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CNC-La lavorazione, con la sua elevata precisione ed efficienza, è diventata la tecnologia di base in Aerospace, produzione automobilistica, dispositivi medici e altri campi. Se si tratta di una modellatura di rotazione di precisione di parti metalliche inMACCHINAZIONE DEL TEATHEo formazione efficiente di superfici complesse nella lavorazione della lavorazione del mulino, la selezione dei materiali è sempre il fattore chiave che determina il costo della qualità e della lavorazione dei prodotti. Dalla lega di alluminio all'acciaio inossidabile ai compositi in fibra di carbonio, alla durezza, alla resistenza e alla conduttività termica di ciascun materiale influiscono direttamente sulla durata di servizio dello strumento, ai parametri di taglio e persino alla qualità della superficie finale.

In questo documento, le caratteristiche e la logica di selezione dei materiali tradizionali nella lavorazione del CNC saranno sistematicamente analizzate per fornire una guida completa ai professionisti dalla progettazione all'implementazione.

Cosa sta lavorando a CNC?

MACCHING CNCè una tecnologia che realizza una lavorazione automatica ad alta precisione attraverso il controllo numerico del computer.Il suo core sta per utilizzare le istruzioni pre -programmate per controllare il movimento della macchina utensile, il torniolavorazione, mulinolavorazione, macinazionelavorazionee altre forme di lavorazione.Durante la fresatura, lo strumento può realizzare la formazione di strutture complesse di superficie e precisione mediante l'asse multiassiale collega il pezzo.

ILlavorazioneè adatto non solo per materiali metallici come lega di alluminio e acciaio inossidabile, ma anche per materiali non metallici come materie plastiche e compositi.Che si tratti di produzione di massa o di personalizzazione in batch di piccole dimensioni, la lavorazione a CNC può ottimizzare i percorsi degli strumenti e il taglio dei parametri e migliorare l'efficienza garantendo al contempo la qualità della superficie e la coerenza della dimensione delle parti.

Quali sono i materiali metallici più comunemente usati nella lavorazione a CNC?

Nella lavorazione a CNC, la selezione di materiali metallici determina direttamente l'efficienza di lavorazione, la precisione e il controllo dei costi del prodotto finito.Le classificazioni e le caratteristiche più comunemente usate dei materiali metallici sono le seguenti:

1.Lega di alluminio (ad es. 6061, 7075)

La lega di alluminio ha i vantaggi di peso leggero, alta conducibilità al calore e eccellenti prestazioni di taglio ed è diventato il materiale preferito per la lavorazioneCNC.Le sue caratteristiche di bassa durezza riducono l'usura dello strumento, rendendolo particolarmente adatto percomponenti aerospazialicome staffe e alloggi, nonché parti di auto leggere come ruote e cappuccio.Durante l'elaborazione, dovrebbe essere prestata attenzione alla protezione dello strato di ossido per evitare graffi di superficie.

2.Acciaio inossidabile (ad es. 304, 316L)

L'acciaio inossidabile è comunemente usato nel CNClavorazionePer elevata resistenza alla corrosione, come dispositivi medici (strumenti chirurgici), attrezzature per la trasformazione degli alimenti, ecc.La sua elevata tenacia può portare a una tendenza a indurire il lavoro, che richiede una combinazione di parametri ad alta velocità (1.000-2.000 giri/min) e bassa velocità di avanzamento (0,05-0,2 mm/r), nonché refrigerante, per ridurre il calore dell'attrito.

3. Mold Steel (ad es. S136, P20)

L'acciaio dello stampo è ampiamente utilizzatostampaggio a iniezionee la fusione della matrice in MACCHINING CNC a causa della sua elevata resistenza all'abrasione e stabilità delle dimensioni.S136 è adatto per elevati requisiti di lucidatura dello specchio e P20 è adatto per la lavorazione ruvida di strutture complesse.Dovrebbero essere prese cura di preriscaldare durante l'elaborazione al fine di ridurre lo stress interno ed evitare il rischio di crack.

