Die Gewindebearbeitung ist einer der wichtigsten Einsatzbereiche von CNC-Bearbeitungszentren.Die Bearbeitungsqualität und Effizienz von Gewinden wirkt sich direkt auf die Bearbeitungsqualität von Teilen und die Produktionseffizienz von Bearbeitungszentren aus.
Mit der Verbesserung der Leistung von CNC-Bearbeitungszentren und der Verbesserung der Schneidwerkzeuge wird auch die Methode des Gewindeschneidens ständig verbessert, und auch die Genauigkeit und Effizienz des Gewindeschneidens verbessern sich allmählich.Um Technikern eine sinnvolle Auswahl von Gewindeschneidmethoden bei der Bearbeitung zu ermöglichen, die Produktionseffizienz zu verbessern und Qualitätsunfälle zu vermeiden, werden einige in der Praxis in CNC-Bearbeitungszentren häufig verwendete Gewindeschneidmethoden wie folgt zusammengefasst:
1. Tippen Sie auf Verarbeitungsmethode
1.1 Klassifizierung und Merkmale der Hahnverarbeitung
Die Bearbeitung von Gewindelöchern mit Gewindebohrern ist die gebräuchlichste Bearbeitungsmethode.Es eignet sich hauptsächlich für Gewindelöcher mit kleinen Durchmessern (D<30) und geringen Anforderungen an die Genauigkeit der Lochposition.
In den 1980er Jahren wurden flexible Gewindeschneidmethoden für Gewindelöcher eingeführt, d Werkzeug und der Drehzahl der Spindel.Geben Sie den Fehler an, um die richtige Tonhöhe sicherzustellen.Das flexible Gewindeschneidfutter hat eine komplexe Struktur, hohe Kosten, leichte Beschädigung und eine geringe Verarbeitungseffizienz.In den letzten Jahren hat sich die Leistung von CNC-Bearbeitungszentren schrittweise verbessert, und die starre Gewindeschneidfunktion ist zur Grundkonfiguration von CNC-Bearbeitungszentren geworden.
Daher ist das starre Gewindeschneiden derzeit die Hauptmethode zum Gewindeschneiden.
Das heißt, der Gewindebohrer wird mit einer starren Spannzange gespannt und der Spindelvorschub und die Spindeldrehzahl werden von der Werkzeugmaschine gesteuert.
Im Vergleich zum flexiblen Gewindeschneidfutter zeichnet sich die Federspannzange durch einen einfachen Aufbau, einen niedrigen Preis und ein breites Einsatzspektrum aus.Neben der Aufnahme von Gewindebohrern können auch Werkzeuge wie Schaftfräser und Bohrer darin gehalten werden, wodurch die Werkzeugkosten gesenkt werden können.Gleichzeitig kann das starre Gewindeschneiden zum Hochgeschwindigkeitsschneiden verwendet werden, was die Effizienz des Bearbeitungszentrums verbessert und die Herstellungskosten senkt.
1.2 Bestimmung des Gewindebodenlochs vor dem Gewindeschneiden
Die Bearbeitung des Gewindegrundlochs hat großen Einfluss auf die Lebensdauer des Gewindebohrers und die Qualität der Gewindebearbeitung.Normalerweise wird der Durchmesser des Bohrlochbohrers mit Gewinde nahe an der Obergrenze der Durchmessertoleranz des Gewindebohrlochs gewählt.
Beispielsweise beträgt der Durchmesser des unteren Lochs des M8-Gewindelochs 6,7+0,27 mm und der Durchmesser des Bohrers 6,9 mm.Auf diese Weise kann die Bearbeitungszugabe des Gewindebohrers verringert, die Belastung des Gewindebohrers verringert und die Lebensdauer des Gewindebohrers verbessert werden.
1.3 Auswahl der Wasserhähne
Bei der Auswahl eines Gewindebohrers muss zunächst der entsprechende Gewindebohrer entsprechend dem zu bearbeitenden Material ausgewählt werden.Je nach den unterschiedlichen zu verarbeitenden Materialien stellt der Werkzeugbetrieb unterschiedliche Arten von Gewindebohrern her, wobei besonderes Augenmerk auf die Auswahl gelegt werden sollte.
Denn Gewindebohrer reagieren im Vergleich zu Fräsern und Bohrwerkzeugen sehr empfindlich auf das zu bearbeitende Material.Wenn beispielsweise Gewindebohrer für die Bearbeitung von Gusseisen zur Bearbeitung von Aluminiumteilen verwendet werden, kann es leicht zu Gewindeverlust, zufälligen Knicken oder sogar zum Bruch des Gewindebohrers kommen, was zu Ausschusswerkstücken führt.Zweitens sollte auf den Unterschied zwischen Durchgangsloch-Gewindebohrern und Sackloch-Gewindebohrern geachtet werden.Die vordere Führung von Gewindebohrern mit Durchgangsloch ist länger und die Spanabfuhr erfolgt an der Vorderseite.Das vordere Ende der Sacklochführung ist kurz und die Spanabfuhr erfolgt über die hintere Spanabfuhr.Sacklöcher werden mit Durchgangsgewindebohrern bearbeitet und die Gewindetiefe kann nicht garantiert werden.Darüber hinaus ist bei Verwendung eines flexiblen Gewindeschneidfutters darauf zu achten, dass der Durchmesser des Gewindebohrerschafts und die Breite des Vierkants mit denen des Gewindeschneidfutters übereinstimmen;Der Durchmesser des Gewindebohrerschafts für starres Gewindeschneiden sollte dem Durchmesser des Federmantels entsprechen.Kurz gesagt: Nur eine sinnvolle Auswahl an Gewindebohrern kann einen reibungslosen Ablauf der Verarbeitung gewährleisten.
