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Como jugador general en la industria manufacturera, el giro de CNC puede manejar fácilmente metales como aluminio y cobre, así como materiales de manejo como plástico y madera, e incluso procesar Ultrapiezas complejas de precisión.

Pero no piense que solo elegir materiales es suficiente. Elegir el correcto puede ahorrar tiempo y dinero, mientras que elegir el incorrecto puede afectar directamente la eficiencia del procesamiento.

Hoy, lo llevaremos a aprender sobre las propiedades de material de uso común en el giro de CNC, así como cómo seleccionar materiales y ayudarlo a encontrar la más adecuada.

¿Cuál es la definición básica de giro de CNC?

El giro de CNC pertenece a la tecnología de mecanizado sustractiva, lo que simplemente significa cortar partes cortando continuamente materiales sólidos y eliminando el exceso de piezas capa por capa hasta obtener la forma objetivo.

Hay un fenómeno especial durante el procesamiento, donde elCentro de giro de CNCo el torno en sí es fijo y estacionario, mientras que la materia prima sujetada gira a alta velocidad. En este punto, una herramienta afilada de un solo punto se moverá sincrónicamente a lo largo de las direcciones X y Z, cortando con precisión el material giratorio.

El núcleo de todo el proceso se encuentra en el programa de computadora, que, como un centro de comando, controla la trayectoria de movimiento de la herramienta, la velocidad y la velocidad de alimentación en tiempo real. Esta operación automatizada no solo garantiza una precisión de ± 0.01 milímetros, sino que también permiteproducción en masade complejas piezas de giro CNC.

¿Cómo se realiza la programación de giro de CNC?

La programación de giro de CNC en realidad está escribiendo una guía operativa dedicada para la máquina herramienta. Todo el proceso se puede dividir en tres acciones clave: dibujar, programar y ajustar detalles.

Primero, nuestros ingenieros se refieren al archivo PDF de dibujo de CNC y usan el software CAD para dibujar un modelo tridimensional de la pieza.

Luego, el software CAM se hace cargo del batón y convierte este diseño de dibujo en unPrograma de giro de CNCQue la máquina herramienta puede entender, es decir, un código G que contiene instrucciones como la ruta de la herramienta, la velocidad y la velocidad de alimentación.

Finalmente, este programa se ingresa al torno de CNC, y la máquina herramienta seguirá estrictamente las instrucciones del código para rotar el material, mover la herramienta y cortar las partes precisas una por una.

El núcleo aquí es la flexibilidad del programa de giro. Por ejemplo, al procesar el mismo eje, el programa aumentará la velocidad para un corte rápido y preciso al usar aleación de aluminio, y reducirá automáticamente la velocidad al cambiar a acero inoxidable para evitar que la herramienta se sobrecalienta. Esta capacidad de ajustar los parámetros en cualquier momento no solo garantiza la precisión de las partes (el error es inferior a 1/5 de cabello), sino que también prolonga la vida útil de la herramienta. Desde tornillos hasta cigüeñales del motor, casi todas las partes metálicas simétricas rotacionalmente requieren este comando preciso.

¿Qué materiales se usan a menudo para el giro de CNC?

El giro de CNC puede dar forma con precisión a varias materias primas. Elegir el material correcto no solo está relacionado con la calidad del producto terminado, sino que también afecta directamente la eficiencia y el costo del procesamiento. Dividimos materiales comunes en dos categorías: metal y no metal, para ayudarlo a bloquear rápidamente la mejor opción.

Materiales metálicos: la fuerza principal del giro de CNC

1. aleación de aluminio

• Características: La densidad es solo 1/3 de la del acero, la película de óxido natural proporciona protección contra el óxido y la conductividad térmica es alta (aproximadamente 200 w/m · k).
• Ventajas: baja resistencia a la corte, adecuada para el procesamiento de alta velocidad (la velocidad puede alcanzar más de 3000 rpm) y una larga vida útil de la herramienta.

