Ein Schneidwerkzeug ist ein Werkzeug, das auf einer Drehmaschine (Holz/Hand/CNC) montiert wird und zum Herstellen von gedrehten Teilen dient. Sie bewegen sich entlang der Achse der Drehmaschine und ihre Bahn bestimmt die endgültige Form des bearbeiteten Gegenstandes. Es gibt mehrere Drehmaschinen, die nicht CNC sind, und jeder Typ hat einzigartige Merkmale und Konstruktionen, die die von der Drehmaschine unterstützten Schneidoperationen und Feldanwendungen bestimmen. Daher erfordert die Auswahl des richtigen Schneidwerkzeugs ein gründliches Verständnis des Werkzeugs. Ein Drehmeißel kann aus austenitischen Legierungen bunter Metalle, Legierungen aus leichten feuerfesten Materialien usw. bestehen. Denken Sie daran, dass die Herstellung eines Teils sowohl bei angemessen hohen Schneidgeschwindigkeiten, mäßigen Schneidgeschwindigkeiten als auch bei niedrigen Schneidgeschwindigkeiten erfolgen sollte. In diesem Artikel werden Drehmeißel, Schneidwerkzeuge sowie ihre Konstruktion, Eigenschaften und Anwendungen vorgestellt. Lassen Sie uns zur Sache kommen.
Vier Kategorien von Drehwerkzeugen
Viele Arten von Schneidwerkzeugen, die auf Drehmaschinen oder CNC-Drehmaschinen verwendet werden, können in vier Hauptkategorien unterteilt werden: Material, Aktion, Konstruktion und Vorschubrichtung. Unten sind verschiedene Drehwerkzeuge aufgeführt, die zu den jeweiligen Kategorien gehören.
Klasse 1: Drehwerkzeuge auf Basis von Materialien
Viele Materialien eignen sich zur Herstellung von Werkzeugen, die auf Drehmaschinen verwendet werden, wobei jedes Material einzigartige Eigenschaften hat. Daher hat jedes Schneidwerkzeug Eigenschaften, die auf den mechanischen Eigenschaften des Materials basieren. Im Folgenden werden typische Drehmaschinen-Schneidwerkzeuge je nach verwendetem Material vorgestellt.
Werkzeug: Schnellarbeitsstahl (HSS)
Schnellarbeitsstahl enthält Elemente wie Wolfram, Kohlenstoff, Vanadium und Chrom. Schneidwerkzeuge aus diesem Material sind bekannt für ihre extreme Härte, Langlebigkeit und Verschleiß-/Hitzebeständigkeit. Darüber hinaus haben sie hohe Geschwindigkeiten, die für die Grob- und Halbfinishbearbeitung geeignet sind.
Werkzeuge aus Hartmetall:
- Carbid
- Drehwerkzeuge aus gesintertem Hartmetall sind hart und spröde. Daher sind sie mit fast allen Materialien kompatibel. Sie sind jedoch teuer, was ihre Verwendung in der Teileproduktion einschränkt.
Diamantwerkzeuge:
- Diamant
- Diamant-Drehwerkzeuge sind extrem hart. Daher eignen sie sich zur Bearbeitung aller Materialien. Sie sind jedoch, ähnlich wie Hartmetallwerkzeuge, teuer, was ihre industrielle Anwendung einschränkt.
Werkzeuge aus regulärem Borazid:
- Kubisches Borazid
- Das nächsthärteste ist kubisches Bornitrid. Sie sind langlebig, verschleißfest und eignen sich für Grob- und Unterbrechungsbearbeitung, insbesondere bei der Bearbeitung von Gusseisen.
Klasse 2: Drehwerkzeuge abhängig von der Operation
Drehwerkzeuge werden auch nach der Bearbeitungsoperation klassifiziert. Im Folgenden werden die typischen Werkzeuge vorgestellt, die bei jeder Drehoperation verwendet werden.
-Drehwerkzeug: Drehwerkzeuge dienen zum Entfernen von Material entlang des zu bearbeitenden Gegenstands. Dies führt zu einer Reduzierung des Durchmessers des zu bearbeitenden Gegenstands. Es gibt zwei Arten:
– Grobdrehwerkzeuge: Grobdrehwerkzeuge sind Werkzeuge zum Entfernen großer Mengen an Material von einem Werkstück auf einmal. Daher werden sie oft zum Erzeugen schlanker Formen oder zur Vorbereitung von Oberflächen für spätere Endbearbeitungsoperationen verwendet.
