Može li ovaj CNC centar za narezivanje navoja istovremeno izvoditi obrnuto narezivanje navoja i glodanje navoja?

Moderna CNC centar za točenje može izvoditi obrnuto narezivanje navoja i glodanje navoja, a na mnogim naprednim modelima obje operacije mogu se izvršiti unutar istog programa obrade bez ručne intervencije. Međutim, hoće li se doista dogoditi "simultano" na istoj rupi u istom trenutku ovisi o dizajnu vretena stroja, upravljačkoj arhitekturi i postavkama alata. U praksi, napredni CNC centri za narezivanje navoja mijenjaju ove operacije u nekoliko sekundi koristeći automatske izmjenjivače alata (ATC), čineći proces funkcionalno besprijekornim za proizvodna okruženja.

Ovaj članak objašnjava kako funkcionira obrnuto narezivanje navoja i glodanje navoja na CNC centru za narezivanje navoja, koje su hardverske i softverske mogućnosti potrebne i kako procijeniti ispunjava li određeni stroj vaše potrebe za narezivanje navoja.

Što je obrnuto narezivanje na CNC centru za narezivanje?

Obrnuto narezivanje navoja — koje se naziva i povratno narezivanje navoja ili kruto narezivanje navoja s preokretom — proces je narezivanja navoja pri kojem se vreteno okreće u jednom smjeru kako bi urezalo nareznik u radni predmet, a zatim okreće nareznik kako bi ga čisto uvukao. Ovo je standardna značajka na gotovo svim modernim CNC centrima za narezivanje opremljenim funkcija krutog narezivanja .

U načinu krutog narezivanja navoja, CNC kontroler sinkronizira brzinu vrtnje vretena (RPM) s brzinom posmaka Z-osi u preciznom omjeru s korakom navoja navoja navoja. Na primjer, urezivanje navoja M8×1,25 pri 1000 okretaja u minuti zahtijeva posmak po osi Z od točno 1.250 mm/min . Tijekom uvlačenja, vreteno se okreće istom sinkroniziranom brzinom, sprječavajući oštećenje navoja i lomljenje navoja.

Ključni G-kodovi koji se za to koriste na uobičajenim kontrolnim sustavima CNC centara za točenje uključuju:

• G84 — Standardni kruti ciklus narezivanja (nabijanje u smjeru kazaljke na satu, uvlačenje u smjeru suprotnom od kazaljke na satu)
• G74 — Obrnuti ciklus narezivanja (narezivanje u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, uvlačenje u smjeru kazaljke na satu), koristi se za lijeve navoje
• G84.2 / G84.3 — Prošireni kruti ciklusi narezivanja dostupni na Fanuc i Mitsubishi kontrolerima za poboljšanu točnost sinkronizacije

Većina CNC centara za nareznice renomiranih proizvođača postiže preokret vretena unutar 0,05 do 0,1 sekundi , minimizirajući utjecaj vremena ciklusa tijekom velikih točenja.

Što je glodanje navoja na CNC centru za navoje?

Glodanje navoja koristi rotirajući alat za glodanje navoja s više žljebova koji se pomiče spiralnom interpolacijskom putanjom oko unutarnjeg opsega provrta za rezanje profila navoja. Za razliku od rezanja, sila rezanja je raspoređena na više prolaza, što ga čini idealnim za:

• Tvrdi materijali kao što je kaljeni alatni čelik (iznad 45 HRC) ili Inconel
• Navoji velikog promjera (obično M20 i više) gdje bi zakretni moment bio nepraktičan
• Slijepe rupe gdje je odvod strugotine kritičan
• Situacije koje zahtijevaju i desni i lijevi navoj pomoću jednog alata

Glodanje navoja na CNC centru za navoje zahtijeva simultana 3-osna interpolacija (X, Y i Z osi koje se pomiču istodobno), što podržavaju gotovo svi moderni CNC kontroleri uključujući Fanuc 0i-MF, Siemens 828D i Mitsubishi M80. Tipični ciklus glodanja navoja za navoj M16×2.0 u nehrđajućem čeliku može koristiti brzinu vretena od 3.500 okretaja u minuti sa spiralnim posmakom od 800 mm/min .

Može li CNC centar za točenje izvoditi obje operacije u istom programu?

Apsolutno. CNC centar za navoje s automatskim izmjenjivačem alata (ATC) može izvršiti obrnuto narezivanje na nekim rupama i glodanje navoja na drugima unutar jednog CNC programa. Stroj odabire odgovarajući alat iz spremnika i automatski mijenja operacije. Na stroju s a ATC s 24 alata i vrijeme izmjene alata ispod 1,5 sekunde (od čipa do čipa), ovaj je prijelaz gotovo neprimjetan u ukupnom vremenu ciklusa.

