Tutorial de programación de arco de fresadora CNC
Una breve discusión sobre la clasificación de las herramientas CNC
2. El estado científico y tecnológico reciente y las tendencias de desarrollo de los nuevos productos de materiales para herramientas CNC
1. :
En los últimos años, los resultados de la investigación científica básica sobre materiales de herramientas CNC y nuevos productos se han concentrado en campos técnicos como alta velocidad (velocidad ultraalta), duros (incluidos los resistentes al calor y mecanizado CNC difícil de procesar), seco y fino (ultraprecisión). La investigación y el desarrollo de nuevos materiales para herramientas se basan en materiales superduros (diamante, materiales de revestimiento modificados en la superficie, cermets a base de TIC, nitruro de boro cúbico, Al203, cerámicas a base de Si3n4), revestimientos a base de W y CO, partículas finas (partículas ultrafinas ) Se han logrado rápidos avances en áreas como la matriz de carburo cementado y el acero de alta velocidad pulvimetalúrgico a base de Go.
2. Campo de materiales superduros:
Varias herramientas de diamante (policristalino soldado y monocristal) se han utilizado rápidamente en oro (aleaciones) no ferrosos de alta dureza y resistencia. Corte mecánico seco (húmedo), eficiente y de alta velocidad de piezas compuestas de metales y no metales no ferrosos. La situación general es la siguiente:
Industrias automotriz y de motocicletas: se utilizan ampliamente fresas frontales policristalinas, de diamante de cristal único artificial, herramientas de mandrinado, herramientas de torneado, escariadores, procesamiento de orificios compuestos (combinados) y otras herramientas CNC. Línea de producción automatizada de piezas de aleación de silicio y aluminio de alta resistencia y alta dureza;
Industria de muebles y pisos de bambú: fresas de diamante (compuestas) policristalinas, deposición de película gruesa CVD, fresas de conformado de tres lados, fresas frontales Las fresas se utilizan ampliamente. Se utiliza en líneas de producción automatizadas, como pisos, muebles, puertas y ventanas de madera de bambú compuesta de alta dureza.
Industrias de aviación, aeroespacial, automotriz y de tecnología de la información electrónica: las herramientas CNC recubiertas con película Diamond CVD (principalmente herramientas de carburo sólido WCO) se utilizan principalmente para fresar, tornear, taladrar, escariar y escariar aluminio de alta resistencia. aleaciones (fundidas y forjadas), laminados de fibra-metal, compuestos termoplásticos de fibra de carbono, aleaciones de magnesio, grafito, cerámicas, etc. , para cumplir con los requisitos de alta velocidad, larga vida útil y alta eficiencia. Varios fabricantes mejoran constantemente la tecnología de recubrimiento de diamante para mejorar la solidez de la unión y la densidad de la película de diamante y la matriz de la herramienta;
Campo de tecnología de procesamiento fino (ultrafino): se utilizan herramientas de diamante natural y sintético de monocristal en diversos torneado fino (ultrafino, nanoescala) de lentes de instrumentos de precisión, espejos, discos de computadora, fotocopiadoras (grabadoras de video) y tambores magnéticos.
Las herramientas de diamante monocristal también se utilizan para corte fino en cirugía corneal oftálmica y grabado fino de planchas de impresión... entre otras industrias.
Varios fabricantes mejoran constantemente la tecnología de rectificado, la precisión del rectificado y la eficiencia del rectificado de diversas herramientas de diamante.
