22 väsentliga fakta du måste veta om bearbetning av CNC-gravyrmaskiner!

 

CNC-graveringsmaskiner utmärker sig vid finbearbetning med små verktyg, som kan fräsa, slipa, borra och gänga i hög hastighet. De används ofta inom 3C-industrin, formindustrin, medicinsk industri och andra områden. Den här artikeln samlar vanliga frågor om CNC-gravyrbearbetning.

 

 

 

 

1. Vad är den största skillnaden mellan CNC-gravering och CNC-fräsning?

Både CNC-gravering och CNC-fräsning använder fräsprinciper. Den största skillnaden ligger i verktygsdiametern som används. Det typiska verktygsdiameterintervallet för CNC-fräsning är {{0}} millimeter, medan det för CNC-gravering är 0,2-3 millimeter.

 

2. Är CNC-fräsning endast för grovbearbetning och CNC-gravering endast för finbearbetning?

Innan vi svarar på detta, låt oss förstå konceptet med processen. Grovbearbetning innebär en stor mängd materialborttagning, medan finbearbetning innebär en liten mängd. Därför brukar vissa människor tänka på grov bearbetning som "tung skärning" och finbearbetning som "lätt skärning". I verkligheten är grovbearbetning, halvbearbetning och finbearbetning processkoncept som representerar olika stadier av bearbetningen. Så det korrekta svaret är att CNC-fräsning kan utföra både tung och lätt skärning, medan CNC-gravering endast kan utföra lätt skärning.

 

3. Kan CNC-gravering utföra grovbearbetning på stålmaterial?

För att avgöra om CNC-gravering kan bearbeta ett visst material måste verktygsstorleken beaktas. De verktyg som används vid CNC-gravering bestämmer dess maximala borttagningskapacitet. Om formen tillåter användning av verktyg med en diameter större än 6 millimeter, rekommenderas det starkt att först använda CNC-fräsning och sedan använda gravering för att ta bort det återstående materialet.

 

4. Kan ett CNC-bearbetningscenter med en hastighetsökning utföra gravering?

Nej, det kan det inte. Sådana produkter dök upp på utställningar för två år sedan men kunde inte slutföra graveringen. Den främsta anledningen är att CNC-bearbetningscentra är designade med sitt eget verktygssortiment i åtanke, och den övergripande strukturen är inte lämplig för gravering. Missuppfattningen uppstår när man likställer höghastighets elektriska spindlar med graveringsmaskiners enda egenskap.

 

5. Kan CNC-gravyr ersätta EDM (Electric Discharge Machining)?

Nej, det kan det inte. Även om gravering minskar verktygsdiameterintervallet för fräsning, vilket gör att vissa små formar som tidigare krävde EDM kan bearbetas med gravering, är förhållandet mellan längd och diameter för graveringsverktyg i allmänhet runt 5:1. Vid användning av verktyg med liten diameter kan endast grunda kaviteter bearbetas, medan EDM kan producera kaviteter med nästan ingen skärkraft, så länge som elektroder kan tillverkas.

 

 

 

 

6. Vilka är de viktigaste faktorerna som påverkar gravyrbearbetningen?

Maskinbearbetning är en komplex process med flera påverkande faktorer, främst inklusive verktygsmaskiners egenskaper, verktyg, styrsystem, materialegenskaper, bearbetningsteknik, hjälpfixturer och den omgivande miljön.

 

7. Vilka är kraven på styrsystemet vid CNC-gravyrbearbetning?

CNC-gravering är i grunden en fräsprocess, så styrsystemet måste ha fräsförmåga. För bearbetning av små verktyg måste den tillhandahålla en framkopplingsfunktion, bromsa in före banan och minska frekvensen av verktygsbrott. Samtidigt bör matningshastigheten ökas på jämnare bansegment för att förbättra gravyreffektiviteten.

 

8. Vilka materialegenskaper påverkar bearbetningen?

De viktigaste faktorerna som påverkar gravyrens prestanda är materialtyp, hårdhet och seghet. Materialtyper inkluderar metalliska och icke-metalliska material. Generellt gäller att ju högre hårdhet, desto sämre bearbetbarhet; ju högre viskositet, desto sämre bearbetbarhet. Fler föroreningar minskar också bearbetbarheten, och ju högre hårdhet inre partiklar har, desto sämre bearbetbarhet. En grov standard är att högre kolhalt leder till sämre bearbetbarhet, högre legeringsinnehåll leder till sämre bearbetbarhet och högre icke-metallhalt leder till bättre bearbetbarhet (även om det icke-metalliska innehållet i material i allmänhet är strikt kontrollerat).

