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在CNC木工中取得成功

制定成功的切割方向策略

有很多因素可以影响木材加工工艺在木工中。对于某些硬木来说,一个升起的是切割方向,具体与木材的晶粒样图案相关。木材是一个各向异性材料。这意味着在不同的切削方向上展示不同的材料特性。就木材而言,与晶粒取向有不同的木材结构等级。如果纤维素纤维的平均方向平行于木材侧面,则据说晶粒是直的。与该平行线和电路板的任何偏差被认为是“跨晶”。下面的图1描绘了具有指示不同轴的箭头的大多数直粒板。这些轴中的每一个都具有不同的机械性能。由于这些差异,必须意识到木工中的刀具路径,并最大限度地减少放置在切割器上的切割力量,以最大化其工具寿命

带木工轴的直纹木板
图1:主要是直粒板,箭头指示不同的轴

垂直于谷物的切割被称为木工中的切割“穿过谷物”。在上面的图1中,这将被认为是在径向或切向方向上切割。平行于谷物的切割被称为切割“沿谷物”(纵向,以图1)。越靠近在任何方向上以90°切割到木材的谷物中,切割力越大。例如,具有与切向方向平行的中心轴的工具和沿着纵向方向的刀具路径的磨损比具有相同中心轴的工具较少,而是在径向方向上移动。第二种类型的刀具取向在更大的晶界中切割,因此产生更大的切割力。然而,当沿着谷物切割时,你必须小心,因为这会导致撕裂并导致表面光洁度差。

数控木工正确形成木屑

当平行于木纹切割木材时,会形成三种基本类型的木屑。当垂直于纹理切割时,切屑类型一般都属于这3类,但由于木材属性相对于纹理方向的广泛变化,具有更大的变异性。

1型芯片

当木材在切削刃前劈裂,直到悬臂梁弯曲失效时形成1型切屑。垂直于剪切平面的巨大力产生了,导致切削刃前面的木材分裂,形成了这个微小的悬臂梁。当向上的力最终超过这个微小光束的强度时,它就会断裂。与第2和第3种类型的芯片相比,这些类型的芯片造成的磨损相对较小,因为材料在接触尖刃之前就已经分裂了。高前角或低前角立铣刀通常产生1型切屑。这在加工大于25°的颗粒坡度时尤其正确。含水率低于8%的木材会形成不连续的切屑,并具有较高的撕裂风险。

2型芯片

在表面光洁度方面,2型芯片是三种类型中所期望的。它们是沿着对角线剪切平面的材料故障的结果,从切削刃延伸到工件表面。当木材,切割参数和刀具几何的性质之间存在适当的平衡时,类型2芯片形式。水分含量为8%至20%的树木在留下良好的表面光洁度时形成连续2芯片的几率更高。

类型3芯片

当切割器的耙角太低时,最后一类芯片形式。在这种情况下,切割力几乎平行于行程方向。这导致柔软的材料,例如木材,被压碎而不是剪切,留下差的表面光洁度。一般来说,表面留下的外观像微小的木材元素,一种常见称为“模糊谷物”的表面缺陷。这种类型的芯片在软木中更频繁地发生,因为在低密度的树木中复合碎片状况。

木工中的木屑的类型
图2:不同类型的木屑

木工时延伸工具寿命

速度和喂养拇指的规则

有几个不同的类别工具磨损当CNC木工时发生这种情况。随着RPM对磨损率的影响最大,加工规则仍然适用。过度喂食可以呈指数级磨损,并导致刀具破损。与大多数加工操作一样,这两个之间的平衡是必不可少的。如果您希望通过增加速度来提高生产力,您必须按比例增加您的饲料,以保持保持工具妥善处理材料的平衡。

正确管理热量

当切割工具暴露于高温,由于腐蚀,它们开始更快地穿得更快。市场上大多数有硬质合金工具内的钴粘合剂开始氧化并没有切割边缘。这使得连锁反应,就像去除粘合剂时,碳化钨也突破。不同种类的木材和类型的工程木材在高温下具有不同的腐蚀性行为。这是加工MDF或刨花板时观察到的最一致的磨损类型。磨损是由于粘合剂中发现的氯和硫酸盐,因为这加速了高温腐蚀。与铝一样,当木材的二氧化硅含量增加时,其腐蚀性也是如此。

一般来说,高含水率的木材会增加刀具磨损。这一特性是由于木材中萃取物引起的电化学磨损增加。,Moisture content in wood includes substances such as resins, sugars, oils, starches, alkaloids, and tannins in the presence of water. These molecules react with the metallic constitutes of the cutting tool and can dull the cutting edge. Carbide is more resistant to this type of wear compared to high-speed steel.

