CNC-Werkzeuge

CNC-WerkzeugeBeschreibung und Präsentation:

CNC-WerkzeugeEs ist ein spezielles Schneidwerkzeug für CNC-Bearbeitungszentren, Drehmaschinen und Fräsmaschinen. Sie sind eines der Kernelemente für eine hochpräzise, effiziente, automatisierte und flexible Bearbeitung in der modernen Fertigung.

1. Hauptmerkmale (unterscheidet sich von herkömmlichen Werkzeugen):

Hohe Präzision: Die geometrische Genauigkeit und die Abmessungsgenauigkeit sind hohe Anforderungen, um die Präzision der bearbeiteten Teile zu gewährleisten.

Hohe Steifigkeit: Die Schneidkraft und Vibrationen durch hohe Geschwindigkeit und große Zufuhrmengen standhalten und eine stabile Bearbeitung aufrechterhalten.

Hohe Verschleißbeständigkeit / lange Lebensdauer: Mit hochleistungsfähigen Materialien (z. B. Hartlegierung, Keramik, CBN, PCD) und fortschrittlichen Beschichtungstechniken, die unter harten Schneidbedingungen scharf bleiben, die Werkzeugwechselfrequenz reduzieren und die Effizienz verbessern.

Gute Sperrbrechungsleistung: Entworfen mit einem vernünftigen Sperrbrechungsschlitz oder -kanal, um sicherzustellen, dass das Sperr reibungslos ausgeführt wird und das Werkzeug nicht verwickelt oder die Oberfläche des Werkstücks kratzt.

Gutes dynamisches Gleichgewicht: Insbesondere Drehwerkzeuge mit hoher Geschwindigkeit (z. B. Fräser, Bohrer) müssen strenge dynamische Gleichgewichtstests durchlaufen, um Schwingungen bei hoher Geschwindigkeit zu verhindern, die die Bearbeitungsqualität und die Werkzeuglebensdauer beeinflussen.

Standardisierung und Modularität: Werkzeuggriffe (z. B. BT, HSK, CAT, CAPTO) und Schnittstellen für schnellen Werkzeugwechsel und Werkzeugmanagement. Die modulare Konstruktion (Griff + Werkstange + Werkkopf) erhöht die Flexibilität und Wirtschaftlichkeit.

Vorhersägbarkeit und Konsistenz: Hochwertige Leistung und relativ stabile, kontrollierbare Lebensdauer ermöglichen die Gestaltung von Bearbeitungsprozessen und die Vorhersage von Wartungszyklen.

2. Hauptkategorien:

Aufteilung nach Bearbeitungsart:

Drehwerkzeuge: für CNC-Drehmaschinen / Drehzentren zur Bearbeitung von Drehwerkstücken. Dazu gehören Außenrundmesser, Innenbohrmesser (Bohrmesser), Schlitzmesser, Schneidmesser, Gewindemesser, Formmesser usw.

Fräswerkzeuge: für Bearbeitungszentren/Fräsmaschinen zur Bearbeitung von Flächen, Konturen, Hohlräumen, Löchern usw. Viele Arten:

Vertikalfräser: Zylinder, Kugelkopf, Rundnase für Seitenfräsen, Konturfräsen und Formfräsen.

Flächenfräser: Großer Durchmesser für effiziente Fräsebenen.

Schlitzfräser: z.B. T-Schlitzfräser, Schlitzfräser.

Winkelfräser: Bearbeitung schräg, umgekehrt.

Formfräser: Bearbeiten bestimmter Formen.

Lochbearbeitungswerkzeuge: Bohrer (Mahlbohrer, Mittelbohrer, Tiefbohrer), Scharnier, Trinkbohrer (Flachboden, Umkehr), Kegel (Gewindefang).

Bohrwerkzeuge: Bearbeiten Sie Löcher für hohe Abmessungspräzision und Oberflächenglanzigkeit.

Zahnradbearbeitungswerkzeuge: Rollenmesser, Steckzähne usw. (in der Regel auf speziellen Zahnradmaschinen, aber einige CNC können auch abgeschlossen werden).

Gewindebearbeitungswerkzeuge: Gewindewerkzeuge, Kegelschrauben, Gewindefräser.

