Три основные проблемы и решения обработки резьбы на токарных станках с ЧПУ

В процессе нарезания резьбы часто возникает необходимость переустановки и центровки режущего инструмента из-за износа и поломки резьбонарезного инструмента. Качество установки и центровки инструмента напрямую влияет на точность токарной обработки резьбы, особенно при ремонтно-резьбовом точении, требующем вторичного зажима и центровки инструмента, что ограничивает эффективность обработки на токарных станках с ЧПУ. Когда требования к точности резьбы высоки, например, трапециевидная резьба, которая требует точной обработки с обеих сторон, сначала требуется черновая обработка, а затем выполняется прецизионная обработка. Если проблема установки инструмента и выравнивания инструмента во время процесса обработки не может быть решена должным образом, токарная обработка резьбы с ЧПУ не будет применяться должным образом.
Принцип обработки резьбы на токарных станках с ЧПУ.
Существует значительная разница между резьбой для токарной обработки на станках с ЧПУ и резьбой для обычной токарной обработки. Обычные токарные станки наворачивают резьбу посредством зубчатой ​​механической передачи и винтовой связи, то есть при каждом обороте шпинделя резцедержатель перемещается на один шаг резьбы. В течение всего процесса обработки резьбы эту передаточную цепь нельзя отключать, иначе она будет скручиваться хаотично.
А токарная обработка с ЧПУ достигается за счет отправки импульсных сигналов в систему ЧПУ через энкодер, установленный на шпинделе. Система ЧПУ выполняет вычислительное управление и отправляет инструкции для управления серводвигателем, который перемещает инструмент через шарико-винтовую передачу, обеспечивая проворачивание резьбы. Чтобы гарантировать, что проворачивание резьбы не происходит случайно во время нескольких проходов инструмента, начальное положение обработки резьбы контролируется путем обнаружения импульсных сигналов. Когда начинается обработка программы, шпиндель вращается, и инструмент ожидает, пока энкодер шпинделя отправит сигнал синхронизации (сигнал нулевой позиции), прежде чем приступить к поворотному движению. При повороте второй резьбы инструмент возвращается в исходное положение предыдущего поворота или ожидает получения сигнала синхронизации (сигнала нулевой позиции) перед повторным поворотом. Таким образом, резьба всегда находится на одной и той же спиральной линии, поэтому нет необходимости ждать получения сигнала синхронизации (сигнала нулевой позиции), прежде чем снова поворачивать. Вызывает явление хаотической дедукции.
Проблемы с центровкой инструмента при токарной обработке резьбы.
1) Первое зажимание токарного инструмента
При первом зажиме резьборезного приспособления возникнет явление неравной высоты между кончиком резьборезного приспособления и центром вращения заготовки, что обычно наблюдается в сварочных резцах. Из-за грубого изготовления и неточного размера держателя инструмента высоту центра необходимо регулировать с помощью прокладки, а высота центра влияет на фактический геометрический угол инструмента после поворота. При установке инструмента острый угол инструмента смещается, что может легко вызвать ошибки в угле профиля резьбы и привести к искажению профиля зуба. Чрезмерное выдвижение резьбонарезной головки может вызвать вибрацию во время обработки, что повлияет на шероховатость поверхности резьбы.
2) Грубая и точная центровка токарного инструмента.
В процессе обработки высокоточной резьбы и трапециевидной резьбы необходимо использовать две резьбофрезы для чернового и точного точения. Большое отклонение между двумя фрезами (особенно в направлении Z) приведет к увеличению шага резьбы и приведет к браку.
3) Отремонтируйте выравнивание инструмента заготовки.
Исправление соосности заготовки: Из-за вторичного зажима заготовки изменились ремонтируемая спираль и сигнал первого вращения энкодера, что привело к беспорядочным короблениям при дальнейшем ремонте и обработке.
Методы решения проблем
1) Кончик резьбореза должен находиться на той же высоте, что и центр вращения заготовки. После шлифования кромки инструмента используйте шаблон для выравнивания инструмента, чтобы выровнять инструмент по оси заготовки, и убедитесь, что угол кончика инструмента установлен правильно. При использовании станка с ЧПУ для зажима режущих инструментов из-за высокой точности изготовления держателя инструмента обычно необходимо размещать держатель инструмента только напротив боковой кромки держателя инструмента.
2) Черновую и чистовую обработку резьбовых фрез можно выполнить, установив определенную точку в качестве контрольной и используя обычный метод центровки инструмента. В реальном процессе центровки инструмента используется метод пробного резания с лишь небольшой регулировкой компенсации инструмента.
3) При обработке резьбы в случае износа или поломки инструмента необходимо его перезаточить и выровнять. Если заготовка не снимается для ремонта, просто совместите положение установки резьбонарезного устройства с положением перед снятием, что эквивалентно обработке тем же токарным инструментом.
4) При ремонте разобранной детали положение начальной точки обработки можно определить до начала ремонтных работ. Для определения начальной точки обработки и положения первого сигнала вращения можно использовать испытательный стержень для точения резьбы с глубиной поверхности 0.05-0.1 мм (все параметры такие же, как у необходимые параметры резьбы). Значение Z представляет собой целое расстояние шага резьбы от правого торца начальной точки резьбы. На поверхности выгравирована спиральная линия, определяющая начало поворота резьбы, и нанесена линия разметки в соответствующем положении на поверхности патрона (даже если линия разметки и начальная точка спирали на испытательном стержне совпадают). в том же осевом профиле).
Цель состоит в том, чтобы записать положение сигнала, удалить испытательный стержень, зажать резьбовую заготовку, подлежащую повороту или ремонту, и при выравнивании инструмента сначала повернуть инструмент в положение обработки, затем переместить токарный инструмент в положение маркировки на патрон, поверните патрон, совместите линию разметки с основной режущей кромкой токарного инструмента, а затем переместите кончик инструмента в любую полную резьбовую канавку, не вращая шпиндель. Запишите соответствующие абсолютные координаты оси Z и, наконец, рассчитайте координаты начальной точки позиционирования оси Z токарного инструмента. Измените координаты начальной точки по оси Z в программе на основе результатов расчета. Формула: z '=z+(n+2) t, где n — количество пазов резьбы от текущего паза резьбы инструмента до начальной точки резьбы, а t — шаг.
Пример. Если текущее значение z равно -10, n равно 2, а t равно 3, то
Z '=z+(n+2) t=2
Начальная точка новой обработки в направлении Z — 2.
В процессе точения резьбы установка и выравнивание инструмента имеют решающее значение, особенно при вторичном точении (ремонте) резьбы. Обточка резьбы должна выполняться на основе существующих канавок резьбы, при этом важно обеспечить, чтобы положение сигнала нулевого положения шпинделя соответствовало начальной точке существующей спирали резьбы на заготовке во время обработки.