Jusheng

CNC-A usinagem, com sua alta precisão e eficiência, tornou -se a tecnologia principal em aeroespacial, fabricação de automóveis, dispositivos médicos e outros campos. Seja a modelagem rotacional de precisão de peças de metal emusinagem de tornoou formação eficiente de superfícies complexas no processamento da usinagem da usina, a seleção de materiais é sempre o fator -chave que determina o custo de qualidade e processamento dos produtos. Da liga de alumínio ao aço inoxidável e aos compósitos de fibra de carbono, a dureza, a tenacidade e a condutividade térmica de cada material afetam diretamente a vida útil da ferramenta, os parâmetros de corte e até a melhor qualidade da superfície.

Neste artigo, as características e a lógica de seleção dos principais materiais na usinagem CNC serão analisados sistematicamente para fornecer orientação abrangente aos profissionais do design à implementação.

O que é usinagem CNC?

Usinagem CNCé uma tecnologia que realiza usinagem automática de alta precisão através do controle numérico de computador.Seu núcleo está no uso de instruções pré -programadas para controlar o movimento da máquina -ferramenta, tornousinagem, Millusinagem, moagemusinageme outros formulários de usinagem.Ao mover, a ferramenta pode realizar a formação de estruturas complexas de superfície e precisão por ligação do eixo multiaxial na peça de trabalho.

Ousinagemé adequado não apenas para materiais metálicos, como liga de alumínio e aço inoxidável, mas também para materiais não metálicos, como plásticos e compósitos.Seja a produção em massa ou a personalização de pequenos lote, a usinagem CNC pode otimizar os caminhos da ferramenta e os parâmetros de corte e melhorar a eficiência, garantindo a qualidade da superfície e a consistência da dimensão das peças.

Quais são os materiais metálicos mais usados na usinagem CNC?

Na usinagem CNC, a seleção de materiais metálicos determina diretamente a eficiência da usinagem, a precisão e o controle de custos do produto acabado.As classificações e características mais usadas dos materiais metálicos são as seguintes:

1.Liga de alumínio (por exemplo, 6061, 7075)

A liga de alumínio tem as vantagens de peso leve, alta condutividade térmica e excelente desempenho de corte, e se tornou o material preferido para usinagemCNC.Suas características de baixa dureza reduzem o desgaste da ferramenta, tornando -o particularmente adequado paraComponentes aeroespaciaiscomo suportes e caixas, bem como peças de carro leve, como rodas e capuz.Durante o processamento, deve -se prestar atenção à proteção da camada de óxido para evitar arranhões na superfície.

2.Aço inoxidável (por exemplo, 304, 316L)

O aço inoxidável é comumente usado no CNCusinagemPara alta resistência à corrosão, como dispositivos médicos (instrumentos cirúrgicos), equipamentos de processamento de alimentos, etc.Sua alta resistência pode levar a uma tendência a endurecer o trabalho, exigindo uma combinação de parâmetros de alta velocidade (1.000-2.000 rpm) e baixa taxa de alimentação (0,05-0,2 mm/r), além de refrigerante, para reduzir o calor de atrito.

3. Mold Steel (por exemplo, S136, p20)

O aço do mofo é amplamente utilizadomoldagem por injeçãoe fundição de matriz na usinagem CNC devido à sua alta resistência à abrasão e estabilidade de tamanho.O S136 é adequado para requisitos de polimento de espelho alto e o P20 é adequado para a usinagem áspera de estruturas complexas.Deve -se tomar cuidado para o pré -aquecimento durante o processamento, a fim de reduzir o estresse interno e evitar o risco de quebrar.

4. Titanium liga (por exemplo, Ti6al4V)

A liga de titânio tornou -se o material central das lâminas do motor da aeronave e dos implantes ortopédicos devido à sua alta proporção de peso e resistência à alta temperatura.Na micção CNC, são necessárias ferramentas especializadas, como PCD ou ferramentas de moagem revestidas com diamante e parâmetros de corte (velocidade <800rpm, taxa de alimentação <0,1 mm/r) são otimizados para inibir a sufocação da ferramenta.