最好的涂料,用于木材的延长工具寿命

如果你想要一个更持久的工具,将保持其锋利的边缘(谁不想),你可能需要考虑非晶金刚石涂层。这是一种非常耐磨的涂层,适用于切割区域温度不超过750°F的有色金属作业。这种涂层是哈维工具中最薄的一种涂料,因此,最大限度地减少任何边缘舍入的风险,并最大限度地提高边缘的耐久性。

避免常见的木工事故

撕开

撕掉,有时被称为碎屑或碎片,是当木材的一大块加工泪水远离主工件时,留下了缺乏的缺陷。这是加工木制品时最常见的缺陷之一。发生了许多不同的原因,发生了撕裂。材料特征是可考虑的。如果晶粒取向相对于工具路径小于20°,则更容易发生出撕裂,木材的水分含量太低,或者木材的密度太低。图4示出了相对于刀具路径的晶粒取向角。在加工参数方面,如果芯片负载,切割深度或耙角太高,也会发生它。

与工具路径相关的木工谷物
图4:相对于刀具路径的晶粒取向角示例

模糊纹理完成

模糊晶粒看起来像是在新加工的面部附着的小丛,当木纤维没有正确切断时发生。低耙或沉闷的切割工具缩进纤维,直到它们从内部撕下自然的图案,导致3型芯片形成,导致完成差。这可以通过低进料或切割深度加剧,因为工具未正确接合并且犁材料而不是剪切它。具有较小和较小量的晶粒的较软的树木更容易受到这种缺陷的影响。众所周知,少年木材是由于其高水分含量的模糊纹理。

模糊纹理木材
图5:模糊纹理的例子

烧伤

烧伤标记是在加工木材的情况下特别显着的缺陷,因为在加工其他时通常是一个问题材料。在一个地方停留太久,没有足够的立铣刀在切割,或使用钝的工具通过摩擦产生过多的热量,从而留下烧痕。一些木材(如枫木或樱桃木)更容易被烧痕,因此这些类型的工具路径应该合理编程。如果你在一个特定的操作中有很多烧伤痕迹的麻烦,你可能想要尝试用商业润滑剂或膏状蜡喷涂立铣刀。注意不要使用太多,因为过多的水分会导致翘曲。增加你的工具接触或降低转速也可以对抗烧伤痕迹。

木制切割机烧伤标记
图6:烧伤痕迹的例子

芯片是

芯片标记是已经喷涂或压入表面的木材表面的浅压缩。这些缺陷随着水分含量的增加而膨胀,甚至更加恶化。这种类型的瑕疵通常由芯片疏散不良引起,并且通常可以通过在操作期间将空气喷射冷却剂施加到切割区域来固定。

凸起谷物

凸纹是木材的另一种常见缺陷,是当工件的一个或多个部分比其他部分略低时。当用钝的工具加工较软的木材时,这一缺陷尤其严重,因为纤维会撕裂和变形,而不是被干净地剪掉。当加工缓慢进给量和木材具有高水分含量时,这种效果会增强。受损和未受损部分之间的膨胀和收缩变化加剧了这一缺陷。正是因为这个原因,在饱经风霜的木材上,凸起的谷粒是常见的景象。持有设备的工作那个设置得太紧,也有机会导致凸起的谷物。

差异化哈维工具木材切割和塑料切割端铣刀

机械家使用时使用塑料切割立铣刀木工,因为这个工具有非常相似的内部几何形状,以一个立铣刀的木材。这两种工具都有大的凹槽和锋利的切削刃,有利于塑料和木材的加工。哈维工具塑料切割机和伐木工之间的主要区别是楔角(主要浮雕和前角的组合)。樵夫线有一个较低的耙,但仍然有一个高的浮雕角度,以保持尖锐的切削刃。较低的耙是设计不“grabby”作为塑料刀具可以当木工。它的目的是剪切木材,并留下一个高质量的表面完成,不造成撕裂。

Harvey工具提供用于木材的终端铣刀包括UpCut和DoweCut选项。UpCut选项专为铣削自然和工程树木而设计,具有2槽风格,楔形角度设计用于剪切木材纤维材料而不会导致撕裂或留下模糊晶粒饰面。该灌木厂优化用于铣削自然和工程树木,有助于防止举起真空桌。