– Fertigdrehwerkzeuge: Fertigdrehwerkzeuge dienen zum Entfernen kleiner Mengen Material vom Werkstück, um eine glatte fertige Oberfläche zu erzielen.
-Fasenwerkzeug: Diese Drehwerkzeuge eignen sich zum Fasen, also zum Erzeugen von abgeschrägten Kanten. Drehwerkzeuge eignen sich auch zum Fasen. Sie müssen jedoch in einem geeigneten Winkel zum bearbeiteten Gegenstand positioniert sein. Darüber hinaus werden sie veraltet, wenn der Neigungswinkel groß ist.
-Gewindeschneidwerkzeug: Gewindeschneidwerkzeuge sind nützlich zum Erstellen von spiralförmigen Gewindemustern auf zylindrischen Teilen. Normalerweise hängt der Winkel ihrer Ecken von dem erwarteten Gewindewinkel ab. Darüber hinaus beeinflusst der Querschnitt des Werkzeugs die Teilung.
-Flächenwerkzeug: Fertigstellungswerkzeuge verwenden seitliche Schneidkanten, um dünne Materialschichten zu entfernen und eine glatte Oberfläche zu erzielen.
-Werkzeugformungsmethoden: Das Formwerkzeug kombiniert Dreh- und Rillwerkzeuge, um komplexe Formen in einem Durchgang zu erstellen. Obwohl Drehwerkzeuge dieselbe Arbeit leisten können, sind Formwerkzeuge ideal, da sie die Genauigkeit erhöhen und die Zykluszeit verkürzen.
-Nutwerkzeug: Diese Werkzeuge dienen zum Drehen von Nuten in Elementen mit zylindrischen Oberflächen. Es gibt verschiedene Formen von Nuten, abhängig von der Form der Drehmaschine. Üblich sind Drehmeißel in V-Form und quadratischer Form. Es gibt auch manuelle Drehmeißel.
-Langweilige Bar; langweiliges Werkzeug: Ein Reibahle ist ein Schneidwerkzeug, das sich durch einen Reibkopf mit einem Schneidwerkzeug am Ende auszeichnet. Daher wird es zum Zerspanen und Vergrößern des Durchmessers von Löchern verwendet.
-Rändelwerkzeug: Rändelwerkzeuge haben zwei oder mehr Metallwalzen mit einem geprägten Muster. Sie werden oft verwendet, um Vertiefungen in bearbeiteten Objekten zu erzeugen, um deren Haftung zu erhöhen.
Klasse 3: Strukturelle Schneidwerkzeuge für Drehmaschinen
Je nach ihrer Struktur werden Drehwerkzeuge hauptsächlich in drei Typen unterteilt. Diese sind:
- Einzelschneidwerkzeuge
Sie bestehen aus einem einzigen Stück Material und haben eine bestimmte Form, Größe und Geometrie. Daher sind sie die am häufigsten verwendeten Drehwerkzeuge aufgrund ihrer Geschwindigkeit und Haltbarkeit.
- Werkzeuge zum Schneiden von Schweißdrehmaschinen
Werkzeug für die Schweißdrehmaschine: Die Köpfe und Schäfte dieser Werkzeuge sind aus verschiedenen Materialien gefertigt und werden durch Schweißen miteinander verbunden. Die Seiten sind normalerweise aus einem Material wie Hartmetall gefertigt, das für seine Festigkeit und Haltbarkeit bekannt ist, während der Körper aus verschiedenen Metallen bestehen kann. Aufgrund der Materialunterschiede bieten sie eine geringere Schneidkraft als monolithische Werkzeuge.
- Werkzeuge zur Befestigung der Drehmaschine
Die Materialzusammensetzung dieser Schneidwerkzeuge ähnelt den Schweißwerkzeugen. Anstelle eines Schweißwerkzeugs entsteht jedoch ein gespanntes Drehwerkzeug, indem ein Plättchen (also das Schneidwerkzeug) auf dem Lenkrad platziert wird. Im Allgemeinen sind Spanndrehwerkzeuge flexibel und austauschbar. Daher hängen ihre Eigenschaften wie Festigkeit und Haltbarkeit von der Art des Plättchens ab.
Klasse 4: Drehwerkzeuge klassifiziert nach Vorschubrichtung
Je nach Vorschubrichtung werden Drehwerkzeuge hauptsächlich in drei Typen unterteilt. Diese sind:
Werkzeug basierend auf der Vorschubrichtung
Rechtsdrehende Drehwerkzeuge entfernen Material, indem sie sich von rechts nach links bewegen. Sie haben eine Struktur, die der menschlichen Hand ähnelt. Dies liegt daran, dass der rechte Daumen die Vorschubrichtung anzeigt und die Haupt-Schneidkante sich auf der linken Seite des Werkzeugs befindet.