Sugerencias de procesamiento:
Use herramientas recubiertas de diamantes para evitar que las chips de aluminio se adhieran a la herramienta.
Parámetros de corte recomendados: velocidad de alimentación 0.2-0.5 mm/rev.

2. acero inoxidable 304

• Características de composición: 18% de cromo + 8% de estructura austenítica de níquel, dureza HRB 85-95.
• Dificultades de procesamiento: Fácil de producir el endurecimiento del trabajo durante el corte, y la herramienta es fácil de usar.

Solución:
Use herramientas de acero o CBN de alta velocidad que contengan cobalto (nitruro de boro cúbico).
Forzar el suministro de refrigerante y controlar la temperatura por debajo de 60 ° C.

3. aleación de zinc

• Características del proceso: el punto de fusión es de solo 419 ° C, adecuado para la fundición a la matriz, la superficie puede ser electroplacada.
• Ventaja económica: el costo del material es 30% más bajo quealeación de aluminio, adecuado para la producción en masa.

4. Aleación de titanio (como TC4)

• Parámetros de rendimiento: la relación de resistencia / peso es el doble que el acero, la resistencia a la temperatura puede alcanzar 600 ° C.
• Desafíos de procesamiento: baja conductividad térmica (7w/m · k), cortar el calor es fácil de acumular.

Habilidades profesionales:
Use la estrategia de baja velocidad (200-400 rpm) + alta de alimentación.
Use herramientas de enfriamiento internas de alta presión, y se recomienda que la presión del líquido de corte sea ≥10mpa.

5.Brass (serie H59-H96)

• Composiciónefecto: El contenido de zinc varía del 40% al 60%, ycontenido de zinc esmás bajo,la durezaes más bajo.
• Propiedades de autocrídica: sin refrigeranterequisito en corte yaspereza de la superficie es RA 0.8 μm.

Puntos principales para el procesamiento de materiales no metálicos

Tipo de material	Herramientas de corte recomendadas	Rango de velocidad	Escenarios de aplicación típicos	Precauciones
De plástico de los abdominales	Molino final de acero de alta velocidad.	1500-2500 rpm	Carcasa eléctrica, engranajes de juguete.	Evite el sobrecalentamiento y la deformación.
Pom (acero sai)	Herramienta de giro de carburo.	800-1200 rpm	Rodamientos y componente deslizante.	Controlar la profundidad de corte para que sea ≤2 mm.
Madera dura (roble)	Cuchillo de talla de diamante.	2000-4000 rpm	Tallado de muebles, cabezas de instrumentos musicales.	Limpie regularmente el aserrín.
Material compuesto de fibra de carbono	Herramientas de corte PCD.	500-800 rpm	Brazo de drones, chasis de carreras.	Accesorio especial anti -capas.

Guía de selección de material:

1. Determine los requisitos del núcleo

Sielfortalezatiene estar alto, se prefiere la aleación de titanio encima acero inoxidabley finalmente,Se considera el acero al carbono.

Enaplicaciones dónde costa la materia, aleación de zinc es la mayorasequible,entonces llegaaleación de aluminio,yel latón es relativamentecostoso. Éldebeserrecordadoque cuandoexpuesto aentornos especiales,uno tiene Para "prescribir la medicina correcta": 316L de acero inoxidabletiene aser consideradoenentornos de agua de mar y aleación de inconeltiene aserpreferidodirectamentepara entornos de alta temperatura.

2.Precauciones entratamiento

Ten cuidadomientrasMecanizado de aleación de titanioenaestándartorno y asegurarseel poder del husoes5kW o más.Cuando diseño productos eso son hecho defibra de carbono, necesitas preparar especialcortadores tan duro como los diamantesantemano. Eltallerequipoes comoelequipo de atleta,ellos necesidadser emparejadoasí comoacrearel mejor efecto.

3. Tratamiento y ensamblaje de la superficie

La aleación de aluminio es más adecuada paratratamiento anodizante, mientras que el pulido electrolítico se usa comúnmente para acero inoxidable. Para los componentes que requieren ensamblaje de precisión, se recomienda usar POM Plastic, que tiene un bajo coeficiente de fricción.

