فرز رزوه ای در ماشینکاری قطعات CNC
آسیاب رزوه ای روشی بسیار متنوع و دقیق برای تولید رزوه های داخلی و خارجی در مراکز ماشینکاری CNC است. بر خلاف ضربه زدن معمولی، فرز با نخ از یک ابزار برش دوار با مشخصات نخ خاص برای درونیابی مارپیچ شکل نخ استفاده می کند. این روش کنترل، انعطاف پذیری و قابلیت اطمینان برتر را به ویژه برای مواد دشوار و کاربردهای حیاتی ارائه می دهد.
اصول اساسی
آسیاب رزوه ای بر اساس اصل درون یابی مارپیچی - حرکت هماهنگ سه-همزمان عمل می کند که در آن ابزار حول محور خود می چرخد در حالی که مرکز ابزار یک مسیر مارپیچ را در صفحه X-Y دنبال می کند و محور Z{3}} با سرعتی هماهنگ با سرب پیشروی می کند. این پروفیل نخ را از طریق پاکت لبه های برش ابزار ایجاد می کند، همانطور که از طریق مواد قطعه کار می چرخد.
انواع ابزار فرز رزوه ای
آسیاب های کاربید جامدابزارهای جامد-پروفایل یا جزئی-پروفایل هستند که برای رشتههای کوچک تا متوسط استفاده میشوند که به دقت بالایی نیاز دارند.آسیاب های نخ قابل نمایه سازیدارای طرحهای{0}}سبک کارتریج با درجهای قابل تعویض است که آنها را برای رزوههای بزرگ و عملیات زبری در جایی که کارایی هزینه مهم است ایدهآل میکند.آسیاب های نخ چند-به یک ابزار واحد اجازه دهید تا چندین گام نخ تولید کند و برای کارگاه هایی که می خواهند موجودی ابزار را کاهش دهند، انعطاف پذیری ارائه می دهد.آسیاب رزوه ای تک نقطه ای-دارای یک لبه برش و نیاز به عبورهای متعدد، مناسب برای قطرهای بزرگ، زمین های سفارشی و کاربردهای خشن سنگین.
روشهای آسیاب با نخ
روش درون یابی دایره ای روش استانداردی است که در آن آسیاب صعودی ترجیح داده می شود. ابزار به صورت شعاعی وارد سوراخ از قبل حفر شده می شود، سپس یک مسیر مارپیچ را دنبال می کند. در هنگام ورود، ابزار به عمق شروع نخ فرو می رود و به صورت شعاعی به قطر برش می رسد. مرحله برش مارپیچ شامل حرکت دایره ای 360-درجه با تغذیه Z-در هر دور برابر با گام نخ است. در نهایت، ابزار با جمع کردن شعاعی به سمت مرکز قبل از پسکشی Z خارج میشود.
برای محاسبه مسیر ابزار، قطر ابزار برای رزوه های داخلی برابر است با قطر اسمی منهای عمق رزوه ضرب در دو. شعاع درونیابی مارپیچی برابر است با قطر اسمی منهای قطر ابزار تقسیم بر دو.
فرز نخ کامل-نمایه از ابزارهایی استفاده میکند که دقیقاً با شکل رشته مطابقت دارند، مانند نمایههای یکپارچه ۶۰ درجه یا ۵۵ درجه ویتورث. این رویکرد رشته را در یک پاس تکمیل میکند، اما به ابزار خاصی برای هر زمین نیاز دارد. فرز رزوه ای با مشخصات جزئی از ابزارهایی استفاده می کند که فقط تاج و ریشه نخ را برش می دهند و به چندین پاس شعاعی نیاز دارند، اما یک ابزار می تواند طیف وسیعی از گام ها را پوشش دهد.
فرز رزوه خارجی شامل چرخاندن قطعه کار بر روی میز دوار با استفاده از محور چهارم یا قرار دادن ابزار به صورت مارپیچ در اطراف قطعه کار ثابت است. این روش معمولاً برای شفت های بزرگ، پیچ های سربی و چرخ دنده های حلزونی استفاده می شود و برای دسترسی به ابزار نیاز به فاصله کافی در اطراف قطعه کار دارد.
مزایای بیش از ضربه زدن
آسیاب رزوه ای عمر ابزار طولانی تری را فراهم می کند زیرا بار برش به جای اینکه روی چند لبه متمرکز شود، در چندین فلوت و پاس پخش می شود. کنترل تراشه عالی است، به جای تراشه های بلند که خطر بسته شدن در شیرها را دارند، تراشه های کوتاه قابل مدیریت تولید می کند. تطبیق پذیری مواد به همه مواد از جمله فولادهای سخت شده تا HRC 65 گسترش می یابد، در حالی که ضربه زدن در آلیاژهای سخت محدودیت هایی دارد.
یک ابزار می تواند طیف وسیعی از قطرها را برای یک گام پوشش دهد و انعطاف پذیری اندازه نخ را ارائه دهد که ضربه زدن با آن مطابقت ندارد. در سوراخهای کور، فرز با نخ میتواند نخهایی را درست تا پایین تولید کند، بدون اینکه منطقه نخ ناقصی که شیرها نیاز دارند، تولید کند. کیفیت نخ حاصل از پرداخت سطحی عالی و تناسب دقیق برخوردار است.
