Come scegliere l'utensile del centro di lavoro per incisione e fresatura appropriato in base al materiale da lavorare?

Nella produzione moderna, Centro di lavoro per incisione e fresatura è una delle attrezzature importanti per la lavorazione ad alta precisione. La scelta dello strumento ha un impatto vitale sull'effetto della lavorazione e sull'efficienza della produzione, soprattutto quando i materiali di lavorazione sono diversi, la scelta dello strumento giusto è particolarmente critica. Lo strumento giusto non solo può migliorare la precisione della lavorazione, ma anche prolungare la durata dell'utensile, migliorare l'efficienza produttiva e ridurre il tasso di guasti durante la lavorazione. Successivamente, discuteremo in dettaglio come scegliere lo strumento giusto in base ai diversi materiali di lavorazione.

1. Comprendere le caratteristiche della lavorazione dei materiali
Materiali diversi hanno proprietà fisiche e chimiche diverse durante la lavorazione, quindi quando si selezionano gli utensili è necessario considerare fattori quali durezza del materiale, resistenza, tenacità, conduttività termica, resistenza alla corrosione e ruvidità superficiale. Di seguito sono riportate le caratteristiche di diversi materiali comuni:

Materiali metallici: come alluminio, acciaio, lega di titanio, acciaio inossidabile, ecc., richiedono solitamente una forza di taglio e una stabilità termica più elevate.
Materie plastiche e materiali compositi: hanno una durezza inferiore e una migliore lavorabilità, ma tendono a ridurre l'accumulo di calore.
Legno e materiali teneri: questi materiali sono relativamente teneri e possono generare forze di taglio maggiori durante il taglio, pertanto quando si selezionano gli utensili è necessario prestare attenzione alla velocità di taglio e alla forma dell'utensile.
Ceramica e metallo duro: questi materiali sono molto duri e di solito richiedono materiali per utensili molto resistenti all'usura per essere lavorati.
2. Scegliere gli utensili in base alla durezza del materiale
La durezza dell'utensile è uno dei criteri di selezione importanti, soprattutto quando si lavorano materiali con durezza maggiore, la durezza dell'utensile dovrebbe essere superiore alla durezza del materiale del pezzo per evitare l'usura prematura dell'utensile.

Metalli teneri come leghe di alluminio e leghe di rame: per questi materiali è possibile utilizzare utensili in acciaio rapido (HSS) o utensili in metallo duro. Questi materiali sono relativamente facili da tagliare e non è necessario che gli strumenti siano troppo duri. Gli utensili in metallo duro possono migliorare l'efficienza produttiva garantendo al contempo la durata degli utensili.

Metalli di media durezza come acciaio, acciaio inossidabile e leghe di titanio: durante la lavorazione di questi materiali, sono solitamente necessari utensili rivestiti in metallo duro come nitruro di titanio (TiN) o nitruro di alluminio (AlTiN) per aumentare la resistenza all'usura e la stabilità termica del utensili. I rivestimenti **CVD (deposizione chimica da fase vapore) o PVD (deposizione fisica da fase vapore)** possono prolungare efficacemente la durata dell'utensile e ridurre la ricottura dell'utensile causata dalle alte temperature.

Metalli ad elevata durezza (come acciaio per utensili, acciaio temprato, lega di titanio): per questi materiali ad elevata durezza è necessario scegliere utensili con maggiore durezza e maggiore resistenza all'usura, come utensili PCD (diamante policristallino) o CBN (nitruro di boro cubico). ) utensili. Questi utensili possono rimanere affilati durante la lavorazione di materiali ad alta durezza, ridurre le forze di taglio e quindi prolungare la durata dell'utensile.

3. Selezionare la forma dell'utensile in base alle caratteristiche di taglio del materiale
La forma dell'utensile determina il metodo di taglio e la distribuzione delle forze di taglio durante il processo di taglio. Materiali diversi hanno requisiti diversi per la forma dell'utensile:

Metalli teneri come alluminio e rame: i metalli teneri generalmente utilizzano utensili con angolo di elica elevato, poiché un angolo di elica maggiore può ridurre l'attrito durante il taglio e migliorare l'efficienza di taglio. L'angolo di spoglia dell'utensile deve essere opportunamente maggiore per garantire forze di taglio inferiori e un minore calore di taglio.

Acciaio inossidabile e lega di titanio: questi materiali spesso generano un calore di taglio maggiore ed è necessario scegliere utensili ad angolo retto o utensili con angolo di elica basso per ridurre la generazione di calore di taglio. Inoltre, il tagliente dell'utensile richiede solitamente maggiore resistenza all'usura e stabilità, quindi vengono utilizzati utensili a doppio o multitagliente per migliorare la stabilità di taglio e ridurre le vibrazioni.

Materie plastiche e materiali compositi: durante la lavorazione di questi materiali vengono spesso selezionati utensili in acciaio al tungsteno o utensili in metallo duro. La forma dell'utensile è principalmente ad angolo retto per ridurre al minimo la forza di taglio e l'accumulo di temperatura durante il taglio ed evitare la deformazione o la fusione del materiale.

4. Selezione del rivestimento dell'utensile
La scelta del rivestimento dell'utensile può migliorare significativamente la resistenza all'usura e la resistenza al calore dell'utensile. Per diversi materiali di lavorazione, il rivestimento appropriato può migliorare efficacemente l'efficienza di lavorazione e la durata dell'utensile.

Metalli teneri come leghe di alluminio e rame: è possibile selezionare utensili rivestiti in TiN (nitruro di titanio). Questo rivestimento può migliorare la durezza e la resistenza all'usura dell'utensile, riducendo al contempo l'attrito tra l'utensile e il materiale.

Acciaio inossidabile, lega di titanio e altri materiali difficili da lavorare: è adatto per selezionare utensili rivestiti in AlTiN (nitruro di alluminio e titanio). Questo rivestimento può resistere alle alte temperature, adattarsi alle esigenze di alte temperature di taglio e forze di taglio elevate, ridurre l'usura dell'utensile e garantire precisione.

È possibile selezionare materiali ad elevata durezza come metallo duro e ceramica: è possibile selezionare utensili rivestiti **PVD (deposizione fisica da vapore)**. Questo rivestimento ha una buona stabilità termica e resistenza all'usura ed è adatto per la lavorazione di precisione di materiali ad alta durezza.

5. Altri fattori da notare
Velocità di taglio e velocità di avanzamento: materiali diversi hanno requisiti diversi in termini di velocità di taglio e velocità di avanzamento. Nella lavorazione di metalli teneri come le leghe di alluminio e le leghe di rame, è possibile utilizzare velocità di taglio e velocità di avanzamento più elevate, mentre nella lavorazione del carburo cementato e della ceramica, sono solitamente necessarie velocità di taglio e velocità di avanzamento inferiori per ridurre l'eccessivo accumulo di calore e l'utensile Indossare.

Utilizzo del refrigerante: durante la lavorazione di materiali ad alta temperatura (come le leghe di titanio e acciaio inossidabile), l'uso del refrigerante può ridurre efficacemente la temperatura di lavorazione, ridurre l'usura dell'utensile e la deformazione del materiale. Una selezione ragionevole dei metodi di raffreddamento può migliorare la qualità della lavorazione e la durata dell'utensile.