Een snelle vergelijking van CNC-bewerkingsmachines

CNC-machines zijn enorm veelzijdige apparaten, grotendeels dankzij de reeks snijgereedschappen die ze kunnen bevatten. Van vingerfrezen tot draadfrezen, er is een gereedschap voor elke bewerking, waardoor een CNC-machine een verscheidenheid aan sneden en insnijdingen in een werkstuk kan uitvoeren.

Het leren kennen van deze snijgereedschappen is een geweldige manier om CNC-bewerking in het algemeen te begrijpen. En een beter begrip van machinale bewerking zal u helpen onderdelen te ontwerpen die beter geschikt zijn voor het fabricageproces.

Dit artikel gaat in op enkele van de meest gebruikte snijgereedschappen voor CNC-bewerking, maar er zijn er nog veel meer dan de besproken.

Basisprincipes van snijgereedschap

Een snijgereedschap is een apparaat dat wordt gebruikt om materiaal uit een massief blok materiaal te verwijderen. Het is gemonteerd op de spil van een CNC-machine, die de computerinstructies volgt om het snijgereedschap te leiden waar het moet gaan.

Snijgereedschappen verwijderen materiaal van het werkstuk door een proces van afschuifvervorming. Dat wil zeggen, het scherpe gereedschap roteert met hoge snelheid en snijdt veel kleine spanen van het werkstuk af, die vervolgens van het werkstuk worden uitgeworpen. Sommige gereedschappen maken slechts op één punt contact met het werkstuk, terwijl andere, zoals vingerfrezen, het materiaal op meerdere punten raken.

De meeste snijgereedschappen voor CNC-machines hebben meerdere groeven , dit zijn spiraalvormige groeven die langs de buitenkant van het gereedschap lopen. De groeven kunnen worden gezien als de troggen van het snijgereedschap, terwijl de tanden , de scherpe richels tussen elke fluit, zijn de toppen. Spaanders die uit het werkstuk worden gesneden, gaan langs de groeven wanneer ze worden uitgeworpen.

Het ideale aantal groeven op een snijgereedschap hangt af van het werkstukmateriaal. Voor zachte materialen heeft een gereedschap met minder groeven de voorkeur, omdat de grotere groefbreedte betekent dat grotere spanen kunnen worden uitgeworpen. Een hoger aantal spaangroeven kan de snelheid verhogen en is geschikt voor hardere materialen, maar kan leiden tot spaanstoring, omdat elke spaan smaller is.

Het type snijgereedschap is van invloed op de grootte van de spaan die van het werkstuk wordt verwijderd, evenals de spilsnelheid en voedingssnelheid.

Snijgereedschap materialen

Om door het massieve werkstuk te kunnen snijden, moeten snijgereedschappen gemaakt zijn van een harder materiaal dan het werkstukmateriaal. En aangezien CNC-bewerking regelmatig wordt gebruikt om onderdelen van zeer harde materialen te maken, beperkt dit het aantal beschikbare snijgereedschappen.

Veelgebruikte materialen voor snijgereedschap zijn:

Koolstofstaal

Koolstofstaal is een betaalbare staallegering die 0,6-1,5% koolstof bevat, evenals silicium en mangaan.

Snelstaal

Het duurdere HSS is harder en taaier dan koolstofstaal dankzij de mix van chroom, wolfraam en molybdeen.

Carbide

Gewoonlijk gesinterd met een ander metaal zoals titanium, zijn hardmetalen gereedschappen slijtvast en hittebestendig en bieden ze een uitstekende oppervlakteafwerking.

Keramiek

Keramische gereedschappen worden gebruikt om superlegeringen, gietijzer en andere sterke materialen te snijden en zijn bestand tegen corrosie en hitte.

Snijgereedschap coatings

De functie van een snijgereedschap is afhankelijk van de vorm en het materiaal, maar kan ook worden aangepast met een coating over het hoofdmateriaal.

Deze coatings kunnen gereedschappen harder maken, hun levensduur verlengen of ze in staat stellen om met hogere snelheden te snijden zonder afbreuk te doen aan het onderdeel.

Veelgebruikte coatings voor snijgereedschap zijn:

Titaniumnitride (TiN)

TiN is een coating voor algemeen gebruik met een hoge oxidatietemperatuur die de hardheid van een snijgereedschap verhoogt.

Titanium Carbo-Nitride (TiCN)

TiCN voegt gladheid en hardheid van het oppervlak toe aan een snijgereedschap.

Super-life titaniumnitride (Al-TiN)

Al-TiN voegt hittebestendigheid toe aan hardmetalen snijgereedschappen, vooral wanneer minimale koelvloeistof wordt gebruikt.

Diamant

Diamond biedt een hoogwaardige coating voor het snijden van schurende materialen.

Chroomnitride (CrN)

CrN voegt corrosieweerstand en hardheid toe aan snijgereedschappen.

1. Vingerfrees

De vingerfrees is het meest gebruikte gereedschap voor verticale CNC-bewerking. Met snijtanden aan het ene uiteinde en aan de zijkanten kunnen vingerfrezen grote hoeveelheden materiaal in korte tijd verwijderen.

