10 kluczowych kroków w produkcji narzędzi frezarskich dla nowoczesnej obróbki CNC

10 podstawowych etapów produkcji narzędzi frezarskich do zaawansowanej obróbki CNC

Produkcja narzędzi frezarskich to proces, który szybko ewoluuje. Wraz z ciągłą ewolucją technologii produkcyjnych, produkcja narzędzi frezarskich jest obecnie bardziej wyspecjalizowana niż kiedykolwiek wcześniej. Ma to bezpośredni wpływ na dokładność obróbki, żywotność narzędzi i ogólną produktywność.

Dlatego też, niezależnie od tego, czy produkujesz części dla przemysłu lotniczego, czy też wytwarzasz prostą część przemysłową, która może być używana codziennie w większości firm; jakość narzędzi do frezowania CNC będzie miała decydujący wpływ na osiągnięcie wysokiej jakości i spójnych wyników.

Współcześni producenci w dużym stopniu polegają na najnowszych rozwiązaniach w zakresie narzędzi do frezowania , aby uzyskać bardziej rygorystyczne tolerancje, krótsze przestoje i większą ogólną wydajność niż kiedykolwiek wcześniej.

W tym przewodniku przejdziemy przez każdy z 10 kluczowych etapów produkcji narzędzi frezarskich, aby zademonstrować, w jaki sposób narzędzia frezarskie definiują to, co zostanie osiągnięte za pomocą frezowania CNC.

1. Zrozumienie wymagań aplikacji

Aby stworzyć skuteczne narzędzie do frezowania, inżynier produkcji musi najpierw zrozumieć, do czego narzędzie będzie używane. Inżynierowie muszą wiedzieć takie rzeczy, jak prędkość wrzeciona, twardość materiału (HRC), siły osiowe i warunki termiczne. Jest to bardzo ważne, ponieważ narzędzia do frezowania aluminium bardzo różnią się od tych stosowanych do stali hartowanej i tytanu. Analiza całego środowiska procesu pozwala producentom narzędzi tworzyć narzędzia do frezowania CNC, które zapewnią najlepsze możliwe wyniki.

2. Wybór właściwego materiału narzędzia

Wydajność narzędzi frezarskich w dużym stopniu zależy od podłoża wybranego dla danego narzędzia. Każde podłoże ma inną charakterystykę.

• HSS: opłacalne, uniwersalne do ogólnego zastosowania

• Węglik: Duża twardość - Duża odporność na ciepło.

• Ceramika: Doskonała wytrzymałość w warunkach wysokiej temperatury.

• PCD: Najlepsze podłoże do obróbki materiałów nieżelaznych

Wybierając podłoże dla narzędzia frezującego podczas procesu produkcji, ważne jest, aby wybrać odpowiednie podłoże, aby narzędzie działało optymalnie pod względem odporności na zużycie, dokładności i trwałości. Węgliki spiekane są najczęściej stosowanymi podłożami w nowoczesnych maszynach CNC, ponieważ zapewniają równowagę między wytrzymałością a twardością.

3. Obróbka proszków i spiekanie (dla narzędzi z węglików spiekanych)

Produkcja narzędzi z węglików spiekanych obejmuje dodawanie małych kawałków węglika wolframu (TC) wraz z materiałem wiążącym (spoiwem), takim jak kobalt. Mieszanina staje się proszkiem, który następnie może zostać wciśnięty do formy i poddany obróbce cieplnej w procesie spiekania. To właśnie podczas tego procesu TC jest stapiany ze sobą, tworząc materiał, który jest bardzo gęsty i niezwykle twardy - idealny do operacji frezowania CNC. Dlatego każdy błąd w dokładności tego procesu będzie miał bezpośredni wpływ na ostateczną wytrzymałość fizyczną narzędzia z węglików spiekanych.

4. Precyzyjne kształtowanie i formowanie

Po przygotowaniu półfabrykatu narzędzia rozpoczyna się jego formowanie przy użyciuszlifierek CNC, systemów obróbki laserowej i innych zaawansowanych procesów produkcyjnych EDM w celu stworzenia podstawowego kształtu geometrycznego półfabrykatu narzędzia, wraz z profilami rowków wiórowych, kątami natarcia, kątami linii śrubowej i wymiarami. Bardzo ważne jest, aby półfabrykat narzędzia był uformowany z absolutną precyzją, ponieważ każde niewielkie odchylenie od specyfikacji może skutkować słabym odprowadzaniem wiórów, rozpraszaniem ciepła lub jakością powierzchni.

Systemy szlifowania wieloosiowego (MAG) stosowane w produkcji zaawansowanych narzędzi frezarskich zapewniają dokładność poniżej mikrona z wysokim poziomem powtarzalności w fazie produkcji masowej.

