Gewindesnijden op CNC-centra beheersen: bewezen technieken en best practices

Gewindesnijden is een van de zeer belangrijke toepassingen van CNC-bewerkingscentra. De bewerkingskwaliteit en efficiëntie van gewinden zal direct de bewerkingskwaliteit van onderdelen en de productie-efficiëntie van bewerkingscentra beïnvloeden.

Met de verbetering van de prestaties van CNC-bewerkingscentra en de verbetering van snijgereedschappen, verbeteren de methoden van gewindesnijden constant, en de nauwkeurigheid en efficiëntie van gewindesnijden verbeteren geleidelijk. Om technici in staat te stellen om redelijk gewindesnijmethoden te kiezen in de verwerking, de productie-efficiëntie te verbeteren en kwaliteitsongevallen te vermijden, worden hieronder verschillende gewindesnijmethoden die in de praktijk in CNC-bewerkingscentra veelvoorkomend zijn, samengevat:

Tappen methode

1 Classificatie en kenmerken van tappen verwerking

Het gebruik van tappen om gewindegaten te verwerken is de meest voorkomende verwerkingsmethode. Het is voornamelijk geschikt voor gewindegaten met kleine diameters (D < 30) en lage gatpositie nauwkeurigheid.

In de jaren 80 namen alle gewindegaten flexibele tappen methoden aan, dat wil zeggen, flexibele tappen spannen werden gebruikt om de tappen te spannen. De tappen spannen konden axiale compensatie gebruiken om de vooruitgang fout te compenseren die door de asynchrone voeding van de werktuigmachine en de hoofdas snelheid wordt veroorzaakt. Om de juiste steek te waarborgen. De flexibele tappen span heeft een complexe structuur, hoge kosten, gemakkelijk beschadigd, en lage verwerkingsefficiëntie. In de laatste jaren is de prestatie van CNC-bewerkingscentra geleidelijk verbeterd, en starre tappen is de basisconfiguratie van CNC-bewerkingscentra geworden.

Daarom is starre tappen de hoofdmethode van gewindesnijden geworden.

Dat wil zeggen, de tap wordt gespannen door een starre veerspan, en de hoofdas voeding en hoofdas snelheid worden door de werktuigmachine gecontroleerd om hetzelfde te houden.

In vergelijking met de flexibele tappen span, heeft de veerspan een eenvoudige structuur, lage prijs, en een breed bereik van toepassingen. Naast het spannen van tappen, kan het ook eindfrezen, booren en andere gereedschappen spannen, wat gereedschapskosten kan verminderen. Tegelijkertijd kan starre tappen worden gebruikt voor hoge-snelheid snijden, wat de efficiëntie van het bewerkingscentrum verbetert en de productiekosten verlaagt.

2 Bepaling van het gewindebodemgat vóór tappen

De verwerking van het gewindebodemgat heeft grote invloed op de levensduur van de tap en de kwaliteit van gewindesnijden. Doorgaans wordt de diameter van de gewindebodemgat boor geselecteerd dicht bij de bovengrens van de gewindebodemgat diameter tolerantie.

Bijvoorbeeld, de diameter van het bodemgat van het M8 gewindegat is Ø6,7+0,27 mm, en de boordiameter is Ø6,9 mm. Op deze manier kan de bewerkingsoverslag van de tap worden verminderd, de belasting van de tap verminderd, en de levensduur van de tap verhoogd.

3 Selectie van tappen

Bij het selecteren van een tap, moet u allereerst de overeenkomstige tap selecteren volgens het te verwerken materiaal. Het gereedschapsbedrijf produceert verschillende typen tappen volgens de verschillende te verwerken materialen. Let speciaal op de selectie.

