As Razões Para a Presença de Marcas de Ferramentas de Usinagem CNC

Frequentemente encontramos o fenômeno de marcas de ferramentas de usinagem CNC ao usar centros de usinagem para processar produtos. Quais são as razões para isso? A seguir, um resumo das causas comuns e soluções para marcas de ferramentas na usinagem CNC, combinado com a análise de múltiplos fatores, como máquinas-ferramentas, ferramentas de corte e materiais:

O que são Marcas de Ferramentas de Usinagem CNC?

As marcas de ferramentas de usinagem CNC referem-se à textura na superfície de corte da ferramenta gerada durante o processo de usinagem. De acordo com a direção do corte, a forma da ferramenta e o material da ferramenta, os padrões de ferramenta podem ser divididos em padrões longitudinais, transversais, oblíquos, curvos e de interseção.

Fatores Relacionados à Ferramenta para Marcas de Ferramentas de Usinagem CNC

1. Desgaste da ferramenta
A passivação ou lascamento da aresta de corte pode levar a um aumento na força de corte, fazendo com que a superfície da peça seja espremida e formando padrões de corte espirais ou ondulados.
Solução: Verifique regularmente o desgaste das ferramentas de corte e substitua as ferramentas passivadas em tempo hábil; Escolha ferramentas revestidas resistentes ao desgaste (como revestimento de TiAlN) para melhorar sua vida útil.

2. Parâmetros geométricos inadequados das ferramentas de corte
Um ângulo frontal muito pequeno (15 °) pode intensificar o atrito de corte e causar arranhões na superfície.
Sugestão de otimização: Ajuste os parâmetros geométricos de acordo com o material (como o ângulo frontal recomendado de 15 ° -25 ° e o ângulo traseiro de 8 ° -12 ° para o processamento de alumínio).

3. Problemas de instalação da ferramenta
A excentricidade ou inclinação da ferramenta pode alterar o ângulo de corte real, por exemplo, se a altura de instalação da ferramenta de corte se desviar do centro da peça em 0,1 mm, pode causar padrões espirais.
Medidas de controle: Use um pré-ajustador de ferramenta para calibrar a coaxialidade da ferramenta (erro ≤ 0,005 mm).

Parâmetros de corte e problemas de processo para marcas de ferramentas de usinagem CNC

1. A taxa de avanço não corresponde à velocidade de rotação
Taxa de avanço excessiva (como >0,15 mm/dente ao fresar peças de alumínio) formará marcas de dente óbvias; Velocidade de rotação excessiva (como peças de alumínio >8000 rpm) pode facilmente causar marcas de faca de vibração. ·
Fórmula de otimização: A velocidade de linha recomendada para peças de alumínio é de 200-300 m/min, com uma taxa de avanço de 0,05-0,1 mm/dente.

2. Profundidade de corte irracional
O desbaste com uma profundidade de corte superior a 50% do diâmetro da ferramenta aumentará significativamente a força de corte e causará vibração da ferramenta. ·
Estratégia em camadas: usando pequena profundidade de corte e vários tempos de corte (como 0,2 mm/camada) combinados com fresamento de alta velocidade.

Problemas de máquina-ferramenta e fixação para marcas de ferramentas de usinagem CNC

1. Influência das propriedades do material
Materiais resilientes (como ligas de cobre) são propensos à formação de depósitos de cavacos, levando ao rasgo da superfície como marcas de faca; Materiais de dureza irregular (como fundidos) têm grandes flutuações na força de corte.
Medidas de resposta: Ao processar peças de cobre, adicione fluido de corte de extrema pressão para reduzir a velocidade de corte em 10% -20%.

2. Resfriamento e lubrificação insuficientes
Baixa concentração de fluido de corte (<5%) ou vazão insuficiente (<10L/min) intensificará o atrito e formará ranhuras de oxidação de alta temperatura. ·
Sugestão de parâmetro: Para o processamento de ligas de alumínio, recomenda-se o uso de emulsão com uma concentração de 8%-12% e uma pressão de ≥ 1MPa.

Materiais e fatores de resfriamento para marcas de ferramentas de usinagem CNC

1. Vibração da máquina-ferramenta
O desvio radial do fuso (>0,01 mm) ou o desgaste do trilho guia podem causar ondulações periódicas. ·
Método de teste: Use um micrômetro para verificar o desvio do fuso. Se exceder 0,005 mm, o rolamento precisa ser reparado.

2. Fixação instável da peça de trabalho
A força de fixação irregular de peças de paredes finas (como uma diferença de pressão de mais de 10 N entre mandris de três garras) pode causar deformação, e a liberação de tensão após o processamento pode resultar em linhas de ferramenta. ·
Plano de melhoria: Adote acessórios hidráulicos ou garras macias para fixação uniforme, com força de fixação controlada em 20%-30% da resistência ao escoamento do material.

Sugestões abrangentes de otimização para marcas de ferramentas de usinagem CNC

1. Ajuste do parâmetro do processo:

Adotar estratégias de alta velocidade (aumentando a velocidade da linha em 20%) e pequena alimentação (reduzindo em 30%) para reduzir as flutuações da força de corte.

2. Manutenção do equipamento:

Verifique a folga entre os rolamentos do fuso a cada 500 horas e controle o erro de retidão do trilho guia dentro de 0,01 mm/m.

3. Otimização da ferramenta:

Ao usinar peças de aço com ferramentas de liga dura, aumentar o ângulo de ataque em 5° pode reduzir a força de corte em 15%-20%.

Caso típico: Uma ondulação de espaçamento de 0,1 mm apareceu na superfície usinada de um componente de alumínio, que foi detectada como sendo causada por excentricidade da ferramenta de 0,08 mm. Após ajustar a coaxialidade da instalação, a rugosidade da superfície melhorou de Ra3,2 μ m para Ra0,8 μ m.

Conclusão

As razões acima são algumas das razões para a ocorrência de linhas de ferramenta durante o processo de usinagem de centros de usinagem. As razões específicas precisam ser investigadas sistematicamente através de fatores como ferramentas de corte, parâmetros, equipamentos, materiais, etc., a fim de eliminar o problema das linhas de ferramenta de forma direcionada. Medidas específicas precisam ser verificadas através de experimentos de cenário de processamento.

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