1.4 NC-Programmierung der Gewindebohrerbearbeitung
Die Programmierung der Gewindebohrerbearbeitung ist relativ einfach.Jetzt festigt das Bearbeitungszentrum im Allgemeinen die Gewindeschneid-Unterroutine. Weisen Sie einfach jedem Parameter einen Wert zu.Es ist jedoch zu beachten, dass verschiedene numerische Steuerungssysteme unterschiedliche Unterprogrammformate haben und die Bedeutung einiger Parameter unterschiedlich ist.
Beispielsweise lautet das Programmierformat des SIEMEN840C-Steuerungssystems: G84 X_Y_R2_ R3_R4_R5_R6_R7_R8_R9_R10_R13_.Diese 12 Parameter müssen Sie nur bei der Programmierung zuweisen.
2. Gewindefräsverfahren
2.1 Merkmale des Gewindefräsens
Beim Gewindefräsen werden das Gewindefräswerkzeug, die dreiachsige Verbindung des Bearbeitungszentrums, d. h. die X-, Y-Achsen-Kreisinterpolation, und die Z-Achsen-Linearvorschubfräsmethode zur Bearbeitung des Gewindes verwendet.
Das Gewindefräsen wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Großgewinden und Gewindelöchern schwer zerspanbarer Materialien eingesetzt.Es weist vor allem folgende Eigenschaften auf:
(1) Die Verarbeitungsgeschwindigkeit ist hoch, die Effizienz hoch und die Verarbeitungspräzision hoch.Das Werkzeugmaterial ist im Allgemeinen Hartmetallmaterial und die Schnittgeschwindigkeit ist hoch.Das Werkzeug ist hochpräzise gefertigt, daher ist die Präzision des Gewindefräsens hoch.
(2) Fräswerkzeuge haben ein breites Anwendungsspektrum.Solange die Steigung gleich ist, kann unabhängig davon, ob es sich um ein Linksgewinde oder ein Rechtsgewinde handelt, ein Werkzeug verwendet werden, was sich positiv auf die Reduzierung der Werkzeugkosten auswirkt.
(3) Beim Fräsen lassen sich Späne leicht entfernen und abkühlen.Im Vergleich zu Gewindebohrern ist der Schnittzustand besser.Es eignet sich besonders für die Gewindebearbeitung von schwer zerspanbaren Materialien wie Aluminium, Kupfer und Edelstahl.
Es eignet sich besonders zum Gewindeschneiden großer Teile und Teile aus Edelmaterialien, wodurch die Qualität des Gewindeschneidens und die Sicherheit des Werkstücks gewährleistet werden können.
⑷ Da keine vordere Werkzeugführung vorhanden ist, eignet es sich für die Bearbeitung von Sacklöchern mit kurzem Gewindeboden und Löchern ohne Hinterschneidungen.
2.2 Klassifizierung von Gewindefräswerkzeugen
Gewindefräswerkzeuge können in zwei Typen unterteilt werden: Der eine ist ein maschinell eingespannter Hartmetall-Wendeschneidplattenfräser und der andere ist ein integrierter Hartmetallfräser.Das maschinengespannte Werkzeug hat ein breites Anwendungsspektrum und kann Löcher mit einer Gewindetiefe, die geringer als die Länge des Einsatzes ist, oder Löcher mit einer Gewindetiefe, die größer als die Länge des Einsatzes ist, bearbeiten.Fräser aus Vollhartmetall werden im Allgemeinen zum Bearbeiten von Löchern verwendet, deren Gewindetiefe geringer als die Werkzeuglänge ist.
2.3 NC-Programmierung zum Gewindefräsen
Die Programmierung von Gewindefräswerkzeugen unterscheidet sich von der Programmierung anderer Werkzeuge.Bei einem falschen Bearbeitungsprogramm kann es leicht zu Werkzeugschäden oder Fehlern bei der Gewindebearbeitung kommen.Achten Sie beim Kompilieren auf folgende Punkte:
⑴ Zunächst sollte das Gewindebodenloch gut bearbeitet werden, das Loch mit kleinem Durchmesser sollte mit einem Bohrer bearbeitet werden und das größere Loch sollte durch Bohren bearbeitet werden, um die Genauigkeit des Gewindebodenlochs sicherzustellen.