In vergelijking met frezen en draai messen, zijn tappen erg gevoelig voor de te verwerken materialen. Bijvoorbeeld, het gebruik van tappen voor het verwerken van gietijzer om aluminiumonderdelen te verwerken kan gemakkelijk leiden tot gewindeverlies, willekeurige inslag of zelfs tapbreuk, wat leidt tot afgekeurde werkstukken. Ten tweede, let op het verschil tussen doorboorgat tappen en blindgat tappen. Het leidende einde van de doorboorgat tappen is langer, en de spanafvoer is voorwaartse spanafvoer. Het leidende einde van de blindgat is korter, en de spanafvoer is achterwaartse spanafvoer. Voor blindgaten met doorboorgat tappen, kan de gewindesnijdiepte niet worden gegarandeerd. Verder, als een flexibele tappen span wordt gebruikt, moet de diameter van de tap steel en de breedte van het vierkant hetzelfde zijn als die van de tappen span; de diameter van de steel van de tap voor starre tappen moet hetzelfde zijn als de diameter van de veerklem. Kortom, alleen een redelijke keuze van tappen kan soepel verwerking waarborgen.

4 CNC-programmering voor tappen verwerking

De programmering van tappen verwerking is redelijk eenvoudig. Nu solidifieert het bewerkingscentrum doorgaans de tappen subroutine, en hoeft alleen maar elke parameter toe te wijzen. Maar het moet worden opgemerkt dat, omdat het numerieke besturingssysteem verschillend is, het subroutine formaat verschillend is, en de betekenis van sommige parameters verschillend is.

Bijvoorbeeld, voor het SIEMENS 840C besturingssysteem, is het programmeringsformaat: G84 X_Y_R2_ R3_R4_R5_R6_R7_R8_R9_R10_R13_. Alleen deze 12 parameters hoeven tijdens programmering toegewezen te worden.

Gewinde frezen

1 Kenmerken van gewinde frezen

Gewinde frezen is het gebruik van gewinde frees gereedschappen, bewerkingscentrum drie-as koppeling, dat wil zeggen, X, Y as cirkelinterpolatie, Z as lineaire voeding frees methode om gewinden te verwerken.

Gewinde frezen wordt voornamelijk gebruikt voor het verwerken van groot-gat gewinden en gewindegaten van moeilijk te bewerken materialen. Het heeft voornamelijk de volgende kenmerken:

⑴ Hoge verwerkingssnelheid, hoge efficiëntie en hoge verwerkingsnauwkeurigheid. Het gereedschapsmateriaal is doorgaans hardmetaalmateriaal, en de snijsnelheid is snel. De fabricage nauwkeurigheid van het gereedschap is hoog, dus de gewinde frees nauwkeurigheid is hoog.

⑵ Het toepassingsbereik van frees gereedschappen is breed. Zolang de steek hetzelfde is, of het nu een linksgang of rechtsgang gewinde is, kan één gereedschap worden gebruikt, wat gunstig is om de gereedschapskosten te verlagen.

⑶ Frezen is gemakkelijk om spaan te verwijderen en te koelen. In vergelijking met tappen, is de snijprestatie beter. Het is met name geschikt voor gewindesnijden van aluminium, koper, roestvrij staal en andere moeilijk te bewerken materialen. Het is met name geschikt voor gewindesnijden van grote onderdelen en componenten van kostbare materialen. Kwaliteit van gewindesnijden en veiligheid van het werkstuk waarborgen.

⑷ Omdat er geen gereedschapsvoorste geleiding is, is het geschikt voor het verwerken van blindgaten met korte gewindebodemgaten en gaten zonder ontlastingsnut.

2 Classificatie van gewinde frees gereedschappen

Gewinde frees gereedschappen kunnen in twee typen worden verdeeld, een is een machine-geklemd hardmetaal mes frees, en de andere is een integraal hardmetaal frees. De machine klem gereedschap heeft een breed toepassingsbereik. Het kan gaten verwerken met een gewindediepte minder dan de meslengte, of gaten met een gewindediepte groter dan de meslengte. Integraal hardmetaal frezen worden doorgaans gebruikt om gaten te verwerken met gewindediepte minder dan de gereedschapslengte.

3 CNC-programmering van gewinde frezen

De programmering van gewinde frees gereedschappen verschilt van de programmering van andere gereedschappen. Als het verwerkingsprogramma onjuist wordt geprogrammeerd, is het gemakkelijk om gereedschapsschade of gewindesnijfouten te veroorzaken. Let op de volgende punten bij het compileren:

⑴ Allereerst moet het gewindebodemgat goed worden verwerkt, het kleine diameter gat moet met een boor worden verwerkt, en het grotere gat moet worden gedraaid om de nauwkeurigheid van het gewindebodemgat te waarborgen.