4.Titanium Letre (ad es. Ti6al4v)

La lega di titanio è diventato il materiale centrale delle pale del motore di aeromobili e degli impianti ortopedici a causa del loro rapporto elevato di peso e della resistenza ad alta temperatura.Nella lavorazione del CNC, sono necessari strumenti specializzati come gli strumenti di fresature rivestite con PCD o diamante e i parametri di taglio (velocità <800 giri/min, velocità di alimentazione <0,1 mm/r) sono ottimizzati per inibire il soffocamento degli strumenti.

5.Copper Leghes (ad es. C18150)

Le leghe di rame hanno conducibilità termica e sono ideali per i componenti 5G RF dissipatori di calore in rame.Durante la lavorazione a CNC, la velocità di taglio (200-400 m/min) deve essere controllata per evitare l'ossidazione del materiale e la tecnologia di raffreddamento ad alta pressione viene utilizzata per migliorare la levigatezza superficiale.

Punto tecnico:L'adattabilità di diversi materiali metallici nella lavorazione del CNC dipende dalla corrispondenza delle proprietà fisiche e dei parametri tecnologici.Per esempio,leghe di alluminioCerca un taglio efficiente, mentre le leghe di titanio richiedono un equilibrio tra precisione e durata degli strumenti.Utilizzando database materiali e sistemi di selezione intelligenti, come il modulo di raccomandazione AI ha sviluppato JS Company, le soluzioni di elaborazione ottimali possono essere rapidamente abbinate.

Quali sono le classificazioni di base per la lavorazione CNC comune di materiali non metallici?

Nella lavorazione del CNC, la classificazione dei materiali non metallici si basa principalmente sulla loro composizione chimica e proprietà fisiche.La classificazione e le caratteristiche di base dei materiali non metallici comuni sono i seguenti:

1.Ingegneria Plastica

• ABS:Buona tenacità, comoda elaborazione, adatto a guscio elettronico, parti auto e così via.La velocità di raffreddamento deve essere controllata durante l'elaborazione per prevenire la deformazione.
• PC (policarbonato):Elevata trasmittanza (oltre il 90%), utilizzata in scudi trasparenti e lenti ottiche per evitare il crack di stress a causa delle alte temperature.
• SBIRCIARE:Resistenza ad alta temperatura (sopra i 250 ° C) eBuona biocompatibilitàComune agli impianti medici, nonché la necessità di controllare la deformazione di assorbimento dell'umidità durante l'elaborazione.

2. Materiali compositi

• Nylon rinforzato in fibra di vetro:Duro e leggero, utilizzato in cornici di droni e strutture automobilistiche per evitare la stratificazione causata dal contatto diretto tra taglierine e fibre.
• Epossidico in fibra di carbonio:Il rapporto di resistenza all'eccellente resistenza a peso, adatto per i componenti aerospaziali, richiede strumenti rivestiti di diamanti per ridurre l'usura durante la lavorazione.

3.Materiali in ceramica

• Ceramica di allumina:Buona isolamento e alta durezza per substrati elettronici e cuscini di abrasione. Precisione del livello del micrometro richiesto per la macinazione attraverso le ruote di macinazione del diamante.
• Ceramica di nitruro di silicio:Utilizzato per le lame per turbine a gas resistenza ad alta temperatura, elevata resistenza agli shock termici, la lavorazione deve adottare la tecnologia di taglio ad ultrasuoni.

4.Gomma ed elastomeri

• Silicone:Elevata elasticità, anti-invecchiamento, utilizzata per sigillazioni e cateteri medici.Durante l'elaborazione è richiesta una bassa velocità (<500 giri / min) per prevenire la lacerazione del materiale.
• PU (poliuretano):Abrasione e lacrime resistenti, utilizzati nei tappetini per pavimenti per auto e componenti di ammortizzazione industriale per evitare la deformazione del materiale causato da alta temperatura.

