כרסום חוטים בעיבוד חלקי CNC
כרסום הברגה היא שיטה רב-תכליתית ומדויקת ביותר לייצור הברגות פנימיות וחיצוניות במרכזי עיבוד CNC. שלא כמו הקשה קונבנציונלית, כרסום חוט משתמש בכלי חיתוך מסתובב עם פרופיל חוט ספציפי לאינטרפולציה סלילנית של צורת החוט. שיטה זו מציעה שליטה מעולה, גמישות ואמינות, במיוחד עבור חומרים קשים ויישומים קריטיים.
עקרונות יסוד
כרסום חוט פועל על העיקרון של אינטרפולציה סלילנית - בו-זמנית של שלושה-צירים מתואמים, כאשר הכלי מסתובב סביב הציר שלו בעוד שמרכז הכלי עוקב אחר נתיב סלילי במישור X-Y, וציר Z- מתקדם בקצב המסונכרן עם ההובלה של החוט. זה יוצר את פרופיל החוט דרך המעטפת של קצוות החיתוך של הכלי כשהוא מסתחרר דרך חומר העבודה.
סוגי כלי כרסום חוטים
כרסום חוטי קרביד מוצקהם כלים מוצקים בפרופיל-מלא או חלקי- המשמשים לחוטים קטנים עד בינוניים הדורשים דיוק גבוה.כרסמות חוטים הניתנות לאינדקסתכונה עיצובים בסגנון-מחסניות עם תוספות להחלפה, מה שהופך אותם לאידיאליים עבור חוטים גדולים ופעולות חיספוס שבהן עלות חשובה.כרסמות חוטים מרובות-לאפשר לכלי יחיד לייצר נקודות חוט מרובות, מה שמציע גמישות לחנויות עבודה שרוצות לצמצם את מלאי הכלים.כרסמי חוט-חד-נקודתייםיש להם קצה חיתוך אחד ודורשים מעברים מרובים, מתאים לקטרים גדולים, מגרשים מותאמים אישית ויישומי חיספוס כבדים.
שיטות כרסום חוטים
שיטת האינטרפולציה המעגלית היא הגישה הסטנדרטית שבה מועדף כרסום טיפוס. הכלי נכנס לחור הקדח מראש- באופן רדיאלי, ואז עוקב אחר נתיב סליל. במהלך הכניסה, הכלי צולל לעומק תחילת ההברגה ומוזן באופן רדיאלי לקוטר החיתוך. שלב החיתוך הסליל כולל תנועה מעגלית של 360- מעלות עם הזנה Z- לכל סיבוב שווה לגובה החוט. לבסוף, הכלי יוצא על ידי נסיגה רדיאלית למרכז לפני נסיגת Z.
לחישוב נתיב הכלי, קוטר הכלי עבור הברגים פנימיים שווה לקוטר הנומינלי פחות עומק ההברגה כפול שניים. רדיוס האינטרפולציה הסליל שווה לקוטר הנומינלי פחות קוטר הכלי, חלקי שניים.
כרסום חוט-מלא משתמש בכלים התואמים את צורת החוט המדויקת, כגון פרופילים מאוחדים של 60- מעלות או פרופילי Whitworth של 55 מעלות. גישה זו משלימה את החוט במעבר אחד אך דורשת כלי ספציפי עבור כל גובה. כרסום חוט בפרופיל חלקי משתמש בכלים החותכים רק את פסגת ההברגה והשורש, הדורשים מעברים רדיאליים מרובים, אך כלי אחד יכול לכסות טווח של צלעות.
כרסום חוט חיצוני כולל סיבוב של חומר העבודה על שולחן סיבובי באמצעות ציר רביעי, או אינטרפולציה של הכלי בסליל סביב חומר נייח. שיטה זו משמשת בדרך כלל עבור פירים גדולים, ברגים עופרת וגלגלי שיניים תולעים, ודורשת מרווח מספיק סביב חלק העבודה לגישה לכלי.
יתרונות על פני הקשה
כרסום פתיל מספק חיי כלי ארוכים יותר מכיוון שעומס החיתוך מתחלק על פני חללים מרובים ועובר במקום מרוכז בכמה קצוות. בקרת השבבים מצוינת, מייצרת שבבים קצרים הניתנים לניהול ולא את השבבים הארוכים שמסתכנים באריזה בברזים. צדדיות החומרים משתרעת על כל החומרים, כולל פלדות מוקשות עד HRC 65, בעוד להקשה יש מגבלות בסגסוגות קשוחות.
כלי אחד יכול לכסות טווח של קטרים עבור אותו גובה, ומציע גמישות בגודל החוט שההקשה לא יכולה להתאים. בחורים עיוורים, כרסום חוט יכול לייצר חוטים עד התחתית ללא אזור ההברגה הבלתי שלם שהברזים דורשים. איכות החוט המתקבלת כוללת גימור משטח מעולה והתאמה מדויקת.
