Важность выбора инструмента при механической обработке очевидна. Научившись выбирать инструменты, вам будет легче работать.
1. Самое главное в механической обработке – это инструмент.
Когда какой-либо инструмент перестает работать, это означает, что производство останавливается. Но это не значит, что каждый инструмент имеет одинаковое значение. Инструмент с наибольшим временем резания оказывает большее влияние на производственный цикл, поэтому этому инструменту следует уделять больше внимания. Кроме того, следует обратить внимание на инструменты, требующие самых строгих допусков на обработку ключевых компонентов и обработку. Кроме того, следует обратить внимание на инструменты с относительно плохим стружкодроблением, такие как сверла, инструменты для обработки канавок и резьбонарезные инструменты. Потому что плохой контроль стружки может привести к простою.
2. Соответствие станкам
Инструменты делятся на правосторонние и левосторонние, поэтому очень важно правильно выбрать инструмент.
Как правило, правосторонние инструменты подходят для станков против часовой стрелки (CCW) (смотря вдоль направления шпинделя); Левосторонние инструменты подходят для станков с правым направлением вращения (CW). Если у вас несколько токарных станков, некоторые зажимные левосторонние инструменты, а другие совместимы как с левой, так и с правой рукой, то выбирайте левосторонние инструменты. Для фрезерования люди обычно предпочитают более универсальные инструменты. Однако, хотя такие инструменты охватывают более широкий диапазон обработки, вы сразу потеряете жесткость инструмента, увеличите отклонение инструмента, уменьшите параметры резания и с большей вероятностью вызовете вибрацию при обработке. Кроме того, робот для смены инструмента станка также ограничивает размер и вес инструмента. Если вы покупаете станок с внутренним отверстием для охлаждения шпинделя, пожалуйста, также выберите инструмент с внутренним отверстием для охлаждения.
3. Соответствие обрабатываемому материалу.
Углеродистая сталь является наиболее распространенным материалом, обрабатываемым при механической обработке, поэтому большинство инструментов разрабатываются с учетом оптимизированной обработки углеродистой стали. Марку полотна нужно выбирать в зависимости от обрабатываемого материала. Производители инструментов предлагают ряд корпусов инструментов и соответствующих лезвий для обработки цветных металлов, таких как жаропрочные сплавы, титановые сплавы, алюминий, композиты, пластмассы и чистые металлы.
Если вам необходимо обработать вышеуказанные материалы, выберите инструмент с подходящими материалами. У большинства брендов имеются различные серии инструментов с указанием, какие материалы подходят для обработки. Например, серия 3PP компании DaElement в основном используется для обработки алюминиевых сплавов, серия 86P специально используется для обработки нержавеющей стали, а серия 6P специально используется для обработки стали высокой твердости.
4. Технические характеристики инструмента
Распространенной ошибкой является выбор слишком маленького токарного инструмента и слишком большого фрезерного инструмента. Большие токарные инструменты имеют лучшую жесткость; большие фрезы не только дороже, но и требуют больше времени на резку. Как правило, большие инструменты стоят дороже, чем маленькие.
5. Выбирайте сменные лезвия или инструменты для переточки.
Принцип, которому следует следовать, прост: старайтесь избегать повторной заточки инструментов. За исключением нескольких сверл и торцевых фрез, старайтесь выбирать сменные лезвия или сменные головки, когда позволяют условия. Это позволит сэкономить трудозатраты и добиться стабильных результатов обработки.
6. Инструментальные материалы и марки.
Выбор инструментальных материалов и марок тесно связан с производительностью обрабатываемого материала, максимальной скоростью и скоростью подачи станка. Выберите более распространенную марку инструмента для обрабатываемой группы материалов, обычно сплав с покрытием. См. «Таблицу рекомендаций по применению сортов», предоставленную поставщиком инструмента. В реальных условиях распространенной ошибкой является попытка решить проблему срока службы инструмента путем замены аналогичных марок материалов других производителей инструментов. Если ваш существующий инструмент не идеален, то переход на аналогичный инструмент другого производителя, скорее всего, принесет аналогичные результаты. Для решения проблемы необходимо выявить причину выхода из строя инструмента.
7. Требования к питанию
Главный принцип – использовать все, что у вас есть. Если вы покупаете фрезерный станок мощностью 20 л.с., то подберите соответствующие инструменты и параметры обработки, чтобы добиться 80% использования мощности станка, при условии, что это позволяют заготовка и приспособление. Обратите особое внимание на таблицу мощности/скорости в руководстве пользователя станка и выберите инструменты, которые позволят лучше выполнять резку в зависимости от эффективного диапазона мощности станка.