●Los materiales de recubrimiento para modificación de superficies incluyen principalmente: TiN, TiCN, TiALN, ALTiN, Al2O3, CrN, ZrC, MoS2, WS2...etc. Utilizando tecnologías de recubrimiento PVD, PCVD y CVD controladas por computadora. El material de recubrimiento se utiliza para fresas, escariadores, brocas, herramientas de procesamiento de orificios compuestos (combinadas), fresas de engranajes, insertos de engranajes de diversos accesorios de máquinas herramienta (el material base es acero de alta velocidad, carburo de WCo y cermet a base de titanio). El tratamiento de recubrimiento de modificación de superficie de máquinas de engranajes, cortadoras de engranajes, brochas de formación (barras de empuje) y cuchillas indexables puede procesar hierro fundido (acero) de alta resistencia y dureza a alta velocidad y tiene una larga vida útil. La tecnología de recubrimiento de modificación de la superficie de la herramienta tiene las características de bajo costo y resultados rápidos, lo que puede mejorar en gran medida el rendimiento de corte de las herramientas CNC. Esta tecnología puede reemplazar de manera flexible los materiales de recubrimiento según diversos requisitos de tecnología de corte y es técnicamente superior. Varios fabricantes están mejorando constantemente la tecnología de recubrimiento, mejorando los materiales de recubrimiento, desarrollando materiales de recubrimiento multifuncionales a nanoescala, con el objetivo de mejorar continuamente la solidez de la unión, la resistencia al desgaste y la tenacidad al impacto de los recubrimientos, y hacen todo lo posible para ampliar el alcance de las aplicaciones.
●Las herramientas CNC de cermet a base de titanio (serie TiCN), como herramientas de torneado indexables, herramientas de mandrinado, escariadores, fresas, procesamiento de orificios compuestos (combinados) y fresas y escariadores verticales integrales (cabeza de bola). se utiliza en líneas de producción automatizadas de aleaciones de hierro fundido (acero) de alta resistencia y dureza, aleaciones de acero forjado, aleaciones de acero templado, aleaciones resistentes al calor y piezas de pulvimetalurgia para cumplir con los requisitos de alta velocidad.
Varios fabricantes están desarrollando nuevos productos cermet añadiendo diferentes oligoelementos y tecnologías de sinterización, con el objetivo de mejorar continuamente su resistencia a la flexión, tenacidad al impacto y resistencia al desgaste. Las herramientas de corte japonesas de cermet representan entre el 30% y el 40% del total de herramientas de corte de carburo. El uso de este tipo de herramientas también se está expandiendo rápidamente en todo el mundo.
●Fresa de hoja compuesta policristalina de nitruro de boro cúbico (fresa de planear, fresa de extremo de diente de maíz, fresa de extremo de bola), fresa perforadora, herramienta de torneado, escariador, procesamiento de orificios compuestos (combinados) (dos estructuras formas de soldadura fuerte y abrazadera de máquina indexable) y otras herramientas CNC se utilizan ampliamente en líneas de producción automatizadas de aleaciones de hierro fundido (acero) de alta resistencia y dureza, aleaciones de acero forjado, aleaciones de acero templado, pulvimetalurgia y otras piezas para cumplir con altas -requisitos de velocidad.
●Herramientas de torneado indexables, fresas, etc. ●Las herramientas CNC de cerámica a base de Al2o 3, Si3N4 (templadas con bigotes) se utilizan en hierro fundido (acero) de alta resistencia, alta dureza y resistente al desgaste. , acero forjado, acero con alto contenido de manganeso, acero templado, pulvimetalurgia, plásticos de ingeniería y líneas de producción de materiales compuestos resistentes al desgaste cumplen con los requisitos técnicos de procesamiento de alta velocidad, eficiente y seco. En la actualidad, varios fabricantes han desarrollado nuevos materiales cerámicos de partículas medias finas y materiales cerámicos de gradiente funcional (multifase) añadiendo diferentes oligoelementos a materiales cerámicos a base de al2o3 y si3n4, innovando procesos de producción y con el objetivo de mejorar continuamente su resistencia a la flexión. y resistencia al impacto.
