Trzy główne problemy i rozwiązania dotyczące obróbki gwintów na tokarkach CNC

W procesie toczenia gwintów często konieczna jest ponowna instalacja i ustawienie narzędzi skrawających ze względu na zużycie i uszkodzenie narzędzi do gwintowania. Jakość montażu i osiowania narzędzia wpływa bezpośrednio na dokładność toczenia gwintów, szczególnie przy toczeniu naprawczym gwintów, które wymaga wtórnego mocowania i osiowania narzędzia, co ogranicza wydajność obróbki tokarek CNC. Gdy wymagania dotyczące dokładności gwintu są wysokie, np. gwinty trapezowe, które wymagają precyzyjnej obróbki obustronnej, wymagana jest najpierw obróbka zgrubna, a następnie wykonywana jest obróbka precyzyjna. Jeśli problemu instalacji i osiowania narzędzia podczas procesu obróbki nie można dobrze rozwiązać, gwinty tokarskie CNC nie będą dobrze stosowane.
Zasada obróbki gwintów na tokarkach CNC
Istnieje znacząca różnica pomiędzy gwintami tokarskimi CNC a gwintami tokarskimi zwykłymi. Zwykłe tokarki toczą gwinty poprzez mechaniczną przekładnię zębatą i połączenie śrubowe, to znaczy przy każdym obrocie wrzeciona uchwyt narzędziowy przesuwa się o jeden skok gwintu. Podczas całego procesu obróbki gwintu nie można rozłączyć tego łańcucha transmisyjnego, w przeciwnym razie zostanie on losowo skręcony.
Toczenie CNC odbywa się poprzez wysyłanie sygnałów impulsowych do systemu CNC poprzez enkoder zainstalowany na wrzecionie. System CNC wykonuje kontrolę obliczeniową i wysyła instrukcje do sterowania serwomotorem w celu przemieszczenia narzędzia przez śrubę kulową, uzyskując toczenie gwintu. Aby toczenie gwintu nie następowało losowo podczas wielokrotnych przejść narzędzia, początkowa pozycja obróbki gwintu jest kontrolowana poprzez wykrywanie sygnałów impulsowych. Gdy rozpoczyna się przetwarzanie programu, wrzeciono obraca się, a narzędzie czeka, aż koder wrzeciona wyśle ​​sygnał synchronizacji (sygnał położenia zerowego) przed kontynuowaniem ruchu obrotowego. Podczas toczenia drugiego gwintu narzędzia narzędzie powraca do pozycji wyjściowej z poprzedniego toczenia lub czeka na odbiór sygnału synchronizacji (sygnał położenia zerowego) przed ponownym wykonaniem skrętu. Dzięki temu gwint zawsze przebiega po tej samej linii spiralnej, dzięki czemu nie ma potrzeby czekania na odbiór sygnału synchronizacji (sygnał położenia zerowego) przed ponownym skrętem. Powoduje zjawisko dedukcji chaotycznej.
Problemy z ustawieniem narzędzia podczas toczenia gwintów
1) Pierwsze mocowanie narzędzia tokarskiego
Przy pierwszym zaciśnięciu obcinacza nici wystąpi zjawisko nierównej wysokości pomiędzy końcówką obcinacza nici a środkiem obrotu przedmiotu obrabianego, co jest powszechnie spotykane w obcinakach spawalniczych. Ze względu na niestaranną produkcję i niedokładny rozmiar oprawki narzędziowej wysokość środka należy regulować za pomocą uszczelki, a wysokość środka wpływa na rzeczywisty kąt geometryczny narzędzia po skręcie. Podczas instalowania narzędzia ostry kąt narzędzia jest nieprawidłowo ustawiony, co może łatwo spowodować błędy w kącie profilu gwintu i skutkować zniekształceniem profilu zęba. Nadmierne wysunięcie obcinacza gwintów może powodować drgania podczas obróbki, wpływając na chropowatość powierzchni gwintu.
2) Zgrubne i dokładne ustawienie narzędzia tokarskiego
W procesie obróbki gwintów precyzyjnych i gwintów trapezowych do toczenia zgrubnego i precyzyjnego potrzebne są dwa frezy do gwintów. Duże odchylenie pomiędzy dwoma frezami (szczególnie w kierunku Z) spowoduje zwiększenie średnicy podziałowej gwintu i powstanie złomu.