有关实现成功加工操作的更多帮助,或有关Harvey工具为木材的端铣刀提供的更多信息,请在800-645-5609联系Harvey Tool的工程师团队。

用微型切割工具成功开槽

无论您的工具是一个1“直径的电力房粗内或.032”精密终端磨机,开槽是该工具上最难的操作之一。在开槽操作期间,将大量的力和压力放置在工具的整个切削刃上。这导致速度较慢,速度较慢,刀具磨损增加,使其成为最佳切削工具的垫片。

使用微型工具(出于本博客的目的,在1/8“直径下)游戏变化。我们接近的方式小型工具与插槽有关完全不同。在这些情况下,为这些操作选择正确的工具是至关重要的。如果您习惯使用较大的工具,则可能会让您感到惊讶,但休息,这些建议将大大提高您在微型时隙应用中的成功率。

尽可能多的长笛

在运行传统的时隙刀具路径时,使用正确的剪切工具的最大问题是通过使用正确的方式获得最佳芯片疏散槽数。传统上讲,您希望使用最少的长笛持续的长笛。在铝制/有色金属工作中,这通常不超过2/3槽,并且在钢/黑色版应用中,建议使用4个槽。较低的笛子计数离开房间剥离,所以你没有重新切削筹码并在深槽中堵塞工具上的长笛。

当用微型工具打开时,最大的担忧是刀具刚性,偏转和核心力量。使用微插槽,我们不是在“插槽”,而是在“制造插槽”。在传统的开槽中,我们可以将1 / 2 "的刀具向下2xD开一个满槽,该刀具可以处理它!但是这种技术对于一个较小的工具是不可能的。

图形显示3槽和5槽槽工具芯尺寸之间的差异

例如,让我们参加.015“终端工厂。如果我们正在制作一个,那么与那个工具深入“,我们可能会每次通过的轴向深度.001”。在这种情况下,芯片不再是您的问题,因为它不是传统的时隙刀具路径。刚性和核心强度现在是关键,这意味着我们需要尽可能多的长笛增加!即使在铝等材料中,4或5槽将比传统的2/3长笛工具较小的直径更好。通过选择具有更高笛数的工具,一些最终用户已经看到其刀具寿命在具有较低长笛计数和更少刚性和强度的工具上向上增加50到100倍。

使用最强大的角落当开槽

在制作槽时确保您在微型工具上有一个强大的核心,您还需要努力看看您的角落力量。将拐角半径放在工具上是一个很好的一步,并在方形轮廓工具上大大提高了工具的角落力量。但是,如果我们想要最强大的尖端几何形状,也应该考虑使用球鼻铣刀。

一个球头立铣刀会给你三个最常见的简介中最有力的建议。在球鼻的末端几何几乎可以作为一个高饲料终端磨机,允许在微开槽所需的光轴向通道上更快的进给速率。球头上的超前角度也允许轴向切屑减薄,这将给您更好的工具寿命,并允许您减少您的循环时间。

.078
这种微型插槽操作采用了0.078″球头立铣刀

找到微型插槽操作的合适工具

精度和精度如何达到微型工具,无论您是调拍,粗加工,甚至只是想在一部分制作洞。通过上述准则,还有各种可用于满足您特定的投币需求的各种工具选项也很重要。哈维工具提供5槽端铣刀下降到.015“直径,这是一种强大的工具,具有高槽计数的更强的工具,用于开槽操作。

微型.010
Harvey Tool提供了许多微型立铣刀选项,如上面的.010″长臂立铣刀。

如果你想升级你的角落力量,哈维工具也提供一个微型立铣刀有多种选择在拐角半径和球形鼻型材中,具有数十个覆盖,切割长度和长笛计数选项。速度和馈送信息对于所有这些工具也是如此,使您的编程这些困难的刀具路径只是一点点更容易。

结论

总的来说,当涉及到微型开槽时,有三个主要的项目需要关注:槽数、角强度和轴向通道的深度。

这是至关重要的,以确保您使用的是一个角半径或球鼻工具,并把尽可能多的笛子,您可以在您的工具时,如果可能。这保持了工具的刚性和避免偏转,同时提供优越的核心强度。

为您的轴向通行证,用多个降压拍摄光线。即使在最小径最小的直径上,几乎是高馈电端磨机的工具几乎是一个高馈电端磨机。

与石墨作斗争:加工指南

尽管是柔软的材料,但石墨实际上是最困难的机器之一。有许多考虑因素需要在加工这些部件时采用工具,冷却剂使用和个人安全性。This “金宝搏体育手机客户端下载In The Loupe” post will examine the material properties, key machining techniques to consider, and tips for properly selecting cutting tools to achieve success in this tricky material.

