In de moderne productie worden draaibankbewerkingen uitgevoerd door geautomatiseerde Computer Numerical Control (CNC) systemen. Hier draait een speciaal gereedschap om een as en oefent druk uit op een materiaal dat door een spil wordt vastgehouden. Afhankelijk van de bewerking van de draaibank, zoals u in dit artikel zult leren, zijn er veel verschillende soorten draaibanksnijgereedschappen.
Hoe draaibankgereedschappen worden gecategoriseerd
Een draaibank wordt gedefinieerd als een machine die verschillende materialen, zoals metaal of hout, vormt door ze tegen een snijgereedschap te draaien. De term ‘snijden’ betekent doorgaans dat de machine een deel van het materiaal verwijdert om de gewenste vorm te verkrijgen. Daarom kunnen bijna alle draaibewerkingen als snijbewerkingen worden beschouwd.
Er zijn veel manieren om de vorm van een materiaal te creëren. Om deze reden kunnen draaibank-snijgereedschappen in verschillende categorieën worden ingedeeld. Bovendien wordt de classificatie in grote lijnen gemaakt op basis van vier kritische aspecten;
- Volgens werking
- volgens materiaal
- Volgens structuur
- Volgens de voedingsrichting
Uit deze vier klassen halen we verschillende soorten draaibank-snijgereedschappen voor CNC-machines. Laten we de gemeenschappelijke hulpmiddelen verkennen en hoe ze werken.
Classificatie op basis van bediening
Deze classificatie omvat gereedschappen op basis van de gebruikte snijbewerking . Enkele veelvoorkomende gereedschappen die onder deze categorie vallen zijn:
Draaigereedschappen
Draaien is de meest voorkomende bewerking van draaibankmachines. Gereedschappen die voor deze bewerking worden gebruikt, bewegen langs de lengte van het draaiende werkstuk, waarbij een deel ervan wordt verwijderd en daardoor de diameter wordt verkleind. Het resultaat van de bewerking hangt af van de hoek van het werkstuk, de snelheid, diepte en voedingssnelheid.
CNC-draaigereedschappen kunnen verder in tweeën worden verdeeld, afhankelijk van de gebruikte bewerking;
- Ruw draaigereedschap – Deze draaigereedschappen hebben een specifieke hoek die het snel verwijderen van grote stukken materiaal vergemakkelijkt. Hierdoor hoeven deze gereedschappen het materiaal niet glad af te werken.
- Voltooi draaigereedschappen – Dit soort stemgereedschappen worden na het ruwe gereedschap aangebracht om klein oppervlaktemateriaal te verwijderen en een gladde afwerking te creëren. Om ervoor te zorgen dat het werkstuk perfect glad is, is een hoge nauwkeurigheid vereist.
Afkanten Tool
Bij CNC-bewerking is een afschuining een overgangsrand die door een speciaal gereedschap op twee zijden van een object wordt gemaakt. Deze rand heeft meestal een hoek van 45 °.
Afschuiningsgereedschappen worden verder geclassificeerd op basis van het mechanisme dat wordt gebruikt om de afschuining op het werkstuk te realiseren. Het hier bedoelde mechanisme beschrijft de geometrie die wordt gebruikt om de afschuining te verkrijgen.
De eerste classificatie beschrijft de gereedschappen die een enkele hoek op het werkstuk creëren. Met andere woorden, de punt van het afschuiningsgereedschap heeft een zodanige hoek dat de afschuinbewerking een uniforme hoek over de gehele rand van het werkstuk bereikt.
Ten tweede kan een afkantgereedschap variabele hoeken op het werkstuk creëren. Dit wordt mogelijk gemaakt door de hoek van het afkantgereedschap tijdens de bewerking aan te passen. Al deze bewerkingen leiden tot afschuiningen met variabele hoeken, afhankelijk van de specificaties van de bewerkingsvereisten.
Schouderdraaigereedschap
Dit is een vrij complexe bewerking die leidt tot de vorming van afschuiningen of filets op het schoudergedeelte van een werkstuk. Een schouder kan elk gebied van een werkstuk zijn, afhankelijk van de vorm, grootte en geometrie ervan.
Gereedschappen waarmee een schouder wordt gerealiseerd, worden ook wel hoekfreesgereedschappen genoemd. Schouderdraaigereedschappen hebben een mes- of zijsnijhoek. Dit verschil is er om rekening te houden met de vorming van een afgeschuinde of gefileerde schouder.
Een schouder kan vierkant, afgeschuind of gefileerd zijn. Vierkante schouders worden gemaakt door gereedschappen met een mes te draaien, terwijl afschuiningen en afrondingen worden gemaakt door een recht draaigereedschap. Bij het maken van afrondingen moet het rechte afstemgereedschap een neusradius hebben om rekening te houden met de concave of convexe hoek die kenmerkend is voor een afronding.
