¿Cómo elegir la herramienta del Centro de mecanizado de grabado y fresado adecuada según el material de procesamiento?

En la fabricación moderna, Centro de mecanizado de grabado y fresado Es uno de los equipos importantes para el procesamiento de alta precisión. La elección de la herramienta tiene un impacto vital en el efecto del procesamiento y la eficiencia de la producción, especialmente cuando los materiales de procesamiento son diferentes, elegir la herramienta adecuada es particularmente crítico. La herramienta adecuada no sólo puede mejorar la precisión del procesamiento, sino también extender la vida útil de la herramienta, mejorar la eficiencia de la producción y reducir la tasa de fallas durante el procesamiento. A continuación, analizaremos en detalle cómo elegir la herramienta adecuada según los diferentes materiales de procesamiento.

1. Comprender las características del procesamiento de materiales.
Los diferentes materiales tienen diferentes propiedades físicas y químicas durante el procesamiento, por lo que al seleccionar herramientas, se deben considerar factores como la dureza del material, la resistencia, la tenacidad, la conductividad térmica, la resistencia a la corrosión y la rugosidad de la superficie. Las siguientes son las características de varios materiales comunes:

Materiales metálicos: como aluminio, acero, aleación de titanio, acero inoxidable, etc., suelen requerir mayor fuerza de corte y estabilidad térmica.
Plásticos y materiales compuestos: tienen menor dureza y mejor maquinabilidad, pero son propensos a cortar por acumulación de calor.
Madera y materiales blandos: Estos materiales son relativamente blandos y pueden generar mayores fuerzas de corte al cortar, por lo que al seleccionar herramientas se debe prestar atención a la velocidad de corte y la forma de la herramienta.
Cerámica y carburo: Estos materiales son muy duros y normalmente requieren materiales de herramientas muy resistentes al desgaste para tratarlos.
2. Elija herramientas según la dureza del material.
La dureza de la herramienta es uno de los criterios de selección importantes, especialmente cuando se procesan materiales con mayor dureza, la dureza de la herramienta debe ser mayor que la dureza del material de la pieza para evitar el desgaste prematuro de la herramienta.

Metales blandos como aleaciones de aluminio y aleaciones de cobre: ​​para estos materiales se pueden utilizar herramientas de acero rápido (HSS) o herramientas de carburo. Estos materiales son relativamente fáciles de cortar y no es necesario que las herramientas sean demasiado duras. Las herramientas de carburo pueden mejorar la eficiencia de la producción y al mismo tiempo garantizar la durabilidad de las herramientas.

Metales de dureza media como acero, acero inoxidable y aleaciones de titanio: al procesar estos materiales, generalmente se requieren herramientas de carburo recubiertas como recubrimientos de nitruro de titanio (TiN) o nitruro de aluminio (AlTiN) para aumentar la resistencia al desgaste y la estabilidad térmica de los metales. herramientas. Los recubrimientos **CVD (deposición química de vapor) o PVD (deposición física de vapor)** pueden extender eficazmente la vida útil de la herramienta y reducir el recocido de la herramienta causado por las altas temperaturas.

Metales de alta dureza (como acero para herramientas, acero endurecido, aleación de titanio): para estos materiales de alta dureza, debe elegir herramientas con mayor dureza y mayor resistencia al desgaste, como herramientas de PCD (diamante policristalino) o CBN (nitruro de boro cúbico). ) herramientas. Estas herramientas pueden permanecer afiladas al procesar materiales de alta dureza, reducir las fuerzas de corte y así prolongar la vida útil de la herramienta.

3. Seleccione la forma de la herramienta según las características de corte del material.
La forma de la herramienta determina el método de corte y la distribución de las fuerzas de corte durante el proceso de corte. Los diferentes materiales tienen diferentes requisitos en cuanto a la forma de la herramienta:

Metales blandos como el aluminio y el cobre: ​​los metales blandos generalmente utilizan herramientas con un ángulo de hélice alto, porque un ángulo de hélice más grande puede reducir la fricción durante el corte y mejorar la eficiencia del corte. El ángulo de ataque de la herramienta debe ser adecuadamente mayor para garantizar fuerzas de corte más bajas y menos calor de corte.

Acero inoxidable y aleación de titanio: estos materiales suelen generar mayor calor de corte y es necesario elegir herramientas en ángulo recto o herramientas con ángulo de hélice bajo para reducir la generación de calor de corte. Además, el filo de la herramienta suele requerir mayor resistencia al desgaste y estabilidad, por lo que se utilizan herramientas de doble filo o múltiples filos para mejorar la estabilidad del corte y reducir la vibración.

Plásticos y materiales compuestos: a la hora de procesar estos materiales se suelen optar por herramientas de acero de tungsteno o de carburo. La forma de la herramienta es principalmente de ángulo recto para minimizar la fuerza de corte y la acumulación de temperatura durante el corte y evitar la deformación o fusión del material.

4. Selección de recubrimiento de herramientas
La selección del recubrimiento de la herramienta puede mejorar significativamente la resistencia al desgaste y la resistencia al calor de la herramienta. Para diferentes materiales de procesamiento, el recubrimiento adecuado puede mejorar efectivamente la eficiencia del procesamiento y la vida útil de la herramienta.

Metales blandos como aluminio y aleaciones de cobre: ​​se pueden seleccionar herramientas recubiertas de TiN (nitruro de titanio). Este recubrimiento puede mejorar la dureza y la resistencia al desgaste de la herramienta, al tiempo que reduce la fricción entre la herramienta y el material.

Acero inoxidable, aleaciones de titanio y otros materiales difíciles de procesar: es adecuado seleccionar herramientas recubiertas de AlTiN (nitruro de aluminio y titanio). Este recubrimiento puede soportar altas temperaturas, adaptarse a las necesidades de altas temperaturas de corte y altas fuerzas de corte, reducir el desgaste de la herramienta y garantizar la precisión.

Materiales de alta dureza como carburo y cerámica: se pueden seleccionar herramientas recubiertas de **PVD (deposición física de vapor)**. Este recubrimiento tiene buena estabilidad térmica y resistencia al desgaste y es adecuado para el procesamiento de precisión de materiales de alta dureza.

5. Otros factores a tener en cuenta
Velocidad de corte y avance: diferentes materiales tienen diferentes requisitos de velocidad de corte y avance. En el procesamiento de metales blandos como aleaciones de aluminio y aleaciones de cobre, se pueden usar velocidades de corte y velocidades de avance más altas, mientras que en el procesamiento de carburo cementado y cerámica, generalmente se requieren velocidades de corte y velocidades de avance más bajas para reducir la acumulación excesiva de calor y la herramienta. tener puesto.

Uso de refrigerante: al procesar materiales de alta temperatura (como aleaciones de titanio y acero inoxidable), el uso de refrigerante puede reducir eficazmente la temperatura de procesamiento, reducir el desgaste de la herramienta y la deformación del material. Una selección razonable de métodos de enfriamiento puede mejorar la calidad del procesamiento y la vida útil de la herramienta.