¿Qué industrias usan el giro de CNC?

La tecnología de giro de CNC juega un papel importante en muchos campos debido a su alta precisión y buena eficiencia. Este método de procesamiento es como un cincel de precisión dirigido por instrucciones digitales. Puede mantener una calidad estable en la producción en masa y cumplirpersonalización personalizadanecesidades. Los siguientes son escenarios de aplicación típicos del servicio de giro CNC en diferentes industrias:

1. Manufactura de eutomóviles

Desde engranajes de transmisión hasta enlaces de suspensión, más del 60% de las piezas de metal en los automóviles no se pueden separar del giro. Ya sea un automóvil familiar o un camión pesado, las piezas que necesitan resistir la alta intensidad y el movimiento de alta frecuencia a menudo usan el giro de CNC para garantizar la precisión dimensional y la durabilidad.

2. Sistema mecánico

En varios tipos de equipos mecánicos, las piezas "articulares", como los núcleos de eje y las mangas de los rodamientos, son básicamente piezas de giro de CNC. Son como tornillos y tuercas en sistemas mecánicos, que deben conectar con precisión varias partes y garantizar la transmisión de potencia suave. Las piezas de giro comunes también incluyen piezas de transmisión clave, como varillas de pistón y acoplamientos, que se usan ampliamente en motores, líneas de producción y otros escenarios.

3. Dispositivos médicos

El campo de la medicina tiene los requisitos más estrictos para la precisión depiezas giradas, como implantes ortopédicos e instrumentos quirúrgicos, que a menudo requieren precisión de procesamiento a nivel de cabello. Como fabricante profesional con certificación médica ISO, JS es particularmente bueno para procesar materiales biocompatibles para garantizar que cada parte médica girada sea segura y confiable.

4.Aeraespacial

Las cuchillas del motor de la aeronave, los conectores de tren de aterrizaje y otras "líneas de vida del aire" generalmente están hechas de aleaciones de titanio de alta resistencia a través del giro de precisión. Dichas partes no solo deben ser tan livianas como una pluma, sino también tan difíciles como una roca, y deben cumplir estrictamente con los estándares especiales de proceso en el campo de la aviación.

5. automatización electrónica

Enrobots e industrialLos equipos de control, muchos sensores de precisión y engranajes de transmisión ocultos en carcasas de metal se completan mediante micro giro. Aunque estas piezas son de tamaño pequeño, los requisitos de precisión no son ambiguos en absoluto y, a menudo, requieren un control dimensional a nivel de micras.

Aunque el proceso de giro es ampliamente aplicable, las diferentes industrias tienen requisitos especiales para los materiales, la precisión y la certificación. Se recomienda comunicarse con nosotros en detalle sobre las necesidades específicas antes de la prueba, especialmente en campos especiales como médico y aviación, donde tenemos certificación de calificación y experiencia en procesos.

¿Cómo determinar los factores clave en la selección de materiales?

En los servicios de giro de CNC, la selección de materiales requiere un análisis sistemático de los siguientes tres factores:

1. La coincidencia de rendimiento es la base

La selección de materiales primero debe coincidir con el escenario de uso real de la pieza. Se deben aclarar tres parámetros clave: la presión mecánica a cargo, el rango de temperatura de funcionamiento y el tipo de medios en contacto.

Por ejemplo, el cuerpo de la válvula hidráulica necesita resistir el impacto de alta presión, y el acero inoxidable o el acero de aleación generalmente se selecciona. Los implantes médicos deben usar humanosmateriales compatibles, como la aleación de titanio médico. Hubo un caso típico: un sujetador de aviación frecuentemente se rompió después de su uso porque no se consideró la resistencia de fatiga del material, y el problema finalmente se resolvió cambiando a la aleación de Inconel 718.

2. La viabilidad de procesamiento debe verificarse

La dificultad de procesamiento de diferentes materiales afecta directamente la eficiencia y el costo de producción. Los materiales fáciles de cortar, como las aleaciones de aluminio y el latón, pueden procesar rápidamente superficies de alta precisión y son adecuados para piezas de precisión. Los materiales difíciles de procesar, como las aleaciones de titanio y las aleaciones de alta temperatura, requieren herramientas y refrigerantes especiales, y requieren máquinas herramientas para tener funciones específicas.

