Cambie automáticamente los números de herramientas mediante la programación de mantenimiento preventivo
Existen muchos tipos de herramientas de torno CNC con diferentes funciones. La selección de herramientas según diferentes condiciones de procesamiento es una parte importante de la programación, por lo que es necesario tener un conocimiento básico de los tipos y características de las herramientas de torneado.
Actualmente, las herramientas principales para las máquinas herramienta CNC son herramientas sujetas a máquina con plaquitas indexables. La siguiente es una breve introducción a la máquina de corte rotativa:
(1) Características de las herramientas rotativas para tornos CNC
Los parámetros geométricos de las herramientas de torneado indexables para tornos CNC están determinados por el Disposición de la hoja en el cuerpo de la herramienta. Se combina con la orientación del asiento de la hoja. En comparación con los tornos comunes, generalmente no existe una diferencia esencial y su diseño básico y características funcionales son las mismas. Sin embargo, el proceso de procesamiento de los tornos CNC se completa automáticamente, por lo que los requisitos para las herramientas de torneado indexables son diferentes de los utilizados por los tornos generales. Las características específicas se muestran en la Tabla 5-1.
Tabla 5-1 Características de las herramientas de torneado indexables
Requisitos
Puntos especiales
Propósito
Alta precisión
Utilice hojas de precisión de nivel M o superior;
Utilice un portaherramientas más preciso;
Utilice un dispositivo de ajuste fino fuera de la máquina El portaherramientas pre -lo ajusta.
Asegure la precisión de posicionamiento repetido de la hoja, facilite el ajuste de coordenadas y garantice la precisión de posición de la punta de la hoja.
Alta confiabilidad
Utilice rompevirutas con alta confiabilidad de rotura de viruta o herramientas de torneado con rompevirutas y rompevirutas;
Adopte un diseño Herramienta de torneado confiable con un diseño de sujeción compuesto y otros diseños confiables de sujeción. ?
La rotura de viruta es estable y no debe haber virutas sucias o en forma de banda, se adapta a los requisitos de rápido movimiento y transposición del portaherramientas y sujeción no suelta durante el rectificado automático.
Cambio rápido de herramientas
Adopta sistema de dirección este-oeste;
Adopta portaherramientas de cambio rápido.
Reemplace rápidamente diferentes tipos de piezas de molienda para completar una variedad de procesos de molienda y mejorar la eficiencia de producción.
Material de las cuchillas
La mayoría de las cuchillas son cuchillas recubiertas.
Cumplir con los requisitos del ritmo de producción y mejorar la eficiencia del procesamiento.
La parte cortadora
La mayoría utiliza portaherramientas cuadrados, pero algunos requieren el uso de portaherramientas especiales debido a las grandes diferencias en la disposición del sistema de portaherramientas.
El portaherramientas coincide con el sistema portaherramientas.
2 Clasificación de las herramientas de torneado indexables. Las herramientas de torneado indexables se pueden dividir en herramientas de torneado externo, herramientas de torneado de perfilado, herramientas de torneado de extremos, herramientas de torneado interno, herramientas de torneado para ranurado y herramientas de corte según sus usos. Las herramientas y herramientas de torneado de roscas se muestran en la Tabla 5-2.