Vingerfrezen zijn er in vele vormen. Sommige hebben slechts een enkele fluit, terwijl andere er misschien wel acht of zelfs meer hebben. (Meer dan vier groeven kan het verwijderen van spanen echter een probleem worden.)

Soorten vingerfrezen zijn onder meer:

• Flat:universeel gereedschap met platte kop geschikt voor 2D-elementen
• Kogelneus:gereedschap met kogelvormig uiteinde dat geschikt is voor 3D-contouren en rondingen
• Bull-neus:gereedschap met vlakke bodem en afgeronde hoek geschikt voor filets en voorbewerken

2. Voorbewerkingsfrees

Een voorbewerkingsfrees is een soort vingerfrees die wordt gebruikt voor het verwijderen van grotere hoeveelheden materiaal met minder precisie dan een standaard vingerfrees.

Het gereedschap heeft gekartelde tanden die grote stukken materiaal verwijderen, maar een ruwe afwerking op het onderdeel achterlaten. Het produceert kleine chips die gemakkelijk te verwijderen zijn.

3. Gezichtsmolen

Vlakfrezen bestaan ​​uit een massief lichaam met verwisselbare snij-inzetstukken, meestal gemaakt van hardmetaal. Ze worden gebruikt om platte secties op het werkstuk te maken, vaak voordat een ander soort frees wordt gebruikt om gedetailleerde functies te maken.

Aangezien de snijkanten van vlakfrezen zich aan de zijkanten bevinden, moet het snijden horizontaal gebeuren.

Vlakfrezen kunnen echter kosteneffectiever zijn dan andere snijgereedschappen, aangezien variaties in het snijprofiel kunnen worden bereikt door de kleine snij-inzetstukken te vervangen in plaats van het hele gereedschap.

4. Vliegensnijder

Vliegensnijders bestaan ​​uit een of twee gereedschapsbits in een solide lichaam. De gereedschapsbits van een vliegensnijder maken brede, ondiepe sneden, waardoor een gladde oppervlakteafwerking ontstaat.

Het is gebruikelijker om flycutters met één gereedschapsbit te vinden, maar die met twee gereedschapsbits - ook wel "flybars" genoemd - zorgen voor een grotere swing.

Minder duur dan vlakfrezen, maar toch kunnen vliegensnijders voor vergelijkbare doeleinden worden gebruikt.

5. Draadfrees

Veel ingenieurs geven er de voorkeur aan schroefdraad te maken met tappen, maar schroefdraad kan ook worden gemaakt met een CNC-machine voorzien van schroefdraad molen.

Draadfrezen kunnen interne of externe schroefdraad snijden en zijn wellicht beter dan tappen voor het penetreren van zeer harde metalen of asymmetrische onderdelen.

6. Boor

CNC-machines kunnen worden uitgerust met een verscheidenheid aan boren voor verschillende snijbewerkingen. Boren hebben een of meer groeven en een conische snijpunt.

Boren die worden gebruikt bij CNC-bewerkingen zijn onder meer:

• Draaiboor:gebruikt om gaten in het werkstuk te maken
• Centrale boor:wordt gebruikt om een ​​gat nauwkeurig te lokaliseren voordat u gaat boren
• Uitwerpboor:gebruikt voor het boren van diepe gaten

7. Ruimer

Ruimers worden gebruikt om bestaande gaten in het werkstuk te verbreden, wat zorgt voor een exacte gatdiameter en een uitstekende oppervlakteafwerking.

Ruimers kunnen gaten maken met veel nauwere toleranties dan andere snijgereedschappen.

8. Holle molen

Holle frezen zijn pijpvormige snijgereedschappen die lijken op omgekeerde vingerfrezen. Hun snijkanten bevinden zich aan de binnenkant van de pijpvorm en ze kunnen worden gebruikt om vormen zoals volledige punten en vormradii te maken.

9. Side-and-face snijder

Side-and-face frezen hebben tanden zowel aan hun zijkant als rond hun omtrek, en zijn geschikt voor ongebalanceerde sneden.

Deze snijgereedschappen kunnen worden gebruikt voor het snijden van sleuven en groeven met hoge voedingen. Hun tanden kunnen recht of verspringend zijn.

10. Tandwielsnijder

CNC-freesmachines worden soms gebruikt om metalen tandwielen te maken voor de maakindustrie. Er kunnen specifieke tandwielsnijgereedschappen worden gebruikt om deze tandwielen te maken.

Voor het snijden van tandwielen is soms een speciaal soort freesmachine nodig die bekend staat als een afwikkelmachine.

11. Plaatmolen

Platfrezen of platte frezen worden gebruikt om vlakke oppervlakken te frezen, meestal met het doeloppervlak parallel aan de machinetafel gemonteerd.

Deze snijgereedschappen hebben geen zijtanden en kunnen worden gebruikt voor algemene of zware bewerkingen.

3ERP biedt professionele CNC-bewerkingsservices voor uw prototyping- en productiebehoeften. Neem contact op voor een snelle offerte .