Acest centru de filetare CNC poate efectua filetare inversă și frezare simultană?

Modernul Centru de filetare CNC poate efectua filetare inversă și frezare cu filet, iar pe multe modele avansate, ambele operații pot fi executate în cadrul aceluiași program de prelucrare fără intervenție manuală. Cu toate acestea, dacă acestea apar cu adevărat „simultan” pe aceeași gaură în același moment depinde de designul axului mașinii, arhitectura de control și configurația sculelor. În practică, centrele de filetare CNC de ultimă generație comută între aceste operații în câteva secunde folosind schimbătoarele automate de scule (ATC), făcând procesul fără probleme funcțional pentru mediile de producție.

Acest articol detaliază modul în care funcționează filetarea inversă și frezarea filetului pe un centru de filetare CNC, ce capacități hardware și software sunt necesare și cum se evaluează dacă o anumită mașină îndeplinește nevoile dvs. de filetare.

Ce este filetarea inversă pe un centru de filetare CNC?

Filetarea inversă - numită și filetare înapoi sau filetare rigidă cu inversare - este un proces de filetare în care axul se rotește într-o direcție pentru a introduce robinetul în piesa de prelucrat, apoi inversează rotația pentru a o retrage curat. Aceasta este o caracteristică standard pentru aproape toate centrele moderne de filetare CNC cu care sunt echipate funcționalitate rigidă de atingere .

În modul de filetare rigidă, controlerul CNC sincronizează viteza de rotație a arborelui (RPM) cu viteza de avans a axei Z într-un raport precis cu pasul filetului filetului filetului. De exemplu, atingerea unui filet M8×1,25 la 1.000 RPM necesită o avansare pe axa Z de exact 1.250 mm/min . În timpul retragerii, axul se inversează la aceeași viteză sincronizată, prevenind deteriorarea firului și ruperea robinetului.

Codurile G cheie utilizate pentru aceasta pe sistemele obișnuite de control CNC Tapping Center includ:

• G84 — Ciclu standard de atingere rigidă (rotire în sensul acelor de ceasornic, retragere în sens invers acelor de ceasornic)
• G74 — Ciclu de filetare inversă (roscare în sens invers acelor de ceasornic, retragere în sensul acelor de ceasornic), utilizat pentru filete din stânga
• G84.2 / G84.3 — Cicluri de atingere rigide extinse disponibile pe controlerele Fanuc și Mitsubishi pentru o precizie îmbunătățită a sincronizării

Majoritatea centrelor de filetare CNC de la constructori de renume realizează inversarea axului în interior 0,05 până la 0,1 secunde , minimizând impactul asupra duratei ciclului în timpul exploatărilor de volum mare.

Ce este frezarea filetului pe un centru de filetare CNC?

Frezarea filetului folosește o unealtă rotativă de frezare a filetului cu mai multe caneluri care se mișcă pe o cale de interpolare elicoidală în jurul circumferinței interioare a alezajului pentru a tăia profilul filetului. Spre deosebire de filetare, forța de tăiere este distribuită pe mai multe treceri, ceea ce o face ideală pentru:

• Materiale dure, cum ar fi oțel de scule întărit (peste 45 HRC) sau Inconel
• Filete cu diametru mare (de obicei M20 și mai sus) unde cuplul de strângere ar fi nepractic
• Găuri oarbe unde evacuarea așchiilor este critică
• Situații care necesită atât filete pe partea dreaptă, cât și pe cea stângă folosind o singură unealtă

Frezarea filetului pe un centru de filetare CNC necesită interpolare simultană pe 3 axe (Axele X, Y și Z se mișcă simultan), care este suportat de aproape toate controlerele CNC moderne, inclusiv Fanuc 0i-MF, Siemens 828D și Mitsubishi M80. Un ciclu tipic de frezare a filetului pentru un filet M16×2.0 din oțel inoxidabil poate utiliza o viteză a axului de 3.500 RPM cu o viteză de avans elicoidal de 800 mm/min .

Poate un centru de filetare CNC să efectueze ambele operații în același program?

Absolut. Un centru de filetare CNC cu un schimbător automat de scule (ATC) poate executa filetarea pe unele găuri și frezarea filetului pe altele în cadrul unui singur program CNC. Mașina selectează unealta adecvată din magazie și comută automat operațiile. Pe o mașină cu a ATC cu 24 de scule și un timp de schimbare a sculei de sub 1,5 secunde (de la cip la cip), această tranziție este aproape inobservabilă în timpul ciclului general.