5. Ligas do copper (por exemplo, C18150)

As ligas de cobre têm condutividade térmica e são ideais para os componentes de RF 5G dissipados de calor de cobre.Durante a usinagem do CNC, a velocidade de corte (200-400m/min) precisa ser controlada para evitar a oxidação do material, e a tecnologia de resfriamento de alta pressão é usada para melhorar a suavidade da superfície.

Ponto técnico:A adaptabilidade de diferentes materiais metálicos na usinagem CNC depende da correspondência de propriedades físicas e parâmetros tecnológicos.Por exemplo,ligas de alumínioProcure um corte eficiente, enquanto as ligas de titânio exigem um equilíbrio entre precisão e vida útil da ferramenta.Ao usar bancos de dados de materiais e sistemas de seleção inteligente, como o módulo de recomendação de IA desenvolvido pela empresa JS, as soluções de processamento mais ideais podem ser correspondidas rapidamente.

Quais são as classificações básicas para a usinagem CNC comum de materiais não metálicos?

Na usinagem CNC, a classificação de materiais não metálicos é baseada principalmente em sua composição química e propriedades físicas.A classificação básica e as características dos materiais não metálicos comuns são os seguintes:

1.Plastics de engenharia

• ABS:Boa resistência, processamento conveniente, adequado para casca eletrônica, peças automáticas e assim por diante.A taxa de resfriamento precisa ser controlada durante o processamento para evitar deformação.
• PC (policarbonato):Alta transmitância (mais de 90%), usada em escudos transparentes e lentes ópticas para evitar rachaduras no estresse devido a altas temperaturas.
• Espiar:Resistência a alta temperatura (acima de 250 ° C) eboa biocompatibilidadeComum aos implantes médicos, bem como a necessidade de controlar a deformação da absorção de umidade durante o processamento.

2. Materiais compostos

• Nylon reforçado com fibra de vidro:Hard e leve, usado em molduras de drones e estruturas de carro para evitar as camadas causadas pelo contato direto entre cortadores e fibras.
• Epóxi de fibra de carbono:Excelente proporção de força / peso, adequada para componentes aeroespaciais, requer ferramentas revestidas com diamante para reduzir o desgaste durante o processamento.

3.Materiais de cerâmica

• Cerâmica de Alumina:Boa isolamento e alta dureza para substratos eletrônicos e almofadas resistentes à abrasão. Precisão do nível do micrômetro necessário para moer através das rodas de moagem de diamante.
• Cerâmica de nitreto de silício:Utilizado para lâminas de turbinas a gás, alta resistência à temperatura, alta resistência ao choque térmico, o processamento precisa adotar a tecnologia de corte de assistência ultrassônica.

4.Borracha e elastômeros

• Silicone:Alta elasticidade, antienvelhecimento, usada para cateteres médicos e de vedação.A baixa velocidade (<500rpm) é necessária durante o processamento para evitar rasgamento de material.
• PU (poliuretano):Resistente à abrasão e lágrimas, usadas em tapetes de piso do carro e componentes de amortecimento industrial para evitar a deformação do material causada por alta temperatura.

Ponto técnico:O processamento de materiais não metálicos precisa ajustar os parâmetros do processo de acordo com as características do material.Os plásticos de engenharia, por exemplo, precisam controlar o calor do corte para evitar a deformação, enquanto os materiais compostos precisam otimizar os caminhos da ferramenta para evitar camadas.Usando JS'sBanco de dados de materiale ferramentas de simulação de processo, o melhor esquema de processamento pode ser correspondido rapidamente.

Como escolher ferramentas de corte CNC e parâmetros de usinagem com base na dureza do material?