Punto tecnico:L'elaborazione di materiali non metallici deve regolare i parametri di processo in base alle caratteristiche dei materiali.Le materie plastiche ingegneristiche, ad esempio, devono controllare il taglio del calore per prevenire la deformazione, mentre i materiali compositi devono ottimizzare i percorsi degli utensili per evitare la stratificazione.Usando JS'sdatabase dei materialie strumenti di simulazione del processo, il miglior schema di elaborazione può essere rapidamente abbinato.

Come scegliere gli utensili da taglio CNC e i parametri di lavorazione in base alla durezza dei materiali?

1.Classificazione della durezza e delle caratteristiche di lavorazione dei materiali

Secondo la durezza materiale (durezza Rockwell HRC), ci sono tre tipi di oggetti di elaborazione. Diversa durezza ha effetti diversi sull'usura degli utensili, sulla forza di taglio e sulla precisione della lavorazione:

Gamma di durezza (HRC)	Materiali tipici	Difficoltà di elaborazione	Strategia di risposta tecnologica JS
Bassa durezza (HRC <30)	Lega di alluminio, lega di rame, plastica.	Accumulo di taglio del calore e dell'ossidazione della superficie.	Ottimizza il refrigerante+processo di taglio ad alta velocità.
Durezza moderata (HRC 30-50)	Acciaio in acciaio inossidabile, finitura e tempra.	Cutlass and Workser Huring.	Strumenti rivestiti + Staging.
Alta durezza (HRC> 50)	Acciaio temprato, ghisa, lega dura.	Gli strumenti si indossano rapidamente e la forza di taglio aumenta rapidamente.	Strumento di taglio CBN+progettazione di dispositivi specializzati.

2.Tabella di corrispondenza dei parametri di materiale e di elaborazione dello strumento

Sulla base del riepilogo della pratica a lungo termine della società JS, sono raccomandate le seguenti soluzioni in combinazione con scenari di lavorazione del tornio:

Grado di durezza	Materiale dello strumento consigliato	Velocità di taglio (m/min)	Velocità di alimentazione (mm/r)	Tagliare la profondità (mm)	Highlights della tecnologia JS
Bassa durezza	Lega dura con rivestimento (Tialn)	200-400	0,2-0,5	1-3	Controllo del collegamento multi -assi con rugosità superficiale ≤0,8 μm.
Durezza media	Lega dura duri a grana fine (YG8)	80-150	0,1-0,3	0,5-2	Tecnologia di compensazione della deformazione termica con precisione ± 0,01 mm.
Alta durezza	Strumenti di taglio CBN (nitruro di boro cubico)	50-120	0,05-0,2	0,1-0,8	Gli infissi specializzati possono ridurre le vibrazioni e prolungare la durata di servizio tre volte.

3.Vantaggi tecnici e validazioni pratiche di JS

Personalizzazione degli strumenti:

• Fornire utensili da taglio con rivestimento nano (come Tialn, DLC) fino a oltre il 50% di resistenza all'usura.
• Supportare i clienti per personalizzare la geometria specialeutensili da taglio(come lame a spirale, lame ondulate, ecc.).

Ottimizzazione intelligente dei parametri di processo:

• Evitare automaticamente il rischio di interferenze degli strumenti utilizzando il software CAM per simulare il processo di taglio.
• La lavorazione del controllo degli alimenti adattivi del tornio è adottato per migliorare l'efficienza del 20%.

Supporto del database dei materiali:

• Esistono oltre 50 librerie di parametri di elaborazione dei materiali (inclusi metalli, materie plastiche e compositi).
• Aggiornamenti in tempo reale su materiali leader del settore come materie plastiche ad alte prestazioni come PEKK e PEI.

Sistema di garanzia della qualità:

• CMM ISPEZIONE COMPLETA con tolleranza alle dimensioni di ± 0,005 mm.
• Fornire il rapporto di verifica dei parametri di taglio per ridurre il costo di prova e errore del cliente.

