La selecció d'eines i eines de tall és un dels continguts importants de la tecnologia de la màquina CNC, que no només afecta l'eficiència de la màquina de l'eina, sinó també afecta directament la qualitat de la màquina. Comparat amb els mètodes tradicionals de màquina, la màquina CNC té més requisits per tallar eines i eines. No només necessita alta precisió, bona rigiditat i durabilitat, sinó també necessita una mida estable i una instal·lació i ajustament convenients.

Materials de màquines CNC 1. Acer a alta velocitat

Acer d'alta velocitat, també conegut com acer davant o acer blanc. És un acer lligat que conté elements com volframo (W), molibden (Mo), cromi (Cr), vanàdio (V), cobalt (Co), etc. Està dividit en dues sèries importants de volframo i molibden i és un material d'eines tradicional. La seva duresa de la temperatura ambiental és de 62-65HRC, i la seva duresa térmica es pot incrementar a 500-600 [UNK]. Després d'apagar-se, la deformació és petita, fàcil d'afinar, i pot ser falsificada i tallada. No només es pot utilitzar per fabricar bits de perforació i cortadors de milització, sinó també per fabricar eines complexes de tallament com els cortadors d'engrenatge i formar cortadors de milització. Tot i així, a causa de la baixa velocitat de tall (50 m/min), es utilitza principalment per a màquines de baixa velocitat a màquines CNC. L'acer normal d'alta velocitat és representat per W18Cr4V.

2. Ligació dura

L'liga dura és un producte metallògic de pols fet de carboides (WC, TiC, TaC, NbC, etc.) amb alta duresa i punt de fusió, utilitzant Co, Mo, Ni com vinculants. La seva duresa de temperatura ambiental pot arribar a 74-82HRC i pot resistir altes temperatures que van de 800 a 1000. Gràcies al seu baix cost de producció, pot mostrar excel·lent rendiment de talla a velocitat mitjana (150 m/min) i alta talla de menjar, fent-lo el material d'eines més utilitzat en la màquina CNC. Però la seva resistència a l'impacte i la força de doblegació són molt més baixes que les d'acer d'alta velocitat, així que rarament es converteix en eines integrals de tall. En l'ús pràctic, els blocs de tall d'liga dures es fixen generalment en el cos de tall, soldant o clampant mecànicament. Les lleuges dures comunament utilitzades inclouen lleuges de cobalt de tungsteni (YG8, YG6, YG3), lleuges de titani de tungsteni (YT5, YT15, YT30) i lleuges de titani de tungsteni (niobi) (YW) (YW1, YW2).

3. Legació dura coberta

Les eines d'alligació dura cobertas es fan revelant una o més capes de TiN, TiCN, TiAlN i Al2O3 resistents al usur en eines d'alligació dura amb bona duresa. L'espessor del revestiment varia de 2 µm a 18 µm. Els revestiments normalment tenen dues funcions: d'una banda tenen un coeficient de conductivitat térmica molt més baix que el substrat d'eines i el material de peça de treball, debilitant l'efecte térmica del substrat d'eines; D'altra banda, pot millorar efectivament la fricció i l'adhesió durant el procés de tall, reduint la generació de calor de tall. TiN té baixes característiques de fricció, que poden reduir la pèrdua de teixit de revestiment. TiCN pot reduir l'ús de la superfície de tall posterior. El revestiment TiCN té una duresa més alta. La revestiment d'Al2O3 té un efecte d'aïllament tèrmic excel·lent. Comparat amb eines de tallar liga dura, eines de tallar liga dura revestides han millorat molt en termes de força, duresa i resistència al vestiment. Per tallar treballadors amb una duresa de 45-55HRC, les lleuges dures revestides a baix cost poden aconseguir tallar a alta velocitat. En els últims anys, alguns fabricants s'han basat en millorar els materials i proporcions de revestiment, que ha millorat molt les propietats de les eines de tallament revestits.

4. Materials ceràmics

La ceràmica és un dels materials d'eines que s'ha desenvolupat ràpidament i s'ha utilitzat cada cop més en els últims 20 anys. En un futur proper, la ceràmica pot portar a una tercera revolució en tallar màquines, segons acer d'alta velocitat i llegats dures.

