Jakie narzędzia do obróbki skrawaniem?
Obróbka skrawaniem CNC (Computer Numerical Control) jest podstawą nowoczesnej produkcji, oferując niezwykłą precyzję i efektywność. Wybór odpowiednich narzędzi skrawających jest kluczowy dla uzyskania wysokiej jakości wyrobów, optymalizacji procesu i minimalizacji kosztów. Poniższy przewodnik szczegółowo omawia rodzaje narzędzi, materiały ich wykonania, kryteria wyboru oraz najnowsze technologie, jakie je wspierają.
Rodzaje narzędzi do obróbki CNC
- Frezarki
- frez trzpieniowy: narzędzie o wszechstronnym zastosowaniu, dostępne w wariantach z czołem płaskim, kulistym czy zaokrąglonym; używane do tworzenia kieszeni, rowków i gładkich powierzchni,
- frez do płaszczyzn: kluczowy w przygotowywaniu powierzchni bazowych przed dalszą obrobią, wyposażony w wymienne płytki skrawające,
- frez gwintowy: pozwala na precyzyjne wykonanie gwintów wewnętrznych i zewnętrznych.
- Wiertła
- wiertła spiralne: uniwersalne narzędzia do wiercenia otworów,
- wiertła centrowane: zapewniają precyzyjne nawiercanie dla dalszych operacji,
- wiertła głębokie: stosowane do wiercenia otworów o dużej głębokości.
- Narzędzia tokarskie
- narzędzia do toczenia zewnętrznego i wewnętrznego: wykorzystywane do obróbki cylindrycznych i stożkowych powierzchni,
- narzędzia do gwintów: używane do wykonywania gwintów na tokarce,
- narzędzia do rowków: precyzyjne narzędzia do wykonywania wcięć i rowków.
- Narzędzia specjalistyczne
- narzędzia diamentowe: używane do obróbki materiałów o wysokiej twardości, takich jak ceramika czy szkło,
- narzędzia do lustrzanych wykończeń: zapewniają doskonałą jakość powierzchni dla wymagających aplikacji.
Materiały stosowane w narzędziach skrawających
- Stal szybkotnąca (HSS):
- idealna do obróbki metali o niskiej i średniej twardości,
- warianty wzbogacone kobaltem (środek HSS-Co) oferują lepszą odporność na wysokie temperatury.
- Węgliki spiekane:
- wysoka twardość i odporność na ścieranie, idealne do szybkiej obróbki materiałów takich jak stale nierdzewne i stopy tytanu.
- Ceramika:
- stosowana do obróbki metali ferromagnetycznych i odlewów żeliwnych przy wysokich prędkościach cięcia.
- Nitrid boru służący do toczenia:
- doskonała opcja dla materiałów twardych, takich jak stal hartowana czy stopowe metale proszkowe.
- Diamenty przemysłowe i PCD:
- używane do obróbki aluminium, grafitu i kompozytów.
Jakimi parametrami warto się kierować?
Wybór odpowiedniego narzędzia skrawającego wymaga uwzględnienia kilku kluczowych czynników. Kompatybilność materiałowa jest jednym z najważniejszych aspektów – narzędzie musi być wystarczająco twarde, aby skutecznie obrabiać dany materiał, minimalizując jednocześnie zużycie.
Geometria narzędzia, w tym kąty cięcia czy łuk wierzchołka, wpływa na formowanie wiórów, siły cięcia oraz jakość wykończenia powierzchni.
Typ operacji, czy to zgrubna, czy wykończeniowa, determinuje wybór narzędzi. Dla obróbki zgrubnej konieczne są narzędzia o dużej wytrzymałości, które mogą szybko usuwać duże ilości materiału. Z kolei do obróbki wykończeniowej stosuje się narzędzia precyzyjne, które zapewniają doskonałą jakość powierzchni – komentują eksperci Wiertools.

Istotne są również parametry procesu, takie jak prędkość skrawania, posuw i głębokość skrawania. Ich odpowiedni dobór pozwala na minimalizację zużycia narzędzi, a także poprawę efektywności procesu. Trwałość narzędzi jest kluczowa z perspektywy kosztów, ponieważ narzędzia o dłuższej żywotności mogą znacząco obniżyć koszty operacyjne.
Powłoki i obróbka powierzchniowa narzędzi
- Powłoki PVD i CVD: włączają powłoki z TiN, TiAlN czy AlCrN, poprawiając odporność na zużycie i zmniejszając współczynnik tarcia.
- Nitridowanie: tworzy twardą warstwę powierzchniową, zwiększając trwałość narzędzi.
- Anodowanie i pasywacja: stosowane do poprawy odporności na korozję oraz trwałości narzędzi aluminiowych.
Nowoczesne trendy i technologie
Współczesne technologie w obróbce CNC koncentrują się na monitorowaniu stanu narzędzi i optymalizacji ich wykorzystania. Zaawansowane systemy pomiarowe oraz modele predykcyjne pozwalają na precyzyjne śledzenie zużycia narzędzi, co umożliwia ich wymianę w odpowiednim momencie, minimalizując przestoje.
Druk 3D narzędzi otwiera nowe możliwości w projektowaniu narzędzi o niestandardowych geometriach, które mogą poprawić wydajność obróbki. Zastosowanie nanotechnologii w powłokach narzędzi zwiększa ich trwałość i efektywność, pozwalając na jeszcze bardziej precyzyjną obróbkę.
Dobór odpowiednich narzędzi skrawających do obróbki CNC wymaga uwzględnienia wielu czynników, takich jak materiał obrabiany, rodzaj operacji, geometria narzędzi oraz parametry procesu. Stosowanie nowoczesnych materiałów i technologii, takich jak powłoki ochronne czy monitorowanie zużycia, pozwala na osiągnięcie wyższej wydajności i obniżenie kosztów.
Przy zastosowaniu tych zasad, proces obróbki CNC może być nie tylko bardziej efektywny, ale również bardziej opłacalny.
Kategoria: Komentarze redakcji