Những vật liệu chế tạo dụng cụ cắt gọt phổ biến trong gia công SolidCAM

các dụng cụ cắt gọt CNC này rộng rãi chủng mẫu, mẫu mã, thiết kế và chúng sẽ hoạt động khi được lắp vào những máy phương tiện như máy một thể, máy phay, máy khoan, máy bào,… để thực hiện các chức năng gia công chuyên dụng trong cơ khí như một thể, phay, khoan, doa, bào, taro,… giúp tạo và hoàn thiện những chi tiết, đáp ứng cho việc lắp ráp, chế tạo hoặc tu bổ máy móc, thiết bị.

Trong gia công cơ khí, nguyên liệu làm dụng cụ cắt (dao phay, dao nhân thể, mũi khoan, taro...) đóng vai trò quyết định tới hiệu suất, độ chuẩn xác và tuổi thọ của giai đoạn gia công. Mỗi mẫu vật liệu công cụ sẽ thích hợp có 1 dải vật liệu gia công và điều kiện cắt khác nhau.

Dưới đây là những vật liệu chế tác dụng cụ cắt gọt phổ quát nhất hiện nay:

các công cụ cắt gọt rộng rãi trong SolidCAM
1. Thép gió (HSS – High Speed Steel)
Thép gió là loại thép mang hàm lượng cao carbon và các nguyên tố kim loại vonfram (W), molibden (Mo), crom (Cr) và vanadi (V). Nó mang độ cứng, độ bền mòn và độ bền nhiệt cao, điều này cho phép những dụng cụ cắt gọt khiến việc ở tốc độ cao mà không làm giảm độ cứng của phương tiện. Cũng vì vậy mà thép gió được gọi là “thép cắt nhanh” ở phổ quát quốc gia (ví dụ trong tiếng Anh là high speed steel).

những công cụ cắt gọt được làm cho từ thép gió sở hữu khả năng chịu nhiệt lên tới 500 – 600 oC, với tốc độ cắt lên tới 50 – 60 m/phút.

Đối sở hữu những phương tiện cắt gọt nguyên liệu thông dụng thì thường được chế tác trong khoảng những mác thép gió P6M5 ( 6% vonfram, 5% molipden), P6M3 ( 6% vonfram, 3% molipden), P12 (12% vonfram). Đối với những công cụ cắt gọt dùng cho thép ko gỉ và thép hợp kim sở hữu độ cứng và độ dẻo cao (trong điều kiện cắt gọt mang va đập) thì thường tiêu dùng các mác thép gió P18KM2, P10K5M3, P9K5, P6M5K5, P12M2K8M3, P9M4K8, . .

Đặc điểm:

• Chống mài mòn và chịu nhiệt tốt hơn thép carbon.
• mang độ dai sức cao, dễ mài lại.
• Cắt được ở tốc độ nhàng nhàng.

Ứng dụng:

• chuyên dụng cho những chiếc mũi khoan, dao luôn tiện, taro, dao phay nhỏ.
• phù hợp với máy công suất nhỏ, tốc độ không quá cao.

Ưu điểm:

• tầm giá thấp.
• Dễ chế tạo và dễ hàn lắp.

2. Hợp kim cứng (Carbide )
Đặc điểm:

Đây là loại vật liệu chế tác dụng cụ cắt gọt sở hữu tính cứng hot rất cao, mang thể chịu được nhiệt độ hơn 800 oC và mang thể đạt tốc độ cắt lên tới hàng trăm m/phút. Hợp kim cứng được cấu thành trong khoảng hợp chất của carbon và các kim loại như vonfram, titan, tantan, và chất kết dính là coban. Có 2 chiếc hợp kim cứng được sử dụng phổ quát là:

• Hợp kim Vonfram –Coban (thường được ký hiệu là BK): đội ngũ này được tiêu dùng chế tác các dụng cụ cắt gọt gia công những vật liệu giòn như gang, đồng thau, thép tôi, chất dẻo. Tốc độ cắt mang thể đạt 200 m/phút.
• Hợp kim Titan – Vonfram – Coban (thường được ký hiệu là T K): lực lượng này chuyên dụng cho những công cụ cắt gia công những vật liệu dẻo như thép, đồng đỏ. Tốc độ cắt có thể đạt 350 m/phút.

hiện giờ, người ta cũng dùng dòng hợp kim ba cacbit ( Cacbit Volfram, Cacbit Titan và Cacbit Tantan – ký hiệu là TTK) để chế tạo những công cụ cắt gọt, chiếc này sở hữu độ bền cao hơn lợi TK một,5-2 lần.

Ứng dụng:

• Phay thép, inox, hợp kim nhôm, gang...
• Gia công tốc độ cao và CNC tiên tiến.

Ưu điểm:

• Tuổi thọ cao, ít mài mòn.
• Cho phép cắt ở tốc độ cao, năng suất to.

Nhược điểm:

• Giòn, dễ rạn vỡ lúc va đập mạnh.

Xem thêm:

Gia công 4 trục trong SolidCAM khi nào cần Index, khi nào cần Simultaneous?