Schneidwerkzeuge für Linksdrehmaschinen
Diese Werkzeuge entfernen Material während der Bewegung von links nach rechts. Entsprechend der Konstruktion der menschlichen Hand zeigt der linke Daumen die Vorschubrichtung an und die Haupt-Schneidkante befindet sich auf der rechten Seite des Werkzeugs.
Schneidwerkzeug für Runddrehmaschinen
Diese Werkzeuge können sich von links nach rechts oder von rechts nach links bewegen, da sie keine Drehwinkel und Räder haben. Sie eignen sich für Bearbeitungen, bei denen eine glatte Oberfläche erforderlich ist.
Achtung: Es gibt andere Drehwerkzeuge für verschiedene Anwendungen. Sie sollten mit einem professionellen CNC-Mechaniker sprechen.
Wie wählt man das richtige Drehwerkzeug aus?
Wir alle wissen, dass gute Arbeit die richtigen Werkzeuge erfordert. Die Auswahl des richtigen Drehwerkzeugs ist sehr wichtig, um genaue Ergebnisse auf dem bearbeiteten Objekt zu erzielen. Hier ist eine Liste von Methoden zur Auswahl des richtigen Drehwerkzeugs:
- Beschichtung von Drehwerkzeugen
Beschichtungen sind Materialien, die auf die Außenseite von Schneidwerkzeugen aufgetragen werden, um ihre mechanischen Eigenschaften und Ästhetik zu verbessern. Sie sind auch wichtig, weil beschichtete Drehwerkzeuge langlebiger sind als unbeschichtete Werkzeuge. Wie zu erwarten, gibt es viele Beschichtungen, einschließlich Titan-Nitrid (TiN), Titan-Karbid (TiC) und Aluminiumoxid, von denen jede ihre eigenen Eigenschaften hat.
- Arbeitsmaterial
Die mechanischen Eigenschaften des zu bearbeitenden Gegenstandes spielen eine enorme Rolle bei der Auswahl des richtigen Schneidwerkzeugs für die Drehmaschine. Der grundlegendste Auswahlprozess hängt von der Härte ab, da harte Materialien nur mit harten oder unbeschichteten Werkzeugen gedreht werden können. Dies verhindert das Abplatzen des Werkzeugs während der Bearbeitung. Zum Beispiel sind Diamantwerkzeuge und solche aus Bornitrid bekannt für ihre Festigkeit und Nützlichkeit bei der Bearbeitung harter Materialien.
- Erforderliche Art der Drehoperation
Jede Drehoperation erfordert einen bestimmten Satz von Fähigkeiten und Werkzeugen. Stellen Sie daher sicher, dass Sie das richtige Werkzeug für die Operation auswählen. Drehwerkzeuge zum Beispiel dienen zum Entfernen von Material entlang des zu bearbeitenden Gegenstandes. Sie sind jedoch nicht für Formungsoperationen geeignet. Eine weitere Frage ist die Schnittrichtung.
- Erforderliche Form des Teils
Bei der Auswahl des Werkzeugs sollten auch die Form des Werkzeugs und des Teils berücksichtigt werden. Zum Beispiel können wir bei Drehvorgängen rechteckige Drehwerkzeuge verwenden, wenn wir dem Material eine kubische Form geben wollen.
- Drehwerkzeug-Set
Obwohl die Funktionen und Anwendungen von Drehmaschinen unterschiedliche Konstruktionen haben, haben alle einige gemeinsame Teile. Im Folgenden sind die Teile aufgeführt, die für jede Drehmaschine gemeinsam sind.
Teile von Drehwerkzeugen:
- Trocken– Dieser Teil ist an der Drehmaschine befestigt. Es ist der dickste Teil des Werkzeugs und hat normalerweise einen rechteckigen Querschnitt
- Gesicht– Dies ist der Teil des Drehwerkzeugs, auf dem die Späne während des Drehvorgangs abfließen
- Flügel - ist der Teil, der dem zu bearbeitenden Objekt entgegenwirkt und interagiert. Es kann größer oder kleiner sein und bildet die Schneidkante mit der Seite des Schneidwerkzeugs.