8. Количество режущих кромок
Принцип таков: чем больше, тем лучше. Покупка токарных инструментов с вдвое большей режущей кромкой не означает, что придется заплатить двойную цену. За последнее десятилетие в усовершенствованных конструкциях удвоилось количество режущих кромок канавочных фрез, отрезных резцов и некоторых фрезерных пластин. Нередко фрезы, имеющие всего 4 режущие кромки, заменяют усовершенствованными фрезами с 16 режущими кромками. Увеличение количества эффективных режущих кромок также напрямую влияет на подачу рабочего стола и производительность.
9. Выберите монолитный инструмент или модульный инструмент.
Малогабаритные инструменты больше подходят для монолитной конструкции; крупногабаритные инструменты больше подходят для модульной конструкции. Когда инструмент выходит из строя, пользователи часто надеются получить новый инструмент, просто заменив небольшую и недорогую деталь. Это особенно актуально для инструментов для обработки канавок и расточных инструментов.
10. Выберите один инструмент или многофункциональный инструмент.
Чем меньше деталь, тем она больше подходит для составного инструмента. Например, многофункциональный инструмент может выполнять составное сверление, токарную обработку, обработку внутренних отверстий, обработку резьбы и снятия фасок. Разумеется, чем сложнее заготовка, тем больше она подходит для многофункционального инструмента. Станок может принести пользу только тогда, когда он режет, а не когда он остановлен.
11. Выберите стандартный инструмент или нестандартный специальный инструмент.
С ростом популярности обрабатывающих центров с ЧПУ обычно считается, что форму заготовки можно получить с помощью программирования, а не с помощью инструментов, поэтому нестандартные специальные инструменты больше не нужны. Фактически, сегодня нестандартные инструменты по-прежнему составляют 15% от общего объема продаж инструментов. Почему? Использование специальных инструментов может удовлетворить точные требования к размеру заготовки, сократить количество процессов и цикл обработки. При массовом производстве нестандартные специальные инструменты могут эффективно сократить цикл обработки и снизить затраты.
12. Контроль стружки
Помните, ваша цель — изготовить заготовку, а не стружку, но стружка может четко отражать состояние резания инструмента. В целом, у людей есть предубеждение против чипов, потому что большинство людей не обучены интерпретировать чипы. Помните следующий принцип: хорошие чипы не разрушают процесс, а плохие — наоборот.
Пластины часто проектируются со стружколомами, а стружколомы проектируются с учетом скорости подачи, будь то легкая чистовая обработка или тяжелая черновая обработка.
Чем меньше чип, тем сложнее его сломать. Контроль стружки является большой проблемой для труднообрабатываемых материалов. Хотя материал изменить нельзя, инструмент можно обновить и отрегулировать скорость резания, подачу, глубину резания, радиус вершины инструмента и т. д. Оптимизация чипов и оптимизация обработки — результат комплексного выбора.
13. Программирование
При работе с инструментами, заготовками и обрабатывающими станками с ЧПУ часто необходимо определить траектории движения инструмента. В идеале вы должны понимать базовый машинный код и иметь расширенный пакет программного обеспечения CAM. Траектории инструмента должны учитывать такие характеристики инструмента, как угол наклона, направление вращения, подача и скорость резания. Каждый инструмент имеет соответствующую технологию программирования, позволяющую сократить цикл обработки, улучшить стружкообрезание и снизить силы резания. Хороший пакет программного обеспечения CAM может сэкономить трудозатраты и повысить производительность.
14. Выбирайте инновационные инструменты или традиционные проверенные инструменты.
При нынешних темпах развития передовых технологий производительность режущего инструмента может удваиваться каждые 10 лет. По сравнению с параметрами резания, рекомендованными для инструментов 10 лет назад, вы обнаружите, что современные инструменты могут удвоить эффективность обработки, но мощность резания снижается на 30%. Новая матрица инструментального сплава прочнее и жестче, что позволяет достичь более высоких скоростей резания и более низких сил резания. Стружколом и марка менее специфичны для конкретного применения и более универсальны. В то же время современные инструменты обладают повышенной универсальностью и модульностью, что в совокупности сокращает складские запасы и расширяет возможности применения инструментов. Разработка инструмента также привела к появлению новых концепций проектирования и обработки продукции, таких как Overlord Tool и фрезы с высокой подачей с функциями токарной обработки и обработки канавок, которые способствовали высокоскоростной обработке, обработке с минимальным использованием смазки и охлаждения (MQL) и технологии твердого точения. Исходя из этих факторов и других причин, вам также необходимо следовать наиболее предпочтительным методам обработки и узнавать о новейших передовых технологиях инструментов, в противном случае существует риск отставания.
15. Цена
Цена инструмента важна, но не так важна, как себестоимость инструмента. Хотя инструмент имеет соответствующую цену, реальная ценность инструмента — это работа, которую он выполняет для повышения производительности. Обычно самым дешевым инструментом является тот, производство которого требует самых высоких затрат. Цена режущего инструмента составляет всего 3% от стоимости детали. Поэтому сосредоточьтесь на производительности инструмента, а не на его закупочной цене.
