Việc chọn cấu trúc công cụ CNC phù hợp dựa trên vật liệu cần xử lý có liên quan trực tiếp đến hiệu quả cắt và chất lượng xử lý. Nguyên tắc cốt lõi là: thiết kế lưỡi cắt, hình dạng rãnh và thân dụng cụ cụ thể xung quanh các đặc tính của vật liệu như độ cứng, độ dẻo dai và độ nhớt để đạt được khả năng cắt ổn định.
Ⅰ. Thép/gang thông thường (độ cứng HRC Nhỏ hơn hoặc bằng 35, độ khó cắt vừa phải)
Khi cắt loại vật liệu này, phoi sắt dễ tạo hình nhưng có lực tác động nhất định nên kết cấu dụng cụ cần cân bằng giữa độ sắc bén và khả năng chống hư hỏng.
1. Thiết kế cạnh:Xử lý vát cạnh nhẹ 0,1-0,3mm được áp dụng để đảm bảo độ sắc nét khi cắt đồng thời tăng cường khả năng chống va đập và ngăn ngừa sứt mẻ cạnh khi cắt tốc độ cao.
2. Thiết kế rãnh:Rãnh xoắn ốc có chiều rộng-trung bình với góc xoắn 30 độ -45 độ được chọn, không chỉ có thể dẫn phoi sắt được xả ra một cách trơn tru mà còn giảm vấn đề vướng víu sắt trong quá trình cắt.
3. Cấu trúc thân dao:Ưu tiên cho thân dao bằng cacbua xi măng tích hợp hoặc thép-tốc độ cao, có đủ độ cứng và phù hợp với các tình huống cắt liên tục thép và gang thông thường.
II. Thép tôi/hợp kim có độ cứng-cao (độ cứng HRC Lớn hơn hoặc bằng 55, khả năng chống cắt cao)
Vật liệu có độ cứng-cao sẽ tạo ra lực đùn mạnh trên dụng cụ cắt và trọng tâm của thiết kế kết cấu là tăng cường độ bền của cạnh và giảm tải trọng cắt.
Thiết kế cạnh:Sử dụng cạnh tròn có R 0,05-0,1mm, kết hợp với xử lý thụ động đặc biệt, cho phép cạnh chịu được lực cắt cao và giảm nguy cơ sứt mẻ cạnh.
Thiết kế rãnh:Cấu trúc rãnh hẹp và sâu được sử dụng để giảm diện tích tiếp xúc cắt giữa dụng cụ và vật liệu, giảm lực cắt và tích tụ nhiệt một cách hiệu quả, đồng thời ngăn dụng cụ không bị hỏng do quá nóng.
Cấu trúc lưỡi:Thân lưỡi mô-đun được sử dụng với hạt dao đặc biệt PCD hoặc CBN. Thân lưỡi dao có đủ độ dẻo dai để giảm tác động, trong khi các hạt dao hoàn thành quá trình cắt nhờ độ cứng cao.
III. Kim loại màu (chẳng hạn như nhôm/đồng, có độ cứng thấp và độ nhớt cao)
Khi cắt loại vật liệu này, nó có xu hướng bị dính vào dụng cụ và tạo ra các cạnh{0}nện. Cốt lõi của thiết kế cấu trúc là giảm độ bám dính và cải thiện hiệu quả loại bỏ chip.
1. Thiết kế cạnh:Sử dụng cạnh hoàn toàn sắc bén không có vát, giúp giảm khả năng chống cắt, giảm độ bám dính của vật liệu trên cạnh và ngăn các cạnh tích tụ-ảnh hưởng đến độ chính xác gia công.
2. Thiết kế rãnh:Một rãnh xoắn ốc rộng và nông với góc xoắn 45 độ -60 độ được chọn để tăng không gian loại bỏ phoi, cho phép xả phoi mịn nhanh chóng và giảm ma sát thứ cấp.
3. Cấu trúc thân dao:Thân dao nhẹ được sử dụng và xử lý đánh bóng bề mặt được thực hiện để giảm lực cản ma sát giữa thân dao và vật liệu, đồng thời cải thiện độ hoàn thiện của bề mặt gia công.
Loại vật liệu này có kết cấu đặc biệt; nó dễ bị nứt hoặc các sợi của nó dễ rơi ra. Trọng tâm chính của thiết kế kết cấu là phân tán ứng suất và ổn định quá trình cắt.
Ⅳ. vật liệu composite/vật liệu giòn (chẳng hạn như sợi carbon/gốm, dễ bị sứt mẻ)
1. Thiết kế cạnh:Một cạnh tròn lớn với R0,1-0,2mm được sử dụng, có thể phân tán ứng suất đồng đều trong quá trình cắt và ngăn vật liệu bị sứt mẻ hoặc xỉ do ứng suất cục bộ quá mức.
2. Thiết kế rãnh:Áp dụng các rãnh thẳng hoặc rãnh góc xoắn nhỏ có Nhỏ hơn hoặc bằng 20 độ, giảm độ rung trong quá trình cắt và cải thiện độ ổn định khi dụng cụ tiếp xúc với vật liệu.
3. Cấu trúc thân dụng cụ:Thân dụng cụ tích hợp-có độ cứng cao được sử dụng và trong một số trường hợp, thân dụng cụ này có thể được trang bị-cấu trúc giảm chấn tích hợp để giảm tác động của chấn động khi xử lý lên dụng cụ và phôi gia công.