1.Classificação da dureza e características de processamento dos materiais

De acordo com a dureza material (dureza do HRC Rockwell), existem três tipos de objetos de processamento. A dureza diferente tem efeitos diferentes no desgaste da ferramenta, força de corte e precisão da usinagem:

Faixa de dureza (HRC)	Materiais típicos	Dificuldades de processamento	Estratégia de resposta de tecnologia JS
Baixa dureza (HRC <30)	Liga de alumínio, liga de cobre, plástico.	Acumulação de corte de calor e oxidação da superfície.	Otimize o processo de refrigerante+de alta velocidade.
Dureza moderada (HRC 30-50)	Aço inoxidável, aço temperado e temperado.	Cutlass e endurecimento da peça de trabalho.	Ferramentas revestidas + estadiamento.
Alta dureza (HRC> 50)	Aço endurecido, ferro fundido, liga dura.	As ferramentas se desgastam rapidamente e a força de corte aumenta rapidamente.	Ferramenta de corte CBN+design especializado em acessórios.

2.Material da ferramenta e tabela de combinação de parâmetros de processamento

Com base no resumo da prática de longo prazo da JS Company, as seguintes soluções são recomendadas em conjunto com cenários de torno de usinagem:

Grau de dureza	Material de ferramenta recomendado	Velocidade de corte (m/min)	Taxa de alimentação (mm/r)	Profundidade de corte (mm)	Os destaques da tecnologia JS
Baixa dureza	Liga dura revestida (tialn)	200-400	0,2-0,5	1-3	Controle de ligação com vários eixos com rugosidade da superfície ≤0,8μm.
Dureza média	Alla de granulação fina (YG8)	80-150	0,1-0.3	0,5-2	Tecnologia de compensação de deformação térmica com precisão ± 0,01 mm.
Alta dureza	Ferramentas de corte da CBN (nitreto de boro cúbico)	50-120	0,05-0.2	0.1-0.8	Luminárias especializadas podem reduzir a vibração e prolongar a vida útil do serviço três vezes.

3.Vantagens técnicas e validações práticas de JS

Personalização de ferramentas:

• Forneça ferramentas de corte nano revestidas (como Tialn, DLC) com até mais de 50% de resistência ao desgaste.
• Apoie os clientes para personalizar a geometria especialFerramentas de corte(como lâminas em espiral, lâminas onduladas, etc.).

Otimização inteligente dos parâmetros do processo:

• Evite automaticamente o risco de interferência da ferramenta usando o software CAM para simular o processo de corte.
• A usinagem do controle de ração adaptativa é adotada para melhorar a eficiência em 20%.

Suporte ao banco de dados de materiais:

• Existem mais de 50 bibliotecas de parâmetros de processamento de materiais (incluindo metais, plásticos e compósitos).
• Atualizações em tempo real sobre materiais líderes do setor, como plásticos de alto desempenho, como PEKK e PEI.

Sistema de garantia de qualidade:

• CMM Inspeção completa com tolerância de tamanho de ± 0,005 mm.
• Forneça relatório de verificação de parâmetros de corte para reduzir o teste do cliente e o custo de erro.

4.Dicas e advertências operacionais

• Verificação de corte: mesmo que os parâmetros correspondam, os recortes de 200 mm x 200 mm ainda precisam ser processados para testarqualidade da superfície.
• Monitoramento da vida da ferramenta: sistema de monitoramento de força de corte (limite de alarme do sistema JS ajustável) para alarme de desgaste da ferramenta.
• Controle ambiental: No processo de processamento de materiais de alta dureza, a temperatura do workshop (± 2 ℃) é estável para evitar a expansão quente e o encolhimento a frio que afetam a precisão.

Como resolver o problema de desgaste da ferramenta dos materiais de liga de titânio na usinagem CNC?

1.As principais causas do desgaste da ferramenta de liga de titânio

• Trentidade e tendência de endurecimento do trabalho: ligas de titânio (como Ti-6Al-4V) são propensas a trabalhar em endurecimento durante o corte, resultando em bordas rápidas da ferramenta de desgaste e rasgo.
• Condutividade de baixa térmica: o calor está concentrado no ponto de contato da ferramenta, que exacerba o amolecimento de alta temperatura e o desgaste químico.
• Alta atividade química: a liga de titânio é propensa a reações químicas com materiais de ferramentas, resultando em desgaste adesivo (fenômeno da adesão).

2.Soluções direcionadas e abordagens de implementação

Combinando os pontos técnicos de diferentes estágios de usinagem, a estratégia de otimização da liga JS Titaniumferramenta de usinagemO desgaste é introduzido abaixo:

Causas de desgaste	Solução	Método de implementação	Avaliação de efeitos
Trabalho endurecendo	Use materiais de ferramentas de super -hard.	Utilizam -se ferramentas cúbicas de nitreto de boro (CBN) ou de diamante com dureza ≥ 40gPa.	A vida útil da faca é 2-3 vezes mais.
Baixa condutividade térmica	Otimização do processo de refrigeração.	Micro -lubrificação de alta pressão + interna (MQL) + ferramentas de corte resfriadas internamente com pressão do líquido de arrefecimento ≥ 10MPa.	Reduza a temperatura de corte em -50%.
Desgaste de ligação química	Tecnologia de revestimento.	Espessura do revestimento composto de Tialn/Ticn de 2-5 μm e coeficiente de atrito <0,3.	A rugosidade da superfície ≤ 0,8μm diminuiu a viscosidade da faca.
Parâmetros de corte irracionais	Otimização.	Reduza a velocidade do eixo (200-400rpm), reduza a velocidade de alimentação (0,05-0,15 mm/r) e aumente a profundidade de corte axial (0,5-2mm).	Reduza as flutuações da força de corte e melhore a estabilidade do processamento.
A ferramenta insuficiente de design geométrico	A melhoria da forma da lâmina aprimorada e a ranhura de remoção de chip.	Os ângulos de ranhura em espiral (30-45 °) foram otimizados usando ângulos de ancinho grandes (15-20 °) e ângulo de inclinação da lâmina negativa (-10-15 °).	A descarga lisa de chip reduz o risco de corte secundário.

3.Comparação de casos práticos de aplicação

O JS otimiza os parâmetros da ferramenta e do processo, e o efeito típico de usinagem da liga de titânio é o seguinte:

Indicador	Antes da otimização	JS otimizado	Faixa de melhoria
Vida da ferramenta (número de peças)	50-80 peças	150-200 peças	↑ 180%-250%
A rugosidade da superfície (RA)	1.6-3.2μm	≤ 0,8μm	∞ 50%-75%
Eficiência de processamento (peças/hora)	10-15 peças	25-30 peças	↑ 60%-100%
Força de corte (n)	2.000-2.500	1.200-1.600	∞ 30%-40%

4.Precauções e sugestões de manutenção

• Inspecione periodicamente o desgaste da ferramenta: as alterações na mudança do raio da lâmina da lâmina quando o limiar ≥ 50μm) foram monitoradas usando um perfilômetro óptico.
• Evite o risco de quebra de ferramentas: ao processarpeças de paredes finasPara reduzir a velocidade da alimentação, estratégia de corte em camadas.
• Controle ambiental: A temperatura do workshop deve ser estável a 20 ± 2 ° C e umidade ≤ 50% para evitar a deformação da absorção de umidade dos materiais.

Quais são os efeitos das condições de armazenamento para diferentes materiais na usinagem do CNC?

1. Controle de umidade impropiante

• Metais (como ligas de alumínio e ligas de magnésio): alta umidade pode facilmente levar à oxidação ou corrosão da superfície do material, causando rebarbas ou aumentandorugosidade da superfíciedurante o processamento.Por exemplo, se a camada de óxido de liga de alumínio engrossar em um ambiente úmido, é necessária uma profundidade de corte ou substituição de ferramenta adicional.
• PLÁSTICOS DE ENGENHARIA (por exemplo, nylon, PC): Após a absorção de umidade, o material se expande e a estabilidade das dimensões diminui, o que pode levar à deformação ou desvio do tamanho das peças processadas.

2.Effeitos de flutuações de temperatura

• Expansão térmica e encolhimento de materiais sensíveis (como ligas de titânio e ligas invar): as alterações de temperatura podem levar a mudanças no tamanho do material, o que pode afetar a precisão da usinagem.A liga de titânio, por exemplo, expande em altas temperaturas, levando ao desvio do caminho da ferramenta durante a moagem e exigindo a recalibração dos parâmetros da máquina -ferramenta.
• Os plásticos (por exemplo, ABS, Peek): suavizam e se deformam em altas temperaturas, aumenta a fragilidade em baixas temperaturas e é propenso a rachaduras ou camadas durante o processamento.

3. Proteção de embalagem insuficiente

• Arranhões e contaminação da superfície: se as folhas de metal não forem revestidas com papel resistente à ferrugem ou folhas de plástico, arranhões durante o transporte ou armazenamento podem reduzir a suavidade da superfície e exigir processos adicionais de polimento.
• Absorção de poeira: Os compósitos de fibra de carbono são expostos a ambientes de poeira durante o processamento. As impurezas podem ficar incorporadas dentro do material e afetar a força da estrutura.

4.lack de medidas anti -oxidação

• Metais facilmente oxidáveis (por exemplo, ligas de magnésio e ligas de cobre): se não forem revestidas com proteção de óleo de ferrugem ou nitrogênio, a oxidação se intensifica durante o processamento e o desgaste da ferramenta aumenta em 30%a 50%.
• Solução: Use embalagem de vácuo ou dessecante para absorver a umidade do meio ambiente e prolongar o prazo de validade do material.

5.Mistlatsification and Storage

• Risco de contaminação cruzada: misturando materiais difíceis (por exemplo, carboneto de tungstênio) comMateriais macios(por exemplo, polietileno) pode causar arranhões na superfície e requer armazenamento separado em diferentes áreas.
• Danos físicos: a altura excessiva da barra da pilha pode causar flexão gravitacional e afetar a estabilidade do aperto durante a usinagem do torno.

A tendência de desenvolvimento de futuros materiais de usinagem CNC

1.Acelere os materiais leves da popularização.

Liga de alumínio e liga de magnésio:

• Continue a substituir o aço tradicional em campos automotivos, aeroespaciais e outros, otimizando componentes como liga de alumínio de alta resistência, ligas de magnésio e atingindo 30% a 50% de perda de peso.
• A melhoria dos processos de usinagem CNC, como corte de alta velocidade e micro lubrificação, melhorou ainda mais sua eficiência de usinagem.

Polímero reforçado com fibra de carbono (CFRPS):

• Combina com uma matriz de metal para formar uma estrutura de sanduíche (como fibra de carbono+liga de alumínio) que equilibra força e peso e é amplamente utilizado em áreas como drones e carros de corrida.
• A usinagem do CNC precisa resolver os problemas de decoletas e rebarbas e promover o desenvolvimento deAcoplamento com vários eixose ferramentas de corte especiais.

2.Suporte na demanda por materiais de engenharia de alto desempenho

• Liga de titânio e super -calotas: materiais centrais usados em condições de trabalho extremas, como motores de aviação e turbinas a gás.A usinagem CNC precisa romper o gargalo de alta dureza e baixa condutividade térmica e promover a atualização da ferramenta CBN e da tecnologia de refrigeração.
• Materiais compostos à base de cerâmica: para equipamentos de semicondutores e componentes de energia nuclear, processos de moagem especializados e ferramentas de corte de super -hard (como revestimentos de diamante) precisam ser desenvolvidos.