Tabla 5-2 Categorías de herramientas de torneado indexables
Tipos
Ángulo de desviación principal
Máquinas herramienta adecuadas
Herramientas de esquinas redondeadas
900, 500, 600, 750, 450
Tornos ordinarios y tornos CNC
Herramientas de torneado de copia
930 , 107,50
Tornos de copia y tornos CNC
Herramientas de torneado final
900, 450, 750
Tornos ordinarios y torno CNC
Herramientas de torneado interior
450, 600, 750, 900, 910, 930, 950, 107.50
Tornos ordinarios y tornos CNC
Corte herramientas
Tornos ordinarios y tornos CNC
Herramientas de roscado
Tornos ordinarios y tornos CNC
Herramientas de ranurado
Tornos ordinarios y tornos CNC
(3)
Dibujos esquemáticos de insertos y herramientas de torneado de uso común
Cabezales de torneado de torno
Aplanamiento de herramientas
Herramientas de torneado
Herramientas de roscado
Herramientas de corte y ranurado
Herramientas de soldadura
p>Hojas
Inserciones de mecanizado de aluminio
Inserciones de torneado y taladrado
Inserciones de cermet
Inserciones de roscado
Cuchillas cortadoras y ranuradoras
Cuchillas soldables
Requisitos básicos para materiales de herramientas de torneado:
Durante el proceso de torneado, la parte abrasiva de la cuchilla funciona en condiciones de gran resistencia al rectificado. , alta temperatura de molienda y fricción severa. El hecho de que la parte rectificadora de la herramienta de torneado tenga un excelente rendimiento de rectificado afecta directamente la vida útil de la herramienta de torneado y la desigualdad de la eficiencia del rectificado, y también afecta la calidad del procesamiento. Por lo tanto, la parte rectificadora de la herramienta de torneado debe cumplir los siguientes requisitos:
1. Debe ser muy dura, ¿verdad? La dureza del material de la herramienta es 1,3-1,5 veces mayor que la de la pieza de trabajo.
2. Debe tener resistencia al desgaste
3. Debe tener resistencia al calor
4.
5. Debe tener buena artesanía.
Las herramientas de torno muelen algunos materiales de uso común;
Los materiales modernos para herramientas de rectificado de metales se han desarrollado desde el acero al carbono y el acero de alta velocidad hasta los materiales de herramientas superduros actuales, como el carburo y el nitruro de boro cúbico. La velocidad de molienda aumenta desde unos pocos metros por minuto hasta varios kilómetros o incluso decenas de miles de metros por minuto. A medida que las máquinas CNC y los materiales difíciles de mecanizar continúan evolucionando, las herramientas de corte tienen dificultades para hacer frente a esta situación. Para que esto sea una realidad, el rectificado de alta velocidad, el rectificado en seco y el rectificado duro requieren buenos materiales de herramienta. Entre los muchos factores que influyen en el desarrollo del rectificado de metales, los materiales de las herramientas desempeñan un papel decisivo.
Acero rápido
El acero rápido se introdujo entre 1900 y 2000. Aunque siguen apareciendo diversos materiales superduros, todavía no logran deshacer su dominio en el campo de las herramientas abrasivas. Desde el año 2000, el carburo cementado se ha convertido en el "enemigo muerto" del acero de alta velocidad y ha erosionado sucesivamente la cuota de mercado de las herramientas de acero de alta velocidad. Pero para algunas herramientas que requieren mayor tenacidad, como herramientas de roscado, brochas, etc., el acero rápido aún puede competir con el carburo cementado.
La gente solía dividir el acero rápido en cuatro categorías:
1) Acero rápido general (HSS)
HSS, representado por W18Cr4V, una vez Tuvo un siglo brillante, hizo contribuciones históricas sobresalientes a la industria de herramientas de China, pero gradualmente desapareció del mercado debido a muchas deficiencias. La cuota de mercado de M2 Steel ha caído del 60% al 70% en los años 1990 al 20% al 30% actual. 9341 es un HSS desarrollado de forma independiente a nivel nacional con una participación de mercado de aproximadamente el 20%, mientras que la producción de otros HSS como W7 y M7 es relativamente baja. El acero de alta velocidad ha representado más del 60% del acero de alta velocidad total.
Debido a sus excelentes propiedades, como gran tenacidad, alta resistencia al desgaste y dureza al rojo, el HSS mantendrá firmemente una posición en el campo de los machos de roscar, brochas y otras herramientas, pero su estatus disminuye año tras año.
2) Acero rápido de alto rendimiento (HSS-E)
HSS-E se refiere a la adición de Co, Al y otros elementos de aleación sobre la base de componentes HSS, y adecuadamente aumentando el contenido de carbono al concentrado de acero que mejora la resistencia al calor y la resistencia al desgaste. La dureza al rojo de este tipo de acero es relativamente alta. Después de 625 ℃ × 4 h, la dureza aún se mantiene por encima de 60 HRC y la durabilidad de la herramienta es de 1,5 a 3 veces mayor que la de las herramientas de acero de alta velocidad.