Draadsnijgereedschap
Zoals de naam al doet vermoeden, wordt dit gereedschap gebruikt om schroefdraad op een werkstuk te snijden. Draden kunnen worden gesneden op het interne of externe deel van het metaal- of houtmateriaal. Dit gereedschap is essentieel omdat het het mogelijk maakt om bouten en schroeven te maken.
De binnendraad wordt meestal vrouwelijk genoemd, terwijl de buitendraad mannelijk wordt genoemd. Deze terminologie wordt gebruikt om het paren van de draden te impliceren. Net als alle andere CNC-draaibanksnijgereedschappen wordt het draadsnijgereedschap in een as geplaatst en wordt het werkstuk in een spil geroteerd.
Tegenover gereedschap
Dit gereedschap maakt gebruik van een zijsnijkant om een dwarsdoorsnede van een werkstuk te verwijderen en een gladde afwerking te creëren. Om dit uit te werken, snijdt het gereedschap een vlak oppervlak dat loodrecht op de rotatieas van het werkstuk staat.
Opspangereedschappen worden gebruikt bij frees- of bewerkingsbewerkingen. Voor verspanende bewerkingen worden vlakgereedschappen gebruikt bij kotter- of draaibewerkingen. Dit betekent dat kotter- en draaigereedschappen onder de brede categorie vlakbewerkingen kunnen vallen.
Een voordeel van het gebruik van een vlakgereedschap met een CNC-machine is dat het CNC-systeem het werkstuk met een constante voedingssnelheid aanvoert. Dit heeft het voordeel dat het een gladder oppervlak oplevert. Toch heb je als machinist de mogelijkheid om voor- of nabewerkingen te maken.
Groefgereedschap
Deze gereedschappen worden gebruikt om paden of kanalen in een werkstuk te maken. Groeven wordt ook wel insteekbewerking genoemd.
De paden en kanalen die met behulp van groefgereedschappen zijn gemaakt, vergemakkelijken het koppelen van verbindingsstukken. Aangezien er tijdens het verbinden verschillende soorten passingen ontstaan, bestaan deze groefgereedschappen in veel verschillende typen. Als u technisch begint te worden, kunt u sommige draai-, kotter- en vlakgereedschappen classificeren als groefgereedschappen.
De twee belangrijkste soorten groefgereedschappen zijn gereedschappen met binnen- en buitendiameter. Groefgereedschappen met binnendiameter creëren een groef op het oppervlak van het werkstuk, terwijl andere dezelfde groeven op het binnenoppervlak van het werkstuk creëren.
Hulpmiddel voor vormen
Dit gereedschap is bijzonder omdat het draai- en groefbewerkingen in één gereedschap combineert. Dit kan resulteren in de vorming van complexe ontwerpen die met het ene of het andere hulpmiddel onmogelijk of uitdagend zouden zijn. Deze tool wordt niet veel gebruikt omdat de toepassingen ervan beperkt zijn. Het komt echter van pas als het ontwerp daarom vraagt.
Saai gereedschap
Deze tool is een van de meest eenvoudige in deze categorie. De term kotteren verwijst naar een bewerking waarbij de machine de diameter van de grondstof geleidelijk vergroot. Het kottergereedschap wordt meestal in een bestaand gat gestoken en zet het uit.
Het kottergereedschap laat een cilindrische opening achter die een grotere diameter heeft dan de vorige opening. Kotterbewerkingen verschillen van draaien doordat een kottergereedschap uit één stuk bestaat.
Classificatie op basis van materiaal
CNC-snijgereedschappen kunnen ook worden geclassificeerd op basis van het materiaal waarvan ze zijn gemaakt. Enkele van de gebruikelijke gereedschappen in deze categorie zijn gemaakt van de volgende materialen;
Carbide
Carbide is een materiaal dat bestaat uit koolstof en een metaalverbinding. Het heeft kenmerken zoals slijtvastheid en hoge thermische stabiliteit. Om deze redenen is hardmetaal een zeer gewild materiaal voor het maken van CNC-snijgereedschappen.
Vanwege de hoge slijtvastheid van hardmetaal kunnen draaibank-snijgereedschappen gemaakt van dit materiaal hoge snelheden en nauwkeurige sneden bereiken. Bovendien kan carbide worden gebruikt voor het snijden van werkstukken van hoogbestendig staal, gietijzer, glas en kunststoffen.
Snelstaal
Dit is een legering van gewoon staal die is versterkt met verschillende additieven om hem geschikt te maken voor het snijden van andere materialen. Snelstaal heeft een hoge slijtvastheid, taaiheid en thermische sterkte. De combinatie van deze eigenschappen maakt snelstaal ideaal voor het snijden van andere metalen.
Snelstaal kan verder worden versterkt met molybdeen of kobalt. Dit geeft ons twee soorten HSS; dat is molybdeensnelstaal en kobaltsnelstaal. Met deze twee typen HSS kunnen verschillende materialen, ongeacht hun sterkte, machinaal worden gesneden.
