Nástroje na strúhanie

1. Zavedenie

1.1 Prehľad nástrojov na rezanie sústruhu

Nástroje na rezanie sústruhu sú špecializované náradie, ktoré odstraňujú materiál z rotujúceho obrobku na sústruhoch.

Tieto nástroje sa dodávajú v rôznych formách, každý prispôsobený pre konkrétne úlohy, ako je otáčanie, čelný, drážkový, rozvodný, závitok, a nudný.

Nástroje na strúhanie na sústruhy fungujú tak, že sa na strihanie materiálu ako čipy použijú presnú silu, formovanie časti k presným špecifikáciám.

Presnejšie môžete používať nástroje na rezanie sústruhu ručne alebo na stroje CNC, automatizovaná výroba.

Výrobcovia ich zvyčajne vyrábajú z odolných materiálov ako HSS, karbid, keramika, Cbn, alebo PCD, v závislosti od aplikácie.

1.2 Dôležitosť pri modernom obrábaní a výrobe

Nástroje na strúhanie sústruhu sú základom pre moderný výrobný priemysel.

Sú nevyhnutné na výrobu valcových komponentov používaných v automobilovom priemysle, kozmonautika, priemyselný, lekárske, a ďalšie aplikácie.

Vysokovýkonné nástroje na rezanie priamo ovplyvňujú účinnosť, presnosť, kvalita povrchu, a nákladová efektívnosť procesu obrábania.

V dnešnom konkurenčnom priemyselnom prostredí, Kvalita a vhodnosť strihania nástrojov výrazne ovplyvňujú výrobné výsledky.

Optimalizovaný výber nástrojov znižuje časy cyklu, odpadový odpad, Rozširuje životnosť nástroja, a zvyšuje produktivitu obrábania.

Nástroje strúhania sú nevyhnutné na zabezpečenie konzistentného, Vysokokvalitné výsledky k vysokej objemu aj presnému obrábaniu.

2. Klasifikácia nástrojov na strúhanie sústruhu

Môžete systematicky kategorizovať nástroje na strúhanie sústruhu na základe ich zamýšľaného účelu, konštrukcia, a smer odstraňovania materiálu.

Pochopenie týchto klasifikácií pomáha pri výbere vhodného nástroja pre konkrétne operácie obrábania, zabezpečenie efektívnosti, presnosť, a optimálna životnosť nástroja.

2.1 Na základe účelu

Táto klasifikácia sa týka konkrétnych operácií obrábania, každý nástroj je navrhnutý tak, aby vykonával:

• Nástroje: Tieto nástroje odstraňujú materiál z vonkajšieho povrchu rotujúceho obrobku, zníženie jeho priemeru, aby sa dosiahol požadovaný tvar. Môžete ich ďalej rozdeliť na nástroje hrubého odtáčania, ktoré rýchlo odstraňujú veľké množstvo materiálu, a dokončiť nástroje na otáčanie, ktoré poskytujú hladký a presný povrch.
• Náradie: Použité na výrobu plochého povrchu kolmého na osi obrobku., v závislosti od smeru rezu.
• Nudné nástroje: Navrhnuté tak, aby zväčšili existujúce diery alebo vytvorili vnútorné valcové tvary v rámci obrobku., v závislosti od aplikácie.
• Drážkové nástroje: Používa sa na rezanie úzkych drážok na vonkajších alebo vnútorných povrchoch obrobku. Tieto nástroje sú nevyhnutné pre aplikácie vyžadujúce konkrétne rozmery drážky.
• Nástroje na rozlúčku: Využité na odrezanie alebo oddelenie časti od hlavného obrobku. Sú zvyčajne tenké a ostré, aby sa zabezpečilo presné škrty.
• Nástroje na závity: Používa sa na rezanie nití na vnútorných alebo externých povrchoch obrobku..

2.2 Na základe štruktúry

Táto klasifikácia sa zameriava na konštrukciu a montáž rezných nástrojov:

• Integrálny typ: Špičková hrana a stopka na náradie sú vyrobené ako jeden kus. Tieto nástroje ponúkajú vysokú tuhosť, ale pri opotrebení môžu vyžadovať úplnú výmenu.
• Zváranie: Zvarte rezanie špičky na stopku nástroja. Tento dizajn vám umožňuje vymeniť rezanie špičky bez toho, aby ste vyhodili celý nástroj.
• Typu svorky: Je vybavený rezacou vložkou upnutá na držiak nástroja. Tento dizajn uľahčuje výmenu špičkových okrajov a bežne sa používa pri modernom obrábaní.
• Typ indexu: Používa vymeniteľné vložky s viacerými reznými hranami. Keď jedna hrana dotkne, vložku môžete otočiť na čerstvú hranu, zlepšenie životnosti nástroja a zníženie prestoje.