Les eines de cort ceràmics tenen avantatges com l'alta duresa (91-95HRA), alta força (força de doblegació de 750MPa~1000MPa), bona resistència al wear, bona estabilitat química, bona resistència adhesiva, baix coeficient de fricció i baix cost. No només això, les eines de tall de ceràmica també tenen una duresa d'alta temperatura, arribant a 80HRA a 1200 %. Quan s'utilitzen normalment, les eines de tall de ceràmica tenen una vida extremadament llarga, i la velocitat de tall es pot incrementar de 2 a 5 vegades en comparació amb les eines de tall dur. Són especialment adequades per a processar materials d'alta duresa, màquines de precisió i màquines d'alta velocitat. Poden processar diversos tipus d'acer apagat i ferro gegat durat amb una duresa fins a 60HRC. Normalment s'utilitzen ceràmica basada en alumínia, ceràmica basada en nitri de silici i ceràmica metàlica. Les eines de tall de ceràmica basades en aluminia tenen una fortificació térmica més alta que les lleuges dures. En condicions de tall d'alta velocitat, la punta de punta generalment no passa per deformació plàstica, però la seva resistència i fortitud són més baixes. A més d'una fortitud térmica elevada, la ceràmica basada en nitri de silici també té una bona fortitud. Comparat amb la ceràmica basada en oxidi de silici, el seu desvantatge és que és propensiva a difusió a alta temperatura durant el processament d'acer, que intensifica l'usu d'eines. Les ferramentas de ceràmica basades en nitri de silici s'utilitzen principalment per girar intermittentement i milir ferro gris. El metall cermet és un material d'eines basat en carboides, semblant a les lleuges dures, però amb menor afinitat, bona fricció i millor resistència al usur. Pot resistir a temperatures de tallament més altes que les lleuges dures convencionals, però no té resistència a l'impacte, duresa durant la màquina pesada, i resistència a baixes velocitats i alts nivells d'alimentació de lleuges dures. En els últims anys, gràcies a una extensa investigació, millora i adopció de nous processos de fabricació, la força de doblegació i la rigidet de materials de ceràmica s'han millorat molt. Per exemple, la nova ceràmica metallica NX2525 desenvolupada per Mitsubishi Metal Company al Japó i la sèrie CT de lames de ceràmica metallica i la sèrie de lames de ceràmica metallica revestides desenvolupades per Sandvik Company a Suècia tenen una resistència significativament més alta a doblegació i wear resistence que la de ceràmica metallica

5. Nitrid de boró cúbic (CBN)

CBN és un material artificialment sintetitzat d'alta duresa, amb una duresa fins a 7300-9000HV. La seva duresa i resistència al usuri són segons només al diamant, i té una duresa excel·lent d'alta temperatura. Comparat amb eines de tall de ceràmica, la seva resistència al calor i l'estabilitat química són una mica pitjors, però la seva duresa d'impacte i el seu rendiment anti-esmagament són millors.

Es utilitza ampliament per tallar acer endut (més de 50 HRC), ferro gegut gris de perles, ferro gegut refrigerat i llegats d'alta temperatura. Comparat amb les eines de tall d'liga dura, la velocitat de tall es pot augmentar d'ordre de magnitud. Les eines de cort PCBN (nitrit de boró cúbic policristalin) amb alt contingut de CBN tenen alta duresa, resistència al bon usuri, alta resistència a la compressió i bona duresa d'impacte. Tot i així, els seus inconvenients són una mala estabilitat térmica i una baixa inertència química, fent-les adequades per tallar alligats resistents al calor, ferro gegut i metalls sinteritzats basats en ferro. El contingut de partícules CBN en eines compostes de cort de PCBN és relativament baix, i la ceràmica s'utilitza com a lligants, resultant en una més baixa duresa. Però, això compensa la mala estabilitat térmica i la baixa inertia química de PCBN amb un contingut elevat de CBN, fent-la adequada per tallar acer durat. En el camp d'aplicació de tallar ferro gegut gris i acer apagat, les eines de tallar ceràmica i les eines de tallar CBN estan disponibles per seleccionar simultàneament. Quan talla seca acer durat, el cost d'utilitzar ceràmica Al2O3 és més baix que el de materials PCBN, perquè les eines de talla ceràmica tenen una bona estabilitat térmica i química, però no són tan dures i dures com les eines de talla PCBN. Les eines de tall de ceràmica són una millor elecció quan talla peçons de treball amb una duresa inferior a 60 HRC i baixos índics d'alimentació. Les eines de tall PCBN són adequades per situacions en les que la duresa de la peça de treball és més alta que 60HRC, especialment per a màquines automatitzades i d'alta precisió.

6. Diamant policristallini (PCD)

Com a material d'eina més difícil de tallar, el PCD té una duresa fins a 10000HV i la millor resistència al usuri. Pot processar materials metàlics blancs no ferrosos amb alta velocitat (1000m/min) i precisió. Però és sensible a l'impacte, fàcil de trencar, i té una forta afinitat al ferro en metalls ferrosos, que pot desencadenar fàcilment reaccions químiques. Generalment, només pot ser utilitzat per processar parts no ferroses, com els metalls no ferrosos i les seves alligacions, fibres de vidre, ceràmica d'enginyeria i alligacions dures, que són materials