3. Los materiales de carburo cementado de tungsteno, recubrimiento de cobalto y partículas finas (partículas ultrafinas) lideran el mercado:
w, el material base de carburo de partículas finas (medias) de CO está desarrollado para adaptarse a los requisitos de tecnología de recubrimiento de diversos materiales de recubrimiento de superficie modificada y cumplir con los requisitos de rendimiento de corte de diversas tecnologías de procesamiento para plaquitas indexables. La investigación, el desarrollo y la aplicación de materiales de matriz de carburo ultrafinos se dividen en dos aspectos: microbrocas y fresas de extremo utilizadas para procesar laminados compuestos de fibra y metal en las industrias de electrónica y tecnología de la información. Los materiales de matriz se están desarrollando en la dirección de alta calidad. dureza la superficie está recubierta con una película de diamante para aumentar la dureza de la superficie y la resistencia al desgaste de la herramienta en la industria del molde, aeronaves, turbinas de vapor, automóviles y otras industrias manufactureras, se utiliza para cortar piezas fundidas de alta resistencia y alta dureza. hierro (acero), acero forjado, aleaciones de aluminio (fundido y forjado) y materiales pulvimetalúrgicos, fresas de extremo sólido (fresas de extremo de bola), fresas de extrusión especiales, escariadores (30 mm < φ 4 mm), brocas y orificios compuestos (combinados) herramientas de procesamiento. Generalmente no está recubierto y es necesario rectificarlo varias veces.
4. Materiales de acero de alta velocidad de pulvimetalurgia que contienen cobalto:
Los materiales innovadores de acero de alta velocidad de pulvimetalurgia (que contienen Co) se fabrican mejorando el proceso de trituración y prensado en caliente y agregando oligoelementos, varias brochas de conformado (integrales y combinadas), fresas de alta velocidad, cortadoras de engranajes de afeitado (ranurado), machos de roscar, fresas de borde ondulado, fresas de conformado y herramientas de laminación (extrusión), ampliamente utilizadas en automóviles, motocicletas y aviones. fabricación de motores, turbinas de vapor, etc. Según los diferentes requisitos del proceso de corte, su superficie se recubre con materiales de recubrimiento como TiN, TiCN, TiALN, CrN, MoS2, ZrC... para cumplir con los requisitos técnicos de mecanizado de alta velocidad, eficiente, duro y de precisión.
CNC Tool Materials es una ciudad líder activa en ciencia y tecnología de materiales. Cada nuevo producto llevará la tecnología de mecanizado a un nuevo nivel, y los fabricantes siempre han otorgado gran importancia a la tecnología de investigación y desarrollo de esta ciudad líder.
3. Nuevas estructuras, nuevas variedades y tendencias de desarrollo tecnológico de las herramientas CNC
1. Descripción general:
En los últimos años, los logros científicos y tecnológicos del CNC. Las herramientas se reflejan principalmente en La investigación y el desarrollo de funciones de corte múltiple y la mejora del rendimiento de corte de la cuchilla cumplen con los requisitos técnicos de corte de alta velocidad (velocidad ultraalta), duro (incluido el resistente al calor, difícil de mecanizar) Corte seco, de precisión (ultraprecisión) y mecanizado CNC eficiente. Con el avance de la tecnología de fabricación de piezas en bruto, las dimensiones geométricas y el control de los márgenes de corte de las piezas en bruto se han vuelto más precisos. La investigación y el desarrollo de nuevas estructuras y nuevas variedades de herramientas CNC se concentran principalmente en el rango de corte de carga ligera y media. Los cambios en cinco tipos de herramientas, incluido el mecanizado de agujeros especiales, brochado, laminación (extrusión), fresado y torneado. Son relativamente activos y se han desarrollado fragmentos de herramientas correspondientes.
2. Sistema de herramientas CNC:
En los últimos años, ha habido una tendencia de desarrollo de sistemas de herramientas "HSK" que reemplazan gradualmente a otros sistemas de herramientas desarrollados por varios fabricantes. Los países desarrollados de Europa siguen el estándar alemán del sistema de herramientas DIN 69893-1 HSK, y la Organización Internacional de Normalización ha formulado el estándar ISO/DIS para ello. El sistema de herramientas HSK tiene las características de alta rigidez dinámica y estática, buena precisión de posicionamiento (rotación) y alta velocidad de rotación permitida (≤150000p.r.m). No solo facilita la gestión de las herramientas de planificación, sino que también ahorra costos de herramientas y reduce los costos generales de producción.
