כלי חיתוך מחרטה משפיעים על ייצור חלקים מסובבים עם א מכונת מחרטה ועיצוב חומרים לצורה הרצויה, מה שהופך אותם להיבט מכריע של עיבוד CNC. כדי למקסם את היתרונות של כלים אלה, חיוני להבין את הסוגים השונים של כלי מחרטה הדרושים לביצוע פעולות שונות. מאמר זה מספק מדריך למגוון המגוון של כלי מחרטה המשמשים בחריטת CNC ומסביר כיצד לבחור את המתאים.
מהו כלי חיתוך מחרטה?
בדרך כלל, לכלי החיתוך המשמשים מחרטות יש קצה מושחז המוחל על חומר עבודה מסתובב כדי להסיר חומר לרמה הרצויה. כלים אלו יכולים להיות מונחים על עמוד כלי למחרטות מתכת או משענת כלים למחרטות עץ, וניתן לכוון אותם ביד, בגלגלים ידניים או בטכנולוגיית CNC.
סוגי כלי חיתוך
סוגים נפוצים של כלי חיתוך מחרטה מגיעים בארבע קטגוריות סיווג עיקריות: חומרים, פעולות, מבנה וכיוון הזנה.
מבוסס על חומר
ניתן לסווג כלי חיתוך מחרטה לקטגוריות הבאות על סמך החומר ממנו הם עשויים:
1. כלי פלדה במהירות גבוהה (HSS).
כלים אלו עשויים מפלדה במהירות גבוהה ויכולים לחתוך במהירויות גבוהות מבלי לאבד את הקשיות שלהם. הם משמשים לרוב לחיתוך מתכות כגון פלדה, אלומיניום ו ברזל יצוק, יצירת תוצאות יוצאות דופן עבור עיבוד גס וחצי-גימור. כלי HSS קלים לחידוד ובעלי חיי כלים ארוכים.
2. כלי קרביד
כלי מחרטה אלה קשים מאוד ועמידים בפני שחיקה. הם תואמים כמעט לכל החומרים עם יכולת חיתוך מתכות קשות כגון נירוסטה וטיטניום, כמו גם חומרים שוחקים כגון עץ או חומרים מרוכבים. כלי קרביד יכולים לפעול במהירויות גבוהות ובעלי חיי כלי עבודה ארוכים יותר מאשר כלי HSS.
3. כלי יהלום
כלים אלו עשויים מחומרי יהלום סינתטיים ומשמשים לחיתוך חומרים קשים במיוחד, כמו זכוכית או קֵרָמִיקָה. כלי יהלום יכולים לפעול במהירויות גבוהות ובעלי חיי כלים ארוכים. עם זאת, הם כל כך יקרים עד שמגבילים את השימוש בהם ביישומים תעשייתיים.
4. כלים מצופים מיוחדים
כפי ששמו מרמז, הם בדרך כלל כלי HSS המצופים בחומרים מיוחדים כגון קרמיקה, בור ניטריד מעוקב (CBN), טונגסטן קרביד וכו'.
- כלים קרמיים: כלים אלו עשויים מחומרים קרמיים ומשמשים לחיתוך מתכות קשות, כגון ברזל יצוק, וסגסוגות עמידות בחום. הם אידיאליים לחיתוך במהירות גבוהה ומספקים מצוין גימור פני השטח. כלים קרמיים קשים מאוד ועמידים בפני שחיקה.
- ניטריד בורון מעוקב: כלי מסוג זה הוא קשה ביותר ובעל תכונות רצויות רבות כגון עמידות, עמידות בפני שחיקה והיותו מתאים למשימות עיבוד גס ומשימות חיתוך לסירוגין, במיוחד כאשר עובדים עם חומרי ברזל יצוק.
מבוסס על פעולות
1. כלי מפנה
ישנן שתי קטגוריות עיקריות של כלי חיתוך מפנה המשמשים למטרות שונות: כלי סיבוב גס וכלי סיבוב גימור.
- כלי סיבוב מחוספס משמשים להסרה מהירה של חלקים גדולים של חומר עבודה. הם מצוידים בזווית חיתוך שיכולה לעמוד בלחץ הגבוה ביותר ולאפשר הסרה קלה.
- כלי סיבוב גימור משמשים להסרת חלקים קטנים יותר של חומר עבודה. כפי שהשם מרמז, הם נועדו ליצור משטחים חלקים ומדויקים כמוצר הסופי. הזווית מעוצבת כראוי להשגת תוצאה זו.
