วิธีการประมวลผลเกลียวที่ใช้กันทั่วไปหลายวิธีในเครื่อง CNC Machining Center!

การกลึงเกลียวเป็นหนึ่งในการใช้งานที่สำคัญมากของศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซี และคุณภาพและประสิทธิภาพของการกลึงเกลียวจะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพการตัดเฉือนของชิ้นส่วนและประสิทธิภาพการผลิตของศูนย์การตัดเฉือน
ด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพของศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีและการปรับปรุงเครื่องมือตัด วิธีการกลึงเกลียวก็ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และความแม่นยำและประสิทธิภาพของการกลึงเกลียวก็ค่อยๆ ดีขึ้น เพื่อให้บุคลากรในกระบวนการเลือกวิธีการประมวลผลเกลียวอย่างสมเหตุสมผลในระหว่างการประมวลผล ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต และหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุด้านคุณภาพ วิธีการประมวลผลเกลียวที่ใช้กันทั่วไปหลายวิธีในศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีในทางปฏิบัติสรุปได้ดังนี้:
เทคโนโลยีการควบคุมเชิงตัวเลข|วิธีการประมวลผลเกลียวทั่วไปหลายวิธีสำหรับเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC
1. แตะวิธีการตัดเฉือน
1.1 การจำแนกประเภทและลักษณะของการกลึงต๊าป
วิธีการที่ใช้กันทั่วไปในการเจาะรูเกลียวคือการใช้ต๊าป ซึ่งส่วนใหญ่จะเหมาะสำหรับรูเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก (D<30) and low precision requirements for hole position.
ในช่วงทศวรรษปี 1980 มีการใช้วิธีการต๊าปแบบยืดหยุ่นสำหรับรูเกลียว ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้หัวจับแบบยืดหยุ่นเพื่อยึดต๊าป หัวจับต๊าปสามารถชดเชยตามแนวแกนเพื่อชดเชยข้อผิดพลาดในการป้อนที่เกิดจากการป้อนตามแนวแกนของเครื่องมือกลแบบอะซิงโครนัสและความเร็วของสปินเดิล เพื่อให้มั่นใจถึงระยะพิทช์ที่ถูกต้อง หัวจับต๊าปแบบยืดหยุ่นมีโครงสร้างที่ซับซ้อน ต้นทุนสูง มีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหาย และมีประสิทธิภาพในการประมวลผลต่ำ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประสิทธิภาพของแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC ค่อยๆ ดีขึ้น และฟังก์ชันการต๊าปแบบแข็งได้กลายเป็นการกำหนดค่าพื้นฐานของแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC
ดังนั้นการต๊าปแบบแข็งจึงกลายเป็นวิธีการหลักในการกลึงเกลียวในปัจจุบัน
หัวจับสปริงแข็งใช้สำหรับจับต๊าป และเครื่องมือกลจะควบคุมการป้อนของสปินเดิลและความเร็วของสปินเดิลเพื่อรักษาความสม่ำเสมอ
เมื่อเปรียบเทียบกับหัวจับดอกต๊าปแบบยืดหยุ่น หัวจับสปริงมีโครงสร้างที่เรียบง่าย ราคาถูก และใช้งานได้หลากหลาย นอกจากการยึดต๊าปแล้ว ยังสามารถจับดอกเอ็นมิลล์ ดอกสว่าน และเครื่องมือตัดอื่นๆ ได้อีกด้วย ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนเครื่องมือได้ ในเวลาเดียวกัน การใช้การต๊าปแบบแข็งสามารถทำการตัดด้วยความเร็วสูง ปรับปรุงประสิทธิภาพของการใช้แมชชีนเซ็นเตอร์ และลดต้นทุนการผลิต
