Stapsgewijs draaien versus taps draaien:de belangrijkste verschillen uitgelegd

Draaien is een fundamentele bewerking die de maakindustrie al eeuwenlang ondersteunt. Het blijft evolueren en is tot op de dag van vandaag een belangrijke productietechniek. In dit artikel worden twee soorten draaibewerkingen besproken:stapsgewijs draaien versus taps draaien. We zullen het stapproces en het conische draaiproces onderzoeken en de verschillen uitleggen.

Een korte introductie tot draaien

Draaien is in wezen een snijbewerking waarbij een scherp snijgereedschap een roterend werkstuk vormt door materiaal van het oppervlak te verwijderen. Het gereedschap beweegt volgens een specifiek patroon langs het oppervlak van het werkstuk om de gewenste vorm te bereiken.

Door draaien ontstaan in de eerste plaats cilindrische of conische vormen als gevolg van de roterende beweging van het werkstuk. Moderne CNC-draaitechnologieën kunnen echter ook complexere geometrische kenmerken creëren.

Een draaibankmachine voert doorgaans draaibewerkingen uit. Het kan een standaard motordraaibank, een revolverdraaibank of een CNC-draaibank zijn. Tegenwoordig kunnen geavanceerde CNC-bewerkingscentra zoals draaimolens ook nauwkeurige geometrieën voor draaien realiseren.

Stapsgewijs draaien en taps draaien zijn twee veel voorkomende soorten draaibewerkingen. Laten we nu eens dieper inzicht krijgen in deze onderwerpen.

Het stapsgewijs draaien is het meer fundamentele en eenvoudigere proces in de vergelijking van stapsgewijs draaien en taps draaien. Bij stapsgewijs draaien wordt een draaibank gebruikt om meerdere stappen (secties met verschillende diameters) te creëren langs de lengte van het roterende cilindrische werkstuk.

Elke trede is een sectie met een constante diameter. Dit geeft aan dat de voedingsrichting van het draaibank-snijgereedschap altijd evenwijdig is aan de as van het werkstuk.

Omdat het uiterlijk van secties met verschillende diameters lijkt op die van ‘treden’ zoals bij een trap, is de naam ‘trapdraaien’ gemeengoed geworden. De onderstaande afbeelding toont een typische meertrapsschacht met de relevante terminologieën.

Het uiteindelijke werkstuk kan een willekeurig aantal stappen hebben, afhankelijk van het ontwerp. Deze stappen kunnen talloze toepassingen hebben, zoals het bieden van zittingen voor bijpassende componenten zoals bussen, schouders voor het lokaliseren van lagers of voor esthetische doeleinden.

Hoe werkt het stappendraaiproces?

Het stapsgewijze draaiproces is redelijk eenvoudig, maar vereist geduld. Over het algemeen begint het stapsgewijs draaien met een uniform rond materiaal dat in de machine is gemonteerd.

Vervolgens wordt een eerste ruwe snede gemaakt om een uniforme diameter over de lengte van het hout te verkrijgen en eventuele oneffenheden op het oppervlak te verwijderen.

Daarna voeren machinisten stapsgewijs draaien uit, waarbij de diameter van elke sectie in meerdere stappen wordt verkleind totdat ze de juiste diameter bereiken. Bij elke volgende stap moet het snijgereedschap zorgen voor de juiste uitlijning en afmetingen.

Uiteindelijk is het een goede gewoonte om een afwerkingssnede toe te voegen. Dit draagt bij aan een fijne oppervlakteafwerking en nauwkeurige controle over de afmetingen.

Wat is taps draaien?

Laten we nu naar het tweede deel van onze discussie gaan over stapsgewijs draaien versus taps draaien. Door het proces van taps draaien ontstaat een oppervlak met een tapsheid, wat betekent dat de diameter van het werkstuk geleidelijk verandert over de lengte ervan. Het uiteindelijke werkstuk heeft een conische vorm, die contrasteert met stapdraaien, dat scherpe treden en rechte oppervlakken heeft.

Conisch draaien kan verschillende typen hebben. Een samenvatting van elk is als volgt:

• Externe conus :Externe tapsheden bevinden zich op het buitenoppervlak van het werkstuk, zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding.
• Interne tapsheid :Interne tapsheid wordt gemaakt op het binnenoppervlak van holle werkstukken, meestal met een kottergereedschap.
• Rechte conus :Het taps toelopende oppervlak is recht en vertoont geen kromming. Met andere woorden, rechte taps toelopende delen hebben een consistente tapse hoek over de lengte van de snede.
• Variabele tapsheid :Variabele tapsheid is niet recht. Ze zijn voorzien van rondingen en splines door gebruik te maken van een variabele tapsheidshoek.