2.3 Na základe smeru odstraňovania materiálu

Táto klasifikácia závisí od smeru, v ktorom nástroj odstraňuje materiál z obrobku:

• Ľavá ruka: Navrhnuté na rezanie materiálu pri pohybe zľava doprava. Tieto nástroje sú vhodné pre špecifické operácie, kde smer rezania je diktovaný geometriou obrobku alebo nastavením stroja.
• Náradie: Tieto nástroje pri pohybe sprava doľava vyrezávajú materiál. Sú to najbežnejšie používané nástroje v štandardných operáciách.
• Neutrálne nástroje: Schopný rezania v oboch smeroch, Ponúka flexibilitu v prevádzke, kde je obojsmerné rezanie výhodné.

3. Materiály používané pre strúhanky

Výber vhodného materiálu pre nástroje na strúhanie sústruhu je rozhodujúci pre dosiahnutie optimálneho výkonu, dlhovekosť, a nákladová efektívnosť.

Každý materiál ponúka odlišné vlastnosti, vďaka ktorým je vhodná pre konkrétne aplikácie a podmienky obrábania.

Nižšie je uvedený prehľad bežne používaných materiálov v strúhaných nástroje:

3.1 Vysokorýchlostná oceľ (Hss)

Vysokorýchlostná oceľ je zliatinou známa pre svoju húževnatosť a schopnosť udržať tvrdosť pri zvýšených teplotách.

• Výhody:
  • Vynikajúca húževnatosť, Zníženie rizika štiepania alebo zlomenia
  • Ľahko zaostrené a upravené
  • Nákladovo efektívne pre obrábanie všeobecných účtov
• Aplikácie:
  • Vhodný pre nízku až strednú rýchlosť operácií
  • Ideálne pre manuálne alebo poloautomatické sústruhy
  • Bežne sa používa na otáčanie, čelný, a závitové úlohy

3.2 Cementové nástroje na rezanie karbidu

Cementované nástroje karbidu sa skladajú z jemných karbidových častíc viazaných spolu s kovovým spojivom, zvyčajne kobalt.

• Výhody:
  • Vysoká tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu
  • Udržiava špičku pri vyšších teplotách
  • Vhodný pre vysokorýchlostné obrábanie
• Aplikácie:
  • Bežne používané v CNC obrábanie Na otáčanie a mletie
  • Účinné na rezanie tvrdých materiálov, ako je nehrdzavejúca oceľ a liatina
  • Uprednostňované pre veľkoobjemovú výrobu v dôsledku dlhšej životnosti nástroja

3.3 Nástroje na rezanie keramického sústruhu

Nástroje na rezanie keramiky sú vyrobené z materiálov ako oxid hlinitý alebo nitrid kremíka, Ponúka vysokú tvrdosť a odolnosť proti tepla.

• Výhody:
  • Vynikajúca tepelná stabilita
  • Vysokorýchlostné rezacie schopnosti
  • Poskytuje vynikajúce povrchové úpravy
• Obmedzenia:
  • Krehká príroda ich robí nevhodným pre prerušené škrty
  • Vyžaduje tuhé nastavenia stroja, aby sa zabránilo zlyhaniu nástroja
• Aplikácie:
  • Ideálne na dokončenie operácií na tvrdých oceliach a liati žehličky
  • Bežne sa používa vo vysokorýchlostnej, Aplikácie nepretržitého rezania

3.4 Kubický bór nitrid (Cbn)

CBN je syntetický materiál na druhom mieste s tvrdosťou diamantu, je vhodný na obrábanie tvrdých materiálov železitých materiálov.

• Výhody:
  • Výnimočná tvrdosť a tepelná stabilita
  • Odolné voči chemickým reakciám s materiálmi na báze železa
  • Udržiava ostrosť počas dlhších období
• Aplikácie:
  • Primárne sa používa na tvrdé otáčanie tvrdých ocelí a liate žehličky
  • Účinné v podmienkach suchého rezania
  • Spoločné v automobilovom priemysle a letecký priemysel Pre presnosť dokončenia

3.5 Polykryštalický diamant (PCD)

Nástroje PCD pozostávajú z diamantových častíc spekaných spolu, Ponúka bezkonkurenčnú tvrdosť a odpor opotrebenia pre neželezné aplikácie.