1.2 การกำหนดเกลียวรูก้นก่อนกรีด
การแปรรูปรูก้นเกลียวมีผลกระทบอย่างมากต่ออายุการใช้งานของต๊าปและคุณภาพของการประมวลผลเกลียว โดยปกติแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของดอกสว่านรูก้นแบบเกลียวจะถูกเลือกให้ใกล้กับขีดจำกัดบนของพิกัดความเผื่อสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของรูก้นแบบเกลียว
ตัวอย่างเช่น เส้นผ่านศูนย์กลางรูด้านล่างของรูเกลียว M8 คือ Ф 6.7+0.27 มม. เลือกเส้นผ่านศูนย์กลางดอกสว่าน Ф 6.9 มม. ด้วยวิธีนี้ สามารถลดค่าเผื่อการตัดเฉือนของต๊าป ลดภาระของต๊าป และอายุการใช้งานของต๊าปได้ดีขึ้น
1.3 การเลือกก๊อก
เมื่อเลือกต๊าป ขั้นแรกจะต้องเลือกต๊าปที่เกี่ยวข้องตามวัสดุที่กำลังดำเนินการ บริษัทเครื่องมือผลิตต๊าปประเภทต่างๆ ตามวัสดุการประมวลผลที่แตกต่างกัน และควรให้ความใส่ใจเป็นพิเศษเมื่อเลือก
เนื่องจากดอกต๊าปไวต่อวัสดุที่กำลังดำเนินการมากเมื่อเทียบกับหัวกัดและหัวกัดคว้าน ตัวอย่างเช่น การใช้ต๊าปสำหรับแปรรูปเหล็กหล่อเพื่อแปรรูปชิ้นส่วนอะลูมิเนียมอาจทำให้เกลียวหลุด เกลียวหลวม หรือแม้แต่ต๊าปแตกหักได้ง่าย ซึ่งนำไปสู่การเสียชิ้นงาน ประการที่สอง ควรให้ความสนใจกับความแตกต่างระหว่างต๊าปรูทะลุกับต๊าปรูตัน ต๊าปรูทะลุมีไกด์ยาวกว่าที่ส่วนหน้า และเศษหลุดออกจากแถวหน้า แนวนำด้านหน้าของรูบอดนั้นค่อนข้างสั้น และเศษขยะจะถูกระบายออกจากเบาะหลัง การใช้ต๊าปรูทะลุเพื่อแปรรูปรูตันไม่สามารถรับประกันความลึกของการประมวลผลเกลียวได้ นอกจากนี้ หากใช้หัวจับต๊าปแบบยืดหยุ่น ควรคำนึงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของด้ามจับต๊าปและความกว้างของสี่เหลี่ยมจัตุรัสด้วย ซึ่งควรจะเหมือนกับหัวจับต๊าป เส้นผ่านศูนย์กลางของด้ามจับของต๊าปกรีดแบบแข็งควรเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของปลอกสปริง กล่าวโดยสรุป การเลือกต๊าปที่สมเหตุสมผลเท่านั้นที่สามารถรับประกันการประมวลผลที่ราบรื่น
1.4 การเขียนโปรแกรม CNC สำหรับการกลึงต๊าป
การตั้งโปรแกรมการต๊าปนั้นค่อนข้างง่าย ในปัจจุบัน เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์โดยทั่วไปมีรูทีนย่อยการต๊าปคงที่ ซึ่งต้องการเพียงการกำหนดค่าให้กับแต่ละพารามิเตอร์เท่านั้น อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าระบบ CNC และรูปแบบรูทีนย่อยที่แตกต่างกันส่งผลให้การแสดงพารามิเตอร์บางอย่างมีความหมายต่างกัน
ตัวอย่างเช่น ระบบควบคุม SIEMEN840C มีรูปแบบการเขียนโปรแกรม G84 X_ Y_ R2_ R3_ R4_ R5_ R 6_ ร7_ ร8_ ร9_ ร10_ ร13_ เมื่อตั้งโปรแกรม จะต้องกำหนดค่าพารามิเตอร์ทั้ง 12 ตัวเท่านั้น
2. วิธีการกัดเกลียว
2.1 ลักษณะของการกัดเกลียว