 

9. Vilka material är lämpliga för gravering?

Lämpliga icke-metalliska material för gravering inkluderar akryl, harts och trä. Olämpliga icke-metalliska material inkluderar naturlig marmor och glas. Lämpliga metalliska material inkluderar koppar, aluminium och mjukt stål med hårdhet mindre än HRC40. Olämpliga metalliska material inkluderar härdat stål.

 

10. Hur påverkar själva verktyget bearbetningen, och på vilket sätt?

Faktorer som påverkar gravyrverktygets prestanda inkluderar verktygsmaterial, geometriska parametrar och slipteknik. Graveringsverktyg är gjorda av hård legering, en pulverlegering, och den huvudsakliga prestandaindikatorn är pulvrets genomsnittliga diameter. Mindre diameter betyder mer slitstyrka och längre hållbarhet för verktyg. Verktygets skärpa påverkar i första hand skärkraften. Vassare verktyg resulterar i lägre skärkraft, jämnare bearbetning och bättre ytkvalitet, men lägre verktygshållbarhet. Därför bör olika skärpa väljas för olika material. Mjukare och klibbigare material kräver vassare verktyg, medan hårdare material kräver mindre skärpa för att förbättra verktygets hållbarhet. Men om verktyget är för trubbigt ökar skärkraften, vilket påverkar bearbetningen. Nyckelfaktorn vid verktygsslipning är kornstorleken på den avslutande slipskivan. Högre kornstorlek ger finare skäreggar, förbättrar verktygens hållbarhet och jämnare bakre verktygsytor, vilket förbättrar ytkvaliteten.

 

11. Vad är formeln för livslängd?

Verktygslivslängden avser i första hand verktygslivslängden under bearbetningsprocessen av stålmaterial. Den empiriska formeln är: (T är verktygets livslängd, CT är livslängdsparametern, VC är skärlinjens hastighet, f är matningen per tand, P är skärdjupet). Bland dessa har skärlinjens hastighet den mest betydande inverkan på verktygets livslängd. Dessutom påverkar verktygets radiella utlopp, slipkvalitet, verktygsmaterial och beläggning samt kylvätska verktygets hållbarhet.

 

12. Hur skyddar man gravyrmaskinutrustning under bearbetning?

1) Skydda verktygsinställningsinstrumentet från överdriven oljeexponering.

2) Kontrollera flygande spån, som kan skada maskinen genom att orsaka kortslutning i elskåpet eller minska livslängden på skruvar och styrningar när de kommer in.

3) Dra inte i lamphuvudet när du flyttar arbetsljuset för att undvika att skada det.

4) Observera inte skärområdet noga för att förhindra ögonskador från flygande spån. Undvik alla operationer på arbetsbordet medan spindelmotorn roterar.

5) Öppna eller stäng inte maskindörren med våld, eftersom stöten under finbearbetning kan orsaka verktygsmärken på ytan.

6) Se till att spindeln når full hastighet innan bearbetningen påbörjas för att förhindra att motorn stannar på grund av lågt initialvarvtal.

7) Placera inga verktyg eller arbetsstycken på maskinens balkar.

8) Placera inte magnetiska verktyg som chuckar och mätklockor på elskåpet för att undvika att skada displayen.

 

13. Vilka parametrar behöver justeras när nya verktyg upplever avstängning och bearbetningssvårigheter?

Vilka parametrar behöver justeras när ett nytt verktyg fastnar under bearbetningen och processen är svår? Svårigheten vid bearbetning beror på att spindelns kraft och vridmoment inte klarar av den aktuella skärbelastningen. Lämplig åtgärd är att programmera om banan, minska skärdjupet, spårdjupet och trimningsmängden. Om den totala bearbetningstiden är mindre än 30 minuter kan skärtillståndet också förbättras genom att justera matningshastigheten.

 

14. Vilken funktion har skärvätska?

Uppmärksamhet bör ägnas åt att tillsätta kylvätska vid metallbearbetning. Kylsystemets roll är att ta bort skärvärme och spån, och ge smörjning under bearbetningen. Kylvätskan leder bort skärvärmen, vilket minskar värmen som överförs till verktyget och motorn, vilket förlänger deras livslängd. Den tar också bort spån, vilket förhindrar sekundär skärning. Smörjning minskar skärkraften, vilket gör bearbetningen mer stabil. Vid bearbetning av koppar kan användning av oljebaserad skärvätska förbättra ytkvaliteten.

