Nutgerei voor CNC-Draaibanken: Typen, Toepassingen en Best Practices

Nutgerei wordt gebruikt met een CNC-draaibank om kanalen of paden in gaten of het oppervlak van een werkstuk te snijden. Dit nutbewerkingsproces is volledig geautomatiseerd, wat handmatige invoer en fouten van operators reduceert.

Onderdeelfabrikanten in veel industrieën gebruiken nutgerei om gaten te maken en onderdelen van variërende groottes te vormen. Echter, het is belangrijk om de gereedschappen volledig te begrijpen voordat je ze gebruikt. Als resultaat beschrijft dit artikel de beschikbare nutgerei, hoe je ze met een CNC-draaibank gebruikt, en factoren om te overwegen voordat je de juiste kiest.

Wat is Nutten?

Nutten (ook bekend als recessen) is een bewerkingsoperatie uitgevoerd met een CNC-draaibankmachine. De operatie omvat het creëren van gaten met grenzen (een nut) op een materiaal, project of werkstuk.

Het nutbewerkingsproces is cruciaal in onderdelenfabricatie omdat het gereedschap lange en smalle paden op het cylindrische oppervlak van het werkstuk produceert. Op hun beurt bieden deze paden een preciese pas bij het samenvoegen van onderdelen.

Bovendien komen de verschillende typen nutgerei die in onderdelenfabricatie gebruikt worden, van materialen met variërende hardheid en textuur en hebben verschillende vormen en breedtes, wat op zijn beurt de vorm van het pad of de nut bepaalt.

Typen Nutgerei

Er zijn verschillende typen nutgerei met vormen, maten en eigenschappen die helpen bij hun toepassingen. Hieronder zijn de meest voorkomende typen die in onderdelenfabricatie gebruikt worden.

Oppervlakte Nutgerei (Face Grooving Tools)

Ontwerpers gebruiken deze nutdraaibankgereedschap om op het oppervlak van een materiaal te werken. Tijdens het oppervlaktenutproces is het belangrijk om de punt van het gereedschap net boven de centerlijn van het werkstuk te positioneren. De straal van het gereedschap moet equivalent zijn aan de straal van de snede op het werkstuk. Bovendien is het belangrijk om de spannen te verwijderen om breuk van de inleg te voorkomen.

Buitendiameter Nutgerei (Outer Diameter Grooving Tools)

Buitendiameter nutten treedt op aan het buitenoppervlak van het materiaal of een werkstuk. Ook geeft een buitendiameter nut de beste resultaten wanneer de punt van het gereedschap iets onder de centerlijn wordt geplaatst. Net als de freessnijgereedschappen, komt dit nutgereedschaptype in verschillende vormen, ontwerpen en mechanische eigenschappen. Bovendien hebben ze koelgaten die de slijtagebestendigheid verhogen.

Binnendiameter Nutgerei (Inner Diameter Grooving Tools)

Operators gebruiken binnendiameter nutgerei aan de binnenkant van het materiaal of werkstuk. Het is het beste om het bovenste deel van het gereedschap boven de centerlijn te houden voor nauwkeurige en consistente resultaten. Ook helpt het om inlegbreuk te voorkomen.

De meeste binnendiameter nutgerei zijn gemaakt van harde materialen zoals high-speed tool steel, carbide, diamant, en meer.

Hoe Nutten op een CNC-Draaibank?

Nutten op een CNC-draaibank omvat een reeks stappen. Hieronder zijn de stappen die uitgevoerd moeten worden tijdens het nutbewerkingsproces:

1. Bevestig het Werkstuk

Het bevestigen van het werkstuk is cruciaal voor de eindoorkwaliteit van het nutproces. Dit is omdat elke lichte beweging fouten in het eindonderdeel kan veroorzaken. Hieronder zijn enkele stappen om te nemen:

• Plaats het werkstuk in de spanklem van de draaibank;
• Vergrendel het materiaal in de spanklem en trek de schroeven aan het einde vast;
• Markeer de positie van de nut.

2. Laad de Gereedschappen

Op basis van het gewenste type nutten:

• Selecteer en laad het nutdraaibankgereedschap in de gereedschapturret;
• Kalibreer het gereedschap.

De gereedschappen worden automatisch bediend volgens het geschreven programma.

3. Stel Je CNC-Draaibankmachine In

Dit is de eerste stap bij het uitvoeren van een nutoperatie. Om dit te doen:

Schakel de machine in en breng alle assen naar de tier-0 locatie;
Stel de draaibank in op de juiste RPM-instelling. Deze stap is zeer belangrijk omdat elke nut een andere RPM-instelling vereist.