Tổng hợp các lợi ích SolidCAM iMachining mang lại

3. Ceramic (Gốm kỹ thuật)
Đặc điểm:

• Gồm oxit nhôm (Al₂O₃), nitride silicon (Si₃N₄): bằng phương pháp nghiền nhỏ rồi ép và thiêu kết. Được sử dụng chủ yếu để chế tạo thành những mảnh cắt giống như hợp kim cứng. Hợp kim khoáng gốm sở hữu điểm mạnh là độ bền nhiệt và độ chống mòn cao hơn hợp kim cứng, nhưng lại mang độ giòn cao và độ bền cơ học rẻ hơn hợp kim cứng.
• khôn xiết cứng và chịu nhiệt lên đến 1000–1200°C.

Ứng dụng:

• Gia công thép tôi, gang cầu, vật liệu cứng khó gia công.
• dùng phổ quát trong nhân tiện tinh, gia công tốc độ rất cao.

Ưu điểm:

• không cần dung dịch khiến mát.
• Tuổi thọ cao hơn carbide lúc gia công nguyên liệu cứng.

4. CBN (Cubic Boron Nitride)
Đặc điểm:

Là cái nguyên liệu đa tinh thể được tạo thành từ Boron Nitride. Nó mang độ bền nhiệt cao hơn so có hợp kim cứng và hợp kim khoáng gốm. Thường được dùng để mạ những mảnh dao hợp kim cứng hay để chế tạo phương tiện hạt mài để mài dao cắt. Vật liệu siêu cứng (CTM) thích hợp cho gia công thép, gang, hợp kim khó gia công.

• Là nguyên liệu cứng thứ hai sau kim cương.
• Chịu nhiệt rất cao (~1400°C), chống mài mòn vượt bậc.

Ứng dụng:

• Gia công tinh thép đã tôi (hardened steel), thép phương tiện, thép gió...
• sử dụng trong một thể tinh, phay biên dạng chi tiết cứng.

Ưu điểm:

• Độ chuẩn xác cao, giữ dao lâu mòn.
• Gia công khô (không cần dung dịch tưới nguội).

5.Kim cương nhân tạo PCD (Polycrystalline Diamond)
Đặc điểm:

kim cương nhân tạo có thể được chế tác ở dạng bột hoặc dạng tinh thể, chúng với các thuộc tính vật lý như vậy như kim cương thuần khiết trong bỗng dưng. Mang hai phương pháp tạo xoàn nhân tạo chính là phương pháp cao áp cao nhiệt HPHT (sử dụng nhiệt độ và áp suất cực cao nhằm tái hiện môi trường giống như môi trường tạo xoàn trong lòng đất), và bí quyết bốc hơi lắng tụ hóa học CVD (sử dụng sự bốc tương đối hóa học của hợp chất khí Carbon dưới tác động của tia nhiệt plasma tạo ra sự phân chia phân tử khí cho tới lúc chỉ còn lại nguyên tử carbon lắng tụ và tăng trưởng trên mầm kim cương sẵn có).

• Là kim cương tổng hợp đa tinh thể.
• Độ cứng cao nhất trong những nguyên liệu phương tiện bây giờ.

Ứng dụng:

Được áp dụng ngày càng phổ thông hơn trong các dụng cụ cắt gọt, chẳng hạn như mũi mài xoàn, đá cắt kim cương, dao cắt xoàn, mảnh dao luôn thể ngoài mũi xoàn,… xoàn nhân tạo mang điểm hay là góc cắt đẹp, cải thiện bề mặt gia công, cũng như tầm giá khá hợp lý. Chúng cũng được sử dụng khiến lớp phủ trên các công cụ cắt gọt như chip tiện, mũi khoan, doa… các dao xoàn nhân tạo cốt yếu sử dụng trong gia công tinh kim loại màu, hợp kim và nguyên liệu phi kim loại.

• Gia công vật liệu phi kim loại: nhôm, đồng, composite, nhựa, gỗ…
• dùng trong lĩnh vực khuôn chiếc, hàng không, điện tử.

Ưu điểm:

• Độ bóng bề mặt rất cao.
• Tuổi thọ dụng cụ khôn xiết trong tương lai.

Nhược điểm:

• không liên quan gia công thép do bị phân hủy ở nhiệt độ cao (>700°C).

6. Xoàn đơn tinh thể (Single Crystal Diamond – SCD)
Đặc điểm:

• Là dạng xoàn bất chợt hoặc nhân tạo đơn tinh thể.
• Độ sắc bén cực cao, dùng trong gia công siêu tinh.

Ứng dụng:

• nhân tiện gương, tiện thể siêu chính xác (trong quang học, điện tử).
• Gia công vật liệu mềm như nhôm siêu thuần khiết, đồng điện phân...

áp dụng khai báo vật liệu cắt gọt trong SolidCAM
điểm hay phá thô tốc độ cao Imachining 2D và Imachining 3D là tự động tính toán chế độ cắt. Người làm chương trình cần phải khai báo đúng những thông số máy, tham số của vật liệu gia công. Thì không những thế cũng cần phải khai báo chuẩn các tham số vật liệu của công cụ cắt để phần mềm có thể tính toán chế độ cắt một cách xác thực nhất lúc đưa vào gia công thực tế.

Việc chọn đúng vật liệu chế tác công cụ cắt là nhân tố cốt lõi giúp:

• Tối ưu năng suất gia công.
• tăng tuổi thọ dao.
• Giảm giá tiền và thời kì thay dao.
• tăng chất lượng bề mặt chi tiết.

Tùy vào cái nguyên liệu gia công, điều kiện làm việc và đề xuất công nghệ, kỹ thuật viên cần chọn lọc cái công cụ phù hợp nhất để đạt hiệu quả tối ưu.