Hoe werkt het taperdraaiproces?

Het conische draaiproces is iets complexer als het gaat om het vergelijken van stapsgewijs draaien met conisch draaien. Machinisten moeten met meer factoren rekening houden bij het plannen van een conische snede en meer voorzichtigheid betrachten.

Over het algemeen zijn de punten met betrekking tot de montage van het werkstuk, ruwe sneden en nabewerkingstoeslagen hetzelfde als stapsgewijs draaien. Er zijn echter ook andere factoren waarmee u rekening moet houden.

Eerst en vooral wordt de tapsheidshoek berekend. Laten we hiervoor naar de bovenstaande figuur kijken. Het toont de uiteindelijke vorm van het werkstuk met een tapsheid. De voorwaarden zijn als volgt:

• α =Conische hoek
• L =Lengte van het taps toelopende deel van het werkstuk
• D =Maximale diameter aan het grotere uiteinde van de conus
• d =Minimale diameter aan het kleinere uiteinde van de conus

De volgende formule berekent de tapse hoek:

Dit is de hoek die het snijgereedschap moet bewegen ten opzichte van de as van het roterende werkstuk.

Na het berekenen van de conische hoek kiezen machinisten een geschikte conische draaimethode. Er zijn verschillende technieken om conisch draaien uit te voeren. De meest gebruikelijke procesmethoden voor conisch draaien zijn als volgt:

• Conisch draaihulpstuk :Machinisten gebruiken een speciaal hulpstuk op de draaibank waarmee de invoerrichting onder een hoek kan komen die gelijk is aan de tapse hoek.
• Offset losse kop :De losse kop van de draaibankmachine wordt iets naar één kant verschoven, waardoor het werkstuk in een hoek wordt gekanteld. Door de offset van de losse kop nauwkeurig af te stellen, kan de juiste conushoek worden bereikt.
• Samengestelde glijbaan :Ook de hoek van de compoundrest van de draaibanken is verstelbaar. Over het algemeen is er ook een hoekmeter in reliëf aangebracht in de samengestelde rustbasis. In veel gevallen is dit de handigste en snelste manier om conisch draaien uit te voeren tijdens handmatige bewerking.
• Formulierhulpmiddel :Bij deze methode wordt gebruik gemaakt van aangepaste gereedschapsontwerpen (vormgereedschappen) met een schuine snijkant. De hellingshoek is gelijk aan de tapsheidshoek. Bij deze techniek staat de voedingsrichting loodrecht op de werkstukas.

Belangrijkste verschillen tussen stapsgewijs draaien en taps draaien

Het stapdraaiproces en het conische draaiproces zijn beide draaibankbewerkingen met een vergelijkbare machine- en gereedschapopstelling. Zoals we zojuist hebben gezien, zijn er echter verschillende onderscheidende punten tussen de twee. Een deskundige ingenieur en technicus moet goed op de hoogte zijn van deze verschillen om volledig te begrijpen wanneer en hoe beide soorten draaiprocessen moeten worden gebruikt.

Werkstukgeometrie

Het belangrijkste verschil tussen stapsgewijs draaien en taps draaien zit in de geometrie. Getrapte draaiwerkstukken hebben platte, getrapte profielen, terwijl conisch draaien conische profielen creëert.

Bij een variabel conisch draaiproces is de helling van het profiel voorzien van rondingen, waardoor het een veelzijdiger proces is dan stapsgewijs draaien.

Gereedschapsbeweging

De voedingsrichting van het snijgereedschap verschilt tussen beide draaiprocessen. Bij een stapsgewijs draaiproces beweegt het gereedschap parallel aan de as van het werkstuk. De afstand van de punt van het snijgereedschap tot de as van het werkstuk is gelijk aan de diameter van de stap van de as.

Bij conisch draaien beweegt het snijgereedschap, vanwege de noodzaak om langs de conische hoek te snijden, onder een hoek ten opzichte van de werkstukas. Omdat het gereedschap in dit geval onder een hoek beweegt, varieert de afstand tussen de rand van het snijgereedschap en de as van het werkstuk voortdurend. Deze blijft echter tussen de maximale en minimale diameter van het conische gedeelte.

Toolconfiguratie

De opstelling en uitvoeringsmethode van het gereedschap zijn ook behoorlijk verschillend als het gaat om het vergelijken van stapsgewijs draaien versus taps draaien. Het instellen van het snijgereedschap is heel eenvoudig door het stapsgewijs draaien, waarbij het gereedschap eenvoudigweg stevig in elke geschikte richting in het gereedschapsbevestigingsapparaat is gemonteerd.