5. Przygotowanie krawędzi i honowanie

Ostre krawędzie są przydatne podczas skrawania przez kilka sekund lub minut, ale w bardzo trudnych warunkach skrawania żywotność narzędzia można znacznie wydłużyć dzięki mikroostrzeniu krawędzi. Przygotowanie krawędzi polega na zaokrągleniu lub wygładzeniu krawędzi skrawających w celu zmniejszenia liczby mikropęknięć oraz zapewnienia stabilności krawędzi. Typowe metody wykonywania tego etapu to szczotkowanie, wykańczanie przez przeciąganie i mikrościerne piaskowanie. Etap ten jest najważniejszy w przypadku narzędzi używanych do szybkiego frezowania CNC ze względu na zwiększone siły i temperatury związane z tymi zastosowaniami.

6. Nakładanie powłok

Współcześni producenci CNC szeroko stosują narzędzia powlekane. Powłoki pomagają chronić narzędzia przed zużyciem, zwiększają ich odporność na ciepło i zmniejszają tarcie. Niektóre z najczęściej stosowanych powłok to:

• TiN (azotek tytanu)

• TiAlN (azotek tytanowo-glinowy)

• AlTiN (azotek glinowo-tytanowy)

• DLC (Diamond-Like Carbon)

Odpowiednia powłoka może wydłużyć żywotność narzędzi do wymagających zastosowań nawet o 200-500% i jest krytycznym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę w wybranych zastosowaniach.

7. Kontrola jakości i testowanie

Każde narzędzie jest dokładnie badane pod kątem zapewnienia jakości na poziomie standardów branżowych i w tym procesie wszystkie laserowe urządzenia pomiarowe, mikroskopy o wysokiej rozdzielczości i współrzędnościowe maszyny pomiarowe będą mierzyć następujące parametry podczas kontroli narzędzia, aż do przejścia wszystkich testów zapewnienia jakości.

• Tolerancje wymiarowe

• Bicia

• Wykończenie powierzchni

• Grubość powłoki

• Wyważenie narzędzia

Wraz ze wzrostem złożoności produkcji opartej na CNC, rośnie również wymóg zapewnienia jakości jako głównego czynnika udanego wdrożenia rozwiązań w zakresie narzędzi frezarskich. Często producenci przeprowadzają testy wydajności przykładowych narzędzi, aby określić wydajność skrawania i żywotność, jaką ich narzędzia są w stanie zapewnić.

8. Wyważanie i polerowanie

Szybkie frezowanie CNC wymaga odpowiedniego wyważenia narzędzia. Jeśli narzędzie nie jest wyważone, może to powodować wibracje, nadmierne zużycie narzędzia, niską jakość wykończenia i awarię wrzeciona. Polerowanie rowka wiórowego (krawędzi skrawającej) narzędzia zapewnia równomierny przepływ wiórów podczas operacji skrawania, co generuje mniej ciepła podczas skrawania i poprawia ogólną wydajność narzędzi używanych w tych zastosowaniach, zwłaszcza w branżach wykorzystujących obróbkę precyzyjną (takich jak przemysł lotniczy, obróbka matryc/form, produkcja części samochodowych itp.)

9. Personalizacja i opracowywanie specjalnych geometrii

Niektóre zastosowania wymagają unikalnych lub niestandardowych narzędzi frezarskich ze względu na specjalne materiały i geometrie. Dostosowanie może oznaczać projektowanie narzędzi ze zmienną konstrukcją spirali, wieloma rowkami wiórowymi lub różnymi promieniami naroża, a nawet systemami chłodzenia. Proces ten daje producentom możliwość opracowania narzędzi specjalnie dla danego zastosowania, które pozwolą na skrócenie czasu cyklu i zwiększenie dokładności.

10. Pakowanie i identyfikowalność

Po wyprodukowaniu narzędzia, ostatnim krokiem jest jego odpowiednie zapakowanie i oznakowanie. Każde narzędzie ma numer partii, specyfikację materiału, rodzaj powłoki i numer zamówienia klienta. Dzięki możliwości śledzenia narzędzia przez cały okres jego użytkowania, ma to kluczowe znaczenie w przemyśle obronnym i urządzeń medycznych, gdzie jakość jest bardzo ważna.

Przemyślenia końcowe

Ze względu na złożony charakter projektowania nowoczesnych frezarek CNC, producenci stoją przed dużymi wyzwaniami związanymi z wytwarzaniem produktów wysokiej jakości. Ponieważ technologia wciąż ewoluuje, dostarczanie wydajnych, skutecznych i precyzyjnych narzędzi do frezowania CNC pozostanie ciągłym wyzwaniem dla wielu producentów. Oferujemy najnowocześniejsze frezarki CNC zaprojektowane specjalnie dla współczesnych procesów produkcyjnych, które są w stanie sprostać dzisiejszym wymagającym zastosowaniom obróbki skrawaniem.

Skontaktuj się z nami już dziś, aby dowiedzieć się, w jaki sposób możemy pomóc w zaspokojeniu Twoich potrzeb narzędziowych lub otrzymać ofertę cenową na wydajne narzędzia frezarskie dostosowane specjalnie do Twojej firmy!