4. Voer het Programma In en Start Het

Deze stap omvat het uploaden van het programma en het laten draaien. Het nutgereedschap blijft stationair terwijl het werkstuk assieel roteert. Om het materiaal nauwkeurig te verwijderen, volg de onderstaande stappen:

• Fix het gereedschap goed in het centrum en lokaliseer het nutgereedschap om te beginnen met werken;
• Plaats het nutgereedschap zachtjes bij het werkstuk tot het snijden begint;
• Wacht tot de operatie eindigt.

5. Opruimen

Na een succesvolle nutoperatie:

• Zet de machine uit en verwijder het werkstuk;
• Schoon de machine en het nutgereedschap.

Let op: Het is belangrijk om de diepte van de nut te inspecteren voordat je begint met snijden en snijoliën te gebruiken om vervorming te voorkomen.

Verschillende Nutoperaties op een CNC-Draaibank

Op basis van de locatie van de nut, zijn er drie basistypen nutten op een CNC-draaibank.

Extern Nutten (External Grooving)

Dit type nutbewerkingsproces omvat de radiale beweging van het gereedschap langs de zijkant van het materiaal. Tijdens het nutbewerkingsproces verwijdert het gereedschap ongewenste materialen langs de snijpunten.

Onderdeelfabrikanten gebruiken extern nutten voornamelijk voor het maken van brede nutten. Echter, dit proces is tijdrovend en beïnvloedt de draaibankbewerkingstijd meer dan de kleinere nutten. Als resultaat heb je een koelmiddel en een gereedschap met zeer hoge nauwkeurigheid nodig.

Er zijn drie externe nuttypen:

-Enkelsnede Nutten (Single-cut Grooving)

Dit type extern nutten is de meest geschikte manier om nutten op een werkstuk te produceren. Het omvat het maken van een enkele en ondiepe snede op een werkstuk. Omdat de oppervlakteafwerking cruciaal is, is het belangrijk om een inleg met een precies profiel en fase te gebruiken voor massaproductie.

-Meervoudige Nutten (Multiple Grooving)

Dit omvat de productie van meerdere diepe nutten op een werkstuk. Het verhogen van de voeding tot ongeveer 30-50% bij het werken aan de materialen is noodzakelijk voor een vlekkeloos eindonderdeel. Ook moet het materiaal dat voor de laatste sneden overblijft, smaller zijn dan de breedte van de inleggen.

-Ramping

Ramping is een extern nuttype dat verwijst naar de sequentiële axiële en radiale beweging voor het creëren van een nut op een materiaal. De axiële beweging is vergelijkbaar met het eindfrezenproces. Het is belangrijk om de axiële snijimpact en inslijtage te verminderen voor uitstekende spancontrole.

Intern Nutten (Internal Grooving)

Intern nutten omvat de beweging van een nutgereedschap langs de interne delen van een materiaal.

Het is belangrijk om koelmiddel met een hoge doorstroming nauwkeurig toe te passen. Dit verhoogt de materiaalverwijderingssnelheid en controleert spanopbouw. Ook, voor optimale spanevacuatie, start het interne nutbewerkingsproces vanaf het achterste deel van het gat naar de voorzijde.

Oppervlakte Nutten (Face Grooving)

Dit proces omvat de CNC-draaibankbeweging langs het oppervlak van het materiaal. Het gebruikt oppervlakte nutgerei voor zijn procedures. Om hoge stabiliteit te bereiken, gebruik een vlakken nutgereedschap met de kortste snijdiepte. Bovendien, gebruik oppervlakte-nutgerei met hoge-precisie koelmiddel. Dit resulteert in verbeterde spancontrole en -verwijdering.

Overwegingen Bij Het Kiezen van een Nutgereedschap

Men moet bepaalde factoren begrijpen en overwegen bij het kiezen van een nutdraaibankgereedschap. Hieronder zijn enkele zeer belangrijke factoren om te overwegen:

1. Type Nut

Zoals eerder vermeld, zijn er drie hoofdnuttypen gebaseerd op de gangbare nutgerei. De meeste beschikbare nutgerei zijn specifiek voor verschillende typen nutten. Als voorbeeld, oppervlakte nutgerei worden gebruikt voor oppervlakte nutten. Deze gereedschappen kunnen nauwkeurig in een axieel patroon bewegen wanneer ze iets boven de centerlijn geplaatst worden.