Se utilizó por primera vez en centros de mecanizado y fresadoras y mandrinadoras CNC, y gradualmente se expandió a varios tornos (centros de torneado), rectificadoras (centros de rectificado), máquinas especiales CNC y líneas de producción automáticas de mecanizado CNC, cubriendo casi todos los campos de herramientas.
3. Herramientas para mecanizar agujeros:
En la categoría de herramientas, las herramientas para mecanizar agujeros son una gran familia, con un sinfín de pequeñas mejoras. Aquí, las principales nuevas estructuras y variedades destacadas se describen brevemente a continuación:
●Brocas CNC:
Brocas integrales: el filo de la punta de la broca se mejora a partir de una línea recta simétrica. a un arco simétrico (r = 1/2d) para aumentar el filo y extender la vida útil de la punta de la broca, el núcleo de la broca se engrosa para mejorar la rigidez del cuerpo de la broca, y una hoja transversal en forma de "S" (o centro en espiral; hoja) se utiliza en lugar de la hoja transversal tradicional para reducir la resistencia a la perforación axial y mejorar la vida útil del inserto transversal; utilizando puntas de perforación escalonadas y chaflanes negativos con diferentes ángulos de vértice para mejorar la separación de virutas, la rotura de virutas, el rendimiento de perforación y la precisión del mecanizado de orificios; corona de material duro (superduro) modular integrada; refrigeración por orificio de aceite y estructura de gran ángulo de hélice (≤40°). Recientemente, se han desarrollado brocas monolíticas de cerámica de grano fino (Si3N4) y cermet a base de titanio.
Broca con abrazadera de máquina: la punta de la broca adopta una plaquita indexable con un filo de corte simétrico rectangular especial y una fuerza de perforación radial autoequilibrada, que reemplaza las plaquitas indexables de otras formas geométricas, y está completamente sintetizada y equilibrada. en la dirección radial para reducir la vibración de perforación y mejorar el rendimiento de autocentrado, la vida útil y la precisión del mecanizado de orificios de la punta de la broca.
●Herramienta CNC para procesar orificios compuestos (combinados);
Integra nuevas estructuras y nuevas tecnologías de brocas, escariadores, herramientas de escariado y herramientas de extrusión. La velocidad de desarrollo de las herramientas CNC de procesamiento de orificios compuestos (combinados) de tipo clip de máquina y especiales es muy rápida. En general, la tendencia de desarrollo actual es el uso de bordes cortantes de material duro (súper duro) modulares integrados (incluidas las coronas de los dientes), el enfriamiento interno de los orificios de aceite y las grandes ranuras en espiral.
●Escariador CNC:
La estructura de vanguardia con un gran ángulo de hélice (≤45°), escariado por extrusión sin bordes y enfriamiento del orificio de aceite es su dirección general de desarrollo, siendo el escariador más grande El diámetro del agujero ha alcanzado φ ≤ 400 mm.
●Herramientas de perforación:
Las herramientas de perforación de precisión de un solo filo están siendo reemplazadas por escariadores de múltiples filos, escariadores y herramientas CNC especiales para el procesamiento de orificios compuestos (combinados). Se ha desarrollado en el extranjero una herramienta de perforación de precisión inteligente CNC que utiliza el movimiento axial de la varilla de vaivén en el sistema de herramientas o la fuerza centrífuga de alta velocidad para moverse con el control deslizante de equilibrio para perforar superficies esféricas (superficies curvas) e inclinadas. y la alimentación inversa de la parte posterior de las piezas de corte único representa la dirección de desarrollo de las herramientas de mandrinado.