 

15. Vilka är verktygens slitage?

Verktygsslitage är uppdelat i tre steg: initialt slitage, normalt slitage och snabbt slitage. I det initiala slitagestadiet är den primära orsaken till verktygsslitage låg temperatur, som ännu inte har nått den optimala skärtemperaturen. I detta skede är slitaget huvudsakligen abrasivt slitage, vilket avsevärt påverkar verktyget och lätt kan leda till verktygsbrott. Detta stadium är mycket farligt; felaktig hantering kan leda till verktygsfel. När verktyget väl passerar det initiala slitagestadiet och når en viss skärtemperatur, är det huvudsakliga slitaget diffusionsnötning, vilket i första hand orsakar lokal flagning. Detta slitage är relativt litet och långsamt. När slitaget når en viss utsträckning, går verktyget sönder och går in i det snabba slitagestadiet.

 

16. Varför är verktygsinbrott nödvändigt och hur görs det?

Varför och hur ska verktyg köras in? Som nämnts tidigare är verktyg benägna att gå sönder under det inledande slitagestadiet. För att undvika detta måste verktyg köras in för att gradvis öka skärtemperaturen till en rimlig nivå. Experimentell verifiering visar att, under samma bearbetningsparametrar, verktygslivslängden mer än fördubblas efter inkörning. Metoden för inkörning är att hålla en rimlig spindelhastighet samtidigt som matningshastigheten halveras, med en bearbetningstid på cirka 5-10 minuter. Använd det lägre värdet för mjuka material och det högre värdet för hårdmetaller.

17. Hur bestämmer man kraftigt verktygsslitage?

Allvarligt verktygsslitage kan identifieras genom:

1) Hör skarpt ljud under bearbetning.

2) Märker betydande spindelstopp.

3) Känner ökad vibration under bearbetning och märkbar spindelvibration.

4) Observera inkonsekventa verktygsmärken på den bearbetade ytan (om detta inträffar från början indikerar det för stort skärdjup).

 

 

 

 

18. När ska verktyget bytas?

Verktyget bör bytas när det har nått cirka 2/3 av sin maximala livslängd. Till exempel, om verktyget uppvisar kraftigt slitage efter 60 minuters användning, bör det bytas efter 40 minuter under nästa bearbetningsprocess. Det är viktigt att utveckla en vana att regelbundet schemalägga verktygsbyten.

 

19. Kan ett hårt slitet verktyg fortsätta att användas?

Efter hårt slitage kan skärkraften öka upp till tre gånger den normala nivån. Skärkraften har en betydande inverkan på spindelmotorns livslängd, med motorns livslängd omvänt proportionell mot kraftens kub. Till exempel, bearbetning i 10 minuter med skärkraften ökad tre gånger motsvarar att använda spindeln i 270 minuter under normala förhållanden (10 * 3^3=270).

 

20. Hur bestämmer man verktygets utskjutande längd vid grovbearbetning?

Ju kortare verktygets utskjutande längd, desto bättre. Men om den är för kort kommer frekventa justeringar att behövas, vilket påverkar effektiviteten. Riktlinjen är: en verktygsstav med diameter φ3 kan sträcka sig 5 mm, en verktygsstav med diameter φ4 kan sträcka sig 7 mm och en verktygsstav med diameter φ6 kan sträcka sig 10 mm för normal bearbetning. När du ställer in verktyget, försök att hålla dig inom dessa värden. Om verktygets längd överskrider dessa värden, kontrollera skärdjupet under verktygsslitage. Detta kräver övning för att bemästra.

 

21. Hur hanterar man plötsligt verktygsbrott under bearbetning?

1) Stoppa bearbetningen och kontrollera det aktuella bearbetningssekvensnumret.

2) Kontrollera brottpunkten för eventuell kvarvarande verktygskropp och ta bort den om den finns.

3) Analysera orsaken till verktygsbrottet, vilket är avgörande. Brottet uppstår vanligtvis på grund av en plötslig ökning av skärkraften, vilket kan orsakas av ett banaproblem, överdriven verktygsvibration, hårda fläckar i materialet eller felaktig spindelhastighet.

4) Efter analys, byt ut verktyget och återuppta bearbetningen. Om banan inte ändras, börja bearbeta en sekvens tidigare, minska matningshastigheten eftersom brottpunkten är kraftigt härdad och låt verktyget bryta in.

 

22. Hur justerar man bearbetningsparametrar när grovbearbetningen inte går bra?

Om verktygslivslängden inte kan säkerställas vid en rimlig spindelhastighet, justera parametrarna genom att först minska skärdjupet, sedan matningshastigheten och slutligen sidomatningsmängden. Observera att en minskning av skärdjupet har gränser - för litet djup resulterar i överdrivna lager, vilket teoretiskt förbättrar skäreffektiviteten men kan sänka den faktiska bearbetningseffektiviteten på grund av andra faktorer. I sådana fall kan det vara mer effektivt att byta till ett mindre verktyg, med ett minsta skärdjup som vanligtvis inte är mindre än 0,1 mm.