石墨是什么?

虽然石墨是碳的同类型,但这两个术语不简单地互换。碳是可以形成几种不同的同种异体熵的元素,包括石墨,金刚石和富勒斯。石墨恰好是最稳定的碳形式,是最常见的,因为在标准条件下,碳天然存在作为石墨。

石墨最识别出其优越的导电性和对高热量和腐蚀的耐药性。这使其成为航空航天,电极,核,能源和军事行业的高热,高压局势中的常见材料。

石墨数控材料

尽管石墨可以轻松地处理强烈的高压情况,但实际上是一种非常柔软,磨蚀性和脆性的材料。这可能会在加工时造成严重挑战,因为石墨可以进食切割工具,并严重减少工具的可用性。然而,通过适当的工具和技术,有方法可以优化石墨加工,比竞争更具成本效益。

石墨加工技术

由于石墨是一种软而脆的材料,在加工时需要特别考虑,以避免切削。为了获得良好的切割效果,建议在石墨中使用较轻的切屑载荷和较低的进给速率。如果你在快速的进料速率下进行大的切割,你就会开始切割石墨,并可能导致它完全断裂。作为一个比较点,石墨的切屑载荷与铝材料相似,但进给速度不到铝材料的一半。

为了让您了解石墨的速度和馈送,这里是一个使用1/4“的示例哈维工具CVD金刚石涂层,4凹槽方立铣刀。如果该工具在780 SFM的标准RPM以12,000的标准RPM运行,则推荐的芯片负载为.00292,用于140 IPM的进料速率。

电极加工

在机器设置方面,要记住的一个主要提示是始终避免使用冷却剂。石墨是一种相当多孔的材料,因此它可以吸收冷却剂并充当“冷却剂海绵”,这将导致成品部件的问题。在机器和工具上,冷却剂实际上可以与石墨灰尘反应并产生磨料浆料,这将在加工时引起问题。建议在加工石墨时用于清除材料的真空系统。否则,涂层工具应该能够干燥。

在加工石墨时需要注意的另一件事是,由于石墨不会产生芯片,而是一团非常研磨性的粉尘,如果没有适当的护理,它可能对操作人员和机器有害。操作人员应佩戴防护面罩,避免吸入石墨粉尘。适当的通风和保持车间的空气质量也是保护在石墨工作的机械师的关键。

由于石墨灰尘也极为导电,因此它可以轻松损坏CNC机器内的非保护电路,这可能导致主要的电气问题。虽然不推荐冷却液,但真空系统可以帮助去除灰尘,使其能够在机器内积聚太多并防止严重问题。

石墨加工切割工具

如前所述,由于其极度磨蚀性,石墨是一种臭名昭着的切割工具杀手。即使是最高品质的碳化物端铣刀,如果没有涂层,也会在大多数工作中快速穿。这种极端磨损可能在操作期间迫使刀具改变,这可能在试图重新开始磨损工具离开的操作时导致零件中的缺陷。

石墨切割工具

选择用于石墨加工的切削工具时,涂层和切削刃是最重要的考虑因素。长笛计数,螺旋角和刀具几何形状的其他关键特征最终在购买工具时最终到涂层。

对于石墨加工,CVD(化学气相沉积)金刚石涂层建议尽可能延长工具使用寿命,提高工具性能。这些涂层直接生长在硬质合金立铣刀中,提高了硬度,并留下比PVD金刚石涂层厚5倍的涂层。虽然不是最锋利的边缘,CVD金刚石涂层提供了比其他更长寿命的刀具金刚石涂层由于金刚石层较厚。

尽管CVD涂层工具的初始加工成本可能高于未涂层工具,但由于CVD涂层工具的使用寿命要比未涂层工具长得多,这使得每个部件的成本大幅缩水。在像石墨这样困难的研磨材料中,没有涂层的硬质合金工具将持续很短的时间,直到石墨的研磨性完全磨损刃口。拥有CVD涂层工具将使您在竞争中领先,保持您的机器运行,减少更换工具的停机时间,并最终提供大量的成本节约。

石墨立铣刀
哈维工具的CVD金刚石涂层立铣刀

总的来说,石墨可以是机器的难以造型的材料,但是用正确的切削刀具和适当的速度和饲料,您将在任何时候都能制作质量零件。哈维工具提供了一个广泛选择的CVD涂层端铣刀在不同的直径,到达,和切割的长度,以确保你有任何工作需要你的方式。