2. Werkstukmateriaal

Sommige materiaaleigenschappen, zoals stijfheid, treksterkte, warmtebestendigheid, etc., spelen een grote rol bij het selecteren van een nutgereedschap. Men moet uitkijken naar de bovengenoemde factoren bij het selecteren van een nutgereedschap. Hoe harder het materiaal, des te zwaarder het nutgereedschap. Bijvoorbeeld, gereedschappen van carbide of staal zijn ideaal voor zeer harde werkstukken.

3. De Gewenste Vorm

De vorm van de nut is een belangrijke factor om te overwegen. Dit is omdat verschillende typen nutgerei een unieke vorm geven. Echter, fabrikanten gebruiken vaak meer dan één gereedschap voor een enkel onderdeel.

Hoe Nutbewerking Te Verbeteren?

Voor veel nuttypen hangt het uitvoerniveau af van de efficiëntie van de machine en het proces zelf. Echter, hieronder zijn enkele manieren om de efficiëntie van nutbewerking te verhogen:

1. Controler- en Meetprocedures

Onderdeelfabrikanten en ingenieurs gebruiken verschillende meetinstrumenten gebaseerd op het precisieniveau. Als regel, gebruik staal linialen en schuifmaten voor nutten die zeer lage precisie vereisen. Aan de andere kant, gebruik nonius schuifmaten, plug gauges en micrometers voor die een hoog precisieniveau nodig hebben.

2. Voedsnelheid en Snijsnelheden

De voedsnelheid en snijsnelheid spelen een vitale rol in de bewerkingstijd en de oppervlakteafwerking van het werkstuk. Als resultaat is het belangrijk om de juiste voeding en snijsnelheden te gebruiken. Om nutten te verbeteren, kun je beginnen met een lage voedsnelheid en oplopen naar een hogere voedsnelheid om spanbreuk en -evacuatie te verbeteren. Ook moet je werken met de aanbevolen snijsnelheid om de levensduur van het gereedschap te vergroten.

3. Keuze van Nutgereedschappen

Er zijn veel verschillende typen nutgerei beschikbaar. Het gereedschap dat men gebruikt, beïnvloedt direct de uitstraling van het eindonderdeel. Het is raadzaam om CNC-snijgereedschappen van high-speed steel te gebruiken. Dit helpt om slijtage tijdens bewerking te voorkomen. Bovendien is een nutdraaibankgereedschap met een breedte equivalent aan die van de nut ideaal voor nutten met een kleinere breedte en lage draaipunten.

4. Gebruik van Snijvloeistof

Snijvloeistoffen zoals oliën, pasta's en aerosolen helpen de temperatuur van het snijoppervlak van het werkstuk tijdens het nutproces te verlagen. Bovendien helpen ze bij het smeren van het werkstuk om het snijproces te ondersteunen, wat op zijn beurt de spanevacuatie ondersteunt.

Conclusie

Nutgerei zijn veelzijdige apparaten die fabrikanten gebruiken om inkepingen te maken en onderdelen te vormen. Het nutbewerkingsproces is belangrijk in productie omdat de nut een ander onderdeel leidt om tegen het hoofwerkstuk te bewegen.

Met de juiste opstelling en keuze van de juiste nutgerei, kun je problemen zoals slechte oppervlaktebehandelingen, graten, gereedschapsbreuk en nog veel meer voorkomen. Als je verdere vragen of zorgen hebt over nutgerei en hun toepassingen, neem dan gerust contact op met WayKen voor CNC-draaiservices.

Veelgestelde Vragen

Wat is het verschil tussen een sleuf en een nut?

Een sleuf is een recht, lang gat met een volledige straal aan de randen. Ook wordt het vaak gesneden op een manier die normaal is op de assiële punten van de cilinder. Aan de andere kant is een nut vergelijkbaar met een cylindrische sleuf. Het wordt meestal gesneden aan de externe of interne diameter van een cilinder.

Wat voor type materiaal is het beste voor het maken van nutgerei?

Omdat het werkstuk meestal van harde materialen gemaakt is, moeten de nutgerei in staat zijn de sterkte en textuur te matchen. Het aanbevolen materiaal is diamant vanwege de hoge hardheid en warmtegeleiding. Echter, het is duur. Onderdeelfabrikanten gebruiken relatief goedkopere alternatieven zoals carbides en staal.

Is het noodzakelijk om nutgerei te coaten?

Nutgerei zijn meestal metalen. Om deze reden coaten fabrikanten ze vaak. Echter, het is niet verplicht om nutgerei te coaten. De coating voorkomt corrosie en maakt het gereedschap langer mee.