Eri tyyppiset sorvin leikkaustyökalut CNC-sorvikoneille ja -sovelluksille

Nykyaikaisessa valmistuksessa sorvaustoiminnot suoritetaan automatisoiduilla Computer Numerical Control (CNC) -järjestelmillä. Tässä erikoistyökalu pyörii akselin ympäri ja kohdistaa painetta materiaaliin, jota kara pitää. Sorvin toiminnasta riippuen, kuten opit tästä artikkelista, on olemassa monia erilaisia ​​sorvinleikkaustyökaluja.

Kuinka sorvityökalut luokitellaan

Sorvi määritellään koneeksi, joka muotoilee erilaisia ​​materiaaleja, kuten metallia tai puuta, pyörittämällä niitä leikkaustyökalua vasten. Termi "leikkaus" tarkoittaa yleensä sitä, että kone poistaa osan materiaalista halutun muodon saavuttamiseksi. Siksi lähes kaikkia sorvitoimintoja voidaan pitää leikkausoperaatioina.

On monia tapoja luoda materiaalin muoto. Tästä syystä sorvinleikkaustyökalut voidaan luokitella useisiin luokkiin. Lisäksi luokitus on laajasti luotu neljän kriittisen näkökohdan perusteella;

  • Toiminnan mukaan
  • Materiaalin mukaan
  • Rakenteen mukaan
  • Syöttösuunnan mukaan 

Näistä neljästä luokasta saamme erilaisia ​​sorvityökaluja CNC-koneisiin. Tutustutaan yleisimpiin työkaluihin ja niiden toimintaan.

Luokitus toiminnan perusteella

Tämä luokitus kattaa työkalut, jotka perustuvat leikkaus käytössä oleva toiminta. Joitakin yleisiä työkaluja, jotka kuuluvat tähän luokkaan, ovat:

Työstötyökalut

Sorvaus on yleisin sorvitoiminto. Tämän toimenpiteen suorittamiseen käytetyt työkalut liikkuvat pyörivän työkappaleen pituutta pitkin poistaen osan siitä ja pienentäen siten sen halkaisijaa. Toimenpiteen tulos riippuu työkappaleen kulmasta, nopeudesta, syvyydestä ja syöttönopeudesta.

CNC-sorvaustyökalut voidaan jakaa edelleen kahteen osaan käytettävän toimenpiteen mukaan;

  • Karkeat sorvaustyökalut – Näillä sorvaustyökaluilla on tietty kulma, joka helpottaa suurten materiaalipalojen poistamista nopeasti. Tämän seurauksena näiden työkalujen ei tarvitse tasoittaa materiaalia. 
  • Viimeistele sorvaustyökalut – Tämän tyyppiset viritystyökalut levitetään karkean työkalun jälkeen pienen pintamateriaalin poistamiseksi ja sileän lopputuloksen aikaansaamiseksi. Korkean tason tarkkuus vaaditaan, jotta työstettävä kappale on täysin sileä.

Viistetyökalu

CNC-työstössä viiste on erikoistyökalulla luotu siirtymäreuna kohteen kahdelle pinnalle. Tämä reuna on yleensä 45° kulmassa.

Viistetyökalut luokitellaan edelleen sen mekanismin perusteella, jota käytetään työkappaleen viisteominaisuuden saavuttamiseen. Tässä esitetty mekanismi kuvaa geometria, jota käytetään viisteen saavuttamiseen

Ensimmäinen luokittelu kuvaa työkalut, jotka muodostavat yhden kulman työkappaleeseen. Toisin sanoen viistetyökalun kärki on kulmassa niin, että viisteillä saavutetaan tasainen kulma työkappaleen koko reunalla.

Toiseksi, viistetyökalu voi luoda vaihtelevia kulmia työkappaleeseen. Tämä on mahdollista säätämällä viistetyökalun kulmaa koneistuksen aikana. Kaikki nämä toimenpiteet johtavat viisteisiin, joiden kulmat vaihtelevat koneistuksen vaatimusten mukaan.