●Grifo:
Se desarrolló un grifo con ángulo de hélice grande (≤45°) cuya superficie del cono de corte está diseñada con un ángulo de inclinación especial y un ángulo de acuerdo con las condiciones blandas y duras del piezas a procesar.
●Herramientas de escariado (escariado):
La dirección de desarrollo actual de las herramientas de escariado (avellanado) es la estructura de múltiples mangos de herramientas CNC y microhojas ajustables modulares.
4. Fresa CNC:
Fresa de extremo sólido: el borde lateral de la fresa de extremo de carburo adopta una estructura con un ángulo de hélice grande (≤62°) y el Cabezal de corte de fresado El borde del extremo sobre el centro suele tener forma de arco (o borde central en espiral) y tiene un ángulo de borde negativo, lo que aumenta la longitud del filo, mejora la estabilidad del corte, la precisión de la mesa de la pieza de trabajo y la vida útil de la herramienta. Adáptese a los requisitos de la tecnología de fresado espacial tridimensional estable y de alta velocidad CNC.
Fresas de extremo sujetadas a máquina: dientes laterales, dientes de extremo y dientes de extremo de borde centrado (todos los cuales están compuestos por insertos indexables (a menudo con rompevirutas tridimensionales) de varias fresas de extremo sujetadas a máquina ). (borde de corte corto), que puede cumplir con los requisitos técnicos del fresado espacial tridimensional estable y de alta velocidad CNC.
Las fresas CNC se forman y fabrican mediante diseño asistido por computadora, simulación de corte y tecnología de mecanizado CNC.
Fresa frontal CNC con clip de máquina: el cuerpo de la fresa tiende a ser una aleación de aluminio y magnesio liviana y de alta resistencia, el filo adopta un ángulo de inclinación grande y un ángulo de borde negativo, y la plaquita indexable ( varias formas geométricas) dispone de un rompevirutas tridimensional.
Las fresas CNC y las herramientas especiales de procesamiento de orificios compuestos deben adoptar tecnología de sujeción de seguridad y equilibrio dinámico del cuerpo giratorio de alta velocidad. Algunos cuerpos de cortador giratorios de alta velocidad también utilizan principios aerodinámicos y bordes fríos ciclónicos para reducir la temperatura del borde durante el corte en seco y aumentar la vida útil de la herramienta.
5. Herramienta de torneado,
La herramienta de torneado y corte ranurado es una herramienta de torneado multifuncional que integra torneado de extremo, círculo exterior, perfilado, ranurado, corte y biselado. El método de sujeción de la plaquita adopta un cuerpo cortador elástico integrado y una estructura de fuerza de corte fija autoposicionable, lo cual es muy práctico y novedoso.
6. Herramientas de brochado:
Con el apoyo de la moderna tecnología de procesamiento CNC, utilizamos máquinas herramienta CNC especiales para desarrollar una variedad de herramientas de conformado, brochado compuesto y torneado de precisión para contornos exteriores. Útil de brochado especial para conformado de composites. La eficiencia de la producción en masa de algunas autopartes ha aumentado decenas de veces y la calidad y precisión del producto son muy estables.
7. Otras herramientas:
Tecnología de producción por lotes de engranajes externos involutos de módulo pequeño y piezas de eje estriado para automóviles y motocicletas, utilizando tecnología de procesamiento rodante y sin virutas, y herramientas y desarrollos especiales. Las máquinas herramienta CNC especiales pueden aumentar docenas de veces la eficiencia de la producción en masa de piezas de trabajo específicas, y la calidad y precisión son muy estables.
Cuatro. Conclusión
Los logros innovadores en herramientas de trefilado, laminado, frotado, extrusión y herramientas CNC de procesamiento de orificios compuestos (combinados) a menudo desencadenan grandes cambios en los conceptos de procesamiento. La integración de materiales de herramientas y logros científicos y tecnológicos innovadores en el campo. de máquinas herramienta CNC especiales también producirá enormes beneficios sociales y económicos.