การกัดเกลียวเป็นวิธีการกัดที่ใช้เครื่องมือกัดเกลียวและศูนย์แมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แบบเชื่อมต่อสามแกน ซึ่งได้แก่ การประมาณค่าส่วนโค้งของแกน X และ Y และการป้อนเชิงเส้นแกน Z เพื่อประมวลผลเกลียว
การกัดเกลียวส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการตัดเกลียวรูขนาดใหญ่และรูเกลียวในวัสดุที่ตัดเฉือนยาก โดยส่วนใหญ่จะมีลักษณะดังต่อไปนี้:
⑴ ความเร็วในการประมวลผลที่รวดเร็ว ประสิทธิภาพสูง และความแม่นยำในการประมวลผลสูง วัสดุเครื่องมือตัดโดยทั่วไปจะเป็นวัสดุโลหะผสมแข็งและมีความเร็วในการตัดที่รวดเร็ว ความแม่นยำในการผลิตเครื่องมือตัดสูง ดังนั้นความแม่นยำของการกัดเกลียวจึงสูง
⑵ เครื่องมือกัดมีการใช้งานที่หลากหลาย ตราบใดที่ระยะพิทช์เท่ากัน ทั้งเกลียวซ้ายและขวาก็สามารถใช้เครื่องมือชิ้นเดียวได้ ซึ่งเป็นประโยชน์ในการลดต้นทุนเครื่องมือ
⑶ การกัดนั้นง่ายต่อการขจัดเศษและความเย็น และให้ประสิทธิภาพการตัดที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับต๊าป เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแปรรูปเกลียวของวัสดุที่ตัดเฉือนยาก เช่น อลูมิเนียม ทองแดง สแตนเลส ฯลฯ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแปรรูปเกลียวของส่วนประกอบขนาดใหญ่และส่วนประกอบวัสดุที่มีคุณค่า เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการประมวลผลเกลียวและความปลอดภัยของชิ้นงาน
เนื่องจากขาดการนำทางส่วนหน้าของเครื่องมือ จึงเหมาะสำหรับการประมวลผลรูตันที่มีรูด้านล่างแบบเกลียวสั้นกว่าและรูที่ไม่มีช่องถอนเครื่องมือ
2.2 การจำแนกประเภทของเครื่องมือกัดเกลียว
เครื่องมือกัดเกลียวสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ หัวกัดใบมีดโลหะผสมแข็งชนิดแคลมป์เครื่องจักร และหัวกัดโลหะผสมแข็งในตัว เครื่องมือตัดแบบแคลมป์ของเครื่องจักรมีการใช้งานที่หลากหลาย และสามารถเจาะรูที่มีความลึกของเกลียวน้อยกว่าความยาวของใบมีดได้ เช่นเดียวกับรูที่มีความลึกของเกลียวมากกว่าความยาวของใบมีด โดยทั่วไปแล้วหัวกัดโลหะผสมแข็งในตัวมักใช้ในการประมวลผลรูที่มีความลึกของเกลียวน้อยกว่าความยาวของเครื่องมือ
2.3 การเขียนโปรแกรม CNC สำหรับการกัดเกลียว
การตั้งโปรแกรมเครื่องมือกัดเกลียวแตกต่างจากเครื่องมืออื่นๆ หากโปรแกรมการตัดเฉือนไม่ถูกต้อง อาจส่งผลให้เครื่องมือเสียหายหรือเกิดข้อผิดพลาดในการประมวลผลเกลียวได้ง่าย เมื่อเตรียมการควรคำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้:
ประการแรก ควรทำการเจาะรูก้นแบบเกลียว สำหรับรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ควรใช้ดอกสว่านสำหรับการตัดเฉือน และสำหรับรูขนาดใหญ่ ควรใช้การคว้านเพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของรูก้นแบบเกลียว
เมื่อเครื่องมือตัดเข้าหรือออก ควรใช้วิถีโค้งวงกลม โดยปกติจะหมุน 1/2 รอบเพื่อเข้าหรือออก และทิศทางของแกน Z ควรเคลื่อนไป 1/2 ระยะเพื่อให้แน่ใจว่าเกลียวมีรูปร่าง ควรป้อนค่าการชดเชยรัศมีเครื่องมือในขณะนี้