Olkapään kääntötyökalu

Tämä on melko monimutkainen toimenpide, joka johtaa viisteiden tai fileiden muodostumiseen työkappaleen olakkeelle. Olkapää voi olla mikä tahansa työkappaleen alue sen muodosta, koosta ja geometriasta riippuen.

Olkapään aikaansaamiseen käytettyjä työkaluja voidaan kutsua myös olkapääjyrsintätyökaluiksi. Olkapäätä kääntötyökaluissa on joko veitsi tai sivuleikkauskulma. Tämä ero johtuu joko viistetyn tai leikatun olkapään muodostumisesta.

Olkapää voi olla neliö, viistetty tai fileoitu. Neliömäiset olkapäät luodaan veitsenterällä kääntötyökaluilla, kun taas viisteet ja fileet luodaan suoralla sorvaustyökalulla. Fiilejä luotaessa suorassa viritystyökalussa on oltava nokkasäde, joka ottaa huomioon fileen ominaisuuden koveran tai kuperan kulman.

Kierteen katkaisutyökalu

langanleikkaustyökalu

Kuten nimestä voi päätellä, tätä työkalua käytetään kierteiden leikkaamiseen työkappaleeseen. Langat voidaan leikata joko metalli- tai puumateriaalin sisä- tai ulkopuolelta. Tämä työkalu on välttämätön, koska sen avulla on mahdollista luoda pultteja ja ruuveja.

Sisäkierre tunnetaan yleensä naaraskierteenä, kun taas ulkopuolista käytetään nimitystä uros. Tätä terminologiaa käytetään viittaamaan lankojen yhdistämiseen. Kuten kaikki muutkin CNC-sorvin leikkaustyökalut, kierreleikkaustyökalu asetetaan akselille ja työkappaletta pyöritetään karassa. 

Kasvotyökalu

Tämä työkalu käyttää sivuleikkaussärmää työkappaleen poikkileikkausalueen poistamiseen ja tasaisen viimeistelyn luomiseen. Tarkennuksia varten työkalu leikkaa tasaisen pinnan, joka on kohtisuorassa työkappaleen pyörimisakseliin nähden.

Pintatyökaluja käytetään jyrsinnässä tai koneistuksessa. Työstössä käytetään pintatyökaluja porauksessa tai sorvauksessa. Tämä tarkoittaa, että poraus- ja sorvaustyökalut voivat kuulua laajaan pintakäsittelytoimintojen kategoriaan.

Yksi etupintatyökalun käyttämisestä CNC-koneella on se, että CNC-järjestelmä syöttää työkappaletta vakiosyöttönopeudella. Tämän etuna on tasaisemman pinnan tuottaminen. Silti sinulla koneistajana on mahdollisuus tehdä rouhinta- tai viimeistelyleikkauksia.

Uratyökalu

Näitä työkaluja käytetään polkujen tai kanavien tekemiseen työkappaleeseen. Uriointi tunnetaan myös syvennysoperaationa. 

Uratyökaluilla luodut polut ja kanavat helpottavat liitososien yhdistämistä. Koska liitosten aikana muodostuu erilaisia ​​sovituksia, näitä uritustyökaluja on monia erilaisia. Jos alat tulla tekniseksi, voit luokitella sorvaus-, poraus- ja tasoitustyökalut uratyökaluiksi.

Uratyökalujen kaksi päätyyppiä ovat sisä- ja ulkohalkaisijatyökalut. Sisähalkaisijan uritustyökalut luovat uran työkappaleen pintaan, kun taas toinen luo samat urat työkappaleen sisäpinnalle.

Muotoilutyökalu

Tämä työkalu on erityinen, koska siinä yhdistyvät sorvaus ja uritus yhdessä työkalussa. Tämä voi johtaa monimutkaisten suunnitelmien muodostumiseen, joita olisi mahdotonta tai haastavaa saavuttaa yhdellä tai toisella työkalulla. Tätä työkalua ei käytetä laajalti, koska sen sovellukset ovat rajalliset. Siitä on kuitenkin hyötyä, kun suunnittelu sitä vaatii.