• Výhody:
  • Vynikajúca odolnosť proti opotrebeniu a kvalita povrchovej úpravy
  • Dlhá životnosť nástroja za vhodných podmienok
  • Znižuje prestoje v dôsledku menších zmien nástroja
• Obmedzenia:
  • Nie je vhodné na obrábanie železných materiálov v dôsledku chemických reakcií pri vysokých teplotách
• Aplikácie:
  • Ideálne na obrábanie hliníka, meď, plasty, a kompozitné materiály
  • Široko používané v odvetviach, ktoré si vyžadujú vysokú presnú a veľkoobjemovú výrobu

3.6 Potiahnuté materiály

Aplikácia povlakov na rezanie nástrojov zvyšuje ich výkon zlepšením tvrdosti, zníženie trenia, a zvyšujúci sa odpor voči opotrebeniu a ohrievaniu.

• Bežné povlaky:
  • Konzervovať (Nitrid titánu): Zvyšuje tvrdosť povrchu a znižuje trenie
  • Tialn (Nitrid hliníka): Ponúka vynikajúcu tepelnú stabilitu a oxidačnú odolnosť
  • Zlato (Hliníkový titán): Poskytuje vysokú tvrdosť a tepelný odpor
  • DLC (Uhlík podobný diamantu): Znižuje trenie a opotrebenie, Vhodné pre neželezné materiály
• Prínosy:
  • Rozšírená životnosť nástroja a znížená frekvencia zmeny nástroja
  • Vylepšený výkon rezania pri vyšších rýchlostiach
  • Vylepšená povrchová úprava na opracovaných častiach

4. Výrobný proces strúhaných nástrojov

4.1 Slepá výroba

4.1.1 Vysokorýchlostná oceľ (Hss) Prázdne miesta

Vysokorýchlostné nástroje na rezanie ocele začínajú život, pretože legované barové zásoby vyrábané tradičným odlievaním, prehodnocovanie elektroslagov, prášková metalurgia, alebo procesy osprey na zabezpečenie rovnomernej mikroštruktúry a vysokej červenej tvrdosti.

Po počiatočnom kovaní a valcovaní, tyče sú narovnané a nakrájané na približné dĺžky pre prázdne miesta.

4.1.2 Cementované bloky karbidu

Cementovaný karbid (WC-CO) Platky sa vyrábajú zmiešaním prášku karbidu volfrámu s kobaltovými spojivami, potom zmes za studena do tvaru.

Predbežnú „zelenú“ kompaktnú, aby poskytli silu manipulácie pred konečným zhustením.

Známky karbidu sú prispôsobené nastavením zloženia prášku a obsahu spojiva tak, aby zodpovedali špecifickým požiadavkám na odolnosť voči opotrebovaniu a húževnatosti.

4.2 Tepelné spracovanie a spekanie

4.2.1 Tepelné spracovanie HSS

Rezacie náradie HSS podliehajú zhasnutiu (Typicky v soli alebo olejových kúpeľoch pri 1050 - 1200 ° C) nasledované viacstupňovým temperovaním na dosiahnutie cieľovej tvrdosti (HRC 62–65) pri zachovaní dostatočnej húževnatosti na prerušené rezy.

4.2.2 Spekanie karbidu & Bedra

„Zelené“ kompakty karbidu sú spekané pri 1400 - 1500 ° C vo vákuu alebo inertnej atmosfére na spojenie zŕn karbidov, dosiahnutie ~ 99% hustoty.

Na odstránenie zvyškovej pórovitosti a zvýšenie rovnomernosti - najmä v zložitých tvaroch - Ho izostatické lisovanie (Bedra) aplikuje vysokú teplotu aj izostatický tlak plynu, ĎALŠIE Zlepšenie pevnosti a spoľahlivosti priečneho prasknutia a spoľahlivosti.

4.3 Presné brúsenie a zaostrenie

Po tepelnom ošetrení alebo spekaní, Polotovary s nástrojmi sú mleté ​​geometrie pomocou brúsnych strojov kontrolovaných CNC vybavené diamantovými alebo CBN kolesami.

Kľúčové operácie zahŕňajú brúsenie bokom, profilovanie, a kontúrovanie hranoliek.

Presné brúsenie zaisťuje prísne tolerancie (± 0.01 mm) a ostré rezné hrany potrebné pre moderné vysokorýchlostné aplikácie.