אם כרסום חוט נשבר, ההתאוששות קלה מכיוון שהכלי קטן מקוטר החוט. קשה להסיר ברז שבור ועלול להיות תקוע לצמיתות. כרסום הברגים דורש מומנט נמוך יותר, מה שהופך אותו למתאים יותר עבור הברגים גדולים במכונות בעלות הספק מוגבל. אותו כלי יכול לייצר חוטים-שמאליים וימין- פשוט על ידי היפוך כיוון הציר, בעוד שהקשה דורשת הקשות נפרדות ביד שמאל-.
פרמטרים קריטיים של תהליך
מהירות חיתוך נעה בדרך כלל בין 80 ל-150 מטר לדקה עבור פלדה, ו-150 עד 300 מטר לדקה עבור אלומיניום, עם הפחתות עבור חומרים מוקשים. הזנה לכל שן נופלת בדרך כלל בין 0.05 ל-0.15 מילימטרים בהתאם לחומר ולגובה הברגה. הזנת ציר Z- חייבת להתאים בדיוק לגובה החוט לכל סיבוב כדי לשמור על דיוק.
עבור כלי-פרופיל מלא, המעורבות הרדיאלית מכסה 100 אחוז מעומק החוט במעבר אחד. כלים לפרופיל חלקי- משתמשים במעבר רדיאלי של 0.05 עד 0.10 מילימטרים למעבר.
דרישות טרום-העיבוד כוללות קידוח חור בקוטר השווה בקירוב לקוטר הנומינלי פחות הגובה, אם כי זה משתנה לפי תקן הברגה. החור חייב להיות ישר, ממוקם נכון- ובעל עומק מתאים לחוט בתוספת מרווח. שיפוע או שקיעה של 45 מעלות בכניסה לחור מסייעים בכניסת הכלים ומונעים היווצרות כתמים.
יסודות תכנות CNC
תוכנית קוד טיפוסית של Fanuc-בסגנון G- מתחילה במיקום למרכז החור, הפעלת פיצוי אורך הכלי ונוזל קירור, ואז מהירות למישור שחרור. הכלי ניזון לעומק תחילת ההברגה, פיצוי חותך מופעל במהלך גישה רדיאלית, ואינטרפולציה סלילנית מתבצעת עם פקודת התנועה המעגלית המתאימה. מספר לולאות סליליות חוזרות על עצמן עבור אורך החוט הנדרש, ולאחר מכן הפיצוי מתבטל והכלי נסוג.
שיקולי תכנות עיקריים כוללים בחירת כיוון האינטרפולציה הסלילית הנכונה עם כיוון השעון או נגד-השעון כדי להתאים לחוט החוט. פיצוי החותך חייב להישאר פעיל במהלך תנועת סליל. דיוק הגובה תלוי בסנכרון מדויק בין מהירות הציר להזנת ציר Z-. כניסת חוט הברגה צריכה להשתמש בכניסה סלילנית או רמפה במקום צניחה ישרה כדי למנוע נזק לכלי.
אתגרים ופתרונות נפוצים
חוטים גדולים או קטנים נובעים בדרך כלל משחיקת הכלים, פיצוי לקוטר הכלי שגוי או שגיאת גובה. הפתרון כולל אימות קלט קוטר הכלי, בדיקת קיזוז בלאי וכיול המכונה. גימור משטח לקוי נובע לעתים קרובות מקשיחות לא מספקת, כלי עבודה בלויים או מהירויות והזנות לא נאותות. טיפול זה מצריך הפחתת התלייה על הכלי, הגברת הקשיחות ואופטימיזציה של פרמטרי חיתוך.
פטפוט ורטט מצביעים בדרך כלל על סגירת כלי ארוך, קירות דקים או תהודה הרמונית. הפתרונות כוללים שימוש בכלי הקצר ביותר האפשרי, הפחתת עומק החיתוך והתאמת מהירות הציר כדי למנוע תדרי תהודה. שבירה של כלי בכניסה נובעת בדרך כלל מצלילה רדיאלית ישרה או מזוויות כניסה שגויות. שימוש בכניסת רמפה סליל והפחתת קצב הזנת הכניסה מונע כשל זה. חוטים מחודדים עשויים להצביע על שגיאה בגיאומטריית המכונה, סטיית הכלי או צמיחה תרמית. בדיקת ריבוע המכונה, הטמעת מעברי חיספוס וגימור ושימוש בנוזל קירור מטפלים בעקביות בבעיות אלו.
יישומים ותעשיות
בתעשייה האווירית, כרסום חוטים מייצר מחברי טיטניום ואיקונל בעלי סובלנות קריטית. מגזר הנפט והגז משתמש בשיטה זו עבור-קוטרים גדולים של צינורות API וחיבורי מחרוזת קידוח. יישומי רכב כוללים הברגה של בלוק מנוע ורכיבי תיבת הילוכים. ייצור רפואי מסתמך על כרסום חוטים עבור ברגי עצם וחוטי שתלים בחומרי טיטניום או PEEK. תעשיית התבניות והמתלים מייצרת חוטים בפלדת כלים מוקשה עד HRC 65 עבור פיני מפלט. יישומי מכונות כלליים מכסים חוטים מותאמים אישית, עבודות תיקון ופיתוח אב טיפוס שבהם גמישות חיונית.