Nach Struktur:

Ganzheitliche Werkzeuge: Das gesamte Werkzeug besteht aus einem einzigen Material (z. B. ganzheitliche Karbidfräser, Bohrer). Gute Steifigkeit, hohe Genauigkeit, häufig für kleine Durchmesser oder Bearbeitung verwendet.

Schweißwerkzeuge: Hartmetallmesser werden auf Stahlkörpern geschweißt. Die Kosten sind niedriger, aber die Präzision und Steifigkeit sind etwas geringer als der Gesamttyp.

Klemm-/Wechselbare Werkzeuge: Die aktuell gängigste Form. Austauschbare Hartmetall-Klingen (oder andere Materialien) sind auf dem Messerkörper montiert. Die Klingen verfügen in der Regel über mehrere Schneidkanten und können nach Abnutzung oder Absturz einer Klinge schnell umgesetzt oder neu ausgetauscht werden**, wodurch die Effizienz erheblich verbessert und die Kosten gesenkt werden. Dies ist der Schlüssel zur hohen Effizienz der CNC-Bearbeitung.

Modulare Werkzeuge: Kombiniert aus standardisierten Modulen (Werkzeuggriff, Verlängerungsstänge, Durchmesserverkleinerungsbehälter, Werkzeugkopf), die sich anpassen können und die Bestandsverwaltung ist einfach.

Nach Werkzeugmaterial:

Hochgeschwindigkeitsstahl: Gute Zähigkeit, niedriger Preis, aber relativ schlechte Härte, Verschleißbeständigkeit und Hitzebeständigkeit. Meistens für Werkzeuge mit komplexen Formen oder für die Bearbeitung mit niedriger Geschwindigkeit.

Hartlegierung: weit verbreitet. Es wird aus WC (Wolframcarbid) und Co (Kobalt) Pulver gesintert. Hohe Härte, Verschleißbeständigkeit und gute Hitzebeständigkeit. Durch die Anpassung der WC-Partikelgröße und des Co-Gehalts können sie in verschiedene Marken unterteilt werden (z. B. Klasse K / Klasse P / Klasse M), um sich an verschiedene Werkstücke anzupassen.

Keramik: Härte, Verschleißbeständigkeit, gute Hitzebeständigkeit (> 1200 ° C), gute chemische Stabilität. Geeignet für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von gehärtetem Stahl, Gusseisen, Hochtemperaturlegierungen usw. Aber zerbrechlich und schlecht widerstandsfähig.

Kubisches Bornitrid: Die Härte ist nach Diamanten zweitwichtig und hat eine gute thermische Stabilität (> 1400 ° C). ** Wird hauptsächlich für die Bearbeitung von schwarzen Metallen mit hoher Härte (> 45 HRC) ** verwendet, wie gehärteter Stahl, kalthartes Gusseisen, Hochgeschwindigkeitsstahl usw. Die Bearbeitungswirkung und die Effizienz sind deutlich besser als bei Hartlegierungen und Keramiken.

Kristalliner Diamant: höchste Härte, gute Verschleißbeständigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit. Die Hauptverarbeitung von Nichtmetallen (Aluminium, Kupfer und deren Legierungen) und nichtmetallischen Materialien (Verbundstoffe, Graphit, Keramik) ist effizient und langlebig. Nicht geeignet für die Verarbeitung von Eisenmetallen (chemische Reaktionen).

Nach Beschichtung (für Hartlegierungen, HSS-Klingen/Werkzeuge):

1: TiN (Titannitrid): Goldgelb, gute Vielseitigkeit, verbesserte Verschleißbeständigkeit.

2: TiCN (Titankohlenstoffnitrid): blau-grau, Härte, Verschleißbeständigkeit besser als TiN.

3: TiAlN (Stickstoff-Titan-Aluminid): lila-grau, gute Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen (bis zu über 800 ° C), geeignet für Hochgeschwindigkeits-Trocken- oder Halbtrockenschneiden.

4: AlTiN (Stickstofftitanium): schwarz oder dunkelviolett, höherer Al-Gehalt, bessere Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen (> 900 ° C), höhere Härte.

5: CrN (Chromnitrid): Silbergrau, niedriger Reibungskoeffizient, gute Haftbarkeit, häufig für die Verarbeitung von klebrigen Materialien (wie Edelstahl, Titanlegierung, Aluminiumlegierung) verwendet.

6: DLC (Diamantbeschichtung): sehr niedriger Reibungskoeffizient, hohe Härte, gute Haftbarkeit, geeignet für die Verarbeitung von Nichtmetallen, Graphit und Verbundstoffen.