Poraustyökalu

Tämä työkalu on yksi yksinkertaisimmista tässä kategoriassa. Termi poraus viittaa toimenpiteeseen, jossa kone laajentaa asteittain raaka-aineen halkaisijaa. Poraustyökalu työnnetään yleensä olemassa olevaan reikään ja se laajentaa sitä. 

Poraustyökalu jättää sylinterimäisen aukon, jonka halkaisija on suurempi kuin edellisellä aukolla. Poraustyöt eroavat sorvauksesta siinä, että poraustyökalu on yksiosainen työkalu. 

Luokittelu materiaalin perusteella

CNC-leikkaustyökalut voidaan luokitella myös materiaalin perusteella, josta ne on valmistettu. Jotkut tämän luokan yleisistä työkaluista on valmistettu seuraavista materiaaleista;

karbidi

Karbidi on materiaali, joka koostuu hiilestä ja metalliyhdisteestä. Siinä on ominaisuuksia, kuten kulutuskestävyys ja korkea lämmönkestävyys. Näistä syistä kovametalli on erittäin haluttu materiaali CNC-leikkaustyökalujen valmistukseen.

Kovametallin korkean kulutuskestävyyden ansiosta tästä materiaalista valmistetuilla sorvileikkaustyökaluilla voidaan saavuttaa nopea leikkaus ja tarkkuusleikkaukset. Lisäksi kovametallia voidaan käyttää erittäin kestävän teräksen, valuraudan, lasin ja muovin työkappaleiden leikkaamiseen.

Nopea teräs

Tämä on tavallisen teräksen seos, joka on vahvistettu useilla lisäaineilla, jotta se soveltuu muiden materiaalien leikkaamiseen. Pikateräksellä on korkea kulutuskestävyys, sitkeys ja lämpölujuus. Näiden ominaisuuksien yhdistelmä tekee pikateräksestä ihanteellisen muiden metallien leikkaamiseen. 

Pikaterästä voidaan vahvistaa edelleen joko molybdeenillä tai koboltilla. Tämä antaa meille kaksi HSS-tyyppiä; eli molybdeenipikateräs ja kobolttipikateräs. Näitä kahta HSS-tyyppiä voidaan käyttää erilaisten materiaalien koneistukseen niiden lujuudesta riippumatta.

Diamond

Yhtenä kovimmista luonnonmateriaaleista on järkevää käyttää sitä vain sorvin työstötyökaluna. Sen kovuus varmistaa, että se voi leikata eri materiaaleihin, kuten metalliin, lasiin ja puuhun, kulumatta helposti.

Yleisin timanttityyppi, jota käytetään CNC-sorvityökalujen valmistukseen, tunnetaan nimellä Polycrystalline Diamond (PCD). Tämä on synteettinen timantti, jolla on korkea kulutuskestävyys, koska siihen on lisätty seosaineita, kuten keramiikkaa, joita lisätään muotoiluprosessin aikana.

Yksi timanttien haitoista on, että se on erittäin kallis. Tämä johtaa heikosti saavutettavuuteen koneistajille, joilla on rajallinen budjetti. Plussaa on, että asiakkaasi etsivät jatkuvasti tätä työkalua kovien materiaalien, kuten keramiikan ja lasin, leikkaamiseen.

Erikoispinnoitetut työkalut 

Koneistusoperaatioiden aikana ilmiö tunnetaan ns sirun tarttuvuus voi tapahtua. Tälle on tunnusomaista työstötyökalun ja työkappaleen pinnan välinen ekstruusio ja fraktio. Tämä ilmiö ilmenee, kun tai jos työkalulla on suuri affiniteetti elementteihin, kuten rautaan. Tämän ongelman ratkaisemiseksi käytetään yleensä erikoispinnoitettuja työkaluja.