Por ejemplo, al procesar la aleación de titanio, es necesario confirmar si la máquina herramienta puede mantener una velocidad de corte constante y la potencia del husillo no es inferior a 5kW. Esto es como conducir cuesta arriba requiere suficiente potencia, de lo contrario, es fácil detenerse a mitad de camino.

3. El costo complejo debe calcularse con precisión

Con la premisa de garantizar el rendimiento, es necesario equilibrar el costo del material y el costo de procesamiento. Para la producción en masa, se puede dar prioridad a los materiales económicos como la aleación de zinc y el acero bajo en carbono para reducir los costos a través de las economías de escala. Pequeños lotes depiezas de precisiónrequiere consideración general. Por ejemplo, aunque el precio unitario del acero prehardado es más alto, puede ahorrar el proceso de tratamiento térmico y es más rentable.

En el proyecto de empresa de piezas automotrices con el que cooperamos el mes pasado, después de cambiar a hierro dúctil, el costo del material aumentó en un 15%, pero debido a la reducción del 40%en la pérdida de herramientas, el costo total disminuyó en un 8%.

¿Cuáles son los principales materiales de herramienta utilizados en el giro de CNC?

Para las herramientas de corte de torno, solo los materiales correctos pueden cortar piezas hermosas. Hay cuatro categorías principales de materiales de herramientas convencionales, cada una con sus propias fortalezas:

1. acero a alta velocidad (HSS)

• Fórmula de material: contiene tungsteno, molibdeno, cromo y otros elementos, es un material versátil en la industria del metal.
• Ventajas: buena resistencia, precio asequible, adecuado para condiciones de corte intermitentes.
• Escenario clásico: procesamiento aproximado de piezas de acero ordinarias, velocidad recomendada ≤30m/min.

2. Aleación de Cobalt (como M42)

• Características resistentes al calor: contiene 8% de elementos de cobalto, y la dureza de alta temperatura es 20% mayor que la del acero ordinario de alta velocidad.
• Escenarios aplicables: corte continuo de acero inoxidable y aleaciones resistentes al calor, la temperatura de corte puede alcanzar 600 ℃.

3. Carburo de tungsteno (aleación dura)

• Parámetros de rendimiento: Dureza hasta HRA90, la resistencia al desgaste es 5 veces la de acero de alta velocidad.
• Rendimiento práctico: al procesar el hierro fundido, la velocidad de corte puede alcanzar 200 m/min.
• Actualización de recubrimiento:Revestimiento de tialnpuede extender la vida útil de la herramienta por 3 veces.

4. Cerámica metálica

• Estructura del material: matriz de cerámica + fase de unión de metal, como usar un traje aislante de calor.
• Ventajas especiales: al cortar la aleación de titanio, laaspereza de la superficiepuede alcanzar RA 0.4 μm.
• Use restricciones: es relativamente frágil y no es adecuado para corte intermitente.

Tabla de referencia de decisión de selección de material

Procesamiento de materiales	Preferir	Soluciones alternativas	Usar tipo con precaución
Acero suave	Carburos recubiertos.	Acero de alta velocidad.	Cermet.
Acero inoxidable	Aleación dura basada en cobalto.	Cermet.	Acero ordinario de alta velocidad.
Aleación de titanio	Herramientas recubiertas de diamantes.	Cermet.	Aleación dura sin recubrimiento.
Aleación de aluminio	Herramientas de corte PCD.	Aleación dura de grano ultrafino.	Acero de alta velocidad.

Por ejemplo, al procesar discos de freno automotriz (hierro fundido gris HT250), el uso de herramientas de corte CBN (nitruro de boro cúbico) puede aumentar la eficiencia en 5 veces en comparación con las aleaciones duras. Al refinar las uñas de la aleación de titanio médico, las herramientas de corte de cerámica de nitruro de silicio pueden lograr un efecto espejo.
La clave es recordar: no hay una herramienta universal, solo la opción más adecuada para la condición de trabajo actual.