2. כלי שיוף
קצוות החיתוך של כלי מפנה ישר המוגדר בזווית חיתוך יכולים לתפקד גם ככלי חיתוך. עבור משימות הדורשות עבודת חיתוך תכופה, נעשה שימוש בכלי חיתוך מיוחד עם קצוות חיתוך צדדיים המוגדרים בזווית של חיתוך.
3. כלי סיבוב כתפיים
כתף מרובעת מעוצבת על ידי כלי סיבוב עם קצה סכין או כלי מפנה בעוד כלי מפנה ישר עם רדיוס אף אפס וזווית קצה חיתוך צדדי מתאים לכתף משופעת. כאשר עוסקים בכתף מכוסה פילה, נבחר כלי מפנה ישר, תוך לשים לב לרדיוס האף המתאים של העבודה.
4. כלי חיתוך חוטים
כלי חיתוך חוטים משמשים עבור חיתוך חוטים על חומר עבודה מחרטה, עם שני סוגים נפוצים: חיתוך חוט פנימי וחיצוני. בחיתוך חוט חיצוני, הצ'אק מחזיק או מרכז את חומר העבודה, ואילו חיתוך חוט פנימי מצריך צ'אק כדי לאחוז בחומר העבודה כאשר הכלי, מוריד שבבים מחומר העבודה, נע על פניו בתבנית ליניארית.
5. כלי פנים
כלי פונה הוא כלי מכונה המשמש לחיתוך משטח הניצב לציר הסיבוב של חומר עבודה. הוא מוחזק על ידי מחזיק הכלים על כרכרת המחרטה במהלך התהליך, ומאפשר לו להאכיל בניצב.
6. כלי חריץ
ניתן לבצע חריצים על משטחים גליליים באמצעות כלים אלו, כאשר צורת החריץ נקבעת על פי צורת מכונת המחרטה. כלי חיתוך מרובעים ו-V הם צורות נפוצות.
7. כלי גיבוש
כלי גיבוש הוא סוג של כלי המשלב כלי מפנה עם כלי חריץ. כלים אלו מאפשרים יצירת צורות מורכבות במעבר אחד. בעוד שניתן להשתמש בכלי מפנה גם ליצירת צורה, כלי יצירה מעוצב במדויק יכול לשפר את הדיוק ולהפחית את זמן המחזור.
8. כלי משעמם
כלי משעמם משמש להגדלת חורים על ידי הרחבת הקוטר שלהם. כלים אלה מוכנסים לחורים קיימים.
9. כלי Counterboring
כלי משעמם רגיל יכול לבצע פעולת קידוח נגדית, להשאיר כתף לאחר הסיבוב, בעוד שקידוח נגדי עם קצוות חיתוך מרובים משמש בדרך כלל.
10. כלי חיתוך
לכלי החיתוך או החריץ יש קצה חיתוך דומה לצורת החריץ הנדרש, עם זוויות פינוי מכל הצדדים. הזנה אורכית משמשת לקצה החיתוך של החריץ השוקע, וזווית המרווח הקדמית תלויה בקדח העבודה.
11. כלי פרידה
כלי פרידה הוא כלי צר המשמש להסרת המתכת המינימלית מחומר עבודה, בדרך כלל מזויף כדי לשמש סיביות עבור כלים עם קצה קרביד.
12. כלי קנולינג
לכלי קשירה יש שני גלילי מתכת או יותר עם דפוסים מוטבעים עליהם, המשמשים לעתים קרובות ליצירת חריצים כדי להגביר את האחיזה בחומר העבודה.
מבוסס על מבנה
1. סוג אינטגרלי
כלים אלה הם קטנים באורך והם נוצרים על ידי עיצוב חתיכת מתכת אחת עם קצה חד בגודל ובצורה ספציפיים. בנייה זו מספקת חוזק המאפשר לכלי לעמוד בכוחות חיתוך גבוהים מבלי להישבר.
2. סוג ריתוך
תהליך הריתוך מחבר בין ראש החותך והמוט, המורכבים מחומרים שונים. תוסף קרביד מוטבע על המוט, וכתוצאה מכך מבנה קומפקטי, המיוצר בקלות. כלי זה מתאים לכלי חריטה שונים, עם יתרון מיוחד לכלים קטנים.
