Wie wählt man das passende Werkzeug für das Gravier- und Fräsbearbeitungszentrum entsprechend dem Bearbeitungsmaterial aus?

In der modernen Fertigung Gravur- und Fräsbearbeitungszentrum ist eines der wichtigen Geräte für die hochpräzise Bearbeitung. Die Wahl des Werkzeugs hat einen entscheidenden Einfluss auf den Bearbeitungseffekt und die Produktionseffizienz. Insbesondere bei unterschiedlichen Bearbeitungsmaterialien ist die Wahl des richtigen Werkzeugs besonders wichtig. Das richtige Werkzeug kann nicht nur die Bearbeitungsgenauigkeit verbessern, sondern auch die Werkzeuglebensdauer verlängern, die Produktionseffizienz verbessern und die Ausfallrate während der Bearbeitung reduzieren. Als nächstes besprechen wir im Detail, wie man das richtige Werkzeug entsprechend den verschiedenen Verarbeitungsmaterialien auswählt.

1. Verstehen Sie die Eigenschaften der Verarbeitungsmaterialien
Unterschiedliche Materialien weisen während der Verarbeitung unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften auf. Daher müssen bei der Auswahl der Werkzeuge Faktoren wie Materialhärte, Festigkeit, Zähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenrauheit berücksichtigt werden. Im Folgenden sind die Eigenschaften mehrerer gängiger Materialien aufgeführt:

Metallmaterialien wie Aluminium, Stahl, Titanlegierung, Edelstahl usw. erfordern normalerweise eine höhere Schnittkraft und thermische Stabilität.
Kunststoffe und Verbundwerkstoffe: haben eine geringere Härte und eine bessere Bearbeitbarkeit, neigen jedoch zum Schneiden von Wärmestau.
Holz und weiche Materialien: Diese Materialien sind relativ weich und können beim Schneiden höhere Schnittkräfte erzeugen, daher sollte bei der Auswahl der Werkzeuge auf Schnittgeschwindigkeit und Werkzeugform geachtet werden.
Keramik und Hartmetall: Diese Materialien sind sehr hart und erfordern in der Regel sehr verschleißfeste Werkzeugmaterialien, um mit ihnen umzugehen.
2. Wählen Sie Werkzeuge entsprechend der Materialhärte aus
Die Härte des Werkzeugs ist eines der wichtigen Auswahlkriterien, insbesondere bei der Bearbeitung von Materialien mit höherer Härte sollte die Härte des Werkzeugs höher sein als die Härte des Werkstückmaterials, um einen vorzeitigen Verschleiß des Werkzeugs zu vermeiden.

Weiche Metalle wie Aluminiumlegierungen und Kupferlegierungen: Für diese Materialien können Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl (HSS) oder Hartmetallwerkzeuge verwendet werden. Diese Materialien lassen sich relativ leicht schneiden und die Werkzeuge müssen nicht zu hart sein. Hartmetallwerkzeuge können die Produktionseffizienz verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit der Werkzeuge gewährleisten.

Metalle mittlerer Härte wie Stahl, Edelstahl und Titanlegierungen: Bei der Bearbeitung dieser Materialien sind in der Regel beschichtete Hartmetallwerkzeuge wie Titannitrid (TiN) oder Aluminiumnitrid (AlTiN)-Beschichtungen erforderlich, um die Verschleißfestigkeit und thermische Stabilität der Werkzeuge zu erhöhen Werkzeuge. **CVD- (Chemical Vapour Deposition) oder PVD- (Physical Vapour Deposition)**-Beschichtungen können die Lebensdauer des Werkzeugs effektiv verlängern und das durch hohe Temperaturen verursachte Glühen des Werkzeugs reduzieren.

Metalle mit hoher Härte (z. B. Werkzeugstahl, gehärteter Stahl, Titanlegierung): Für diese Materialien mit hoher Härte müssen Sie Werkzeuge mit höherer Härte und höherer Verschleißfestigkeit wählen, z. B. Werkzeuge aus PKD (polykristalliner Diamant) oder CBN (kubisches Bornitrid). ) Werkzeuge. Diese Werkzeuge können bei der Bearbeitung von Materialien mit hoher Härte scharf bleiben, die Schnittkräfte reduzieren und so die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern.