4.4 Techniky povrchového náteru

4.4.1 PVD povlaky

Ukladanie fyzickej pary (PVD) Techniky ukladajú tvrdé filmy (napr., Konzervovať, Tialn, Zlato) na substráte nástroja pri nízkej teplote, Výsledkom tenkého (1–5 µm), adherentné povlaky, ktoré znižujú trenie a rozširujú životnosť nástroja.

PVD je ideálny pre nástroje karbidu a HSS, ktoré si vyžadujú vysokú odolnosť proti opotrebeniu s minimálnym skreslením.

4.4.2 CVD a pokročilé povlaky

Chemické usadzovanie (CVD) produkuje hrubšie, Viac odolné voči teplu (ako sú CRN alebo viacvrstvové architektúry) pri vyšších procesných teplotách.

Vznikajúce povlaky-uhlík podobný Diamond (DLC), Nanokompozitné viacerý, tlačenie výkonu v abrazívnych a vysokoteplotných prostrediach.

4.5 Normy kontroly a kontroly kvality

• Rozmerová kontrola: CMMS a Laser-Scan Systems Overenie geometrie nástroja (dĺžka, uhly, polomer) do v rámci mikrometrov tolerancie, Zabezpečenie zhody s modelmi CAD/CAM.
• Materiál & Poťahovanie integrity: Kovové prierezy, mapovanie mikrofilov, a testy adhézie (škrabanec, Rockwell) Potvrďte spekanie kvality, zŕn, a poťahová pevnosť väzby.
• Testovanie výkonnosti: Vzorové škrty na referenčných materiáloch hodnotia vzory opotrebenia, štiepanie na okraji, a povrchová úprava na overenie výkonu v reálnom svete.
• Sledovateľnosť: Každý nástroj je serializovaný; výrobné parametre (dávka, cyklus, poťahovanie) sú prihlásené tak, aby umožnili úplnú sledovateľnosť a neustále zlepšovanie.

Tento proces end-to-end-od HSS Casting alebo karbidovej práškovej metalurgie po pokročilé povlaky a prísne QC-Insures, ktoré sústružené nástroje sústruženia dodávajú konzistentné, Vysoko výkonné obrábanie v dnešných náročných výrobných prostrediach.

5. Kľúčové ukazovatele výkonnosti a kritériá výberu

Nižšie je zhrnutie najdôležitejších faktorov, ktoré sa majú vyhodnotiť pri výbere nástrojov na rezanie sústruženia.

Každé kritérium má priamy vplyv na obrábanie výkonu, životnosť nástroja, kvalita povrchu, a celková nákladová efektívnosť.

Skilled technicians and procurement professionals should balance these indicators to optimize productivity and return on investment.

5.1 Tvrdosť nástroja a odolnosť proti opotrebeniu

Tool hardness dictates a tool’s ability to cut into the workpiece material without deforming, while wear resistance determines how long the tool maintains its cutting edge under abrasive conditions.

Sandvik Coromant notes that successful tool materials combine high hardness with optimal wear resistance to withstand elevated temperatures and abrasive wear during cutting operations.

CNC Cookbook reports that carbide tools, napríklad, offer superior hardness (maintaining performance up to ~850 °C) and extended wear life compared to HSS, making them ideal for high-speed, high-volume machining.

5.2 Tvrdosť a zlomenina

Toughness measures a material’s capacity to absorb energy without fracturing, čo je rozhodujúce pri prerušených škrtoch alebo v prípade variácií tuhosti obrobku.

Nástroje U definuje húževnatosť ako schopnosť odolávať náhlym stresom - HSS nástroje vykazujú vyššiu húževnatosť ako cementový karbid, Zníženie pravdepodobnosti štiepenia pri nárazovom zaťažení.

ResearchGate koreluje húževnatosť zlomenín s rezistenciou na opotrebenie, naznačujúc, že ​​materiály s vyváženou tvrdosťou a tvrdosťou (ako sú vybrané známky WC - Co) poskytnúť najlepší kompromis medzi silou a dlhovekosťou.

5.3 Geometria špičky

Geometria reznej hrany - vrátane uhla hrabliska, uhol výšky, a polomer nosa - smerujú vplyvy rezných síl, tvorba tepla, a kvalita povrchovej úpravy.

Nástroje Seco zdôrazňujú, že optimalizované geometrie okrajov zlepšujú tok čipov, znížiť rezné sily, a rozšíriť životnosť nástroja minimalizáciou lokalizovaných koncentrácií stresu.

Štúdia MDPI ukazuje, že profily okrajov v štýle stierača môžu zvýšiť povrchovú úpravu a umožniť vyššie rýchlosti posuvu šírením rezného zaťaženia na väčšiu kontaktnú plochu.