- Pionierhaft innovativ - dieser Teil ist verantwortlich für die Schneidaktion des Werkzeugs. Die Schneidkante hängt vom Werkzeug ab. Zum Beispiel wird ein Einpunktwerkzeug zwei Schneidkanten haben und kann zwei Oberflächen zum Schneiden verwenden.
- Messerklinge - Dies ist der Haupt- und Nebenschnitt der Schneidkanten. Seine Krümmung verleiht Festigkeit, Haltbarkeit und die Möglichkeit, glattere Schnitte auszuführen.
- Seitenfrontwinkel - Er wird von der Oberfläche des Werkzeugs und der Linie senkrecht zum Körper gebildet. Er bestimmt die Richtung des Späneflusses.
- Seitenentlastungswinkel - Von vorne betrachtet ist der Seitenentlastungswinkel der Winkel, der durch den Hauptstamm mit der Grifffläche senkrecht zur Basis des Schneidwerkzeugs gebildet wird. Er verhindert, dass sich der Hauptstamm am zu bearbeitenden Gegenstand reibt.
- Endentlastungswinkel - Von der Seite betrachtet, ist dies der Winkel, der durch die Vorderkante des Schafts mit der Normalen zur Basis des Werkzeugs gebildet wird. Er verhindert, dass sich die kleinere Seite am zu bearbeitenden Gegenstand reibt.
- Angriffswinkel des Rückens - Dies ist der Winkel zwischen der Stirnfläche und einer Ebene parallel zur Basis. Ein großer Angriffswinkel erhöht die Schärfe, verringert jedoch die Festigkeit und umgekehrt.
- Endschneidenkantenwinkel - Dies ist der Winkel, den die Endschneide mit einer Linie bildet, die senkrecht zum Werkzeugkörper und tangential zur Spitze steht. Er verhindert, dass das Werkzeug die bearbeitete Oberfläche des Objekts berührt.
- Schneidkanten-Seitenwinkel - der Winkel, den die Seitenkante des Schneidwerkzeugs mit einer Linie parallel zum Werkzeugkörper bildet. Daher spielt es eine wichtige Rolle bei der Schneidkraft und der Dicke der Späne während des Drehvorgangs.
Schneidwerkzeugoperationen - Operationen an Drehwerkzeugen
Verfügbare Operationen des Schneidwerkzeugs für die Drehmaschine - die Drehmaschine kann verschiedene Maschinenoperationen durchführen. Unten sind die häufigsten Operationen des Schneidwerkzeugs aufgeführt, die am zu bearbeitenden Objekt durchgeführt werden können.
Drehen
Es ist die am häufigsten durchgeführte Operation eines Schneidwerkzeugs in der spanenden Bearbeitung. Sie besteht darin, einen zylindrischen Teil mit präziser Geometrie zu erstellen, indem überschüssiges Material vom zu bearbeitenden Gegenstand entfernt wird. Im Allgemeinen kann diese Operation automatisiert werden, wie beim CNC-Drehen, oder manuell, wie bei anderen Drehoperationen.
Die Planoperation
Diese Schneidoperation besteht darin, die Länge des zu bearbeitenden Gegenstandes zu reduzieren, um die gewünschten Teile zu formen. Es besteht darin, ein Schneidwerkzeug zu verwenden, um einen Teil senkrecht abzuschneiden.
Die Fasenoperation
Es handelt sich um die Erzeugung einer schrägen Oberfläche an der zylindrischen Kante eines Objekts. Es wird zur Reduzierung von Schäden an scharfen Kanten verwendet.
Die Rändeloperation
Fräsen besteht darin, zwei oder mehr rotierende Metallräder zu verwenden, um geprägte Muster auf einem zylindrischen Objekt zu erzeugen. Daher wird es zur Verbesserung der Griffigkeit des Produkts verwendet.
Fazit
Drehmeißel sind Schlüsselwerkzeuge in der CNC-Bearbeitung. Sie kommen in verschiedenen Typen vor, was ihre Funktion und Leistung bestimmt. Daher ist die Auswahl des richtigen Werkzeugs für eine erfolgreiche Bearbeitungsoperation wichtig. Unter schwierigen Bearbeitungsbedingungen oder bei der Verwendung von Schnellarbeitsstahl ist es wichtig, das beste Drehmesser und Schneidwerkzeuge zu haben. Die besten Werkzeuge helfen bei der Bearbeitung von Kupferlegierungen, legiertem Stahl oder der Bearbeitung von Manganstahl. Daher ist bei großen Schnittquerschnitten oder mittleren Spänequerschnitten die Auswahl des richtigen Werkzeugs so wichtig.