Tabelul de mai jos compară cele două operații una lângă alta pentru a ajuta la clarificarea când este preferată fiecare metodă:

Cerințe de mașină pentru susținerea ambelor operațiuni

Nu orice centru de filetare CNC este la fel de capabil. Pentru a executa în mod fiabil atât filetarea inversă, cât și frezarea filetului, mașina trebuie să îndeplinească următoarele specificații:

Performanța axului

Axul trebuie să suporte o gamă largă de RPM. Atingerea inversă pentru atingeri mici (M2–M6) poate necesita viteze de 3.000–8.000 RPM , în timp ce frezarea filetului pentru filete mai mari din oțel poate avea nevoie doar 1.500–3.500 RPM cu cuplu mai mare. Un ax cu o putere nominală de cel puțin 7,5 kW și cuplu de 47 Nm acoperă majoritatea scenariilor de producție.

Capacitate controler CNC

Controlerul trebuie să suporte atât cicluri de filetare predefinite (G84, G74) cât și interpolare elicoidală pentru frezarea filetului. Controlere precum Fanuc 0i-MF Plus, Siemens 840D sl și Mitsubishi M80 toate suportă nativ aceste caracteristici. Confirmați că versiunea specifică a controlerului include interpolarea elicoială ca standard, nu ca opțiune plătită.

Compatibilitate portascule

Tașarea rigidă necesită un suport de scule solid, fără compensare, pentru o precizie maximă de sincronizare. Frezarea filetului beneficiază de mandrine de înaltă precizie (seria ER) sau de mandrine hidraulice cu curățare mai jos 0,003 mm , care afectează direct calitatea firului și finisarea suprafeței.

Sistem de răcire

Pentru frezarea filetului în găuri adânci, lichid de răcire prin ax la 40–70 bar este foarte recomandat să ștergeți așchiile de pe traseul elicoidal. Evacuarea inadecvată a așchiilor este una dintre cele mai frecvente cauze ale eșecului de frezare a filetului și defectelor de suprafață.

Exemplu de aplicație în lumea reală

Luați în considerare un bloc colector hidraulic din oțel inoxidabil 316. Piesa necesită:

1. Douăzeci și patru de găuri traversante M6×1.0 filetate folosind filetare inversă (ciclu rigid G84) la 4.500 RPM
2. Patru filete de porturi M30×2.0 create prin frezarea filetului folosind interpolare elicoidală la 2.200 RPM
3. Două filete M12×1,75 pe stânga folosind ciclul de filetare inversă G74

Un centru de filetare CNC cu un ATC cu 32 de scule gestionează toate cele trei operațiuni într-o singură setare, controlerul apelând automat unealta și ciclul corect pentru fiecare caracteristică. Timp total de prelucrare pentru toate operațiunile de filetare: aproximativ 6,5 minute , comparativ cu peste 20 de minute dacă sunt procesate pe mașini separate. Acest lucru ilustrează avantajul de bază al producției de a combina ambele capabilități într-un singur centru de filetare CNC.

Limitări comune de care trebuie să fii conștient

În timp ce capacitatea există, utilizatorii ar trebui să fie conștienți de următoarele constrângeri practice atunci când configurează un centru de filetare CNC pentru ambele operațiuni:

• Dimensiunea magaziei de scule: Funcționarea simultană a ambelor seturi de robinet și freze cu filet consumă rapid buzunarele de scule. O revistă cu mai puțin de 16 unelte poate limita flexibilitatea pieselor complexe.
• Licențiere controlor: Unele centre de filetare CNC de nivel de intrare sunt livrate cu interpolarea elicoidală dezactivată în mod implicit; activarea acestuia poate necesita o licență software plătită de la producătorul controlerului.
• Orientarea axului: Frezarea filetului necesită o poziționare precisă a axei C a arborelui în unele cicluri avansate; verificați dacă aparatul dvs. acceptă acest lucru, dacă este necesar.
• Complexitatea programării: Codul G de frezare a filetului este mai complex decât un simplu ciclu de filetare G84. Utilizați software CAM cu un post-procesor de frezare a filetului pentru a reduce erorile de programare.

Centrul de filetare CNC bine specificat este pe deplin capabil să efectueze filetare inversă și frezare cu filet - fie în secvență alternativă în cadrul aceluiași program, fie ca operații dedicate pe diferite caracteristici ale aceleiași piese. Cheia este să vă asigurați că mașina are sincronizare rigidă a filetării, suport pentru interpolare elicoială pe 3 axe, un controler CNC capabil și o capacitate adecvată a magaziei de scule. Pentru producătorii care produc piese complexe din materiale dure, combinarea ambelor strategii de filetare într-un singur centru de filetare CNC reduce semnificativ timpul de instalare, îmbunătățește consistența și reduce costurile totale de producție.