5.4 Výkon riadenia čipov

Efektívna kontrola čipu bráni dlhé, Struné čipy z zapletenia obrobku alebo stroja, Zlepšenie bezpečnosti a času cyklu.

Inžinierstvo nástrojov vysvetľuje, že vložte polomer nosa, uhol, forma čipbreakerov, A aplikácia chladiacej kvapaliny sa musí porovnať s materiálom obrobku a parametrami rezania pre optimálnu evakuáciu čipov.

Séria CL Chipbreaker NTK Cutting Tools dosahuje konzistentnú segmentáciu ChIP a znižuje chatovanie začlenením ostrých tvarovaných hrán a kontúry na mieru šité na mieru.

5.5 Kompatibilita s materiálmi obrobku

Nástrojový materiál a výber potiahnutia sa musia vyrovnať s mechanickými a tepelnými vlastnosťami obrobku.

Palbit zdôrazňuje, že tvrdšie materiály obrobku (napr., > 45 HRC ocele) Vyžadujte náradie vyrobené z karbidu, Cbn, alebo keramika, aby odolala drsnému opotrebeniu, Zatiaľ čo mäkšie materiály môžu byť opracované efektívne pomocou HSS alebo potiahnutých HSS.

Wayken poznamenáva, že nástroje karbidu sú všeobecne kompatibilné s väčšinou materiálov, Najvyššia presnosť v neželeznom obrábaní však často pochádza z vložiek PCD kvôli ich chemickej inerte a ostrosti.

5.6 Nákladová efektívnosť a dlhovekosť

Celkové náklady na rezanie nástroja zahŕňa kúpnu cenu, životnosť nástroja, a prestoje za zmeny.

Machinemetrics odporúča, aby investovanie do kvalitnejších nástrojov mohlo znížiť sadzby šrotu a čas na prechod, Poskytovanie vynikajúcej návratnosti investícií napriek vyšším počiatočným nákladom.

Nástroje na rezanie Sundi Odporúča vyhodnotenie životnosti nástroja v pokusoch o rezanie v reálnom svete, aby sa vyvážilo náklady na náradie na kuse proti ziskom produktivity, Zabezpečenie zvoleného nástroja ponúka optimálny nákladový čas za časť.

Každá z týchto vzájomných vzťahov KPI - výber tvrdšieho nástroja môže znížiť opotrebenie, ale zvýšiť krehkosť, Aj keď optimalizácia geometrie okraja môže zlepšiť povrchovú úpravu aj životnosť nástroja.

Holistické hodnotenie voči týmto kritériám zaisťuje, že vyberiete nástroje na strúhanie sústruhu, ktoré maximalizujú výkonnosť obrábania a ekonomickú efektívnosť.

6.Geometria a dizajn sústruženia

Dobre navrhnutý rezací nástroj vyvažuje pevnosť a ostrosť prostredníctvom starostlivého výberu uhlov hrable a vôle, polomer nosa, vstup do uhla, geometria čipbreakerov, a celkovo vložte tvar a veľkosť.

Optimalizácia týchto parametrov pre materiál obrobku a operáciu obrábania minimalizuje rezné sily, Riadenie čipov bezpečne, zlepšuje povrchovú úpravu, a rozširuje životnosť nástroja.

6.1 Základné uhly

6.1.1 Uhly

Zadná hračka (horná hračka) Ovláda smer toku čipov a znižuje rezné sily vedením čipu nahor a preč od strihu.

Bočná hrable (hrable) ďalej ovplyvňuje štiepku a deformáciu šmyku, a dá sa naladiť na materiál obrobku (napr., 0° pre mosadz, Až 35 ° zadné hrable a 15 ° bočné hrable pre hliník).

6.1.2 Uhly zlína

Predná strana (úľava) a uhly bočnej výšky zabezpečujú iba obrobky, ktoré sa spoja iba s obrobkom, predchádzanie treniu a nahromadeniu tepla.

Typické hodnoty sú 6–8 ° predná vôľa a bočná vôľa 10–15 °, Môžete ich však zvýšiť pre vyššie sadzby kŕmenia, obetovacia hrana podpora.

6.2 Polomer nosa a vstup do uhla

6.2.1 Polomer nosa

Polomer nosa určuje prekrývanie postupných prejdení nástrojov, priamo ovplyvňujúca povrchovú úpravu a pevnosť okraja.

