Tööriistateras, mis on tuntud oma kõrge kõvaduse, kulumiskindluse ja lõikeservade säilitamise võime poolest kõrgel temperatuuril, esitab CNC-töötlemisel ainulaadseid väljakutseid ja nõudeid. See juhend annab professionaalsetele hankespetsialistidele ja tööstuse praktikutele suunatud põhjaliku ülevaate nende materjalide edukaks töötlemiseks vajalikest tehnilistest kaalutlustest.
1. Materjalide klassifitseerimine ja valik
Tööriistaterase konkreetse klassi mõistmine on esmatähtis. Põhikategooriad hõlmavad järgmist:
- Külm-Töötööriistade teras (nt AISI D2, A2, O1): kõrge süsiniku- ja kroomisisaldus tagab suurepärase kulumiskindluse. Töötlemiseks tarnitakse sageli lõõmutatud olekus (tavaliselt ~200–250 HB).
- Kuumad-tööriistade terased (nt AISI H13, H11): sisaldavad legeerivaid elemente, nagu kroom, molübdeen ja vanaadium, mis tagavad termilise väsimuskindluse. Töötlemine toimub tavaliselt lõõmutatud olekus.
- Kiir-kiireteras (HSS, nt M2, M42): sisaldavad punase kõvaduse saavutamiseks märkimisväärset volframi, molübdeeni, koobalti ja vanaadiumi. Need on kurikuulsalt abrasiivsed ja raskesti töödeldavad.
- Enne tööde kavandamist kontrollige alati täpset materjali spetsifikatsiooni (nt DIN, AISI, JIS) ja selle tarnitud seisukorda (lõõmutatud, eelkarastatud).
2. Töötlemiseelsed-kaalutlused
- Töödeldava detaili ettevalmistamine: ühtlase töödeldavuse saavutamiseks veenduge, et põhimaterjal oleks pingevaba-ja korralikult lõõmutatud. Kontrollige mõõtmeid ja varusid.
- Tööriistaraja strateegia: kasutage võimaluse korral tõusufreesimist (allafreesimist), et minimeerida töökarastamist ja pikendada tööriista kasutusiga. Tööriista haardumist tuleks kontrollida, et vältida liigset kuumenemist.
- Jäikus: suurendage süsteemi jäikust. Kasutage lühikesi tugevaid tööriistahoidikuid (nt hüdraulilised padrunid, kokkutõmbuvad-kinnitushoidikud) ja veenduge, et töödeldav detail on vibratsiooni summutamiseks kindlalt kinnitatud.
3. Lõiketööriista valik
Tööriista valik on majandusliku elujõulisuse ja pinna terviklikkuse seisukohalt kriitiline.
- Tool Material: For annealed tool steels, premium coated carbide grades (e.g., PVD TiAlN, AlTiN) are standard. For hardened steels ( >Viimistlemiseks on soovitatav kasutada 45 HRC), kuupboornitriidi (CBN) sisetükke või tahkeid CBN-tööriistu. Polükristalliline teemant (PCD) sobib mitte-raudmetallide jaoks, kuid mitte terase jaoks.
- Tööriista geomeetria: kasutage teravaid, positiivseid{0}}raha geomeetriaid, et vähendada lõikejõude ja kuumust. Tööriistadel peavad olema poleeritud sooned, et hõlbustada laastude eemaldamist.
- Tööriista seisukord: kasutage alati teravaid, kulumata tööriistu. Tuimad tööriistad tekitavad liigset kuumust, mis põhjustab töö kõvenemist ja kiiremat kulumist.
4. Lõikeparameetrite optimeerimine
Parameetrid peavad tasakaalustama metalli eemaldamise kiirust tööriista eluea ja detailide kvaliteediga.
- Lõikekiirus (Vc): konservatiivsed kiirused on olulised. Karbiidtööriistadega lõõmutatud tööriistateraste puhul on Vc tavaliselt vahemikus 60{3}}150 m/min, olenevalt kvaliteedist ja tööst. Eelkarastatud või HSS-klasside puhul tuleb kiirust drastiliselt vähendada.
- Toitekiirus (fz): Hõõrdumise ja kuumenemise vältimiseks hoidke piisavat laastukoormust. Tüüpiline ettenihe hamba kohta on keskmise kuni jämetöötluse puhul vahemikus 0,05–0,20 mm hamba kohta. Viimistlemiseks on vaja kergemaid söötasid.
- Lõikesügavus (ap): kasutage radiaalseid lõikesügavusi, mis on väiksemad kui tööriista läbimõõt (nt freesimisel 30–70% alalisvoolust) ja reguleerige koormuse juhtimiseks aksiaalset sügavust. Sageli eelistatakse mitut kerget läbimist ühele raskele lõikele.
- Jahutusvedeliku kasutamine: kuumuse hajutamiseks, töödeldava detaili karastamise vältimiseks ja laastude loputamiseks on kohustuslik kõrge{0}rõhuga jahutusvedelik (eelistatavalt emulsioon). Jahutusvedeliku tarnimine on väga tõhus läbi-tööriista. Mõne CBN-ga viimistlusoperatsiooni puhul võib kasutada kuivtöötlust või minimaalse koguse määrimist (MQL).
5. Spetsiifilised töötlemistoimingud
- Freesimine: kasutage taskute jaoks trohhoidaalset või koorivat freesimise strateegiat, et säilitada tööriista pidev haardumine ja soojusjaotus.
- Treimine: kasutage jäikaid seadistusi, negatiivset-reha sisestusi töötlemiseks ja positiivset-reha viimistluseks. Tagage laastumurdja õige geomeetria, et kontrollida nööriga laastu.
- Puurimine ja koputamine: kasutage sisemise jahutusvedelikuga karbiidpuure. Keermestamiseks vähendage kiirust, kaaluge keerme freesimist, et tagada suurem täpsus ja tööriista kasutusiga pimeaukudes, ning kasutage suure jõudlusega-keermevedelikke.
6. Postitus-Masintöötlemine ja kvaliteedi tagamine
- Pinge leevendamine: keeruliste või suurt mõõtmete stabiilsust nõudvate osade puhul on enne töötlemist soovitatav pinge{0}}eemaldamine pärast töötlemata töötlemist.
- Burnide eemaldamine: tööriistateras{0}}kõvenevad kergesti; servade kahjustamise vältimiseks kasutage hoolikalt mehaanilisi või termilisi rüsieemaldusmeetodeid.
- Kontrollimine: kasutage täpset metroloogiaseadet (CMM, optilised komparaatorid, pinnaprofiilomeetrid). Kontrollige kriitilisi mõõtmeid, geomeetrilisi tolerantse (ASME Y14.5 või ISO 1101 järgi) ja pinnaviimistlust (Ra, Rz). Pragude tuvastamiseks võib määrata värvi läbitungimise (PT) või magnetosakeste testimise (MT).
EdukasTööriistateraste CNC töötleminenõuab metoodilist lähenemist, mis keskendub materjalide mõistmisele, jäigale seadistusele, optimeeritud tööriistadele ja distsiplineeritud protsesside juhtimisele. Tõestatud parameetrite ja parimate tavade järgimine tagab suure-terviklikkusega komponentide tootmise, maksimeerib tööriista tööiga ja saavutab üldise kulu{2}}efektiivsuse. Rakendusespetsiifiliste nõuannete saamiseks on tungivalt soovitatav pidevalt konsulteerida materjalide ja lõikeriistade tarnijatega.