CNC Tapping Center นี้สามารถทำการต๊าปย้อนกลับและการกัดเกลียวพร้อมกันได้หรือไม่

ความทันสมัย ศูนย์กรีด CNC สามารถทำการต๊าปย้อนกลับและการกัดเกลียวได้ และในรุ่นขั้นสูงหลายรุ่น การดำเนินการทั้งสองสามารถทำได้ภายในโปรแกรมการตัดเฉือนเดียวกันโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเอง อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะเกิดขึ้น "พร้อมกัน" จริง ๆ บนรูเดียวกันในเวลาเดียวกันหรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับการออกแบบสปินเดิลของเครื่องจักร สถาปัตยกรรมการควบคุม และการตั้งค่าเครื่องมือ ในทางปฏิบัติ เครื่องต๊าป CNC ระดับไฮเอนด์จะสลับระหว่างการทำงานเหล่านี้ภายในไม่กี่วินาทีโดยใช้เครื่องเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ (ATC) ทำให้กระบวนการทำงานได้อย่างราบรื่นสำหรับสภาพแวดล้อมการผลิต

บทความนี้จะแจกแจงรายละเอียดวิธีการทำงานของการต๊าปย้อนกลับและการกัดเกลียวบน CNC Tapping Center ความสามารถของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่จำเป็น และวิธีการประเมินว่าเครื่องจักรเฉพาะเจาะจงตรงตามความต้องการในการกลึงเกลียวของคุณหรือไม่

การแตะย้อนกลับ บน CNC Tapping Center คืออะไร?

การต๊าปย้อนกลับ - หรือที่เรียกว่าการต๊าปกลับหรือการต๊าปแบบแข็งพร้อมการกลับด้าน - เป็นกระบวนการทำเกลียวโดยแกนหมุนจะหมุนไปในทิศทางเดียวเพื่อขับเคลื่อนต๊าปเข้าไปในชิ้นงาน จากนั้นกลับการหมุนเพื่อดึงกลับอย่างหมดจด นี่เป็นคุณสมบัติมาตรฐานของ CNC Tapping Centers ที่ทันสมัยแทบทุกเครื่องที่ติดตั้ง ฟังก์ชั่นการกรีดที่เข้มงวด .

ในโหมดการต๊าปแบบเข้มงวด ตัวควบคุม CNC จะซิงโครไนซ์ความเร็วในการหมุนของสปินเดิล (RPM) กับอัตราการป้อนแกน Z ในอัตราส่วนที่แม่นยำกับระยะพิตช์เกลียวของต๊าป ตัวอย่างเช่น การต๊าปเกลียว M8×1.25 ที่ 1,000 RPM ต้องใช้ฟีดแกน Z อย่างแน่นอน 1,250 มม./นาที . ในระหว่างการดึงกลับ สปินเดิลจะกลับไปสู่ความเร็วซิงโครไนซ์เท่าเดิม ช่วยป้องกันความเสียหายของเกลียวและการแตกของต๊าป

รหัส G ที่สำคัญที่ใช้ในระบบควบคุม CNC Tapping Center ทั่วไป ได้แก่:

• G84 — รอบการต๊าปที่เข้มงวดมาตรฐาน (การต๊าปตามเข็มนาฬิกา, การถอนกลับทวนเข็มนาฬิกา)
• G74 — วงจรการต๊าปย้อนกลับ (การต๊าปทวนเข็มนาฬิกา ถอยกลับตามเข็มนาฬิกา) ใช้สำหรับเกลียวซ้าย
• G84.2 / G84.3 — ขยายรอบการกรีดที่เข้มงวดบนตัวควบคุม Fanuc และ Mitsubishi เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการซิงโครไนซ์

เครื่องต๊าป CNC ส่วนใหญ่จากผู้สร้างที่มีชื่อเสียงบรรลุการกลับตัวของสปินเดิลภายใน 0.05 ถึง 0.1 วินาที ช่วยลดผลกระทบต่อรอบเวลาระหว่างการต๊าปในปริมาณมาก

การกัดเกลียวบน CNC Tapping Center คืออะไร?