⑵ Bij in- en uitschijven, moet het gereedschap de boogbaan aannemen, meestal 1/2 cirkel voor in- of uitschijven, en de Z-as richting moet 1/2 steek afleggen om de gewindervorm te waarborgen. De gereedschapsstraal compensatiewaarde moet op dit moment worden meegenomen.

⑶ X, Y as cirkelinterpolatie één week, de hoofdas moet een steek afleggen in de Z-as richting, anders zal het willekeurige gewinde veroorzaken.

⑷ Specifiek voorbeeldprogramma: gewinde frees diameter is Ø16, gewindegat is M48×1,5, gewindegat diepte is 14.

De verwerkingsprocedure is als volgt:

(Het gewindebodemgat programma wordt weggelaten, het gat moet geboord bodemgat)

G0 G90 G54 X0 Y0

G0 Z10 M3 S1400 M8

G0 Z-14,75 Invoeren tot de diepste draad

G01 G41 X-16 Y0 F2000 Naar voedpositie verplaatsen, straalcompensatie toevoegen

G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 Gebruik 1/2 cirkel boog bij insnijden

G03 X24 Y0 Z0 I-24 J0 F400 Hele draad frezen

G03 X-16 Y0 Z0,75 I-20 J0 F500 Uitschijven met 1/2 cirkel boog bij uitschijven G01 G40 X0 Y0 Terug naar centrum, straalcompensatie annuleren

G0 Z100

M30

Draaien (Picking/Boring)

1 Kenmerken van de draai methode

Soms kunnen grote gewindegaten op behuizingsonderdelen worden tegengekomen. In het ontbreken van tappen en gewinde frezen, kan een methode vergelijkbaar met draaien op een draaibank worden gebruikt.

Installeer een draai mes op de draaistaaf om draai te draaien.

Het bedrijf verwerkte vroeger een batch onderdelen, de draad is M52x1,5, de positie is 0,1 mm (zie figuur 1), omdat de positievereisten hoog zijn, het gewindegat groot is, het is onmogelijk om tappen te gebruiken voor verwerking, en er is geen gewinde frees, na testen, wordt de draai-methode gebruikt om de verwerkingseisen te waarborgen.

2 Voorzorgsmaatregelen voor draai methode

⑴ Na het starten van de hoofdas, moet er een vertragingstijd zijn om te waarborgen dat de hoofdas de nominalesnelheid bereikt.

⑵ Bij het terugtrekken, als het een handgeslepen draai mes is, aangezien het mes niet symmetrisch kan worden geslepen, kan geen omgekeerde terugtrekking worden gebruikt. De hoofdas moet worden georiënteerd, het gereedschap beweegt radiaal, en dan wordt het gereedschap teruggetrokken.

⑶ De gereedschapshouder moet nauwkeurig worden gefabriceerd, met name de gleufpositie moet consistent zijn. Als ze inconsistent zijn, kan multi-gereedschapsstaaf verwerking niet worden gebruikt. Anders zal het willekeurige inslag veroorzaken.

⑷ Zelfs als het een heel dunne inslag is, kan het niet in één snede worden gemaakt bij het draaien van de inslag, anders zal het tandverlies en slechte oppervlaktereuwheid veroorzaken. Ten minste twee sneden moeten worden gemaakt.

⑸ De verwerkingsefficiëntie is laag, en het is alleen geschikt voor enkelvoudige kleine series, speciale steek gewinden en geen overeenkomstige gereedschappen.

3 Specifieke voorbeeldprocedures

N5 G90 G54 G0 X0 Y0

N10 Z15

N15 S100 M3 M8

N20 G04 X5 vertraging om de hoofdas de nominalesnelheid te laten bereiken

N25 G33 Z-50 K1,5 Draaien

N30 M19 Hoofdas orientatie

N35 G0 X-2 Mes geven

N40 G0 Z15 Mes terugtrekken