La producción de HSS-E, representada por M35 y M42, aumenta año tras año. 501 es un acero de alta velocidad de alto rendimiento producido en el país que se usa ampliamente en la formación de fresas y fresas de extremo. También tiene éxito en la aplicación de herramientas de corte de gran tamaño. Debido al rápido desarrollo de las máquinas herramienta CNC, los centros de mecanizado y los materiales difíciles de procesar, los materiales para herramientas de acero de alta velocidad están aumentando gradualmente.
3) Acero en polvo de alta velocidad (HSS-PM)
En comparación con la fundición de acero de alta velocidad, las propiedades mecánicas de la metalurgia de polvo de acero de alta velocidad mejoran significativamente. Con la misma dureza, la resistencia de este último es entre un 20% y un 30% mayor que la del primero, y la tenacidad aumenta de 1,5 a 2 veces, por lo que se usa ampliamente en el extranjero. En la década de 1970, China desarrolló varias marcas de HSS-PM y las lanzó al mercado, pero desaparecieron por razones desconocidas. Hoy en día, todos los materiales utilizados en las fábricas de Oriente y Occidente son importados. Lo que es gratificante es que Yehe Technology Co., Ltd. (anteriormente Instituto de Investigación Metalúrgica de Hebei) haya podido producir pulvimetalurgia de acero de alta velocidad y suministrarlo en pequeños lotes, con buenos resultados. Debido al agotamiento de los recursos, el excelente rendimiento integral de la pulvimetalurgia de acero de alta velocidad y la demanda del mercado, la pulvimetalurgia de acero de alta velocidad seguramente logrará grandes avances.
3) Acero de alta velocidad (DH) de baja aleación
Debido a los cada vez más escasos recursos de aleaciones, la exportación de juegos completos de brocas helicoidales y la necesidad de rectificado a baja velocidad , acerías y acerías de este a oeste desarrollaron 301, F205, D101 y otras marcas de DH. En 2003, China produjo 60.000 toneladas de acero rápido, de las cuales 20.000 toneladas eran DH, lo que representaba 1/3 del acero rápido. En 2004, el DH representaba el 40% del acero rápido, y seguía aumentando; en 2005 y 2006. Pero contiene mucha agua y parte no es acero de alta velocidad en absoluto, y la dureza no puede alcanzar los 63 HRC, y también está marcado con HSS.
Metal duro
La industria de fabricación de maquinaria requiere el concepto de gestión de "alta precisión, alta eficiencia, alta confiabilidad y especialización". En el campo de la fabricación y el uso de herramientas contemporáneas, el concepto de "primero la eficiencia" ha reemplazado al concepto tradicional de "rentabilidad", allanando el camino para el desarrollo de herramientas eficientes de alta tecnología.
El carburo cementado no solo tiene una alta resistencia al desgaste, sino que también tiene una alta tenacidad (en comparación con los materiales superduros), por lo que se utiliza ampliamente. De cara al futuro, seguirá siendo el material de herramientas más utilizado. Se puede ver en la pasada East-West Machine Tool Expo que las herramientas rotativas de carburo cubren casi todo tipo de herramientas. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y el avance de la tecnología de herramientas, el rendimiento del carburo cementado ha mejorado enormemente: en primer lugar, se desarrolló el carburo cementado de grano fino de 1 ~ 2 micras con mayor tenacidad; en segundo lugar, se desarrolló el carburo cementado recubierto; La cuota de mercado de las herramientas recubiertas de carburo ha aumentado más en comparación con las herramientas de acero de alta velocidad porque la alta resistencia es más importante a altas temperaturas y parámetros de rectificado de alta velocidad.
Materiales para herramientas superduros
Los materiales superduros se refieren a sustancias de alta dureza representadas por el diamante. Aunque no existen normas estrictas sobre la categoría de materiales superduros, la gente suele denominar materiales superduros al diamante y a los materiales con una dureza cercana al diamante.
