Hoe schroefdraad repareren op een CNC-draaibank?

I. Inleiding tot het probleem

Tijdens het draadsnijden op een CNC-draaibank doen zich vaak de volgende problemen voor:

(1) Het inrijggereedschap raakt midden in het proces beschadigd.

(2) Het draadsnijgereedschap moet worden vervangen voor precisiedraad met hoge snelheid.

(3) Na het verwijderen en meten van de schroefdraad blijkt dat de diepte onvoldoende is. We voelen ons vaak hulpeloos als we deze problemen tegenkomen, omdat het na het verwisselen van het gereedschap of het opnieuw opspannen van het werkstuk moeilijk is om het draadsnijgereedschap uit te lijnen met de oorspronkelijke spiraalgroef en de startpositie niet nauwkeurig kan worden bepaald, wat leidt tot een verkeerde uitlijning van de schroefdraad.

II. Het principe van draadsnijden op een CNC-draaibank

Om deze problemen op te lossen, moeten we eerst het principe van draadsnijden op een CNC draaibank. Om draadsnijden mogelijk te maken, moet er nauwkeurig voor worden gezorgd dat het gereedschap bij elke omwenteling van het werkstuk één draad vooruit gaat.

Om dit te bereiken wordt een encoder op de CNC-draaibank geplaatst. Door zijn synchrone puls te gebruiken als besturingssignaal voor de in- en uitvoerpunten van het gereedschap, wordt een overeenkomstige relatie gelegd tussen het aantal pulsen van de voedingsservomotor en het toerental van de spindel.

Omdat er echter geen direct mechanisch verband is tussen de rotatie van de spindel en de voedingsbeweging op een CNC-draaibank, is het niet eenvoudig om de gereedschapspunt langs de oorspronkelijke spiraalgroef te snijden nadat het gereedschap of het werkstuk opnieuw is geïnstalleerd.

III. Bestaande preventiemaatregelen

Momenteel gebruiken de meeste bedrijven één klemming gereedschap voor draadsnijden op CNC-draaibanken. Zowel grove als fijne sneden worden met hetzelfde gereedschap op dezelfde snelheid gemaakt. Als het gereedschap midden in het proces breekt, wordt de gereedschapsstang niet verwijderd en wordt het blad direct vervangen om te voorkomen dat de draad verkeerd wordt uitgelijnd.

Als er echter aparte gereedschappen worden gebruikt voor grove en fijne sneden of als het werkstuk opnieuw wordt opgespannen, kan dit leiden tot een verkeerde uitlijning van de schroefdraad.

IV. Oplossing voor het probleem

Als het gereedschap beschadigd raakt tijdens het draadsnijden of als het vervangen moet worden door een precisiegereedschap voor draadsnijden, kan het nieuwe gereedschap geïnstalleerd en eenvoudig opnieuw uitgelijnd worden. Tijdens het opnieuw uitlijnen is het relatief eenvoudig om in de X-richting af te stellen.

De sleutel ligt in het uitlijnen in de Z-richting. Veel mensen verplaatsen de gereedschapspunt op gevoel naar het eindvlak van het werkstuk, zoals te zien is in figuur 1.

Deze methode kan leiden tot aanzienlijke uitlijnfouten, die acceptabel kunnen zijn voor ruwe zaagsneden, maar niet voor precisiesnedes.

Hier introduceer ik een methode waarbij je gebruik kunt maken van een bestaande hoeksjabloon of een zelfgemaakte, zoals weergegeven in figuur 2. De afstand L in de figuur kan nauwkeurig worden gemeten.

Tijdens het instellen van het gereedschap, zoals getoond in afbeelding 3, wordt de mal op de kopse kant van het werkstuk geplaatst. Vervolgens wordt het gereedschap naar de binnenhoek van de mal verplaatst. Vervolgens wordt de Z-as gereedschap-offsetwaarde L in het systeem ingevoerd. Deze methode van gereedschap instellen is zeer nauwkeurig en geschikt voor precisiegereedschap instellen.

Reparatie van enkele of kleine partijen schroefdraad

Als het schroefdraaddeel na het draaien wordt ontlast en de schroefdraaddiepte onvoldoende blijkt, moet het opnieuw worden opgespannen om te worden gerepareerd. Deze situatie is nogal lastig. Het eerste probleem dat moet worden opgelost is de uitloop na het opnieuw monteren van het onderdeel.

Er kan een open huls worden gemaakt om de fout van de uitloop te elimineren; de meeste mensen zijn waarschijnlijk op de hoogte van deze methode, dus ik zal er niet verder op ingaan. Het resterende punt is ervoor te zorgen dat het gereedschap de oorspronkelijke spiraalgroef volgt tijdens het snijden om fouten met schroefdraad te voorkomen.

Dit probleem is eenvoudig op te lossen op gewone draaibanken, maar is lastiger op CNC-draaibanken. De methode die veel mensen gebruiken wordt getoond in afbeelding 4.

Zorg er na het instellen voor dat het gereedschap het werkstuk niet raakt en voer het onbewerkte schroefdraadprogramma op lage snelheid uit.

Meet de afstand L van de gereedschapspunt tot de spiraalgroef en wijzig vervolgens de startpositie van het draadsnijden in het reparatieprogramma. Verplaats het van het oorspronkelijke punt A met een afstand L naar punt B. Herhaal het bovenstaande proces en pas de afstand L aan. Ga door met dit proces totdat de gereedschapspunt in de schroefdraadgroef snijdt.

Deze methode vereist constante aanpassingen van de afstand L en is tijdrovend. In feite kunnen we het oorspronkelijke programma enigszins aanpassen om dit probleem op te lossen. Verander gewoon de draadlengte in het programma tot ongeveer 2 mm.

Nadat het werkstuk is opgespannen en het gereedschap is ingesteld, roept u het programma op. Draai een zeer ondiepe schroefdraad en zoek de startpositie van de schroefdraad op het kopvlak zoals getoond in afbeelding 5.

Stel dat de startpositie van de nieuw gedraaide schroefdraad op punt 2 ligt en de oorspronkelijke schroefdraad op punt 1 begint. Teken een lijn AB op punt 2 op de klauwplaat en maak de klauwplaat los. Draai het werkstuk van punt 1 naar punt 2 langs de markeerlijn AB. Als het werkstuk tijdens het roteren axiaal verschuift, moet het draadsnijgereedschap opnieuw worden ingesteld in de z-richting.

Klem het werkstuk en verander de draadlengte in het programma terug naar de oorspronkelijke waarde. Voer het programma één keer uit om een proefsnede uit te voeren en te controleren op fouten. Pas de startpositie van het draadsnijden aan op basis van de fout.

De draad die vanaf punt 2 is afgesneden, is erg kort en kan worden verwijderd door afschuinen. Deze reparatiemethode is sneller en nauwkeuriger dan de vorige, waarbij de belangrijkste stap het nauwkeurig roteren van het onderdeel van punt 1 naar punt 2 is.

Als een kleine partij onderdelen met schroefdraad gerepareerd moet worden, kunnen we het originele programma gebruiken om een nieuwe schroefdraad te maken, de beginpositie van de schroefdraad te vinden, een lijn op de klauwplaat te tekenen als markering en de bovenstaande methode te gebruiken om te repareren.

Draadreparatie voor grote partijen

Als een grote partij onderdelen met schroefdraad gerepareerd moet worden, is een snelle, handige en nauwkeurige methode nodig. Ik heb een praktische methode ter discussie samengevat.