Η επιλογή της σωστής δομής εργαλείου CNC με βάση το προς επεξεργασία υλικό σχετίζεται άμεσα με την απόδοση κοπής και την ποιότητα επεξεργασίας. Η βασική αρχή είναι: σχεδιάστε την κοπτική άκρη, το σχήμα αυλάκωσης και το σώμα εργαλείου ειδικά γύρω από τα χαρακτηριστικά του υλικού όπως η σκληρότητα, η σκληρότητα και το ιξώδες για να επιτύχετε σταθερή κοπή.
Ⅰ. Συνηθισμένος χάλυβας/χυτοσίδηρος (σκληρότητα HRC μικρότερη ή ίση με 35, μέτρια δυσκολία κοπής)
Κατά την κοπή αυτού του τύπου υλικού, τα τσιπς σιδήρου σχηματίζονται εύκολα, αλλά έχουν μια ορισμένη δύναμη κρούσης, επομένως η δομή του εργαλείου πρέπει να εξισορροπεί την ευκρίνεια και την αντοχή στη φθορά.
1. Σχέδιο άκρων:Εφαρμόζεται μια ελαφριά επεξεργασία λοξότμησης 0,1-0,3 mm για να διασφαλιστεί η ευκρίνεια κοπής, ενώ παράλληλα ενισχύεται η αντοχή στην κρούση και αποτρέπεται η κοπή των άκρων κατά την κοπή υψηλής ταχύτητας.
2. Σχέδιο αυλάκωσης:Επιλέγεται μια σπειροειδής αύλακα μεσαίου πλάτους-με γωνία έλικας 30 μοιρών -45 μοιρών, η οποία μπορεί όχι μόνο να καθοδηγήσει την ομαλή εκφόρτιση των τσιπς σιδήρου αλλά και να μειώσει το πρόβλημα της εμπλοκής των τσιπς σιδήρου κατά την κοπή.
3. Δομή σώματος μαχαιριού:Προτεραιότητα δίνεται σε ενσωματωμένα σώματα μαχαιριών από τσιμεντοκονίαμα ή χάλυβα υψηλής-ταχύτητας, τα οποία έχουν επαρκή ακαμψία και είναι κατάλληλα για συμβατικά σενάρια συνεχούς κοπής χάλυβα και χυτοσιδήρου.
II. Παγωμένος χάλυβας/κράμα-υψηλής σκληρότητας (σκληρότητα HRC μεγαλύτερη ή ίση με 55, υψηλή αντίσταση κοπής)
Υλικά υψηλής-σκληρότητας θα ασκήσουν ισχυρή εξώθηση στα κοπτικά εργαλεία και το επίκεντρο του δομικού σχεδιασμού είναι η ενίσχυση της αντοχής των άκρων και η μείωση του φορτίου κοπής.
Σχεδιασμός άκρων:Υιοθετείται μια στρογγυλεμένη άκρη με R 0,05-0,1 mm, σε συνδυασμό με μια ειδική επεξεργασία παθητικοποίησης, επιτρέποντας στην άκρη να αντέχει σε υψηλές τάσεις κοπής και μειώνοντας τον κίνδυνο κοπής της άκρης.
Σχέδιο αυλακιού:Υιοθετείται μια στενή και βαθιά δομή αυλάκωσης για τη μείωση της επιφάνειας επαφής κοπής μεταξύ του εργαλείου και του υλικού, μειώνοντας αποτελεσματικά τη δύναμη κοπής και τη συσσώρευση θερμότητας και αποτρέποντας την αστοχία του εργαλείου λόγω υπερθέρμανσης.
Δομή λεπίδας:Ένα αρθρωτό σώμα λεπίδας χρησιμοποιείται με ειδικά ένθετα PCD ή CBN. Το σώμα της λεπίδας παρέχει επαρκή σκληρότητα για την προστασία των κρουσμάτων, ενώ τα ένθετα ολοκληρώνουν την κοπή λόγω της υψηλής σκληρότητάς τους.
III. Μη-σιδηρούχα μέταλλα (όπως αλουμίνιο/χαλκός, με χαμηλή σκληρότητα και ισχυρό ιξώδες)
Κατά την κοπή αυτού του τύπου υλικού, είναι επιρρεπές να κολλήσει στο εργαλείο και να δημιουργήσει χτισμένες- ακμές. Ο πυρήνας του δομικού σχεδιασμού είναι η μείωση της πρόσφυσης και η βελτίωση της αποτελεσματικότητας αφαίρεσης τσιπς.
1. Σχέδιο άκρων:Υιοθετείται μια εντελώς αιχμηρή άκρη χωρίς λοξοτομές, η οποία μειώνει την αντίσταση κοπής, μειώνει την πρόσφυση του υλικού στην άκρη και εμποδίζει τις χτισμένες- ακμές να επηρεάσουν την ακρίβεια της κατεργασίας.
2. Σχέδιο αυλάκωσης:Επιλέγεται μια φαρδιά και ρηχή σπειροειδής αυλάκωση με γωνία έλικας 45 μοιρών -60 μοιρών για να αυξηθεί ο χώρος αφαίρεσης τσιπ, επιτρέποντας την γρήγορη εκφόρτιση των λεπτών τσιπ και μειώνοντας τη δευτερεύουσα τριβή.
3. Δομή σώματος μαχαιριού:Υιοθετείται ένα ελαφρύ σώμα μαχαιριού και πραγματοποιείται επεξεργασία γυαλίσματος επιφανειών για τη μείωση της αντίστασης τριβής μεταξύ του σώματος του μαχαιριού και του υλικού και τη βελτίωση του φινιρίσματος της επεξεργασμένης επιφάνειας.
Αυτός ο τύπος υλικού έχει μια ιδιαίτερη υφή. είτε ραγίζει εύκολα είτε πέφτουν εύκολα οι ίνες του. Ο βασικός στόχος του δομικού σχεδιασμού είναι η διασπορά της τάσης και η σταθεροποίηση της κοπής.
Ⅳ. σύνθετα υλικά/εύθραυστα υλικά (όπως ανθρακονήματα/κεραμικά, τα οποία είναι επιρρεπή σε θρυμματισμό)
1. Σχέδιο άκρων:Υιοθετείται μια μεγάλη στρογγυλεμένη άκρη με R0,1-0,2mm, η οποία μπορεί να διασκορπίσει ομοιόμορφα την πίεση κατά την κοπή και να αποτρέψει το θρυμματισμό ή τη σκωρίαση του υλικού λόγω υπερβολικής τοπικής πίεσης.
2. Σχέδιο αυλάκωσης:Υιοθετήστε ευθείες αυλακώσεις ή μικρές γωνιακές αυλακώσεις έλικας με μικρότερη ή ίση με 20 μοίρες, μειώστε τους κραδασμούς κατά τη διαδικασία κοπής και βελτιώστε τη σταθερότητα όταν το εργαλείο έρχεται σε επαφή με το υλικό.
3. Δομή σώματος εργαλείου:Υιοθετείται ένα ολοκληρωμένο σώμα εργαλείου υψηλής-ακαμψίας και, σε ορισμένα σενάρια, μπορεί να εξοπλιστεί με ενσωματωμένη-δομή απορρόφησης κραδασμών για τη μείωση των επιπτώσεων των κραδασμών επεξεργασίας στο εργαλείο και στο τεμάχιο εργασίας.