Väčšie polomery produkujú plynulejšie povrchové úpravy a silnejšie hrany, ale môžu indukovať vibrácie alebo interferovať s malými vlastnosťami.

Sandvik odporúča používať najväčší polomer nosa, ktorý vyhovuje hĺbke strihu a geometrie prvkov pre pevnosť, a menší polomer pre vibrácie alebo prísne polomer.

6.2.2 Vstup (Olovo) Uhol

Uhol vstupu ovláda, ako sú rezné sily rozlíšené medzi radiálnymi a axiálnymi komponentmi.

Plytký uhol (napr., 45°) rozloží zaťaženie a vyrába jemnejšie triesky, Zatiaľ čo strmší uhol koncentruje silu - a teda aj hĺbku rezu - v jednom smere.

6.3 Dizajn čipbreakerov

Inžinieri navrhujú chipbreakery ako depresie alebo zvýšené profily na tvári rake, aby sa rozdelili a štiepky do krátkych segmentov pre bezpečnú evakuáciu.

Správna geometria chipbreakerov sa zhoduje, zapletené čipy.

Na indexovateľných vložkách, čipbreakers sa môžu formovať alebo uzemniť; formované ističe umožňujú konzistentnú hromadnú výrobu, zatiaľ čo podzemné ističe môžu byť prispôsobené špecializovaným vysoko presným aplikáciám.

6.4 Vložte tvar a veľkosť

Vložiť základný tvar (zaokrúhliť, štvorcový, diamant, trojuholník) vplyvy obidve sily (väčšie zahrnuté uhly sú silnejšie) a všestrannosť (menšie zahrnuté uhly umožňujú jemnejšie detail).
>Vpísaný kruh (IC) Veľkosť riadi maximálnu hĺbku strihu; Väčšie vložky IC rukoväť ťažší rezy, ale môžu si vyžadovať väčšiu energiu a tuhosť.

6.5 Pokročilé geometrie

Mikroeometrické prvky, ako sú okraje stierač, zlepšenie povrchovej úpravy a umožnenie vyšších rýchlosti posuvu.

Tooling U zdôrazňuje, že optimalizácia mikroeometrie môže predĺžiť životnosť nástroja a zvýšiť kvalitu rezu v dokončovacích operáciách.

Naladením týchto geometrických parametrov - uhly pretiahnutia a vôle, polomer nosa, vstup do uhla, profile chipbreaker, a vložte tvar/veľkosť - do vášho špecifického materiálu a prevádzky obrobku, Môžete výrazne vylepšiť kontrolu ChIP, povrchová úprava, rezanie, a celková životnosť nástroja.

7.Obstarávanie a výber strúhaných nástrojov

Tu je stručná skupina odporúčaní obstarávania a výberu pre nástroje na strúhanie sústruhu, usporiadané do troch kľúčových etáp.

Prvé, Objasnite svoje potreby spracovania z hľadiska materiálu, geometria, a objem výroby.

Druhý, vyhodnotiť kvalitu nástroja prostredníctvom konkrétnych kritérií hodnotenia.

Konečne, Vykonajte analýzu nákladov a prínosov, ktorá vyvažuje počiatočné náklady, životnosť nástroja, a zvýšenie produktivity.

7.1 Objasniť požiadavky na spracovanie

Pred nákupom, jasne definujte materiál obrobku, tolerancia, a veľkosť dávky, ktorá zodpovedá nástrojom k aplikácii.

Napríklad, Ductile Materials, ako je hliník, zatiaľ čo tvrdené ocele (>45 HRC) Vyžadujte si superhardové stupne, ako je CBN alebo keramika.

Určite, či sú operácie drsné (vysoké odstránenie materiálu) alebo dokončenie (povrchová úprava), ako drsné uprednostňuje robustné, vložky, Zatiaľ čo dokončenie výziev na náradie s jemným nosom Radius.

Zvážte schopnosti stroja - rýchlosť, tuhosť, a vežové náradie - geometria nástrojov a štýly upínania sú kompatibilné s vašim sústružením.

7.2 Kľúčové body za hodnotenie kvality

Posúdiť kvalitu dodávateľa a kvality nástroja prostredníctvom certifikátov, materiálne špecifikácie, a údaje o výkonnosti.

Vyberte dodávateľov s ISO 9001 alebo TS 16949 certifikácia na zabezpečenie konzistentných výrobných kontrol a sledovateľnosti.

Overiť vložiť zloženie substrátu (veľkosť zrna, obsah spojiva) a vlastnosti povlaku (hrúbka, priľnavosť) Používanie dátových listov dodávateľov alebo testovacích kupónov.