4.Suggerimenti operativi e avvertimenti

• Verifica di taglio: anche se i parametri corrispondono, i ritagli da 200 mm x 200 mm devono ancora essere elaborati per testareQualità della superficie.
• Monitoraggio della durata dello strumento: sistema di monitoraggio della forza di taglio (soglia di allarme del sistema JS regolabile) per l'allarme di usura degli utensili.
• Controllo ambientale: nel processo di elaborazione dei materiali ad alta durezza, la temperatura del laboratorio (± 2 ℃) è stabile per evitare l'espansione calda e il restringimento a freddo che influenzano l'accuratezza.

Come risolvere il problema dell'usura degli strumenti dei materiali in lega di titanio nella lavorazione a CNC?

1.Le principali cause di usura dello strumento in lega di titanio

• Durezza e indurimento del lavoro tendenza: le leghe di titanio (come TI-6al-4V) sono soggette a indurimento durante il taglio, con conseguenti rapidi bordi degli utensili da usura e lacrima.
• Bassa conduttività di calore: il calore è concentrato nel punto di contatto dello strumento, che aggrava l'ammorbidimento ad alta temperatura e l'usura chimica.
• Alta attività chimica: la lega di titanio è soggetta a reazioni chimiche con materiali per utensili, con conseguente usura adesiva (fenomeno di adesione).

2.Soluzioni mirate e approcci di implementazione

Combinando i punti tecnici di diverse fasi di lavorazione, la strategia di ottimizzazione della lega di titanio JSstrumento di lavorazioneL'usura è introdotta di seguito:

Cause di usura	Soluzione	Metodo di implementazione	Valutazione dell'effetto
Il lavoro indurimento	Utilizzare materiali per utensili superhard.	Utilizzare nitruro di boro cubico (CBN) o utensili da taglio rivestiti con diamante con durezza ≥ 40GPa.	La vita del coltello è 2-3 volte più lunga.
Bassa conducibilità termica	Ottimizzazione del processo di raffreddamento.	Micro lubrificazione ad alta pressione + Internal (MQL) + utensili da taglio raffreddato internamente con pressione del refrigerante ≥ 10 MPa.	Ridurre la temperatura di taglio del -50%.
Usura di legame chimico	Tecnologia di rivestimento.	Spessore di rivestimento composito Tialn/Ticn di 2-5 μm e coefficiente di attrito <0,3.	La rugosità superficiale ≤ 0,8 μm ha ridotto la viscosità del coltello.
Parametri di taglio irragionevoli	Ottimizzazione.	Ridurre la velocità del mandrino (200-400 giri/min), ridurre la velocità di alimentazione (0,05-0,15 mm/r) e aumentare la profondità di taglio assiale (0,5-2 mm).	Ridurre le fluttuazioni della forza di taglio e migliorare la stabilità di elaborazione.
Lo strumento insufficiente di design geometrico	Forma della lama migliorata e scanalatura di rimozione del chip.	Gli angoli della scanalatura a chip a spirale (30-45 °) sono stati ottimizzati usando grandi angoli di rastrello (15-20 °) e angolo di inclinazione della lama negativa (-10-15 °).	Lo scarico del chip liscio riduce il rischio di taglio secondario.

3.Confronto di casi di applicazione pratica

JS ottimizza i parametri degli strumenti e di processo e l'effetto di lavorazione tipico della lega di titanio è il seguente:

Indicatore	Prima dell'ottimizzazione	JS ottimizzato	Gamma di miglioramenti
Vita degli strumenti (numero di pezzi)	50-80 pezzi	150-200 pezzi	↑ 180%-250%
Rugosità superficiale (RA)	1,6-3,2 μm	≤ 0,8 μm	↓ 50%-75%
Efficienza di elaborazione (pezzi/ora)	10-15 pezzi	25-30 pezzi	↑ 60%-100%
Forza di taglio (N)	2.000-2.500	1.200-1.600	↓ 30%-40%

4.Precauzioni e suggerimenti di manutenzione

• Ispezionare periodicamente l'usura dello strumento: i cambiamenti nella variazione del raggio della lama della lama quando soglia ≥ 50μm) sono state monitorate utilizzando un profilometro ottico.
• Evita il rischio di rottura degli utensili: durante l'elaborazioneparti a parete sottilePer ridurre la velocità di alimentazione, la strategia di taglio a strati.
• Controllo ambientale: la temperatura dell'officina deve essere stabile a 20 ± 2 ° C e umidità ≤ 50% per prevenire la deformazione di assorbimento dell'umidità dei materiali.