⑶ แก้ไขส่วนโค้งของแกน X และแกน Y หนึ่งครั้ง และแกนหมุนควรเคลื่อนที่ไปหนึ่งระดับตามทิศทางของแกน Z มิฉะนั้นอาจทำให้ด้ายบิดงอได้
(4) โปรแกรมตัวอย่างเฉพาะ: เส้นผ่านศูนย์กลางของคัตเตอร์กัดเกลียวคือ Φ 16 รูเกลียวคือ M48 × 1.5 โดยมีความลึกของรูเกลียว 14
โปรแกรมประมวลผลมีดังนี้:
(ละเว้นโปรแกรมสำหรับการเจาะรูก้นแบบเกลียว และควรเจาะรู)
G0 G90 G54 X0 Y0
G0 Z10 M3 S1400 M8
G0 Z-14.75 ป้อนเข้าจุดที่ลึกที่สุดของเกลียว
G01 G41 X-16 Y0 F2000 ย้ายไปยังตำแหน่งฟีดและเพิ่มการชดเชยรัศมี
G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 ใช้ส่วนโค้งวงกลม 1/2 รอบสำหรับการตัดเข้า
G03 X24 Y0 Z0 I-24 J0 F400 ตัดด้ายทั้งหมด
G03 X-16 Y0 Z0.75 I-20 J0 F500 ถูกตัดโดยใช้ ส่วนโค้งวงกลม 1/2 G01 G40 X0 Y0 จะถูกส่งกลับไปยังศูนย์กลางและการชดเชยรัศมีจะถูกยกเลิก
G0 Z100
M30
3. วิธีเลือกหัวเข็มขัด
3.1 ลักษณะของวิธีการเลือกปุ่ม
บางครั้งอาจพบรูเกลียวขนาดใหญ่บนชิ้นส่วนประเภทกล่อง ในกรณีที่ไม่มีต๊าปและหัวกัดเกลียว สามารถใช้วิธีการที่คล้ายกับการกลึงเกลียวได้
ติดตั้งเครื่องมือกลึงเกลียวบนด้ามกลึงคว้านเพื่อทำการคว้านเกลียว
ครั้งหนึ่งบริษัทเคยประมวลผลชิ้นส่วนเป็นชุดด้วยเกลียว M52x1.5 และพิกัดความเผื่อตำแหน่งที่ 0.1 มม. (ดูรูปที่ 1) เนื่องจากความต้องการตำแหน่งสูงและรูเกลียวขนาดใหญ่ จึงไม่สามารถใช้ต๊าปในการประมวลผลได้ และไม่มีหัวกัดเกลียว หลังจากการทดสอบ จะมีการใช้วิธีการหยิบเพื่อให้มั่นใจถึงข้อกำหนดในการประมวลผล
3.2 ข้อควรระวังในการหยิบหัวเข็มขัด
หลังจากสตาร์ทสปินเดิลแล้ว ควรเผื่อเวลาหน่วงเพื่อให้แน่ใจว่าสปินเดิลถึงความเร็วที่กำหนด
เมื่อดึงเครื่องมือกลับ หากเป็นเครื่องมือแบบเกลียวกราวด์ด้วยมือ เนื่องจากเครื่องมือไม่สามารถเจียรแบบสมมาตรได้ จึงไม่สามารถใช้การถอยกลับได้ ต้องใช้การวางแนวของสปินเดิล และเครื่องมือจะต้องเคลื่อนที่ในแนวรัศมีก่อนที่จะดึงกลับ
การผลิตตัวจับยึดเครื่องมือจะต้องแม่นยำ โดยเฉพาะตำแหน่งของร่องเครื่องมือจะต้องสม่ำเสมอ หากไม่สอดคล้องกัน จะไม่สามารถใช้ตัวจับยึดเครื่องมือหลายตัวในการตัดเฉือนได้ มิฉะนั้นจะทำให้เกิดการหักเงินโดยไม่ได้รับอนุญาต
แม้ว่าจะเป็นหัวเข็มขัดที่บางมาก แต่ก็ไม่สามารถใช้มีดเพียงอันเดียวในการหยิบหัวเข็มขัดได้ มิฉะนั้นจะทำให้เกิดการสูญเสียฟันและความขรุขระของพื้นผิวที่ไม่ดี ควรทำการตัดอย่างน้อยสองครั้ง
(5) ประสิทธิภาพในการประมวลผลต่ำ เหมาะสำหรับชิ้นงานเดี่ยวจำนวนน้อย เกลียวพิทช์พิเศษ และสถานการณ์ที่ไม่มีเครื่องมือตัดที่เกี่ยวข้อง
3.3 ขั้นตอนตัวอย่างเฉพาะ
N5 G90 G54 G0 X0 Y0
N10 Z15
N15 S100 M3 M8
การหน่วงเวลา N20 G04 X5 ทำให้สปินเดิลไปถึงความเร็วที่กำหนด
N25 G33 Z-50 ตัวล็อค K1.5
การวางแนวสปินเดิล N30 M19
N35 G0 X-2 มีดปล่อย
N40 การดึงกลับ G0 Z15