3. סוג מהדק
עשוי מחומרים שונים, ראש החותך והמוט מכילים מכני מִתקָן כדי להדק את הלהב המוכנס למוט החיתוך. כלי זה משמש בדרך כלל במחרטת CNC, וניתן לעשות שימוש חוזר במוט החיתוך לאחר החלפת הלהב עקב קהות.
מבוסס על כיוון הזנה
1. כלי ימני
הכלים פועלים על ידי לקיחת חומרים מימין לשמאל, והם דומים בעיצוב ידי אדם. האגודל הימני מראה את כיוון ההזנה, וקצה החיתוך הראשי נמצא בצד שמאל של הכלי.
2. כלי יד שמאל
בניגוד לגרסה הימנית, כלי החיתוך השמאלי מסיר חומר במעבר משמאל לימין. כאשר משתמשים ביד אדם שמאל, האגודל מייצג את כיוון ההזנה, וקצה החיתוך העיקרי נמצא בצד ימין של הכלי.
3. כלי אף עגול
לכלי אף עגול יש צורה ספציפית שחסרה זוויות גריפה בצד וגב. עיצוב זה מאפשר להשתמש בהם הן לפעולות משמאל לימין והן לפעולות מימין לשמאל. הם מושלמים לגימור עבודה שבה יש צורך במשטח חלק.
גיאומטריה של כלי חיתוך מחרטה
מכונות מחרטה מגיעות במגוון גיאומטריות, וכל גיאומטריה שונה בביצועיה, ביעילותה וביעילותה בפעולת החיתוך המסוימת. להלן כמה מהחלקים הנפוצים ביותר:
- זווית נקודה: זווית הנקודה היא הזווית שנוצרת בין שני קצוות החיתוך בקצה הכלי. זווית זו היא בדרך כלל בין 60 ל-120 מעלות והיא נבחרת על סמך החומר הנחתך וגימור פני השטח הרצוי.
- גיאומטריית חליל: הצורה והגודל של החלילים בכלי חיתוך יכולים להשפיע על פינוי שבבים, חיי הכלי וכוחות החיתוך. גיאומטריות חליל יכולות להיות ישרות, סלילניות או משתנות, בהתאם לצרכים של היישום הספציפי.
- זווית הקלה: זווית ההקלה היא הזווית בין פנים החיתוך לקו המאונך לציר הכלי. זווית זו משפיעה על חוזק קצה החיתוך ויכולה גם להשפיע על פינוי שבבים.
- זווית גריפה: זווית הגריפה היא הזווית בין המשטח העליון של כלי החיתוך לקו המאונך לציר הכלי. זווית גריפה חיובית יכולה לשפר את ביצועי החיתוך, אך היא גם יכולה להגביר את כוחות החיתוך וליצור יותר חום.
- זווית קצה חיתוך: זוהי הזווית בין קצה החיתוך לקו הניצב למשטח הנחתך. זווית קצה חיתוך קטנה יותר יוצרת קצה חיתוך חד יותר, אך גם מגבירה את כוחות החיתוך ואת הסיכון לשבירת הכלים. זווית קצה חיתוך גדולה יותר מקטינה את כוחות החיתוך אך עשויה לייצר גימור מחוספס יותר.
- זווית פינוי: זווית המרווח היא הזווית בין הצד של הכלי לבין פני השטח של חומר העבודה. זווית פינוי גדולה יותר יכולה להגביר את זרימת השבבים ולהפחית את כוחות החיתוך, אך היא גם יכולה להחליש את קצה החיתוך.
בחירת הכלי המתאים לעבודה
בעת בחירת כלי חיתוך מחרטה, חיוני להיות בעל ידע על היבטים ספציפיים של הכלי. הנה כמה גורמים קריטיים שכדאי לקחת בחשבון.
שיקולים לחומר
1. מתכות רכות
בעת חיתוך מתכות רכות כמו אלומיניום, פליז ונחושת, חומר הכלי חייב להיות בעל עמידות בפני שחיקה גבוהה כדי להימנע מקהה וקצוות בנויים הנובעים מהיצמדות המתכת לקצוות החיתוך. הקשיחות חשובה גם כדי למנוע שבירה עקב השבבים הארוכים המיוצרים על ידי מתכות רכות. כלי החיתוך צריך להיות גם בעל עמידות טובה בחום כדי להתמודד עם הטמפרטורות הגבוהות שנוצרות בעת חיתוך מתכות רכות. עדיפים חומרים בעלי תכונות אלו כגון פלדה מהירה, פלדה מהירה שעברה טיפול בחום, טונגסטן קרביד ופלדה מהירה בתוספת קובלט.
