Werkzeugverschleiß während der CNC-Bearbeitung:Arten, Gründe und Lösungen

Die weit verbreitete Verwendung von CNC-Fertigungs- und -Verarbeitungsgeräten hat die Entwicklung der Schneidetechnologie vorangetrieben. Wir haben die Verbesserung der Effizienz, die Verbesserung der Produktqualität und die Fähigkeit, fast alle Produkte mit präziser Präzision herzustellen, miterlebt.

Mit dem Aufkommen von superhitzebeständigen Legierungen und Verbundwerkstoffen werden die Qualitätsanforderungen an Schneidwerkzeuge immer strenger. Werkzeugverschleiß ist am häufigsten. Nach längerem Arbeiten können Störungen oder Fehlfunktionen auftreten. Tatsächlich erfährt jedes Schneidwerkzeug während seiner Produktionslebensdauer Verschleiß.

Obwohl dies üblich ist, ist übermäßiger Verschleiß nicht gut für unsere Produkte oder Maschinen. Die durch diesen Verschleiß verursachte Inkonsistenz kann sich nachteilig auf Ihr Werkstück auswirken und wichtige Geräte beschädigen. Werkzeugverschleiß kann auch Ausfälle verursachen, die zu schweren Schäden, Nacharbeiten und Ausschussteilen führen können.

Daher ist es sehr wichtig, solche Anomalien herauszufinden und in Echtzeit zu korrigieren, damit wir die beste Schaftfräserleistung erzielen können. Basierend auf unserer Erfahrung sind hier unsere Ansichten zu verschiedenen Arten von Werkzeugverschleiß und wie man sie erkennt und mindert. Ich hoffe, sie können Ihnen helfen, den Werkzeugverschleiß besser zu verwalten!

CNC-Werkzeugverschleißfaktoren

Was ist Werkzeugverschleiß? Werkzeugverschleiß ist der allmähliche Ausfall des Werkzeugs aufgrund des regelmäßigen Betriebs. Es gibt viele Faktoren, die einen schnellen Verschleiß von Schneidwerkzeugen verursachen.

1) Mechanischer Verschleiß

Die Bearbeitung von harten oder schwierigen Materialien kann leicht zu einem schnellen Verschleiß der Schneidwerkzeuge führen. Die meisten schwierig zu bearbeitenden Materialien zeichnen sich durch eine geringe Wärmeleitfähigkeit aus, was bei hohen Temperaturen zu einer Abnahme der Haftfestigkeit des Klebstoffs im Werkzeugmaterial führt und den Werkzeugverschleiß beschleunigt.

2) Hitze schneiden

Beim Schneiden von Materialien mit hoher Härte und Zähigkeit ist die Temperatur der Schneidkante sehr hoch, und der Verschleiß des Werkzeugs ist ähnlich wie beim Schneiden von schwer zerspanbaren Materialien. Besonders bei der Bearbeitung von kurzspanenden Werkstückstoffen verschleißen Krater im Bereich der Schneide und beschädigen das Werkzeug in kurzer Zeit.

3) Chemischer Verschleiß

Beim Schneiden reagieren die Komponenten im schwer zu bearbeitenden Material und einige Komponenten im Werkzeugmaterial unter Hochtemperaturbedingungen, diese Komponenten fallen aus, fallen ab oder erzeugen andere Verbindungen, die den Werkzeugverschleiß beschleunigen, z. P>

Arten von Werkzeugverschleiß und wie man sie vermeidet

Dies sind einige gängige Werkzeugverschleißmethoden beim CNC-Schneiden.

1. Abrasiver Verschleiß

Die Verschleißzone ist ein gleichmäßiger Verschleiß an der Werkzeugschneide, der durch den mechanischen Verschleiß des Werkstücks verursacht wird. Dadurch wird die Schneide des Werkzeugs stumpf und verändert sogar die Größe. Kommt es bei höheren Drehzahlen zu starken thermischen Belastungen, verändert sich sogar die Größe der Messerschneide, insbesondere wenn nicht die entsprechende Werkzeugbeschichtung verwendet wird. Die Schneidkante verursacht mehr Schäden, daher ist die Werkzeugbeschichtung für die Verlängerung der Werkzeuglebensdauer unerlässlich.

Vermeidung

Wird der Verschleißbereich zu groß oder das Werkzeug vorzeitig beschädigt, hilft eine Reduzierung der Schnittgeschwindigkeit und eine Optimierung der eingesetzten Kühlmittelmenge. Werkzeugpfade für hocheffizientes Fräsen (HEM) können dazu beitragen, den Verschleiß zu reduzieren, indem die vom Werkzeug geleistete Arbeit über die gesamte Schnittlänge verteilt wird. Dadurch wird lokaler Verschleiß verhindert und die Standzeit verlängert, indem die gesamte verfügbare Schneidkante genutzt wird.

2. Chipping

Fragmentierung wird durch viele verschiedene Ursachen verursacht, wie z. B. übermäßige Stöße, thermische Rissbildung oder Verschleiß während des Betriebs. Stellen Sie es sich als eine Reihe von Spänen oder absplitternden Bits an einem Schneidwerkzeug vor. Wenn dieser Verschleiß nicht rechtzeitig korrigiert wird, führt dies normalerweise zu einer schlechten Oberflächengüte und kann sogar zu einem ernsthaften Werkzeugversagen führen.

Vermeidung

Rissbildung wird normalerweise durch übermäßige Belastungen und Stoßbelastungen während des Betriebs verursacht, kann aber auch durch thermische Rissbildung (eine andere Art von Werkzeugverschleiß) verursacht werden. Es gibt mehrere Schritte, um zu überprüfen, ob Ihr Schneidwerkzeug gerissen ist. Zunächst müssen Sie sicherstellen, dass die CNC-Fräsmaschine nicht vibriert oder rattert. Passen Sie dann die Geschwindigkeit und den Vorschub entsprechend an, erhöhen Sie die Geschwindigkeit und reduzieren Sie den Vorschub.

3. Thermisches Cracken

Thermische Risse entstehen durch Temperaturschwankungen beim Fräsen. Sie werden als eine Reihe von Rissen auf der Werkzeugoberfläche senkrecht zur Schneidkante identifiziert. Die Rissbildungsrate ist langsam, kann aber zu Rissen und vorzeitigem Werkzeugversagen führen.

Vermeidung

Heißrisse werden in der Regel durch Werkzeugrisse senkrecht zur Schneidkante erkannt. Eine der besten Möglichkeiten, thermische Risse zu übertragen, besteht darin, dem Schaftfräser eine geeignete hitzebeständige Beschichtung hinzuzufügen. Ähnlich wie bei Verschleiß bieten HEM-Werkzeugwege einen hervorragenden Schutz vor thermischen Rissen, da diese Werkzeugwege die Wärme über die gesamte Schneidkante des Werkzeugs verteilen, wodurch die Gesamttemperatur gesenkt und starke Wärmeschwankungen verhindert werden.

4. Bruch

Wie der Name schon sagt, bezieht sich Bruch auf den plötzlichen Bruch des Werkzeugs während des Maschinenbetriebs. Bruch ist der vollständige Verlust der Werkzeugnutzung aufgrund eines plötzlichen Bruchs, der normalerweise durch falsche Geschwindigkeit und Vorschub, falsche Beschichtung oder falsche Schnitttiefe verursacht wird. Das Problem des Werkzeughalters oder das Lösen des Werkstücks kann ebenfalls zum Bruch führen, und die ungleichmäßigen Materialeigenschaften des Werkstücks können ebenfalls zum Bruch führen.

Vermeidung

Das Anpassen von Geschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe sowie das Überprüfen der Steifigkeit der Einstellung tragen dazu bei, die Rissbildung zu reduzieren. Die Optimierung des Kühlmitteleinsatzes trägt auch dazu bei, heiße Stellen im Material zu vermeiden, die die Schneidkante stumpf machen und Brüche verursachen können. Der HEM-Werkzeugweg verhindert Brüche, indem er das Werkzeug gleichmäßiger belastet. Reduzieren Sie die Stoßbelastung, wodurch der Druck auf das Werkzeug verringert wird, wodurch die Möglichkeit einer Beschädigung verringert und die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert wird.

Schlussfolgerung

Es ist wichtig, die Werkzeuge zu überwachen und in gutem Zustand zu halten, um Ausfallzeiten zu vermeiden und Geld zu sparen. Verschleiß wird sowohl durch thermische als auch durch mechanische Kräfte verursacht. Es kann unter Verwendung geeigneter Betriebsparameter und HEM-Werkzeugwege ausgeführt werden, um den Verschleiß über die gesamte Schnittlänge zu verteilen und dadurch den Verschleiß zu reduzieren. Obwohl jedes Werkzeug irgendwann einem gewissen Grad an Werkzeugverschleiß unterliegt, kann sich der Effekt verzögern, wenn Sie genau auf Geschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe achten. Es sollten präventive Maßnahmen ergriffen werden, um das Problem zu beheben, um nicht zu einem vollständigen Ausfall des Tools zu führen.