Ez a CNC menetfúró központ végezhet egyidejűleg fordított menetfúrást és menetmarást?

A modern CNC menetfúró központ fordított menetfúrást és menetmarást tud végezni, és számos fejlett modellen mindkét művelet ugyanazon a megmunkáló programon belül kézi beavatkozás nélkül végrehajtható. Azonban az, hogy valóban "egyidejűleg" fordulnak elő ugyanazon a furatban, ugyanabban a pillanatban, a gép orsójának kialakításától, vezérlési architektúrájától és a szerszámbeállítástól függ. A gyakorlatban a csúcskategóriás CNC menetfúró központok másodpercek alatt váltanak e műveletek között az automatikus szerszámcserélők (ATC) segítségével, így a folyamat zökkenőmentessé válik a termelési környezetben.

Ez a cikk leírja, hogyan működik a fordított menetfúrás és a menetmarás a CNC menetfúró központokon, milyen hardver- és szoftverképességekre van szükség, és hogyan értékelhető, hogy egy adott gép megfelel-e a menetvágási igényeinek.

Mi az a fordított menetfúrás egy CNC menetfúró központban?

A fordított menetfúrás – más néven visszacsavarás vagy merev menetfúrás megfordítással – egy olyan menetvágási folyamat, amelyben az orsó egy irányba forog, hogy a menetfúrót a munkadarabba hajtsa, majd megfordítja a forgást, hogy tisztán visszahúzza. Ez gyakorlatilag minden modern CNC menetfúró központ alapfunkciója merev menetfúró funkció .

Merev menetfúró üzemmódban a CNC vezérlő szinkronizálja az orsó forgási sebességét (RPM) a Z-tengely előtolási sebességével a menetfúró menetemelkedésének pontos arányában. Például egy M8×1,25-ös menet 1000 ford./perc sebességgel történő megfúrásához pontosan a Z-tengely előtolása szükséges. 1250 mm/perc . A visszahúzás során az orsó ugyanarra a szinkronizált fordulatszámra vált, megelőzve a menetsérülést és a menetes törést.

A gyakori CNC Tapping Center vezérlőrendszereken ehhez használt kulcsfontosságú G-kódok a következők:

• G84 - Szabványos merev menetfúró ciklus (óramutató járásával megegyező irányban, balra visszahúzás)
• G74 — Fordított menetfúró ciklus (óramutató járásával ellentétes menetfúrás, óramutató járásával megegyező irányban visszahúzás), baloldali menetekhez használatos
• G84.2 / G84.3 - Meghosszabbított merev ütögetési ciklusok állnak rendelkezésre a Fanuc és Mitsubishi vezérlőkön a fokozott szinkronizálási pontosság érdekében

A legtöbb jó hírű építő CNC menetfúró központja orsó megfordítást ér el 0,05-0,1 másodperc , minimalizálva a ciklusidő hatását a nagy volumenű csapolási futások során.

Mi a menetmarás egy CNC menetfúró központban?

A menetmarás egy forgó többhornyú menetmaró szerszámot használ, amely spirális interpolációs pályán mozog a furat belső kerülete körül a menetprofil vágásához. A menetfúrással ellentétben a vágóerő több menetben oszlik el, így ideális a következőkhöz:

• Kemény anyagok, például edzett szerszámacél (45 HRC felett) vagy Inconel
• Nagy átmérőjű menetek (jellemzően M20 és nagyobb), ahol a megfúró nyomaték nem lenne praktikus
• Vaklyukak, ahol a forgács eltávolítása kritikus
• Olyan helyzetek, amelyekben jobb és bal oldali menet is szükséges egyetlen szerszámmal

A CNC menetfúró központ menetmarása megköveteli egyidejű 3 tengelyes interpoláció (X, Y és Z tengelyek egyidejűleg mozognak), amit gyakorlatilag az összes modern CNC vezérlő támogat, beleértve a Fanuc 0i-MF, a Siemens 828D és a Mitsubishi M80. Egy tipikus menetmarási ciklus egy M16 × 2,0 rozsdamentes acél menethez az orsó sebessége kb. 3500 RPM spirális előtolási sebességgel 800 mm/perc .

Egy CNC menetfúró központ mindkét műveletet elvégezheti ugyanabban a programban?

Teljesen. Az automatikus szerszámcserélővel (ATC) rendelkező CNC menetfúró központ egyes furatoknál fordított menetfúrást, másoknál pedig menetmarást tud végrehajtani egyetlen CNC programon belül. A gép kiválasztja a megfelelő szerszámot a tárból, és automatikusan vált a műveletek között. Egy gépen a 24 szerszámos ATC és 1,5 másodperc alatti szerszámcsere (chip-chip), ez az átmenet szinte észrevehetetlen a teljes ciklusidőben.