3.A ascensão de materiais sustentáveis e ecológicos

• Materiais de metal reciclado: melhore a proporção de alumínio, cobre e outras aparas de metal a serem recicladas e reutilizadas e reduza o desperdício de matérias -primas através da rede CNC.
• Os materiais biodegradáveis: PLA e PHA na embalagem do consumidor estão se expandindo. A usinagem do CNC precisa se adaptar ao seu baixo ponto de fusão e às boas características de absorção de umidade.

Resumo

No campo da usinagem CNC, a seleção e a aplicação de materiais sempre foram os principais fatores para determinar o desempenho do produto e a eficiência da usinagem. Das ligas de alumínio tradicionais e ligas de titânio a compósitos emergentes de fibra de carbono, a usinagem CNC diversificou a fabricação de peças de precisão, adaptando -se às propriedades físicas dediferentes materiais. Os materiais metálicos dominam as aplicações industriais devido à sua alta resistência e condutividade térmica, enquanto os materiais não metálicos aparecem em cenários ambientais leves e extremos.

No futuro, com a crescente demanda por usinagem leve, sustentável e inteligente da CNC integrará ainda mais os bancos de dados de materiais acionados pela IA, processos de acoplamento com vários eixos efabricação verdeTecnologias para impulsionar os avanços na integração de nanoprecisão e material cruzado da usinagem do torno e usinagem Mill, reformulando os limites da fabricação no futuro.

Isenção de responsabilidade

O conteúdo desta página é apenas para fins informativos.Série JSNão há representações ou garantias, expressas ou implícitas, quanto à precisão, integridade ou validade das informações. Não se deve inferir que um fornecedor ou fabricante de terceiros fornecerá parâmetros de desempenho, tolerâncias geométricas, características específicas do projeto, qualidade e tipo de material ou mão de obra através da rede Longsheng. É responsabilidade do compradorRequer cotação de peçasIdentifique requisitos específicos para essas seções.Entre em contato conosco para obter mais informações.

Equipe JS

JS é uma empresa líder do setorConcentre -se em soluções de fabricação personalizadas. Temos mais de 20 anos de experiência com mais de 5.000 clientes e nos concentramos em alta precisãoUsinagem CNC, Assim,Fabricação de chapa metal, Assim,Impressão 3D, Assim,Moldagem por injeção, Assim,Carimbo de metal,e outros serviços de fabricação única.

Nossa fábrica está equipada com mais de 100 centros de usinagem de 5 eixos de última geração, certificados ISO 9001: 2015. Fornecemos soluções de fabricação rápidas, eficientes e de alta qualidade para os clientes em mais de 150 países em todo o mundo. Seja a produção de pequeno volume ou a personalização em larga escala, podemos atender às suas necessidades com a entrega mais rápida em 24 horas. escolherJS TechnologyIsso significa eficiência de seleção, qualidade e profissionalismo.
Para saber mais, visite nosso site:www.cncprotolabs.com

Perguntas frequentes

1. O que deve receber atenção ao processar peças plásticas?

Ao processar peças plásticas, a velocidade de corte e a força de alimentação devem ser reduzidas para evitar superaquecimento e deformação.O ar comprimido é recomendado para o resfriamento para evitar rachaduras ou descoloração causada por resíduos líquidos.

2.Como determinar quando substituir as ferramentas CNC?

Veja se a cor do chip escurece, se o acabamento for áspero, se houver um ruído.Se a ferramenta estiver mal usada, ela precisará ser substituída para evitar chipsings ou reduzir a precisão.

3. Por que é necessário limpar a superfície do material antes da usinagem do CNC?

Remova manchas de óleo ou impurezas da superfície do material para evitar qualquer impacto na precisão ou dano à ferramenta durante o processamento e garantir o acabamento suave e as dimensões precisas.

4. O que fazer se as peças de alumínio CNC usinagem forem fáceis de grudar em uma faca?

Use ferramentas de corte revestidas (como estanho) para acelerar e reduzir as taxas de alimentação e usar um líquido de arrefecimento altamente lubrificante para reduzir o atrito e o acúmulo de calor.

Recursos

Torno de metal

Roteador CNC

Máquina -ferramenta