W procesie obróbki skrawaniem często występują sytuacje, które są trudne do obróbki narzędziami standardowymi, dlatego produkcja narzędzi niestandardowych jest bardzo ważna dla obróbki skrawaniem.
Stosowanie narzędzi niestandardowych w obróbce skrawaniem jest bardziej powszechne we frezowaniu, dlatego w tym artykule przedstawiono głównie produkcję narzędzi niestandardowych we frezowaniu.
Ponieważ produkcja standardowych narzędzi ma na celu cięcie zwykłych metalowych lub niemetalowych części o szerokim zakresie i dużej ilości, gdy przedmiot obrabiany jest przegrzany i wzrasta jego twardość, lub gdy przedmiot jest ze stali nierdzewnej, bardzo łatwo jest przykleić się do noża, a także występują pewne powierzchnie przedmiotu obrabianego. Gdy geometria jest bardzo złożona lub gdy obrabiana powierzchnia ma wysokie wymagania dotyczące chropowatości, standardowe narzędzia nie są w stanie sprostać potrzebom obróbki. Dlatego w procesie obróbki konieczne jest wykonanie projektu ukierunkowanego na materiał narzędzia, geometrię ostrza, kąt geometryczny itp., które można podzielić na dwie kategorie: zamówienie specjalne i zamówienie niespecjalne.
Można wybrać standardowe narzędzie o rozmiarze zbliżonym do wymaganego, a problem ten można rozwiązać przez ponowne szlifowanie, ale należy zwrócić uwagę na dwie kwestie:
1) Różnica rozmiarów nie powinna być zbyt duża, na ogół nie większa niż 2 mm, ponieważ jeśli różnica rozmiarów jest zbyt duża, zmieni się kształt rowka narzędzia, co będzie miało bezpośredni wpływ na przestrzeń na wióry i kąt geometryczny.
2) Jeśli jest to frez końcowy z otworem na ostrze, można go ponownie oszlifować na zwykłej obrabiarce, a koszt jest niski. Jeśli jest to frez wpustowy bez otworu na ostrze, nie można tego wykonać na zwykłej obrabiarce, lecz na specjalnym pięcioosiowym układzie. Koszt zmiany szlifowania na obrabiarce również będzie wyższy.
Można to osiągnąć przez zmianę kąta geometrycznego ostrza. Na przykład zwiększenie kątów przedniego i tylnego znacznie poprawi chropowatość powierzchni obrabianego przedmiotu. Jeżeli jednak sztywność obrabiarki użytkownika jest niewystarczająca, krawędź może być tępa, a chropowatość powierzchni można poprawić. Ten aspekt jest bardzo skomplikowany, dlatego przed wyciągnięciem wniosków należy przeanalizować miejsce obróbki.
Na przykład, narzędzie wymagane do obróbki jest wydłużone, ząb końcowy jest odwrócony, lub istnieją specjalne wymagania dotyczące kąta stożka, wymagania dotyczące struktury chwytu, kontroli wymiarów długości krawędzi itp. Jeżeli wymagania dotyczące kształtu tego typu narzędzia nie są zbyt skomplikowane, to w rzeczywistości łatwo je rozwiązać. Jedyną rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest to, że obróbka narzędzi niestandardowych jest trudniejsza. dążenie do wysokiej precyzji. Ponieważ wysoka precyzja sama w sobie oznacza wysokie koszty i wysokie ryzyko, spowoduje niepotrzebne straty w zdolnościach produkcyjnych producenta i jego kosztach własnych.
Jeśli przedmiot obrabiany jest przegrzany, jego wytrzymałość i twardość są wysokie, nie można obrabiać ogólnego materiału narzędzia lub narzędzie źle się trzyma. Oznacza to, że konieczne jest przedstawienie specjalnych wymagań dotyczących materiału, z którego wykonane jest narzędzie. Ogólnym rozwiązaniem jest wybór wysokiej klasy materiałów narzędziowych, takich jak narzędzia ze stali szybkotnącej zawierającej kobalt o wysokiej twardości do cięcia hartowanych i odpuszczanych materiałów obrabianych, wysokiej jakości narzędzia z węglików spiekanych mogą przetwarzać materiały o wysokiej twardości, a nawet mogą frezować zamiast szlifować. Oczywiście, są też pewne szczególne przypadki. Na przykład, przy obróbce części aluminiowych, posiadanie na rynku narzędzi supertwardych może nie być odpowiednie. Mimo że części aluminiowe są na ogół miękkie, można powiedzieć, że jest to produkt łatwy w obróbce. Materiałem używanym do produkcji twardych narzędzi jest aluminiowa stal szybkotnąca. Materiał ten jest rzeczywiście twardszy niż zwykła stal szybkotnąca, ale podczas obróbki części aluminiowych spowoduje powstanie powinowactwa między elementami aluminiowymi, co zwiększy zużycie narzędzia. W tym czasie, jeśli chcesz uzyskać wysoką wydajność, możesz wybrać stal szybkotnącą kobaltową.
W tym przypadku należy zastosować mniejszą liczbę zębów i głębszy rowek wiórowy, ale taką konstrukcję można zastosować tylko do materiałów łatwiejszych do obróbki, takich jak stopy aluminium.
Podczas projektowania i obróbki narzędzi niestandardowych występuje wiele problemów, na które należy zwrócić uwagę: geometria narzędzia jest stosunkowo złożona, a podczas obróbki cieplnej narzędzie jest podatne na zginanie, odkształcanie lub miejscową koncentrację naprężeń, czego należy unikać podczas projektowania. W przypadku części, które są podatne na koncentrację naprężeń, części o dużych zmianach średnicy, należy dodać przejście skośne lub konstrukcję schodkową.
Jeśli jest to smukły element o stosunkowo dużej długości i średnicy, podczas procesu obróbki cieplnej należy go sprawdzać i prostować po każdym hartowaniu i odpuszczaniu, aby kontrolować jego odkształcenia i bicie. Materiał, z którego wykonane jest narzędzie, jest stosunkowo kruchy, zwłaszcza materiał z węglika spiekanego, co powoduje pękanie narzędzia przy dużych drganiach lub dużym momencie obrotowym podczas obróbki. Często nie powoduje to dużych uszkodzeń, ponieważ narzędzie można wymienić w przypadku jego złamania, ale w przypadku przetwarzania narzędzi niestandardowych, ponieważ możliwość wymiany nie jest duża, złamanie narzędzia powoduje szereg problemów, takich jak opóźnienie dostawy itp. i powoduje duże straty dla użytkownika.