Según el procesamiento de materiales, ¿cómo desafía CNC Turning?

1.El Batalla prolongada de la vida de la herramienta

A pesar deHerramientas de giro de CNCson pequeños, tienen grandes responsabilidades. El desgaste de la cuchilla afecta directamente la calidad del procesamiento. En la operación real, solo el borde frontal de la herramienta está realmente involucrado en el corte.

Al encontrar materiales de alta tinción o parámetros de corte incorrectos (como la velocidad de alimentación demasiado rápida y la profundidad de corte demasiado grande), la cuchilla envejecerá prematuramente. Hubo una planta de procesamiento que no ajustó los parámetros en el tiempo al cortar las aleaciones resistentes al calor, lo que provocó que la vida útil de la herramienta cayera de las 8 horas convencionales a menos de 1 hora.

2. La individualidad de los materiales

Las características de procesamiento de diferentes materiales varían significativamente. El aluminio es fácil de procesar como un estudiante obediente, el latón es como un artesano experimentado con auto-lubricidad, y el acero inoxidable requiere un tratamiento especial. Especialmente al encontrar nuevos materiales compuestos, se recomienda realizar primero la verificación de procesamiento de ensayos, que es como un ensayo clínico antes de que se lance un nuevo medicamento, lo que puede evitar efectivamente situaciones inesperadas durante la producción en masa.

3. Control de precisión

Incluso si se utiliza equipos automatizados, la garantía de precisión aún requiere cooperación en múltiples enlaces. El error numérico en la etapa de programación puede ampliarse docenas de veces y reflejarse en el producto terminado. JS a menudo utiliza el concepto de que el diseño determina la calidad, que requiere un control de precisión de la etapa de modelado CAD y predice posibles desviaciones dimensionales a través del software de simulación.

4. Límite de capacidad de equilibrio

Los tornos de CNC no son herramientas universales, y sus capacidades de procesamiento están limitadas por estructuras físicas. Al enfrentar partes prismáticas o superficies irregulares, los tornos a menudo necesitan usar otros procesos, como la fresación para completar. Por ejemplo, al procesar la estructura plana de las nueces hexagonales, es difícil lograr los requisitos de precisión del ángulo recto en la línea de borde con un simpleproceso de giro.

¿Cuál es la tendencia de desarrollo futura de los materiales de giro de CNC?

Tendencia 1: Desarrollo rápido de materiales compuestos

Materiales a base de metal de fibra de carbono:Este tipo de material compuesto de alto rendimiento está reemplazando rápidamente los materiales individuales tradicionales. No es solo un quinto más ligero que las aleaciones de aluminio convencionales, sino que también tiene un aumento del 40% en los indicadores de resistencia. Se ha aplicado con éxito a piezas de precisión como las juntas móviles de UAV.

Nueva aleación a base de cerámica:En el campo de las condiciones de trabajo de alta temperatura, puede resistir de manera estable un entorno de alta temperatura de 1100 ℃. En un proyecto cooperativo con cierta empresa aeroespacial, nuestra compañía lo usó para fabricar boquillas de cohetes y elciclo de procesamientofue acortado por casi un tercio. Los técnicos de JS informaron que el proceso de enfriamiento que se interrumpió originalmente debido al ablandamiento del material ahora se puede procesar continuamente.

Este tipo de material debe cambiar al modo CNC Turning & Freshing en el centro de giro y fresado de CNC. Primero, el giro de contorno principal se completa con una herramienta de diamante, y luego la herramienta de carburo se reemplaza para moldear la estructura de ranura de conexión. Hemos comprimido con éxito el tiempo de procesamiento de una sola pieza en un 20% optimizando la ruta de la herramienta y cooperando con el sistema de cambio automático de herramientas.