اگر آسیاب نخ شکسته شود، بازیابی آسان است زیرا ابزار کوچکتر از قطر نخ است. برداشتن شیر شکسته دشوار است و ممکن است برای همیشه گیر کرده باشد. آسیاب رزوه ای به گشتاور کمتری نیاز دارد و برای رزوه های بزرگ در ماشین هایی با توان محدود مناسب تر است. همین ابزار میتواند هر دو رشتههای-دست چپ و هم راست-را با معکوس کردن جهت اسپیندل تولید کند، در حالی که ضربه زدن به ضربههای مجزای-دست چپ نیاز دارد.
پارامترهای فرآیند بحرانی
سرعت برش معمولاً بین 80 تا 150 متر در دقیقه برای فولاد و 150 تا 300 متر در دقیقه برای آلومینیوم است و برای مواد سخت شده کاهش می یابد. خوراک هر دندان معمولاً بین 0.05 تا 0.15 میلی متر بسته به ماده و گام نخ کاهش می یابد. برای حفظ دقت، خوراک محور Z{8}} باید دقیقاً با گام نخ در هر دور مطابقت داشته باشد.
برای ابزارهای نمایه کامل-، درگیری شعاعی 100 درصد عمق نخ را در یک گذر پوشش میدهد. ابزارهای نمایه جزئی از گامهای شعاعی 0.05 تا 0.10 میلیمتر در هر پاس استفاده میکنند.
الزامات قبل از ماشینکاری شامل حفاری سوراخی با قطر تقریباً برابر با قطر اسمی منهای گام است، اگرچه این میزان بر اساس استاندارد رزوه متفاوت است. سوراخ باید مستقیم،-در موقعیت درست باشد، و دارای عمق کافی برای نخ و فاصله باشد. یک پخ یا سینک 45 درجه در ورودی سوراخ به ورود ابزار کمک می کند و از ایجاد سوراخ جلوگیری می کند.
ملزومات برنامه نویسی CNC
یک برنامه کد معمولی Fanuc-سبک G- با قرار گرفتن در مرکز سوراخ، فعال کردن جبران طول ابزار و مایع خنککننده شروع میشود، سپس به سرعت به سطح خلاص میرسد. ابزار به عمق شروع نخ تغذیه می شود، جبران کاتر در حین نزدیک شدن شعاعی فعال می شود و درون یابی مارپیچی با فرمان حرکت دایره ای مناسب اجرا می شود. حلقه های مارپیچ متعدد برای طول نخ مورد نیاز تکرار می شوند، پس از آن جبران لغو می شود و ابزار جمع می شود.
ملاحظات کلیدی برنامهریزی شامل انتخاب صحیح جهت درونیابی مارپیچ در جهت عقربههای ساعت یا خلاف جهت عقربههای ساعت برای مطابقت با عقربه رشته است. جبران کاتر باید در طول حرکت مارپیچ فعال باقی بماند. دقت پیچ به همگام سازی دقیق بین سرعت اسپیندل و تغذیه محور Z- بستگی دارد. ورودی آسیاب نخ باید از ورودی مارپیچ یا سطح شیب دار به جای شیرجه مستقیم استفاده کند تا از آسیب به ابزار جلوگیری شود.
چالش ها و راه حل های مشترک
رزوه های بزرگ یا کم اندازه معمولاً ناشی از سایش ابزار، جبران نادرست قطر ابزار یا خطای گام است. راه حل شامل بررسی ورودی قطر ابزار، بررسی جبران سایش، و کالیبره کردن دستگاه است. پوشش ضعیف سطح اغلب ناشی از استحکام ناکافی، ابزارهای فرسوده، یا سرعت و تغذیه نامناسب است. پرداختن به این امر مستلزم کاهش برآمدگی ابزار، افزایش صلبیت و بهینه سازی پارامترهای برش است.
پچ پچ و ارتعاش معمولاً نشان دهنده آویزان طولانی ابزار، دیواره های نازک یا رزونانس هارمونیک است. راه حل ها شامل استفاده از کوتاه ترین ابزار ممکن، کاهش عمق برش و تنظیم سرعت دوک برای جلوگیری از فرکانس های تشدید است. شکستن ابزار در هنگام ورود معمولاً ناشی از فرو رفتن شعاعی مستقیم یا زوایای ورودی نادرست است. استفاده از ورودی رمپ حلزونی و کاهش نرخ خوراک ورودی از این شکست جلوگیری می کند. رزوه های مخروطی ممکن است نشان دهنده خطای هندسه ماشین، انحراف ابزار یا رشد حرارتی باشد. بررسی مربعی بودن دستگاه، اجرای پاس های خشن و تکمیل، و استفاده از مایع خنک کننده به طور مداوم این مسائل را برطرف می کند.
کاربردها و صنایع
در صنعت هوافضا، آسیاب رزوه ای بست های تیتانیوم و اینکونل را با تلورانس های بحرانی تولید می کند. بخش نفت و گاز از این روش برای رزوه های لوله های API با قطر بزرگ- و اتصالات رشته مته استفاده می کند. کاربردهای خودرو شامل رشته های بلوک موتور و اجزای انتقال است. تولید پزشکی بر فرز نخ برای پیچ های استخوانی و رزوه های ایمپلنت در مواد تیتانیوم یا PEEK متکی است. صنعت قالب و قالب رشته هایی را در فولاد ابزار سخت شده تا HRC 65 برای پین های اجکتور تولید می کند. کاربردهای ماشین آلات عمومی موضوعات سفارشی، تعمیرات و توسعه نمونه اولیه را در جایی که انعطاف پذیری ضروری است، پوشش می دهد.