Skontrolujte tolerancie geometrie nástroja - uhly pretiahnutia/vôle, polomer nosa, Profil chipbreaker - pomocou nástrojov na meranie presnosti alebo správ CMM na potvrdenie dodržiavania špecifikácií navrhovania.

7.3 Analýza nákladov - benefit

Nákupná cena zostatku na nákladoch na životný cyklus, čo zahŕňa život nástroja, čas, a redukcia šrotu.

Machinemetrics uvádza, že zatiaľ čo prémiové vložky z karbidu alebo CBN môžu stáť 2–3 × rovnako ako HSS, ich životnosť nástroja a vyššie rýchlosti rezania často poskytujú 30–50 % Zníženie celkových nákladov na náradie.

Nástroje na rezanie Sundi odporúča vykonávať skúšky s malými šaržami na meranie skutočného opotrebenia nástroja, Čas obrábania, a kvalita povrchu, potom výpočet nákladov na komponent na identifikáciu najúspornejšej možnosti.

Konečne, Faktor v skrytých nákladoch - doterajší čas na zmeny nástrojov, výcvik operátora, a náklady na prepravu zásob - zabezpečiť, aby vybrané nástroje priniesli najlepšiu návratnosť investícií.

8.Najnovšie trendy a technologický vývoj

Výrobcovia rezania majú pokročilú geometriu vložky a viacvrstvové povlaky, umožnenie vyšších rýchlosti a dlhšej životnosti nástroja.

„Smart“ nástrojov s senzormi a digitálnymi dvojčatami sa objavujú na monitorovaní zdravia nástroja a predpovedajú údržbu.

Iniciatívy o udržateľnosti podnietili prijatie zelenejších materiálov a konštrukcie zariadení s nástrojmi.

Konečne, vysoko prispôsobený, Nástroje s presnosťou sa stávajú prístupnými prostredníctvom pokročilých pracovných tokov CAD/CAM a rýchlej výroby, uspokojenie potrieb komplexu, vysokorýchlostné aplikácie.

8.1 Pokroky v vložení dizajnu a povlaku

Nové geometrie vložiek a poťahové architektúry poskytujú dramatické zisky z výkonu.

• Nano-multilayerové povlaky ako Tialn/Alcrn poskytujú lepšiu tepelnú a oxidačnú odolnosť, umožnenie rýchlosti rezania až do 50% vyššie ako jednosmerné povlaky.
• Mikro-texturované hrable čelí priamym prietokom čipu efektívnejšie, Zníženie zastavaných okrajov a rezných síl o 10–15 % v leteckom zliatine.
• CVD diamantové povlaky (DLC) a nano-kompozitná keramika kombinuje nízku trenie a vysokú tvrdosť, Rozšírenie životnosti nástroja v abrazívnych kompozitoch 2–3 krát.
• Geometrie chipbreakerov, optimalizované s konečnými analýzami prvkov, Zabezpečte konzistentnú segmentáciu čipov pri vysokých krmivách, Prevencia prestojov.

8.2 Inteligentné systémy nástrojov a digitálne monitorovanie

Vstavané senzory a digitálne platformy transformujú správu nástrojov.

• Senzory pre silu, vibrovanie, a teplota poskytujú údaje v reálnom čase prediktívnemu algoritmom údržby, Zníženie porúch nástroja až o 40%.
• Softvér Digital-Twin synchronizuje modely virtuálnych nástrojov s údajmi o živých strojoch, Umožnenie inžinierov procesov simulovať a optimalizovať škrty pred zaviazaním sa k výrobným behom.
• Nástroje na predpovedanie opotrebenia riadené AI analyzujú historické údaje o rezaní, aby sa predpovedali udalosti na konci života, Rozšírenie priemerného využívania nástroja o 15–20 % Zatiaľ čo bránia časti šrotu.

8.3 Udržateľné strihové materiály

Environmentálne tlaky riadia ekologické inovácie nástrojov.

• Vedci skúmajú základne prírodných rockov pre vložky PVD, Zníženie spoliehania sa na volfrámu a kobalt 30%.
• Programy rekondicionovania s uzavretou slučkou umožňujú obchodom renovovať nástroje karbidu a HSS, znižovanie odpadu z materiálu 50%.
• Biodegradovateľné mazivo povlaky umožňujú takmer sušené alebo MQL obrábanie, zníženie využívania chladiacej kvapaliny až do 70% bez ovplyvnenia života nástroja.