3. Wählen Sie die Werkzeugform entsprechend den Schneideigenschaften des Materials aus
Die Form des Werkzeugs bestimmt die Schneidmethode und die Verteilung der Schnittkräfte während des Schneidvorgangs. Unterschiedliche Materialien stellen unterschiedliche Anforderungen an die Werkzeugform:

Weiche Metalle wie Aluminium und Kupfer: Bei weichen Metallen werden im Allgemeinen Werkzeuge mit hohem Spiralwinkel verwendet, da ein größerer Spiralwinkel die Reibung beim Schneiden verringern und die Schneideffizienz verbessern kann. Der Spanwinkel des Werkzeugs sollte entsprechend größer sein, um geringere Schnittkräfte und weniger Schnittwärme zu gewährleisten.

Edelstahl und Titanlegierungen: Diese Materialien erzeugen oft eine größere Schneidwärme, und Sie müssen rechtwinklige Werkzeuge oder Werkzeuge mit geringem Spiralwinkel wählen, um die Erzeugung von Schneidwärme zu reduzieren. Darüber hinaus erfordert die Schneidkante des Werkzeugs in der Regel eine höhere Verschleißfestigkeit und Stabilität. Daher werden zweischneidige oder mehrschneidige Werkzeuge verwendet, um die Schnittstabilität zu verbessern und Vibrationen zu reduzieren.

Kunststoffe und Verbundwerkstoffe: Bei der Bearbeitung dieser Materialien werden häufig Werkzeuge aus Wolframstahl oder Hartmetall gewählt. Die Form des Werkzeugs besteht hauptsächlich aus rechtwinkligen Werkzeugen, um die Schnittkraft und Temperaturansammlung während des Schneidens zu minimieren und eine Verformung oder ein Schmelzen des Materials zu vermeiden.

4. Auswahl der Werkzeugbeschichtung
Durch die Wahl der Werkzeugbeschichtung kann die Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit des Werkzeugs deutlich verbessert werden. Für unterschiedliche Bearbeitungsmaterialien kann die entsprechende Beschichtung die Bearbeitungseffizienz und Werkzeugstandzeit effektiv verbessern.

Weiche Metalle wie Aluminium- und Kupferlegierungen: TiN (Titannitrid) beschichtete Werkzeuge können ausgewählt werden. Diese Beschichtung kann die Härte und Verschleißfestigkeit des Werkzeugs verbessern und gleichzeitig die Reibung zwischen Werkzeug und Material verringern.

Edelstahl, Titanlegierung und andere schwer zu verarbeitende Materialien: Es empfiehlt sich, Werkzeuge mit AlTiN-Beschichtung (Aluminiumtitannitrid) auszuwählen. Diese Beschichtung hält hohen Temperaturen stand, passt sich den Anforderungen hoher Schnitttemperaturen und hoher Schnittkräfte an, reduziert den Werkzeugverschleiß und sorgt für Präzision.

Materialien mit hoher Härte wie Hartmetall und Keramik: Mit **PVD (physical vapour deposition)** beschichtete Werkzeuge können ausgewählt werden. Diese Beschichtung weist eine gute thermische Stabilität und Verschleißfestigkeit auf und eignet sich für die Präzisionsbearbeitung von Materialien mit hoher Härte.

5. Weitere zu beachtende Faktoren
Schnittgeschwindigkeit und Vorschub: Unterschiedliche Materialien stellen unterschiedliche Anforderungen an Schnittgeschwindigkeit und Vorschub. Bei der Bearbeitung weicher Metalle wie Aluminiumlegierungen und Kupferlegierungen können höhere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe verwendet werden, während bei der Bearbeitung von Hartmetall und Keramik in der Regel niedrigere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe erforderlich sind, um eine übermäßige Wärmeentwicklung am Werkzeug zu reduzieren tragen.

Einsatz von Kühlmittel: Bei der Bearbeitung von Hochtemperaturmaterialien (wie Titanlegierungen und Edelstahl) kann der Einsatz von Kühlmittel die Bearbeitungstemperatur effektiv senken, Werkzeugverschleiß und Materialverformung reduzieren. Eine sinnvolle Auswahl von Kühlmethoden kann die Bearbeitungsqualität und die Werkzeuglebensdauer verbessern.