3) Naprawić ustawienie narzędzia przedmiotu obrabianego
Naprawa wyrównania przedmiotu obrabianego: W wyniku wtórnego zamocowania przedmiotu obrabianego naprawiona spirala i pierwszy sygnał obrotu enkodera uległy zmianie, co spowodowało nieprawidłowe wypaczenia podczas dalszej naprawy i obróbki.
Metody rozwiązywania problemów
1) Końcówka obcinacza nici musi znajdować się na tej samej wysokości, co środek obrotu przedmiotu obrabianego. Po oszlifowaniu krawędzi narzędzia użyj szablonu do ustawiania narzędzia, aby ustawić narzędzie względem osi przedmiotu obrabianego i upewnij się, że kąt wierzchołka narzędzia jest prawidłowo ustawiony. W przypadku stosowania maszyny CNC do mocowania narzędzi skrawających, ze względu na wysoką dokładność wykonania oprawki narzędziowej, z reguły konieczne jest jedynie umieszczenie oprawki narzędziowej na bocznej krawędzi oprawki narzędziowej.
2) Zgrubną i precyzyjną obróbkę gwintowników można osiągnąć poprzez ustawienie określonego punktu jako punktu odniesienia i zastosowanie zwykłej metody ustawiania narzędzia. W rzeczywistym procesie osiowania narzędzia stosuje się metodę cięcia próbnego z jedynie niewielką regulacją kompensacji narzędzia.
3) W przypadku obróbki gwintów, jeśli narzędzie ulegnie zużyciu lub uszkodzeniu, konieczne jest ponowne naostrzenie narzędzia i jego ustawienie. Jeśli obrabiany przedmiot nie jest wyjmowany do naprawy, po prostu zrównaj pozycję montażową obcinacza gwintów z pozycją przed demontażem, co jest równoznaczne z obróbką tym samym narzędziem tokarskim.
4) W przypadku naprawy zdemontowanego przedmiotu, położenie punktu początkowego obróbki można określić przed przystąpieniem do naprawy. W celu określenia punktu początkowego obróbki i położenia pierwszego sygnału obrotu można zastosować pręt probierczy do wykonania toczenia gwintu o głębokości powierzchni 0.05-0.1mm (wszystkie parametry są takie same jak wymagane parametry wątku). Wartość Z jest całkowitą odległością skoku gwintu od prawej powierzchni końcowej punktu początkowego gwintu. Na powierzchni graweruje się spiralną linię w celu określenia punktu początkowego obrotu gwintu, a w odpowiednim miejscu na powierzchni uchwytu wykonuje się oznaczenie linii (nawet jeśli linia oznaczenia i punkt początkowy spirali na pręcie testowym są w tym samym profilu osiowym).
Ma to na celu zarejestrowanie położenia sygnału, wyjęcie pręta probierczego, zaciśnięcie gwintowanego przedmiotu przeznaczonego do toczenia lub naprawy, a podczas ustawiania narzędzia najpierw obrócić narzędzie do pozycji obróbki, a następnie przesunąć narzędzie tokarskie do pozycji zaznaczenia na uchwytu, obróć uchwyt, zrównaj linię znakowania z główną krawędzią skrawającą narzędzia tokarskiego, a następnie przesuń końcówkę narzędzia do dowolnego pełnego gwintowanego rowka bez obracania wrzeciona. Zapisz odpowiednie współrzędne bezwzględne osi Z i na koniec oblicz współrzędne punktu początkowego pozycjonowania osi Z narzędzia tokarskiego. Zmodyfikuj współrzędne punktu początkowego w osi Z w programie na podstawie wyników obliczeń. Wzór to z '=z+(n+2) t, gdzie n to liczba rowków gwintu od rowka gwintu bieżącego narzędzia do punktu początkowego gwintu, a t to skok.
Przykład: Jeśli bieżąca wartość z wynosi -10, wówczas n wynosi 2, a t wynosi 3
Z '=z+(n+2) t=2
Punktem początkowym nowej obróbki w kierunku Z jest punkt 2.
Podczas toczenia gwintów kluczowe znaczenie ma instalacja i ustawienie narzędzia, zwłaszcza w przypadku toczenia wtórnego (naprawy) gwintów. Toczenie gwintów należy wykonywać w oparciu o istniejące rowki gwintu, a kluczem jest zapewnienie, aby podczas obróbki położenie sygnału położenia zerowego wrzeciona było zgodne z punktem początkowym istniejącego uzwojenia gwintu na przedmiocie obrabianym