Quali sono gli effetti delle condizioni di stoccaggio per materiali diversi sulla lavorazione a CNC?

1.Proper Controllo dell'umidità

• Metalli (come leghe di alluminio e leghe di magnesio): l'elevata umidità può facilmente portare all'ossidazione o alla corrosione della superficie del materiale, causando bacche o aumentandoRugosità superficialedurante l'elaborazione.Ad esempio, se lo strato di ossido di lega di alluminio si addensa in un ambiente umido, è necessaria un'ulteriore profondità di taglio o sostituzione dello strumento.
• Ingegneria Plastiche (ad es. Nylon, PC): dopo aver assorbito l'umidità, il materiale si espande e la stabilità delle dimensioni diminuisce, il che può portare a deformazione o deviazione dimensionale delle parti trasformate.

2.Ficchia di fluttuazioni di temperatura

• Espansione termica e restringimento dei materiali sensibili (come leghe di titanio e leghe invar): le variazioni di temperatura possono portare a cambiamenti nelle dimensioni del materiale, che possono influire sulla precisione della lavorazione.La lega di titanio, ad esempio, si espande ad alte temperature, portando alla deviazione del percorso dell'utensile durante la fresatura e richiede la ricalibrazione dei parametri della macchina utensile.
• Le materie plastiche (ad es. ABS, PEEK): si ammorbidiscono e si deforma ad alte temperature, aumenta la fragilità a basse temperature ed è soggetto a crack o stratificazione durante la lavorazione.

3. Protezione da imballaggio insufficiente

• Graffi di superficie e contaminazione: se i fogli di metallo non sono rivestiti con carta resistente alla ruggine o lastre di plastica, i graffi durante il trasporto o lo stoccaggio possono ridurre la morbidezza della superficie e richiedere ulteriori processi di lucidatura.
• Assorbimento della polvere: i compositi in fibra di carbonio sono esposti agli ambienti di polvere durante la lavorazione. Le impurità possono essere incorporate all'interno del materiale e influenzare la forza della struttura.

4.Lack di misure anti -ossidazione

• Metalli facilmente ossidabili (ad es. Leghe di magnesio e leghe di rame): se non rivestite con olio ruggine o protezione da azoto, l'ossidazione si intensifica durante la lavorazione e l'usura degli utensili aumenta del 30%-50%.
• Soluzione: utilizzare l'imballaggio a vuoto o essiccante per assorbire l'umidità dall'ambiente ed estendere la durata di conservazione del materiale.

5.Misclassificazione e archiviazione

• Rischio di contaminazione incrociata: miscelazione di materiali duri (ad es. Carburo di tungsteno) conMateriali morbidi(ad esempio polietilene) può causare graffi sulla superficie e richiedere una conservazione separata in diverse aree.
• Danno fisico: un'eccessiva altezza della barra del mucchio può causare flessione gravitazionale e influire sulla stabilità del serraggio durante la lavorazione del tornio.

La tendenza allo sviluppo dei futuri materiali di lavorazione a CNC

1.Accelerare i materiali leggeri della divulgazione.

Lega in lega di alluminio e magnesio:

• Continua a sostituire l'acciaio tradizionale in campi automobilistici, aerospaziali e altri campi ottimizzando componenti come lega di alluminio ad alta resistenza, leghe di magnesio e ottengono una perdita di peso del 30% -50%.
• Il miglioramento dei processi di lavorazione a CNC come il taglio ad alta velocità e la micro lubrificazione ha ulteriormente migliorato la loro efficienza di lavorazione.