Diamant
Omdat het een van de hardste natuurlijke materialen is, is het alleen maar zinvol om het als draaibankbewerkingsgereedschap te gebruiken. De hardheid zorgt ervoor dat hij in verschillende materialen kan snijden, waaronder metalen, glas en hout, zonder gemakkelijk te verslijten.
Het meest voorkomende type diamant dat wordt gebruikt voor het maken van CNC-draaibankgereedschappen staat bekend als polykristallijne diamant (PCD). Dit is een synthetische diamant die een hoge slijtvastheid heeft door de toevoeging van legeringselementen zoals keramiek die tijdens het vormingsproces worden toegevoegd.
Een van de nadelen van diamanten is dat het extreem duur is. Dit leidt tot een lage toegankelijkheid voor machinisten met een beperkt budget. Het positieve is dat uw klanten voortdurend op zoek zijn naar dit gereedschap voor het snijden van harde materialen zoals keramiek en glas.
Speciaal gecoat gereedschap
Tijdens bewerkingsprocessen kan een fenomeen optreden dat bekend staat als spaanhechting . Dit wordt gekenmerkt door het uitpuilen van materiaal tussen het gereedschap en het oppervlak van het werkstuk. Dit fenomeen treedt op wanneer het gereedschap een hoge affiniteit heeft met elementen zoals ijzer. Om dit probleem op te lossen, worden doorgaans speciaal gecoate gereedschappen gebruikt.
Kubisch boornitride (CBN) is een van deze coatingmaterialen die worden gebruikt om bewerkingsgereedschappen te coaten en dit probleem te helpen voorkomen. Het is bekend dat CBN een hoge hardheid heeft die iets lager is dan die van diamant, maar het heeft een vrij hoge thermische stabiliteit.
Classificatie op basis van structuur
Draaibank-snijgereedschappen kunnen ook worden geclassificeerd op basis van hun structuur of vorm. Deze classificatie geeft ons drie soorten draaibankgereedschappen, namelijk;
Enkel lichaamstype
Dit soort gereedschappen heeft een uniform materiaal dat de hele structuur van het gereedschap vormt. Zo vind je bijvoorbeeld een draaigereedschap dat geheel uit keramiek of snelstaal bestaat. Deze gereedschappen zijn sterk genoeg om te worden gebruikt voor algemene CNC-bewerkingen.
Type klem
Voor deze typen zul je merken dat ze een klem hebben waar verschillende chips aan bevestigd kunnen worden. Met andere woorden, ze hebben een uitwisselbaar mechanisme waarmee je meerdere subtools in één kunt gebruiken. Denk aan de boor en de boormachine. Deze flexibiliteit vergroot de toegankelijkheid van de tools, wat op zijn beurt de productiviteit en waarde ervan verhoogt.
Type lassen
In gevallen waarin u een draaibankgereedschap moet aanpassen of op maat moet maken, kan lassen de meest geschikte oplossing zijn. Hiermee kunt u ingewikkelde geometrieën creëren die u voor verschillende draaibankbewerkingen kunt gebruiken. Het voordeel van lasgereedschappen is dat ze gemakkelijk toegankelijk zijn en dat de aanpassingsmogelijkheden eindeloos zijn.
Classificatie op basis van voerrichting of snelheid
Voedingsrichting en snelheid worden ook gebruikt als aspecten om draaibank-snijgereedschappen voor CNC-machines te classificeren. In deze categorie kom je doorgaans de volgende soorten tools tegen.
Rechts gereedschap
Deze gereedschappen verwijderen/snijden het ongewenste materiaal van rechts naar links. Dit is de meest voorkomende voedingsrichting die wordt gebruikt voor CNC-bewerking. Bovendien heeft het merendeel van de draaibanken een rechts-links oriëntatie. Dit gereedschap snijdt materiaal door naar links te bewegen.
Linkshandig gereedschap
Een linkshandig gereedschap is het tegenovergestelde van een rechtshandig gereedschap. Het verwijdert materiaal van het werkstuk door in de juiste richting te bewegen. Het is niet gebruikelijk om CNC-draaibankmachines te vinden met een linkshandig gereedschapsopzetstuk. Sommigen bevinden zich echter in de industrie.
Gereedschap met ronde neus
Deze gereedschappen kunnen zowel rechts als links snijden. Dit komt omdat ze geen zij- en achterhoeken hebben die essentieel zijn bij het bepalen van de voerrichting. Aan de positieve kant betekent dit dat de tool veelzijdig is voor gebruik in meerdere oriëntaties.
Conclusie
CNC-machines bieden een hoge mate van precisie en snelheid in vergelijking met handmatige bewerkingen. Dit komt tot uiting in het volume aan bewerkte onderdelen en de inkomsten die worden gegenereerd door machinisten die CNC-systemen gebruiken. De gereedschappen die in dit artikel worden besproken, hebben u geholpen bij het identificeren van enkele van de meest voorkomende draaibankgereedschappen die u in de branche verwacht aan te treffen.