Tablica u nastavku uspoređuje dvije operacije jednu pored druge kako bi se razjasnilo kada je koja metoda preferirana:

Zahtjevi stroja za podršku obje operacije

Nije svaki CNC centar za točenje jednako sposoban. Za pouzdano izvođenje i obrnutog narezivanja navoja i glodanja navoja, stroj treba zadovoljiti sljedeće specifikacije:

Izvedba vretena

Vreteno mora podržavati širok raspon okretaja u minuti. Obrnuto navijanje za male navoje (M2–M6) može zahtijevati brzine od 3.000–8.000 okretaja u minuti , dok glodanje navoja za veće navoje u čeliku može trebati samo 1500–3500 okretaja u minuti s većim momentom. Vreteno s nazivnom snagom od najmanje 7,5 kW i 47 Nm okretnog momenta pokriva većinu proizvodnih scenarija.

Mogućnost CNC kontrolera

Kontroler mora podržavati standardne cikluse narezivanja (G84, G74) i spiralnu interpolaciju za glodanje navoja. Kontroleri kao što su Fanuc 0i-MF Plus, Siemens 840D sl i Mitsubishi M80 svi izvorno podržavaju ove značajke. Potvrdite da vaša određena verzija kontrolera uključuje spiralnu interpolaciju kao standard, a ne kao opciju koja se plaća.

Kompatibilnost držača alata

Čvrsto narezivanje navoja zahtijeva čvrsti držač alata bez kompenzacije za maksimalnu točnost sinkronizacije. Prednosti glodanja navoja su stezne glave visoke preciznosti (ER serija) ili hidraulične stezne glave s odstupanjem ispod 0,003 mm , što izravno utječe na kvalitetu niti i završnu obradu površine.

Sustav rashladnog sredstva

Za glodanje navoja u dubokim rupama, rashladno sredstvo kroz vreteno na 40–70 bara toplo se preporuča ispiranje strugotine sa spiralnog puta. Neadekvatno odvođenje strugotine jedan je od najčešćih uzroka neuspjeha glodanja navoja i površinskih defekata.

Primjer primjene iz stvarnog svijeta

Razmotrite hidraulički razvodni blok izrađen od nehrđajućeg čelika 316. Dio zahtijeva:

1. Dvadeset i četiri M6×1.0 prolazne rupe narezane pomoću obrnutog narezivanja (G84 kruti ciklus) pri 4500 okretaja u minuti
2. Četiri navoja otvora M30×2.0 stvorena glodanjem navoja pomoću spiralne interpolacije pri 2200 okretaja u minuti
3. Dva lijeva navoja M12×1,75 pomoću G74 obrnutog ciklusa narezivanja navoja

CNC centar za narezivanje navoja s ATC-om s 32 alata obrađuje sve tri operacije u jednoj postavci, pri čemu kontroler automatski poziva ispravan alat i ciklus za svaku značajku. Ukupno vrijeme obrade za sve operacije narezivanja navoja: približno 6,5 minuta , u usporedbi s više od 20 minuta ako se obrađuju na zasebnim strojevima. Ovo ilustrira glavnu proizvodnu prednost kombiniranja obje mogućnosti na jednom CNC centru za narezivanje.

Uobičajena ograničenja kojih treba biti svjestan

Iako ta mogućnost postoji, korisnici bi trebali biti svjesni sljedećih praktičnih ograničenja kada konfiguriraju CNC centar za narezivanje za obje operacije:

• Veličina spremnika alata: Istovremeni rad i nareznica i glodala za navoje brzo troši džepove alata. Spremnik s manje od 16 alata može ograničiti fleksibilnost na složenim dijelovima.
• Licenciranje kontrolera: Neki početni CNC centri za navoje isporučuju se s helikoidnom interpolacijom onemogućenom prema zadanim postavkama; aktiviranje može zahtijevati plaćenu softversku licencu od proizvođača kontrolera.
• Orijentacija vretena: Glodanje navoja zahtijeva točno pozicioniranje C-osi vretena u nekim naprednim ciklusima; provjerite podržava li vaš stroj ako je potrebno.
• Složenost programiranja: G-kod za glodanje navoja složeniji je od jednostavnog ciklusa narezivanja navoja G84. Koristite CAM softver s postprocesorom za glodanje navoja kako biste smanjili programske pogreške.

Dobro specificirani CNC centar za navoje u potpunosti je sposoban izvoditi obrnuto narezivanje navoja i glodanje navoja — bilo u izmjeničnom nizu unutar istog programa ili kao namjenske operacije na različitim značajkama istog dijela. Ključno je osigurati da stroj ima krutu sinkronizaciju narezivanja navoja, podršku za 3-osnu spiralnu interpolaciju, sposoban CNC kontroler i odgovarajući kapacitet spremnika alata. Za proizvođače koji proizvode složene dijelove od tvrdih materijala, kombiniranje obje strategije narezivanja navoja na jednom CNC centru za rezanje navoja značajno smanjuje vrijeme postavljanja, poboljšava dosljednost i smanjuje ukupne troškove proizvodnje.