Polimero rinforzato in fibra di carbonio (CFRP):

• Si combina con una matrice di metallo per formare una struttura sandwich (come la fibra di carbonio+lega di alluminio) che equilibra la forza e il peso ed è ampiamente utilizzato in aree come droni e auto da corsa.
• La lavorazione del CNC deve risolvere i problemi di decolletage e burr e promuovere lo sviluppo diAccoppiamento multi-assee utensili da taglio speciali.

2.Aumentare la domanda di materiali ingegneristici ad alte prestazioni

• Lega di titanio e superelloy: materiali core utilizzati in condizioni di lavoro estreme come motori aeronautici e turbine a gas.La lavorazione a CNC deve sfondare il collo di bottiglia di alta durezza e bassa conducibilità termica e promuovere l'aggiornamento dello strumento CBN e della tecnologia di raffreddamento.
• Materiali compositi a base di ceramica: per le attrezzature a semiconduttore e i componenti di energia nucleare, i processi di macinazione specializzati e gli utensili da taglio superhard (come i rivestimenti di diamanti) richiedono.

3.L'ascesa di materiali sostenibili e rispettosi dell'ambiente

• Materiali in metallo riciclato: migliorare la proporzione di alluminio, rame e altri trucioli di metallo da riciclare e riutilizzare e ridurre gli sprechi di materie prime attraverso la rete a CNC.
• I materiali biodegradabili: PLA e PHA negli imballaggi di consumo si stanno espandendo. La lavorazione a CNC deve adattarsi al suo basso punto di fusione e alle buone caratteristiche di assorbimento dell'umidità.

Riepilogo

Nel campo della lavorazione a CNC, la selezione e l'applicazione del materiale sono sempre stati i fattori chiave per determinare le prestazioni del prodotto e l'efficienza della lavorazione. Dalle leghe tradizionali in alluminio e leghe di titanio ai compositi in fibra di carbonio emergenti, la lavorazione a CNC ha diversificato la produzione di parti di precisione adattandosi alle proprietà fisiche diMateriali diversi. I materiali metallici dominano le applicazioni industriali a causa della loro alta resistenza e conducibilità termica, mentre i materiali non metallici appaiono in scenari ambientali leggeri ed estremi.

In futuro, con la crescente domanda di lavorazione CNC leggera, sostenibile e intelligente integrerà ulteriormente database di materiali basati sull'IA, processi di accoppiamento multi-asse eproduzione verdeTecnologie per guidare le scoperte in nano-precisione e integrazione cross-materiale del tornio e della lavorazione della lavorazione Mill, rimodellando i confini della produzione in futuro.

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FAQ

1. A cosa si dovrebbe prestare attenzione durante la lavorazione di parti di plastica?

Quando si elaborano parti di plastica, la velocità di taglio e la forza di alimentazione devono essere ridotte per evitare il surriscaldamento e la deformazione.L'aria compressa è raccomandata per il raffreddamento per evitare crack o scolorimento causato da residui liquidi.

2.Come determinare quando sostituire gli strumenti CNC?

Vedi se il colore del chip si scurisce, se la finitura è ruvida, se c'è un rumore.Se lo strumento è gravemente indossato, deve essere sostituito per evitare i trucioli o ridurre la precisione.

3. perché è necessario pulire la superficie del materiale prima della lavorazione a CNC?

Rimuovere le macchie di olio o le impurità dalla superficie del materiale per impedire qualsiasi impatto sull'accuratezza o sui danni allo strumento durante la lavorazione e per garantire una finitura regolare e dimensioni accurate.

4. Cosa fare se le parti in alluminio di lavorazione CNC sono facili da attaccare a un coltello?

Utilizzare strumenti di taglio rivestiti (come la stagno) per accelerare e ridurre le velocità di alimentazione e utilizzare un refrigerante altamente lubrificante per ridurre l'attrito e l'accumulo di calore.

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