(2) Beim Ein- und Ausschneiden sollte das Werkzeug eine kreisförmige Bogenbahn verwenden, normalerweise einen halben Kreis zum Ein- oder Ausschneiden, und gleichzeitig sollte die Richtung der Z-Achse eine halbe Teilung zurücklegen, um die Form sicherzustellen des Threads.Zu diesem Zeitpunkt sollte der Werkzeugradiuskompensationswert eingegeben werden.
⑶ X- und Y-Achsen-Bogeninterpolation für einen Zyklus. Die Spindel sollte sich um eine Teilung entlang der Z-Achsenrichtung bewegen, andernfalls wird das Gewinde zufällig eingeschraubt.
⑷ Spezifisches Beispielprogramm: Der Durchmesser des Gewindefräsers beträgt Φ16, das Gewindeloch ist M48×1,5 und die Tiefe des Gewindelochs beträgt 14.
Der Verarbeitungsvorgang ist wie folgt:
(Das Verfahren für das untere Gewindeloch entfällt, das Loch sollte ein langweiliges unteres Loch sein.)
G0 G90 G54 X0 Y0
G0 Z10 M3 S1400 M8
G0 Z-14,75 Vorschub bis zum tiefsten Teil des Gewindes
G01 G41 X-16 Y0 F2000 Zur Vorschubposition fahren und Radiuskompensation hinzufügen
G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 Zum Einschneiden einen halben Kreisbogen verwenden
G03 X24 Y0 Z0 I-24 J0 F400 Das gesamte Gewinde schneiden
G03 X-16 Y0 Z0,75 I-20 J0 F500 Beim Ausschneiden einen halben Kreisbogen zum Ausschneiden verwenden. G01 G40
G0 Z100
M30
3. Pick-and-Drop-Methode
3.1 Merkmale der Pick-and-Button-Methode
An Gehäuseteilen kann es manchmal zu großen Gewindelöchern kommen.Wenn kein Gewindebohrer und kein Gewindefräser vorhanden ist, kann eine Methode ähnlich dem Drehen auf der Drehmaschine verwendet werden.
Zum Gewindebohren ein Gewindedrehwerkzeug an der Bohrstange anbringen.
Das Unternehmen hat eine Charge von Teilen verarbeitet, das Gewinde ist M52x1,5 und die Position beträgt 0,1 mm (siehe Abbildung 1).Aufgrund der hohen Positionsanforderungen und der großen Gewindebohrung ist die Bearbeitung mit einem Gewindebohrer nicht möglich und es gibt keinen Gewindefräser.Nach dem Test wird die Pick-and-Bnuck-Methode verwendet, um die Verarbeitungsanforderungen sicherzustellen.
3.2 Vorsichtsmaßnahmen für die Pick-and-Drop-Methode
⑴ Nach dem Start der Spindel sollte eine Verzögerungszeit eingehalten werden, um sicherzustellen, dass die Spindel die Nenndrehzahl erreicht.
(2) Wenn es sich beim Zurückziehen des Werkzeugs um ein handgeschliffenes Gewindewerkzeug handelt, kann das Umkehrwerkzeug nicht zum Zurückziehen verwendet werden, da das Werkzeug nicht symmetrisch geschärft werden kann.Die Spindelausrichtung muss verwendet werden, das Werkzeug bewegt sich radial und dann wird das Werkzeug zurückgezogen.
⑶ Die Herstellung des Dorns muss präzise sein, insbesondere die Position der Schnittfuge muss konsistent sein.Wenn sie inkonsistent sind, kann die Verarbeitung mit mehreren Werkzeugleisten nicht verwendet werden.Andernfalls kommt es zu Verwirrung.
⑷ Auch wenn es sich um eine sehr dünne Schnalle handelt, sollte sie beim Aufnehmen nicht mit einem Messer gepflückt werden, da es sonst zu Zahnverlust und schlechter Oberflächenrauheit kommt.Es sollte in mindestens zwei Schnitte geteilt werden.
⑸ Die Verarbeitungseffizienz ist gering und nur für einteilige Kleinserien, Sondergewinde und keine entsprechenden Werkzeuge geeignet.
3.3 Spezifische Beispielprogramme
N5 G90 G54 G0 X0 Y0
N10 Z15
N15 S100 M3 M8
N20 G04 X5 Verzögerung, damit die Spindel die Nenndrehzahl erreicht
N25 G33 Z-50 K1,5 Auswahlknopf
N30 M19 Spindelausrichtung
N35 G0 X-2 lass das Messer
N40 G0 Z15 Werkzeug zurückziehen
4. Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Methoden der Gewindebearbeitung in CNC-Bearbeitungszentren hauptsächlich die Gewindebohrbearbeitung, die Fräsbearbeitung und die Picking-Methode umfassen.Gewindebohrerbearbeitung und Fräsbearbeitung sind die Hauptbearbeitungsmethoden, und die Kommissioniermethode ist nur eine vorübergehende Notfallmethode.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 13. Mai 2022