Tendencia 2: Materiales inteligentes Ingrese la etapa práctica

Actualmente, los materiales inteligentes se están mudando del laboratorio al taller de producción. La aplicación médica de las aleaciones de memoria es bastante representativa. El stent vascular formado por giro puede expandir automáticamente su forma después de contactar la temperatura del cuerpo humano. Esta característica reduce el tiempo de operación de implantación al 50% del método tradicional.

También hay avances en el campo de los materiales de autocuración. Las cápsulas de micro reparación incrustadas en la nueva aleación de aluminio pueden reparar automáticamente el microcamage de la superficie después de girar. Después de que un fabricante de instrumentos de precisión adoptó este material, la vida útil de las piezas móviles clave se extendió en un 30%.

Se requieren procesos especiales para procesar tales materiales inteligentes. Giro moderno de CNC yCentros de fresadohan logrado el procesamiento síncrono de capas funcionales y capas estructurales. Por ejemplo, al procesar las aleaciones de memoria, no solo puede garantizar la precisión de la forma de las piezas, sino también retener las características de memoria de los materiales a través del control de la temperatura.

Tendencia 3: los materiales ecológicos se ven obligados a ingresar al mercado

Presión ambiental	Soluciones alternativas	Desafío de procesamiento
Requisitos gratuitos	El bronce de silicio reemplaza el latón principal.	La velocidad de corte debe reducirse en un 10% -15%.
Objetivo de neutralidad de carbono	Aleación de aluminio reciclado.	Pre tratamiento para eliminar partículas de impureza.
Demanda de biodegradación	Aleación de magnesio médico.	Protección de nitrógeno para el giro antioxidante.

Una nueva compañía de vehículos de energía se nos acercó y solicitó procesar la carcasa del motor. JS utiliza aluminio reciclado para la fabricación y completa el procesamiento compuesto de girar la cavidad interna y molienda de los dientes de disipación de calor en el centro de giro y fresado, reduciendo los costos en un 12% y las emisiones de carbono en un 25%.

Resumen

La selección de material para el giro de CNC debe equilibrar el rendimiento, el costo y la viabilidad del proceso. De hecho, si falta un material adecuado en el giro de CNC, el rendimiento de toda la parte se verá comprometido.

La razón por la cualServicios de giro de JSestán atacados por empresas médicas y aeroespaciales se basa en dos pilares: uno es el montón de certificaciones de núcleo duro como ISO13485 y AS9100 en la mano, y el otro es el equipo de precisión ultra alta en el taller.

Otros temen la rotura de las herramientas al procesar aleaciones de titanio. Podemos usar unCinco enlace de ejeEquipo con un sistema de enfriamiento de alta presión de 20MPa para lograr un efecto espejo sobre las uñas de aleación de titanio TC4. Podemos entender las propiedades del material y combinarlas con escenarios de aplicación específicos para maximizar las ventajas del mecanizado CNC.

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Preguntas frecuentes

1. ¿Qué piezas son adecuadas para girar la aleación de aluminio?

Adecuado para convertir piezas aeroespaciales, piezas automotrices, carcasas de equipos electrónicos y radiadores y otras piezas de precisión que deben ser livianas, teniendo en cuenta tanto la resistencia como la eficiencia del procesamiento.

2. ¿Por qué es difícil procesar la aleación de titanio?

La mala conductividad térmica de la aleación de titanio conduce a la acumulación de calor, y la alta resistencia del material aumenta la resistencia de corte. Es fácil mantener la herramienta durante el procesamiento. Se deben usar herramientas especiales y los parámetros de corte deben controlarse estrictamente.

3. ¿Los materiales compuestos pueden girar directamente?

Se puede girar, pero se requieren herramientas especiales (como herramientas recubiertas de diamantes) y parámetros de control precisos para evitar la delaminación o el agrietamiento. Se recomienda operar en pasos durante el procesamiento.

4. ¿Cómo juzgar si el material es adecuado para girar?

Depende principalmente de si la dureza del material es moderada (dentro de HRC30), si es fácil producir rebabas o seguir la herramienta, si la precisión del procesamiento se puede mantener de manera estable y si los parámetros de corte son fáciles de controlar.

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