En los últimos años, el rápido desarrollo de la tecnología de mecanizado CNC ha creado las condiciones para la investigación científica básica sobre las estructuras de las máquinas herramienta CNC y el desarrollo de nuevos productos. Las máquinas herramienta CNC producidas por los principales fabricantes del mundo son de varios tipos, especificaciones y cantidades, lo que a menudo resulta abrumador y no ayuda. Este artículo brindará una descripción general del conocimiento científico popular de las herramientas de corte CNC y los materiales, estructuras, nuevos productos, estado tecnológico y tendencias de desarrollo de las herramientas de corte CNC en los últimos años. Esto se utilizará como una explicación para que las herramientas de corte CNC comprendan. información relevante sobre nuevos productos. Breve descripción de la clasificación 2. Descripción general del estado tecnológico y las tendencias de desarrollo de nuevos productos de herramientas CNC y materiales de herramientas CNC 1.: En los últimos años, los resultados de la investigación científica básica se han utilizado en alta velocidad (alta velocidad), dura (incluida resistentes al calor y duros) nuevos productos de materiales de herramientas CNC), tecnología de mecanizado CNC seco y fino (súper precisión). La investigación y el desarrollo de nuevos productos de materiales para herramientas incluyen materiales superduros (diamante de superficie modificada, materiales de recubrimiento, cermets a base de TIC, CBN, Al203, cerámicas a base de Si3n4), w, CO, recubrimientos y partículas finas (partículas ultrafinas en polvo Go). La metalurgia del acero de alta velocidad y la matriz de carburo cementado y otros campos han logrado rápidos avances. 2. Materiales superduros: Las herramientas de diamante (policristalino soldado, monocristal) se utilizan rápidamente para el secado eficiente y de alta velocidad de oro (aleaciones) de colores de alta dureza, alta resistencia y difíciles de mecanizar y metales no ferrosos. -Industria de procesamiento de piezas compuestas de metal (húmedo). Su descripción general es la siguiente: Industria del automóvil y la motocicleta: utiliza fresas frontales de diamante de cristal único artificial policristalinas, herramientas de mandrinado, herramientas de torneado, escariadores, herramientas CNC para hacer orificios compuestos (combinados), como silicio-aluminio de alta resistencia, alta aleaciones de dureza Líneas de producción automatizadas para piezas de la industria de muebles y pisos de bambú: fresas policristalinas con deposición de película de diamante (PDC), fresas de tres lados, herramientas de corte y otras herramientas se utilizan ampliamente en líneas de producción automáticas para pisos de bambú de alta dureza; , muebles y componentes de molduras de puertas; industrias de aviación, aeroespacial, automotriz y electrónica y de tecnología de la información: las herramientas CNC recubiertas con película de diamante CVD (unión integral de grado WCO) son adecuadas para fresar, tornear, taladrar, escariar y procesar aluminio de alta resistencia. aleaciones (fundición, fundición, forja), placas de fibra metálica, compuestos termoplásticos reforzados con fibra de carbono, aleaciones de magnesio, grafito, cerámica y otras piezas para cumplir con los requisitos técnicos de alta velocidad, larga vida útil y procesamiento en seco. Varios fabricantes están desarrollando constantemente tecnología de recubrimiento de diamante para mejorar la solidez de la unión y la densidad de películas similares a diamantes y sustratos de herramientas; tecnología de procesamiento fino (superprecisión): lentes monocristalinos y herramientas de diamante naturales y sintéticos se utilizan para instrumentos y espejos de precisión. los discos de computadora, el tambor de fotocopiadora (VCR) SB funcionan con torneado fino (ultrafino y nanométrico); las herramientas de diamante monocristalino también se utilizan en cirugía corneal, corte fino y grabado fino de placas de impresión y otras industrias. Los fabricantes mejoran constantemente la tecnología de rectificado y afilado de herramientas de diamante...