Cubic Boron Nitride (CBN) on yksi näistä pinnoitemateriaaleista, joita käytetään koneistustyökalujen pinnoittamiseen ja auttaa välttämään tätä ongelmaa. CBN:llä tiedetään olevan korkea kovuus, joka on hieman pienempi kuin timantilla, mutta sillä on melko korkea lämpöstabiilisuus. 

Luokittelu rakenteen perusteella

Sorvityökalut voidaan luokitella myös niiden rakenteen tai muodon perusteella. Tämä luokittelu antaa meille kolmenlaisia ​​sorvityökaluja, nimittäin;

Yksinkertainen vartalotyyppi 

Tämäntyyppisissä työkaluissa on yhtenäinen materiaali, joka muodostaa työkalun koko rakenteen. Löydät esimerkiksi sorvaustyökalun, joka on valmistettu kokonaan keraamisesta tai pikateräksestä. Nämä työkalut ovat riittävän vahvoja yleisiin CNC-työstöihin.

Puristimen tyyppi

Näissä tyypeissä huomaat, että niissä on puristin, johon voidaan kiinnittää erilaisia ​​siruja. Toisin sanoen niissä on vaihdettava mekanismi, jossa voit käyttää useita alityökaluja yhdessä. Ajattele poranterää ja porakonetta. Tämä joustavuus lisää työkalujen käytettävyyttä, mikä puolestaan ​​lisää niiden tuottavuutta ja arvoa.

Hitsaustyyppi 

Tapauksissa, joissa sinun täytyy muokata sorvityökalua tai luoda räätälöityjä työkaluja, hitsaus voi olla sopivin ratkaisu. Sen avulla voit luoda monimutkaisia ​​geometrioita, joita voit käyttää erilaisiin sorvitoimintoihin. Hitsaustyökalujen etuna on, että niihin on helppo päästä käsiksi ja räätälöintimahdollisuudet ovat rajattomat.

Luokittelu syöttösuunnan tai -nopeuden perusteella 

Syötön suuntaa ja nopeutta käytetään myös CNC-koneiden sorvityökalujen luokittelussa. Tässä luokassa kohtaat yleensä seuraavan tyyppisiä työkaluja.

Oikeanpuoleinen työkalu

Nämä työkalut poistavat/leikkaavat ei-toivotun materiaalin oikealta vasemmalle. Tämä on yleisin CNC-työstössä käytetty syöttösuunta. Lisäksi suurin osa sorvikoneista on suunnattu oikealle-vasemmalle. Tämä työkalu leikkaa materiaalia liikkumalla vasemmalle.

Vasenkätinen työkalu

Vasenkätinen työkalu on oikeanpuoleisen työkalun täydellinen vastakohta. Se poistaa materiaalia työkappaleesta liikkumalla oikeaan suuntaan. Ei ole yleistä löytää CNC-sorveja, joissa on vasemmanpuoleinen työkalukiinnitys. Jotkut ovat kuitenkin alalla.

Pyöreä nenätyökalu

Nämä työkalut voivat leikata joko oikeaan tai vasempaan suuntaan. Tämä johtuu siitä, että niissä ei ole sivu- ja takakulmaa, jotka ovat välttämättömiä syöttösuunnan määrittämisessä. Positiivisena puolena tämä tarkoittaa, että työkalu on monipuolinen käytettäväksi useissa eri suunnissa.

Yhteenveto

CNC-koneet tarjoavat korkean tarkkuuden ja nopeuden manuaalisiin toimintoihin verrattuna. Tämä näkyy koneistettujen osien määrässä ja CNC-järjestelmiä käyttävien koneistajien tuotoissa. Tässä artikkelissa käsitellyt työkalut ovat auttaneet sinua tunnistamaan joitain yleisimmistä sorvinleikkaustyökaluista, joita odotat teollisuudelta.

Päivitä evästeasetukset
Siirry alkuun