การกัดเกลียวใช้เครื่องมือกัดเกลียวแบบหลายฟันแบบหมุนซึ่งจะเคลื่อนที่ในเส้นทางการประมาณค่าแบบเฮลิคอลรอบๆ เส้นรอบวงด้านในของรูเพื่อตัดโปรไฟล์เกลียว แรงตัดจะกระจายไปหลายรอบ ซึ่งต่างจากการต๊าป ทำให้เหมาะสำหรับ:

• วัสดุแข็ง เช่น เหล็กกล้าเครื่องมือชุบแข็ง (มากกว่า 45 HRC) หรืออินโคเนล
• เกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (โดยทั่วไปคือ M20 ขึ้นไป) ซึ่งใช้แรงบิดต๊าปไม่ได้
• รูตันซึ่งการคายเศษเป็นสิ่งสำคัญ
• สถานการณ์ที่ต้องใช้ทั้งเกลียวขวาและเกลียวซ้ายโดยใช้เครื่องมือชิ้นเดียว

จำเป็นต้องมีการกัดเกลียวบน CNC Tapping Center การแก้ไข 3 แกนพร้อมกัน (แกน X, Y และ Z เคลื่อนที่พร้อมกัน) ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยตัวควบคุม CNC สมัยใหม่เกือบทั้งหมด รวมถึง Fanuc 0i-MF, Siemens 828D และ Mitsubishi M80 รอบการกัดเกลียวทั่วไปสำหรับเกลียว M16×2.0 ในสแตนเลสอาจใช้ความเร็วแกนหมุน 3,500 รอบต่อนาที ด้วยอัตราการป้อนแบบขดลวดที่ 800 มม./นาที .

CNC Tapping Center สามารถดำเนินการทั้งสองอย่างในโปรแกรมเดียวกันได้หรือไม่

อย่างแน่นอน. เครื่องต๊าป CNC พร้อมตัวเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ (ATC) สามารถทำการต๊าปย้อนกลับบนรูบางรูและกัดเกลียวบนรูอื่นๆ ภายในโปรแกรม CNC เดียว เครื่องจะเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมจากแม็กกาซีนและสลับการทำงานโดยอัตโนมัติ บนเครื่องที่มี ATC 24 เครื่องมือและเวลาเปลี่ยนเครื่องมือต่ำกว่า 1.5 วินาที (ชิปต่อชิป) การเปลี่ยนแปลงนี้แทบจะมองไม่เห็นในรอบเวลาโดยรวม

ตารางด้านล่างเปรียบเทียบการดำเนินการทั้งสองแบบเคียงข้างกันเพื่อช่วยชี้แจงว่าเมื่อใดที่ต้องการแต่ละวิธี:

ข้อกำหนดของเครื่องเพื่อรองรับการทำงานทั้งสองอย่าง

ไม่ใช่ว่า CNC Tapping Center ทุกเครื่องจะมีความสามารถเท่าเทียมกัน เพื่อให้ดำเนินการทั้งการต๊าปย้อนกลับและการกัดเกลียวได้อย่างน่าเชื่อถือ เครื่องจักรควรมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

ประสิทธิภาพของแกนหมุน

สปินเดิลต้องรองรับช่วง RPM ที่กว้าง การต๊าปย้อนกลับสำหรับการต๊าปขนาดเล็ก (M2–M6) อาจต้องใช้ความเร็ว 3,000–8,000 รอบต่อนาที ในขณะที่การกัดเกลียวสำหรับเกลียวขนาดใหญ่ในเหล็กอาจจำเป็นเท่านั้น 1,500–3,500 รอบต่อนาที ด้วยแรงบิดที่สูงกว่า สปินเดิลที่มีพิกัดกำลังอย่างน้อย แรงบิด 7.5 กิโลวัตต์ 47 นิวตันเมตร ครอบคลุมสถานการณ์การผลิตส่วนใหญ่

ความสามารถของคอนโทรลเลอร์ CNC

ตัวควบคุมต้องรองรับทั้งรอบการต๊าปกระป๋อง (G84, G74) และการแก้ไขแบบเฮลิคอลสำหรับการกัดเกลียว ตัวควบคุมเช่น Fanuc 0i-MF Plus, Siemens 840D sl และ Mitsubishi M80 ทั้งหมดรองรับคุณสมบัติเหล่านี้โดยกำเนิด ยืนยันว่าเวอร์ชันคอนโทรลเลอร์เฉพาะของคุณมีการประมาณค่าแบบเฮลิคอลเป็นมาตรฐาน ไม่ใช่ตัวเลือกที่ต้องชำระเงิน

ความเข้ากันได้ของตัวจับยึดเครื่องมือ

การต๊าปที่เข้มงวดต้องใช้ตัวจับยึดเครื่องมือที่มั่นคงและไม่มีการชดเชยเพื่อความแม่นยำในการซิงโครไนซ์สูงสุด ประโยชน์จากการกัดเกลียวจากหัวจับคอลเล็ตความแม่นยำสูง (ซีรีส์ ER) หรือหัวจับไฮดรอลิกที่มีรันเอาท์ด้านล่าง 0.003 มม ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของเกลียวและผิวสำเร็จ

ระบบหล่อเย็น

สำหรับการกัดเกลียวในรูลึก น้ำหล่อเย็นผ่านสปินเดิลที่ 40–70 บาร์ ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ชะล้างเศษออกจากทางเดินขด การคายเศษไม่เพียงพอเป็นสาเหตุหนึ่งที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวในการกัดเกลียวและข้อบกพร่องที่พื้นผิว

ตัวอย่างการใช้งานจริง

พิจารณาบล็อกท่อร่วมไฮดรอลิกที่ทำจากสแตนเลส 316 ส่วนที่ต้องการ:

1. รูทะลุ M6×1.0 ยี่สิบสี่รูต๊าปโดยใช้การต๊าปย้อนกลับ (รอบแข็ง G84) ที่ 4,500 RPM
2. เธรดพอร์ต M30×2.0 สี่เธรดที่สร้างขึ้นผ่านการกัดเกลียวโดยใช้การแก้ไขแบบเฮลิคอลที่ 2,200 RPM
3. เกลียวซ้าย M12×1.75 สองเกลียวโดยใช้วงจรการต๊าปย้อนกลับ G74

CNC Tapping Center พร้อม ATC 32 เครื่องมือจัดการการทำงานทั้งสามอย่างในการตั้งค่าเดียว โดยตัวควบคุมจะเรียกเครื่องมือที่ถูกต้องและรอบการทำงานสำหรับแต่ละคุณสมบัติโดยอัตโนมัติ เวลารวมในการตัดเฉือนสำหรับการทำเกลียวทั้งหมด: ประมาณ 6.5 นาที เทียบกับการใช้เวลามากกว่า 20 นาทีหากประมวลผลบนเครื่องแยกกัน นี่แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบในการผลิตหลักจากการผสมผสานความสามารถทั้งสองอย่างไว้ใน CNC Tapping Center เดียว

ข้อจำกัดทั่วไปที่ต้องระวัง

แม้ว่าความสามารถจะยังคงอยู่ ผู้ใช้ควรตระหนักถึงข้อจำกัดในทางปฏิบัติต่อไปนี้เมื่อกำหนดค่า CNC Tapping Center สำหรับการดำเนินงานทั้งสอง:

• ขนาดนิตยสารเครื่องมือ: การใช้งานทั้งชุดต๊าปและดอกกัดเกลียวพร้อมกันจะทำให้เปลืองเครื่องมืออย่างรวดเร็ว นิตยสารที่มีเครื่องมือน้อยกว่า 16 ชิ้นอาจจำกัดความยืดหยุ่นในส่วนที่ซับซ้อน
• ใบอนุญาตควบคุม: เครื่องต๊าป CNC ระดับเริ่มต้นบางรุ่นมาพร้อมกับการประมาณค่าแบบเฮลิคอลที่ปิดใช้งานตามค่าเริ่มต้น การเปิดใช้งานอาจต้องมีใบอนุญาตซอฟต์แวร์แบบชำระเงินจากผู้ผลิตคอนโทรลเลอร์
• การวางแนวแกนหมุน: การกัดเกลียวจำเป็นต้องมีการวางตำแหน่งแกน C ของสปินเดิลที่แม่นยำในรอบขั้นสูงบางรอบ ตรวจสอบเครื่องของคุณรองรับสิ่งนี้หากจำเป็น
• ความซับซ้อนของการเขียนโปรแกรม: G-code การกัดเกลียวมีความซับซ้อนมากกว่ารอบการต๊าป G84 แบบธรรมดา ใช้ซอฟต์แวร์ CAM ร่วมกับโปรเซสเซอร์หลังการกัดเกลียวเพื่อลดข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรม

ศูนย์การต๊าป CNC ที่ได้รับการกำหนดไว้อย่างดีสามารถทำการต๊าปย้อนกลับและการกัดเกลียวได้อย่างเต็มที่ ไม่ว่าจะสลับลำดับภายในโปรแกรมเดียวกันหรือดำเนินการเฉพาะกับคุณสมบัติที่แตกต่างกันของชิ้นส่วนเดียวกัน สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าเครื่องจักรมีการซิงโครไนซ์การต๊าปที่เข้มงวด การรองรับการแก้ไขแบบเฮลิคอล 3 แกน ตัวควบคุม CNC ที่มีความสามารถ และความจุนิตยสารเครื่องมือที่เพียงพอ สำหรับผู้ผลิตที่ผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนด้วยวัสดุแข็ง การผสมผสานกลยุทธ์การทำเกลียวทั้งสองแบบบน CNC Tapping Center เครื่องเดียวจะช่วยลดเวลาในการติดตั้ง ปรับปรุงความสม่ำเสมอ และลดต้นทุนการผลิตโดยรวมได้อย่างมาก