Az alábbi táblázat összehasonlítja a két műveletet egymás mellett, hogy segítsen tisztázni, mikor melyik módszer előnyös:

Gépkövetelmények mindkét művelet támogatásához

Nem minden CNC menetfúró központ egyformán képes. A fordított menetfúrás és menetmarás megbízható végrehajtásához a gépnek meg kell felelnie a következő előírásoknak:

Orsó teljesítménye

Az orsónak széles fordulatszám-tartományt kell támogatnia. A kis csapok (M2–M6) hátrameneti menetfúrása esetén a sebesség 200-as sebességet igényelhet 3000–8000 ford./perc , míg a menetmaráshoz nagyobb menetekhez acélban csak akkor lehet szükség 1500–3500 ford./perc nagyobb nyomatékkal. Legalább névleges teljesítményű orsó 7,5 kW és 47 Nm nyomaték lefedi a legtöbb gyártási forgatókönyvet.

CNC vezérlő képesség

A vezérlőnek támogatnia kell mind a konzervfúró ciklusokat (G84, G74), mind a csavarvonal interpolációt a menetmaráshoz. A vezérlők, mint pl Fanuc 0i-MF Plus, Siemens 840D sl és Mitsubishi M80 mindegyik natívan támogatja ezeket a funkciókat. Győződjön meg arról, hogy az adott vezérlőverzió standardként tartalmazza a spirális interpolációt, nem pedig fizetős opcióként.

Szerszámtartó kompatibilitás

A merev menetfúráshoz szilárd, nem kompenzáló szerszámtartóra van szükség a maximális szinkronizálási pontosság érdekében. A menetmarás előnyei a nagy pontosságú befogópatronos tokmányok (ER sorozat) vagy a lenti kifutású hidraulikus tokmányok előnyei 0,003 mm , ami közvetlenül befolyásolja a szál minőségét és a felületi minőséget.

Hűtőfolyadék rendszer

Mély furatok menetmarásához, átmenő orsó hűtőfolyadék 40-70 bar nyomáson erősen ajánlott a forgács leöblítése a spirális pályáról. A nem megfelelő forgácseltávolítás a menetmarás meghibásodásának és felületi hibáinak egyik leggyakoribb oka.

Valós alkalmazási példa

Vegyünk egy 316-os rozsdamentes acélból készült hidraulikus elosztóblokkot. Az alkatrészhez szükséges:

1. Huszonnégy M6 × 1,0 átmenő furat fordított menetfúrással (G84 merev ciklus) 4500 RPM-en
2. Négy M30 × 2.0 port menet, amelyet menetmarással hoztak létre spirális interpolációval 2200 RPM-en
3. Két M12×1,75 balos menet G74 fordított menetfúró ciklussal

A 32 szerszámos ATC-vel ellátott CNC menetfúró központ mindhárom műveletet egyetlen beállításban kezeli, a vezérlő automatikusan meghívja a megfelelő szerszámot és ciklust minden egyes funkcióhoz. A teljes megmunkálási idő minden menetvágási művelethez: kb. 6,5 perc , szemben a több mint 20 perccel, ha külön gépeken dolgozzák fel. Ez szemlélteti a két képesség egyetlen CNC menetfúró központban való kombinálásának alapvető gyártási előnyeit.

Gyakori korlátok, amelyekkel tisztában kell lenni

Amíg ez a lehetőség létezik, a felhasználóknak tisztában kell lenniük a következő gyakorlati megszorításokkal, amikor mindkét művelethez CNC menetfúró központot konfigurálnak:

• Szerszámtár mérete: A menetfúró-készletek és a menetmarók egyidejű működtetése gyorsan elhasználja a szerszámzsebeket. A 16-nál kevesebb szerszámot tartalmazó tár korlátozhatja az összetett alkatrészek rugalmasságát.
• Vezérlő engedélyezése: Néhány belépő szintű CNC menetfúró központ alapértelmezés szerint le van tiltva a spirális interpolációval; aktiválásához fizetős szoftverlicenc szükséges a vezérlő gyártójától.
• Orsó orientáció: A menetmarás egyes haladó ciklusokban pontos orsó C-tengely pozicionálást igényel; ellenőrizze, hogy a gépe támogatja-e ezt, ha szükséges.
• Programozás bonyolultsága: A menetmarás G-kódja bonyolultabb, mint egy egyszerű G84 menetfúró ciklus. Használjon CAM-szoftvert menetmaró utóprocesszorral a programozási hibák csökkentése érdekében.

A jól meghatározott CNC menetfúró központ teljes mértékben képes fordított menetfúrásra és menetmarásra – akár váltakozó sorrendben ugyanazon a programon belül, akár dedikált műveletekként ugyanazon alkatrész különböző tulajdonságain. A kulcs a gép merev menetfúró szinkronizálása, 3 tengelyes spirális interpolációs támogatása, alkalmas CNC vezérlő és megfelelő szerszámtárkapacitás biztosítása. A kemény anyagokból összetett alkatrészeket gyártó gyártók számára a két menetvágási stratégia egyetlen CNC menetfúró központban történő kombinálása jelentősen csökkenti a beállítási időt, javítja a konzisztenciát és csökkenti az általános gyártási költségeket.