2. מתכות קשות
חיתוך מתכות קשות כמו פלדה או טיטניום מצריך שימוש בכלים שיכולים לעמוד בלחצים ובטמפרטורות גבוהות במהלך העיבוד. מבחינת קשיות, חומר החיתוך צריך להיות קשה יותר מחומר העבודה. קרמיקה או בור ניטריד מעוקב (CBN) משמשים לחיתוך מתכות קשות. הקשיחות היא גם חשובה, שכן מתכות קשות יוצרות שבבים קצרים ושוחקים שעלולים לפגוע בקצוות החיתוך. כלי חיתוך המיוצרים מחומרים בעלי קשיחות גבוהה כגון קרביד או פלדה במהירות גבוהה יכולים לעמוד בכוחות השוחקים ולהחזיק מעמד זמן רב יותר. יתר על כן, כלי חיתוך העשויים מפלדה מהירה עם תכולת קובלט גבוהה או קרביד בתוספת טונגסטן קרביד או קובלט מציעים עמידות טובה יותר בחום.
3. פלסטיק
תכונות נגד הידבקות נחוצות עבור כלי חיתוך כדי למנוע היצמדות פלסטיק לקצה וגרימת השפלה של גימור פני השטח. יתרה מכך, כלי חיתוך עם חומרים מוליכות תרמית גבוהה עדיפים לחיתוך יעיל של פלסטיק בגלל המוליכות התרמית הנמוכה שלהם. לכלים המיוצרים עם חומרים כגון מצופים יהלום או מצופים PCD עשויים להיות תכונות נגד הידבקות. פלדה מהירה וסגסוגות קובלט יצוק הן בחירה טובה עבור חומרים מוליכות תרמית גבוהה. חותכי קרביד מצוינים עבור תכונות שימור החדות, ומפחיתים את הסיכון לשבירת כלי עבודה בעת עיבוד פלסטיק.
גיאומטריית הכלים ופרמטרי חיתוך
הכיוון שאליו ייחתך כלי נקבע על פי מיקום קצה החיתוך שלו. גיאומטריית הכלים הנכונה בחיתוך מחרטה, יחד עם שיקולי עמידות וביצועים, ממלאת תפקיד חשוב באופטימיזציה של תהליך החיתוך עבור חומר העבודה הספציפי המעובד.
צורת החלק הרצויה
ניתן להשתמש בסוגים שונים של כלי מחרטה כדי להשיג צורה מסוימת. לפיכך, יש לבחור את כלי המחרטה המתאימים על סמך התוצאה הרצויה. בשל האופי המסובך של פרויקטים רבים של עיבוד CNC, ייתכן שיהיה צורך במספר כלי חיתוך.
סיכום
בחירת כלי חיתוך מחרטה נכונים היא חיונית לפעולות חיתוך CNC מוצלחות. הבחירה המתאימה של כלי חיתוך תשפיע באופן משמעותי על היעילות והאיכות של המוצר הסופי. מאמר זה מספק מדריך בסיסי לכלי מחרטה שונים בארבע קטגוריות עיקריות, הגיאומטריות שלהם ושיקולי מפתח שיעזרו לך לקבוע את המתאים עבור הפרויקטים שלך.
עבוד עם Runsom כדי לייעל את פרויקטי חרטת ה-CNC שלך
במקרה שאתה מתלבט אילו כלי מחרטה יכולים להביא לצורה הרצויה, אין צורך להילחץ. אתה יכול בקלות לבקש עזרה מצוות של אנשי מקצוע - Runsom Precision, היעד האולטימטיבי לכל דרישות העיבוד שלך. מגוון שלנו של שירותי חרטת CNC מורכבת מהליכים שונים כגון ציפוי, שיוף, כריכה וכו'. בין אם אתה זקוק לאב טיפוס או חלקים מעובדים בנפח נמוך, אנו מבטיחים לך לקבל תוצאות באיכות מעולה. כל שעליך לעשות הוא להעלות את קבצי ה-CAD שלך עוד היום, ותעשה זאת קבל ציטוט מַהֵר.
מאמרים נוספים שאתה עשוי להתעניין בהם:
