Die Bearbeitungsschritte und -methoden einer Mehrkopf-CNC-Drehmaschine sind äußerst praktisch!

In der modernen industriellen Produktion kann der Einsatz von CNC-Drehmaschinen zur Gewindebearbeitung die Produktionseffizienz erheblich verbessern, die Genauigkeit der Gewindebearbeitung gewährleisten und die Arbeitsintensität der Bediener verringern. Allerdings gibt es bei der Ausbildung und dem Unterricht an CNC-Drehmaschinen in Berufsschulen ein häufiges Phänomen, dass einige Lehrer und die große Mehrheit der Schüler die Gewindebearbeitung, insbesondere bei der Bearbeitung von Mehrkopfgewinden, als schwierig empfinden und noch mehr ratlos sind. Im Folgenden werden anhand der tatsächlichen Bearbeitungsanalyse von Gewindeteilen die Bearbeitungsschritte und -methoden von Mehrkopfgewinden erläutert.
1, Grundlegende Eigenschaften von Threads
In der mechanischen Fertigung werden häufig Gewindeverbindungen verwendet, beispielsweise als Verbindung zwischen Spindel und Spannfutter von CNC-Drehmaschinen, zur Festigkeit von Schrauben an quadratischen Werkzeughaltern für Schneidwerkzeuge und zur Übertragung von Leitspindeln und Muttern. Es handelt sich um einen kontinuierlichen Vorsprung und eine Nut mit einer bestimmten Zahnform, die entlang einer Spirallinie auf einer zylindrischen oder konischen Oberfläche geformt ist. Es gibt zwei Arten von Gewinden: Außengewinde und Innengewinde. Entsprechend den unterschiedlichen Formen von Gewindeprofilen gibt es hauptsächlich vier Arten: Dreiecksgewinde, Trapezgewinde, Zackengewinde und Rechteckgewinde. Je nach Anzahl der Threads können sie in Single-Thread und Multi-Thread unterteilt werden. In verschiedenen Maschinen haben Gewindeteile folgende Hauptfunktionen: Erstens dienen sie zum Verbinden und Befestigen; Zweitens dient es der Kraftübertragung und der Änderung der Bewegungsform. Dreiecksgewinde werden üblicherweise für die Verbindung und Haltbarkeit verwendet; Trapez- und Rechteckfäden werden üblicherweise zur Kraftübertragung und Änderung der Bewegungsform verwendet. Aufgrund der unterschiedlichen Verwendung variieren auch ihre technischen Anforderungen und Verarbeitungsmethoden.
2, Verarbeitungsmethoden
Bei der Bearbeitung von Gewinden werden mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie neben gewöhnlichen Werkzeugmaschinen häufig auch CNC-Werkzeugmaschinen eingesetzt. Dies kann nicht nur die Schwierigkeit der Thread-Verarbeitung verringern, sondern auch die Arbeitseffizienz verbessern und die Qualität der Thread-Verarbeitung sicherstellen. CNC-Werkzeugmaschinen verwenden üblicherweise die Befehle G32, G92 und G76 für die Gewindebearbeitung. Die Anweisung G32 wird für die Bearbeitung von Einzelgewinden mit umfangreichen Programmieraufgaben und komplexen Programmen verwendet; Durch die Verwendung der Anweisung G92 kann ein einfacher Gewindeschneidzyklus erreicht werden, der die Programmbearbeitung erheblich vereinfacht, jedoch eine vorherige Grobbearbeitung des Werkstückrohlings erfordert. Die Anweisung G76 überwindet die Mängel der Anweisung G92 und ermöglicht die einmalige Bearbeitung des Werkstücks vom Rohling bis zum fertigen Gewinde. Und das Programm ist einfach und kann Programmierzeit sparen.
Das Drehen mehrerer Gewinde auf einer normalen Drehmaschine war schon immer eine Bearbeitungsschwierigkeit: Nachdem das erste Gewinde gedreht wurde, muss der kleine Werkzeughalter manuell vorgeschoben und mit einer Messuhr kalibriert werden, um die Werkzeugspitze genau um eine Teilung entlang der Achse zu bewegen vor der Bearbeitung des zweiten Gewindes; Alternativ können Sie das Getriebe öffnen, die Zahneingriffsphase anpassen und dann nacheinander die verbleibenden Fäden an jedem Ende verarbeiten. Aufgrund verschiedener Faktoren wie dem Steigungsfehler der gewöhnlichen Drehschraube, dem Übertragungsfehler des hängenden Radkastens und dem Bewegungsfehler der kleinen Schleppplatte ist es schwierig, eine hohe Genauigkeit bei Steigung und Steigung von Mehrkopfgewinden zu erreichen . Darüber hinaus kommt es während des gesamten Bearbeitungsprozesses zwangsläufig zu Problemen wie Werkzeugverschleiß und sogar zum Schneiden. Nach dem Werkzeugwechsel muss das neue Werkzeug genau auf der noch nicht fertiggestellten Gewindelinie positioniert werden. All dies erfordert vom Bediener umfangreiche Erfahrung und hervorragende Fähigkeiten. In der Massenproduktion kann jedoch das alleinige Vertrauen auf die persönlichen Erfahrungen und Fähigkeiten des Bedieners keine Produktionseffizienz und Produktqualität garantieren. In der modernisierten Fertigungsindustrie von heute ist es durch den Einsatz von hochpräzisen CNC-Werkzeugmaschinen und leistungsstarken CNC-Systemen leicht geworden, eine Präzision zu erreichen, die bei vielen gewöhnlichen Werkzeugmaschinen und herkömmlichen Prozessen schwer zu kontrollieren ist, und auch die Produktionseffizienz und die Produktqualität haben zugenommen wurde in hohem Maße gewährleistet.
3, Beispielanalyse
Wir verwenden derzeit die GSK980T-Drehmaschine des FANUC-Systems zur Bearbeitung von M30-Gewinden × Veranschaulichen Sie am Beispiel von 3/2-5g6g den CNC-Bearbeitungsprozess von Mehrkopfgewinden:
Werkstückanforderungen: Die Gewindelänge beträgt 25 mm, mit einer Fase von 2 an beiden Enden × Ein Gewinde mit einer Oberflächenrauheit von Ra3,2 und einem Winkel von 45 Grad. Das verwendete Material ist 45 # Rundstahlknüppel.
1. Vorbereitungsarbeiten. Durch Analyse der bearbeiteten Teile und Verwendung des Drehmaschinenhandbuchs zur Suche nach M30 × Grundparametern von 3/2-5g6g: Das Werkstück ist eine Doppelgewindeschraube mit einer Steigung von 3 mm und einer Steigung von 1,5 ( Dieser Parameter ist eine wichtige Grundlage für die Tabellensuche. Der Hauptdurchmesser beträgt 30 und die Toleranzzone beträgt 6g. Es wurde festgestellt, dass die obere Abweichung der Größe {{10}},032, die untere Abweichung -0,268 und die Toleranz 0,236 beträgt, was auf eine relativ lockere Toleranzanforderung hinweist; Der Schlagkreisdurchmesser beträgt 29,026 und die Toleranzzone beträgt 5 g. Es wurde festgestellt, dass die oberen und unteren Abweichungen der Abmessungen -0.032 bzw. -0.150 betragen, mit einer Toleranz von 0,118. Die Toleranzanforderung ist relativ eng; Der kleinere Durchmesser wird durch Subtrahieren der Drehtiefe vom großen Durchmesser bestimmt. Die Beziehung zwischen dem gesamten Hinterschnittbetrag ap des Gewindes und der Steigung liegt nahe an der empirischen Formel ap ≈ 0,65P, und der Hinterschnittbetrag für jeden Schritt wird auf der Grundlage der anfänglichen Präzisionsbearbeitung und des Materials bestimmt. Der Hauptdurchmesser ist die Programmierbasis für das Drehen des Außenkreises von Gewindefräsern, der mittlere Durchmesser ist der Standard für die Gewindegrößenerkennung und die Grundlage für die Fehlersuche in Gewindeprogrammen und der Nebendurchmesser ist die Grundlage für die Programmierung von Gewindebearbeitungsprogrammen. Lassen Sie auf beiden Seiten eine bestimmte Größe der Werkzeugrückzugsnut.
2. Wählen Sie das richtige Bearbeitungswerkzeug. Es gibt viele Arten und Materialien von Gewindedrehwerkzeugen, und die Auswahl sollte auf der Grundlage der Art des zu bearbeitenden Materials angemessen sein. Die Materialqualität sollte nach verschiedenen Verarbeitungsstufen bestimmt werden. Für 45 # Rundstahlmaterial empfiehlt sich die Verwendung eines YT15-Hartlegierungs-Drehwerkzeugs. Dieses Werkzeugmaterial eignet sich sowohl für die Grobbearbeitung als auch für die Präzisionsbearbeitung mit starker Universalität und eignet sich für die Gewindebearbeitung auf CNC-Drehmaschinen. Darüber hinaus müssen der Formfehler des Gewindes sowie der Winkel und die Symmetrie des geschliffenen Gewindedrehwerkzeugs berücksichtigt werden. Beim Drehen von 45 Stahlfäden beträgt der Klingenneigungswinkel 10 Grad, der Hauptrückenwinkel beträgt 6 Grad, der sekundäre Rückenwinkel beträgt 4 Grad, der Klingenspitzenwinkel beträgt 59 Grad (16 Zoll), die linke und rechte Kante sind gerade und der Radius des Blattspitzenbogens wird durch die Formel R=0.144P bestimmt (wobei P die Steigung ist). Der Ausrundungsradius der Klingenspitze ist sehr klein, daher sollte beim Schleifen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.
4, Methoden- und Programmdesign für die Mehrkopf-Gewindeverarbeitung
Die Programmiermethode für Mehrkopfgewinde ähnelt der für Einzelkopfgewinde, was durch Ändern der Anfangsposition oder des Winkels des Schneidgewindes erreicht wird. Unter der Annahme, dass der Rohling wie erforderlich bearbeitet wurde und das Gewindedrehwerkzeug T0303 ist, werden die folgenden zwei Methoden für die Programmierbearbeitung verwendet.
1. Verwenden Sie die G92-Anweisung, um zylindrische Mehrkopfgewinde zu bearbeiten. Der Befehl G92 ist ein einfacher Befehl für einen Gewindeschneidzyklus. Wir können damit zunächst ein einzelnes Gewinde bearbeiten und dann entsprechend den Strukturmerkmalen des Mehrkopfgewindes eine Steigung in Richtung der Z-Achse verschieben, um die Bearbeitung des Mehrkopfgewindes zu erreichen. Die Programmbearbeitung ist in der Abbildung dargestellt. (Der Ursprung des Werkstücks wird in der Mitte der rechten Stirnfläche festgelegt)
2. Verwenden Sie die G33-Anweisung, um zylindrische Mehrkopfgewinde zu bearbeiten. Bei der Programmierung mit der G33-Anweisung sollte neben der Gewindesteigung (F-Wert) auch die Anzahl der Gewindegänge (P-Wert) berücksichtigt werden, um den Indexierungswinkel der Gewindeachse darzustellen.
In der Formel: X, Z – Die Koordinaten des Gewindeendpunkts für die absolute Größenprogrammierung (mittels Durchmesserprogrammierung).
U. W – Gewindeendpunktkoordinaten für die inkrementelle Maßprogrammierung (mithilfe der Durchmesserprogrammierung)
F – Gewindesteigung
P – Anzahl der Threads
3. Kontrollfaktoren für die Mehrkopf-Gewindebearbeitung. Besonderes Augenmerk sollte auf die Beherrschung der folgenden Probleme gelegt werden, wenn Programme zur Verarbeitung mehrerer Köpfe verwendet werden:
(1) Ermittlung der Spindeldrehzahl S280. Aufgrund der Tatsache, dass CNC-Drehmaschinen zur Bearbeitung von Gewinden auf Spindel-Encoder angewiesen sind, stellt der Spindel-Encoder eine Grenzerkennungsanforderung für die Spindelgeschwindigkeit von Gewinden mit unterschiedlichen Steigungslängen während der Bearbeitung dar. Zur Bestimmung sollte die empirische Formel S 1200/P-80 verwendet werden (wobei P die Steigungslänge des Gewindes ist), und S darf 320 U/min nicht überschreiten, also S280 U/min.
(2) Anforderungen an die Oberflächenrauheit. Der endgültige Schnitt der Gewindebearbeitung erfolgt im Wesentlichen durch wiederholtes Schneiden, wodurch eine glattere Zahnoberfläche erzielt und die Anforderungen von Ra3.2 erfüllt werden können.
(3) Steuerung des Stapelverarbeitungsprozesses. Bevor das Schneidprogramm am Teststück ausgeführt wird, sollte zusätzlich zur normalen Anforderung der Werkzeugausrichtung der Werkzeugverschleißwert im FANUC-CNC-System zwischen 0.3 und 0.6 eingestellt werden. Nach der ersten Bearbeitung sollte eine Präzisionsmessung mit einem Gewindemikrometer durchgeführt und die Daten aufgezeichnet werden. Der Verschleißwert sollte um 0,2 reduziert werden und die zweite automatische Bearbeitung sollte durchgeführt werden. Die Messdaten sollten aufgezeichnet werden. Zukünftig sollte die Abnahme des Verschleißkompensationswerts verringert und der Zusammenhang zwischen seiner Abnahme und der Abnahme des Flankendurchmessers beobachtet werden. Wiederholen Sie den Vorgang, bis die Abmessung des Flankendurchmessers an die Mitte der Toleranzzone angepasst ist. In der zukünftigen Batch-Verarbeitung können Maßänderungen mit Gewindelehrringen überprüft und durch Änderung der X-Daten im Programm oder Anpassung des Werkzeugverschleißwertes ausgeglichen werden.