8.4 Prispôsobenie potrieb s vysokou presnosťou

Na požiadanie, Nástroje na mieru teraz podávajú výklenok, aplikácie tesnej tolerancie.

• Vlastné výrobcovia nástrojov používajú Mletie a 5-osové brúsenie na vytvorenie jedinečných geometrií karbidu a PCD zo súborov CAD, S dodacími časmi do týždňa.
• Mikro-machinované kazety PCD Zaručujú opakovateľnosť submikrónov v dokončovacích operáciách, Dosiahnutie hodnôt drsnosti povrchu (Rana) nižšie 0.1 µm na zliatinách hliníka.
• Nástroje na špeciálne účely, Rovnako ako viacstupňové stepové cvičenia a nožnice na špirálové klávesy, sú teraz integrované do modulárnych systémov držiteľov, Zníženie doby prechodu v nepretržitej výrobe.

Tieto trendy kolektívne ukazujú na budúcnosť, kde sú strihové nástroje inteligentnejšie, zeleňový, odolnejší, a presne prispôsobené každej aplikácii - dodávanie zvýšení produktivity, kvalita, a udržateľnosť.

9. Bežné problémy a riešenia

Opotrebenie náradia:

Bežné formy opotrebenia zahŕňajú rovnomerné opotrebenie na zadnej strane a značky nástrojov (jamka) na prednej strane.

Tieto problémy sa dajú znížiť znížením rýchlosti rezania, zvyšovanie krmiva, alebo používať viac povlaky alebo materiály odolné voči opotrebeniu.

Pre štiepkové nástroje, Skontrolujte prerušenie čipov alebo preťaženia nástroja, a podľa potreby upravte geometriu alebo znížte parametre rezania.

Tvorba nalepenia nástroja a tvorby adhéznej vrstvy:

Pri obrábaní lepkavých materiálov (ako sú hliníkové zliatiny, nehrdzavejúca oceľ, zliatiny, atď.).

Čipy sú náchylné na držať sa čepele (lepenie nástrojov), spôsobujúce rozbitie nástroja a škrabance na opracovanom povrchu.

Držanie nástroja sa dá zabrániť zvýšeniu rýchlosti rezania, pridanie reznej tekutiny alebo prepínanie na potiahnuté nástroje.

Povlaky (ako je Tialn, DLC) môže znížiť tendenciu čepele držať sa obrobku.

Problém kontroly čipov:

Ak sú čipy dlhé a nepretržité alebo viazané, Skúste nahradiť nástroj silnejším ističom čipu, Upravenie parametrov rezania alebo zmena smeru podávača.

Geometria nástrojov (napr., tvarovač, polomer nosa, uhol vstupu) je kľúčom k tvorbe čipov, s optimalizáciou poskytujúcou lepšie špirálové čipy.

Vibrácie:

Rezanie vibrácií je ľahko spôsobené, keď nie je nedostatočná prísnosť nástroja alebo príslušnosti obrobku.

Vyvarujte sa nadmernému rozšíreniu nástroja a štíhlym telom nástroja, a namiesto toho používajte hrubšie a kratšie nástroje.

V rovnakom čase, Zlepšiť tuhosť, napríklad použitie zadného konca na podporu častí dlhej osi.

Ak nájdete rezonanciu, doladiť rýchlosť vretena (± 5%) Aby sa zabránilo rezonančnej frekvencii.

Udržiavanie okraja nástroja Sharp tiež pomáha znižovať rezné sily a teda vibrácie.

Zlá kvalita povrchu:

Ak je opracovaný povrch drsný, Skontrolujte opotrebenie nástroja, Parametre rezania a napájanie reznej kvapaliny.

Zvyšujúca sa rýchlosť rezania alebo opätovné zastúpenie zlepšuje povrchovú úpravu, Zatiaľ čo väčší uhol zadnej časti nástroja znižuje zoškrabanie.

10. Záver

Nástroje na rezanie sústruhu sú nevyhnutným kľúčovým prvkom pri výrobe spracovania kovov.

Pochopenie klasifikácie nástroja, materiálov, návrh, a výroba, spolu so správnym použitím a optimalizovanými parametrami rezania, výrazne zlepšuje kvalitu a efektívnosť spracovania.

Pri nákupe, Zamerajte sa na kvalitu a použiteľnosť nástroja, Zatiaľ čo nové materiály a inteligentné technológie budú poháňať technológiu vpred.

Výber správneho nástroja a jeho správne použitie je kľúčom na zabezpečenie úspechu spracovania dielu.