Mehrschichtige Verbundbeschichtungen: Verbesserte Leistung durch die Kombination mehrerer Beschichtungsvorteile.

3. Schlüsselfaktoren bei der Auswahl:

Werkstückmaterial: ist die primäre Grundlage für die Auswahl, bestimmt das Werkzeugmaterial und die Beschichtungsart (z. B. Bearbeitungsstahl wählt P-Klasse Hartlegierung / TiAlN-Beschichtung; Bearbeitet Aluminium wählt K-Klasse Hartlegierung / ohne Beschichtung oder DLC).

Bearbeitungsart / Prozess: Rohbearbeitung, Fertigbearbeitung, Einsparung, Bohrung, Gewindefang, Außenkreis, Bohrung usw. bestimmen den Werkzeugtyp und den geometrischen Winkel.

Bearbeitungsanforderungen: Abmessungsgenauigkeit, Formtoleranz, Oberflächenrauheitsanforderungen.

Maschinenbedingungen: Maschinenleistung, Steifigkeit, Höchstdrehzahl, Werkzeuggrifftyp (BT/HSK usw.), Kühlart (Trockenschneiden/Nassschneiden/Spureschmierung).

Schneidparameter: erwartete Schneidgeschwindigkeit, Zufuhrgeschwindigkeit, Schneidtiefe.

Kosten und Effizienz: Streben Sie nach einer höheren Metallentfernungsrate und niedrigeren Einzelkosten (unter Berücksichtigung des Werkzeugpreises, der Lebensdauer und der Bearbeitungszeit) unter Berücksichtigung der Bearbeitungsanforderungen.

4. Häufig gestellte Fragen:

Werkzeugverschleiß: Abnutzung der hinteren Messerfläche, Abnutzung der Mondzähne, Abnutzung der Grenze usw. Werkzeugmaterial, Beschichtung, Schneidparameter und Kühlflüssigkeit müssen vernünftig ausgewählt werden.

Werkzeugabschnitt / Bruch: Oft durch Schlaglast, Vibrationen, Mangelsteifigkeit und falsche Schneidparameter verursacht.

Vibration (Vibration): Beeinflusst die Oberflächengüte und die Werkzeuglebensdauer. Optimieren Sie die Werkzeugausdehnung, erhöhen Sie die Steifigkeit, anpassen Sie die Schneidparameter und verwenden Sie Schwingungsdämpfer.

* Akkumulativ: Bei der Verarbeitung von klebrigen Materialien oder bei niedrigen Geschwindigkeiten auftreten. Erhöhen Sie die Schneidgeschwindigkeit, verwenden Sie scharfe Kanten und wählen Sie die richtige Beschichtung/Kühlflüssigkeit.

* Schlechte Spaltentwicklung: Die Spaltentwicklung verursacht Werkstücke zu kratzen oder Werkzeuge zu wickeln. Optimieren Sie die Konstruktion, die Schneidparameter, die Kühlhydraulik und den Durchfluss.

5. Entwicklungstendenzen

* Hochleistungsstarke Materialien und Beschichtungen: z. B. ultrafeine Korn-/Nano-Korn-Hartlegierungen, neue Keramik-/CBN-/PCD-Materialien, verschleißbeständigere Hochtemperaturbeschichtungen mit mehreren Schichten/Nanostrukturen.

Intelligente Werkzeuge: Integrierte Sensoren (Kraft, Temperatur, Vibration, Verschleißüberwachung) für die Überwachung des Bearbeitungsprozesses, die Vorhersage des Werkzeugzustands und die adaptive Steuerung.

Spezialisierung und Anpassung: Entwicklung hoch optimierter Werkzeuge für bestimmte Materialien und Prozesse.

* Grüne Fertigung fördert das Trockenschneiden und die Spurenschmiertechnik, um den Einsatz von Kühlflüssigkeit zu reduzieren; Entwickeln Sie Werkzeuge mit längerer Lebensdauer und reduzieren Sie den Ressourcenverbrauch.

* Digitalisierte und intelligente Verwaltung: Werkzeugmanagementsysteme, die mit MES/ERP integriert sind, ermöglichen das gesamte Werkzeuglebenszyklus-Management (Beschaffung, Bestand, Vorbereitung, Verwendung, Schleifen, Abbau).