασυνεπή ποιότητα εξαρτήματος. Η παρακολούθηση της φθοράς και η αντικατάσταση ή η ευρετηρίαση των εργαλείων πριν υπερβούν τα όρια διεργασίας βοηθά στη διατήρηση της επαναληψιμότητας.
Τι είναι ένα offset εργαλείου στην κατεργασία CNC;
Μια μετατόπιση εργαλείου είναι μια τιμή που αποθηκεύεται στον έλεγχο CNC για να λαμβάνει υπόψη τη γεωμετρία του εργαλείου, όπως το μήκος ή την ακτίνα. Οι μετατοπίσεις φθοράς επιτρέπουν μικρές διορθώσεις διαστάσεων καθώς φθείρεται η κοπτική άκρη.
Τι είναι η εργαλειομηχανή σε μια μηχανή CNC;
Η εργαλειομηχανή με κίνηση χρησιμοποιεί ηλεκτρικά, περιστρεφόμενα εργαλεία σε τόρνο CNC ή κέντρο τόρνευσης για φρεζάρισμα, τρύπημα και κοπή με σπείρωμα. Επιτρέπει την κατεργασία περισσότερων χαρακτηριστικών σε μία διάταξη, μειώνοντας τις μεταφορές μεταξύ μηχανών.
Συμπέρασμα
Η επιλογή εργαλείων κατεργασίας CNC ξεκινά με την κατανόηση των απαιτήσεων κάθε χαρακτηριστικού. Οι φρέζες, τα εργαλεία τόρνευσης, τα τρυπάνια, τα εργαλεία διάτρησης, οι ξύστρες και τα εργαλεία σπειρώματος εξυπηρετούν το καθένα διαφορετικό σκοπό. Μια πρακτική διαδικασία τα συνδυάζει με κατάλληλες βάσεις, στήριξη τεμαχίου εργασίας και έλεγχο που επαληθεύει το καθορισμένο αποτέλεσμα.
Η TiRapid παρέχει κατεργασία CNC ακριβείας για μεταλλικά και πλαστικά εξαρτήματα κατά παραγγελία, με ανατροφοδότηση κατασκευής και έλεγχο διαστάσεων για πρωτότυπα και παραγωγή χαμηλού όγκου. Στείλτε το μοντέλο CAD, το σχέδιο, το υλικό, την ποσότητα και τις κρίσιμες απαιτήσεις σας για να συζητήσουμε μια πρακτική προσέγγιση κατεργασίας και να ζητήσετε μια προσφορά.