1) Diamante
El diamante es el material más duro que se encuentra en el mundo. Las herramientas de diamante tienen alta dureza, alta resistencia al desgaste y alta conductividad térmica, y se usan ampliamente en el procesamiento de metales no ferrosos y no metales, especialmente en el rectificado a alta velocidad de aluminio y aleaciones de silicio-aluminio, como bloques de motores de automóviles y culatas. , cajas de cambios y diversos procesamiento de pistón, etc. Las herramientas de diamante son las principales herramientas de rectificado que son difíciles de reemplazar. En los últimos años, debido a la popularidad de las máquinas herramienta CNC y al rápido desarrollo de la tecnología de mecanizado CNC, la aplicación de herramientas diamantadas con alta eficiencia, alta estabilidad y larga vida se ha vuelto cada vez más popular. Las herramientas de diamante son y seguirán siendo una herramienta indispensable en el mecanizado CNC.
2) Nitruro de boro cúbico (CBN)
El nitruro de boro cúbico es un alótropo del nitruro de boro. Su estructura es similar a la del diamante, su dureza es de hasta 8000 ~ 9000 HV y. su resistencia a la resistencia térmica es tan alta como 1400 ℃ y la resistencia al desgaste es buena. El nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN), desarrollado en los últimos años, es un material policristalino en el que finas partículas de CBN se sinterizan juntas mediante una fase de unión a alta temperatura y presión.
Se puede utilizar para torneado en desbaste y acabado de acero endurecido (45~65HRC), acero para rodamientos (60~64HRC), acero de alta velocidad (63~66HRC), arrabio enfriado, aleaciones de alta temperatura, materiales de pulverización térmica, etc. 3) Herramientas de cerámica
Los cuchillos de cerámica son uno de los cuchillos más prometedores y han atraído la atención tanto de Oriente como de Occidente en el mundo. En la Alemania industrialmente desarrollada, alrededor del 70% de los procesos de procesamiento de piezas fundidas se completan con herramientas cerámicas, mientras que el consumo anual de herramientas cerámicas en Japón representa del 8% al 10% del número total de herramientas. Debido a factores como máquinas herramienta CNC, rectificado eficiente y libre de contaminación, materiales duros, etc., es necesario actualizar los materiales de las herramientas. Los cuchillos de cerámica siguen la tendencia y continúan innovando. Agregue entre un 20 % y un 30 % de cristal líquido de SiC a la matriz cerámica de Al2O3 para obtener un material cerámico endurecido con bigotes. Los bigotes de SiC actúan como barras de acero en hormigón armado y pueden actuar como obstáculos para prevenir o cambiar la dirección de la propagación de grietas, mejorando enormemente la dureza de la herramienta. Es un material de herramienta prometedor. Para mejorar la tenacidad de las cerámicas de alúmina pura, se añaden metales con un contenido inferior al 10% para formar los llamados cermets. Este tipo de material para herramientas tiene una gran vitalidad y un fuerte impulso de desarrollo, y puede convertirse en un nuevo miembro de la familia de materiales para herramientas en el futuro.
La forma geométrica de las herramientas de torneado:
La parte rectificada de las herramientas de torneado consta de "una punta, dos aristas, tres lados y hexágonos":
La forma de las herramientas de torneado cilíndricas. La parte rectificadora puede considerarse como la forma básica de la parte rectificadora de varias herramientas. La Figura 2-1 muestra la parte rectificadora de la herramienta de torneado cilíndrico. Sus elementos de diseño y definiciones son los siguientes:
1) Superficie de inclinación: la superficie de la que salen las virutas. ?
2) Lado principal aa: la superficie opuesta a la superficie de transición superior de la pieza de trabajo. ?
3) Superficie del flanco secundario a’a: la superficie de la pieza de trabajo opuesta a la superficie mecanizada. ?
4) La herramienta de rectificado principal S es la línea de intersección de la superficie de desprendimiento y la superficie del flanco principal, y es responsable del trabajo de rectificado principal. ?
5) El filo secundario S' es la línea de intersección de la superficie de corte y la superficie del flanco secundario. Coopera con el filo principal para completar el trabajo de rectificado y finalmente forma la superficie mecanizada. ?
6) Punta de la herramienta: la parte del borde en la conexión entre el borde principal y el borde auxiliar.
No importa qué herramienta de torneado esté compuesta por las piezas anteriores, pero la cantidad no es exactamente la misma. Una herramienta de corte presenta, por ejemplo, dos filos abrasivos auxiliares y dos flancos auxiliares.