Voor conisch draaien is veel meer zorg en besluitvorming nodig. Om te beginnen zijn er verschillende methoden om een ​​conus te bewerken. In de vorige paragrafen hebben we enkele veelgebruikte methoden voor conisch draaien besproken.

Omdat de tapse hoek bovendien een andere parameter is in het bewerkingsproces, introduceert dit een extra bron van onnauwkeurigheid. Elke methode heeft zijn eigen tolerantiebereik voor de conische hoek. Over het algemeen zijn methoden die handmatige aanpassingen vereisen, zoals de losse kop-offsetmethode of de samengestelde schuifmethode, onnauwkeuriger dan andere, zoals het gebruik van vormgereedschappen of CNC-machines.

Naverwerking

Ook de nabewerking voor stapsgewijs draaien en conisch draaien is verschillend. Het conische draaiproces produceert doorgaans één enkel oppervlak met één enkele snijactie. Dit zorgt voor een fijnere oppervlakteafwerking die gemakkelijk te polijsten is.

Bij een stapsgewijs draaiproces zijn er meerdere oppervlakken. Elke stap voegt twee orthogonale oppervlakken toe, één evenwijdig aan de rotatie-as en één loodrecht daarop. Dit soort geometrie is doorgaans gevoelig voor inconsistenties in termen van oppervlakteafwerking. Vooral op de overgangspunten, dat wil zeggen de rand waar een trede begint of eindigt, is het soms moeilijk om een perfecte hoek te maken vanwege de neusradius van het snijgereedschap.

Algemene toepassingen van stapsgewijs draaien en taps draaien

Ongeacht de verschillende vergelijkingspunten tussen stapsgewijs draaien en conisch draaien, het zijn beide belangrijke bewerkingsprocessen in de productie.

IndustrieStappendraaienTaperdraaienAutomobielRechte assen:assen, pennen, versnellingsbakassenMotorcomponenten:klepstelen, tapeindenCNC-machinesSpilas, gereedschapsschachtenPrecisie conische zittingen voor gereedschapshouders, spantangen, trekstangenMedischConstructie van medische apparaten:chirurgisch gereedschap, steunstokkenTandboren, naalden, orthopedische pinnenOlie en gasPompschachten, pijpen met meerdere sectiesSpuiten, taps toelopende boor bitsElektronicaMotorassen, montagehulzen, actuatorenVerbindingspennen, soldeerpunten

WayKen is gespecialiseerd in uiterst nauwkeurige CNC-bewerkingen en biedt geavanceerde draai- en freesoplossingen voor diverse industrieën. Onze expertise omvat complexe geometrieën, nauwe toleranties en superieure oppervlakteafwerkingen, of het nu gaat om prototyping of productie. Met verschillende soorten CNC-machines kunnen we efficiënt CNC-draaidiensten uitvoeren, waaronder stapsgewijs draaien, conisch draaien en andere verschillende bewerkingen. Neem contact met ons op om onze bewerkingsmogelijkheden voor uw projectbehoeften te verkennen.

Stapsgewijs draaien versus conisch draaien zijn kerndraaiprocessen met een breed scala aan industriële toepassingen. Ingenieurs hebben verschillende methoden tot hun beschikking om beide bewerkingen uit te voeren, met verschillende verschillen in geometrie, techniek en opstelling van de machinegereedschappen.

Kan conisch draaien worden uitgevoerd op een handmatige draaibank?

Ja, conisch draaien kan op een handmatige draaibank. Machinisten gebruiken hiervoor verschillende technieken. Bijvoorbeeld door de hoek van de losse kop aan te passen, het snijgereedschap schuin te verplaatsen met behulp van de compoundsteun of met bekistingsgereedschappen.

Wat zijn veelvoorkomende fouten bij stap- en conusdraaiprocessen?

Veelvoorkomende defecten bij draaibewerkingen zijn maatonnauwkeurigheden, slechte oppervlakteafwerking en gereedschapsslijtage. Bij het stapsgewijs draaien is een groot probleem dat de stappen niet uniform zijn. Bij conisch draaien zijn inconsistente conushoeken een veelvoorkomend probleem.

Hoe kiest u welke conische draaimethode u wilt gebruiken?

De keuze voor de conische draaimethode hangt af van factoren zoals de grootte van het onderdeel, de conische hoek, kwaliteitseisen en beschikbaarheid van gereedschappen. Meestal zijn langere en preciezere taps toelopende delen beter met een compoundsteun of een CNC-machine.