Instalación y precauciones para varias herramientas de uso común:
1 Instalación de herramientas de torneado cilíndricas:
a. El portaherramientas debe ser lo más corto posible para mejorar su rigidez (el grosor general del mango es 1~1). 5 veces) Generalmente, el número de juntas de herramientas de torneado no debe exceder dos. Alinee el borde del portaherramientas y rara vez presione con dos tornillos.
b; La punta de la herramienta de torneado es igual al centro de la pieza de trabajo. Cuando la punta de la herramienta está más alta que el eje de la pieza de trabajo, la fuerza de rectificado disminuye a medida que aumenta el ángulo de ataque real de la herramienta.
2 Instalación del cortador:
a. El cortador debe estar perpendicular al eje de la pieza de trabajo y el cuerpo del cortador no se puede inclinar para evitar la fricción entre la superficie del cortador y el pieza de trabajo, lo que afectará la calidad del procesamiento.
b. El cuerpo de la herramienta no puede extenderse demasiado y el borde de rectificado principal debe ser igual al centro de rotación de la pieza de trabajo, de lo contrario, el centro de la pieza de trabajo sin agujeros no se rectificará y el torneado. La herramienta se romperá fácilmente.
Si la superficie inferior del cuerpo del cortador C es desigual, provocará cambios en el ángulo de relieve.
3 Instalación de cortahilos:
Al girar hilos, para garantizar una buena forma de los dientes, se imponen requisitos estrictos para la instalación de cortahilos.
Al sujetar herramientas roscadas a una altura de la punta de la herramienta, la posición de la punta de la herramienta generalmente debe ser la misma que la altura del eje óptico principal del torno, en particular, la altura de la punta de la herramienta de las herramientas de torneado de rosca interna. Debe garantizarse estrictamente para evitar el bloqueo de la herramienta, la superficie de la rosca no solo está limitada.
Al rectificar roscas a alta velocidad, la punta de la herramienta de carburo debe estar ligeramente por encima del eje óptico principal del torno entre 0,1 y 0,3 para facilitar la vibración y la perforación de la herramienta.
La longitud de extensión de la broca B generalmente no es demasiado larga, aproximadamente entre 1 y 1,5 veces el grosor del vástago de la herramienta. La longitud radial del cabezal de corte de la herramienta de rosca interna más el portaherramientas debe ser inferior a 3-5 veces el diámetro del orificio roscado para evitar dañar la cresta del diente al retraer la herramienta.
Alineación de herramientas de torno CNC:
En el mecanizado CNC, después de determinar el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo, es necesario determinar la posición del punto de la herramienta en el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo, lo cual a menudo es Esto se conoce como cuestión de alineación de herramientas. En los tornos CNC, un método de ajuste de herramientas comúnmente utilizado es realizar un corte de prueba de la herramienta. Tomemos el sistema Fanuc-6T como ejemplo e intentemos cortar el cuchillo primero.
Después de instalar la pieza de trabajo, use MDI para operar la máquina herramienta, use la herramienta seleccionada para girar la cara final de la pieza de trabajo, luego mantenga el tamaño de la herramienta sin cambios longitudinalmente (dirección Z) y retraiga la herramienta transversalmente (dirección X). Cuando la cara del extremo derecho o de la pieza de trabajo se usa como origen de la pieza de trabajo, la entrada de configuración de la herramienta es ZO; cuando la cara del extremo izquierdo o de la pieza de trabajo se usa como origen de la pieza de trabajo, la dimensión de longitud j desde el interior; Es necesario medir la cara del extremo a la superficie de procesamiento. En este momento, ingrese la herramienta como Zδ, luego use el mismo método para girar la superficie exterior de la pieza de trabajo, luego mantenga el tamaño lateral de la herramienta sin cambios, retraiga la herramienta desde la dirección longitudinal, detenga la rotación del eje óptico principal. y luego mida el valor del diámetro φV de la pieza de trabajo después del torneado. Según los valores de β y φV se puede determinar la posición de la herramienta en el sistema de coordenadas de la pieza. Todas las demás herramientas deben realizar la operación anterior para determinar la posición de cada herramienta en el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo.