آیا این مرکز ضربه زدن CNC می‌تواند کوبیدن معکوس و فرز با نخ را به طور همزمان انجام دهد؟

مدرن مرکز ضربه زدن CNC می تواند ضربه زدن معکوس و فرز رزوه ای را انجام دهد و در بسیاری از مدل های پیشرفته، هر دو عملیات را می توان در یک برنامه ماشینکاری بدون دخالت دستی اجرا کرد. با این حال، اینکه آیا آنها واقعاً "همزمان" در همان سوراخ در همان لحظه رخ می دهند یا خیر، به طراحی دوک ماشین، معماری کنترل و تنظیم ابزار بستگی دارد. در عمل، مراکز ضربه‌ای CNC سطح بالا در عرض چند ثانیه با استفاده از تعویض‌کننده‌های خودکار ابزار (ATC) بین این عملیات جابه‌جا می‌شوند و فرآیند را از نظر عملکردی برای محیط‌های تولید یکپارچه می‌کنند.

این مقاله نحوه عملکرد ضربه زدن معکوس و فرز رزوه ای در مرکز ضربه زدن CNC، قابلیت های سخت افزاری و نرم افزاری مورد نیاز، و نحوه ارزیابی اینکه آیا یک ماشین خاص نیازهای رزوه کاری شما را برآورده می کند توضیح می دهد.

ضربه زدن معکوس در مرکز ضربه زدن CNC چیست؟

ضربه زدن معکوس - که به آن ضربه زدن به عقب یا ضربه زدن صلب با معکوس نیز می گویند - یک فرآیند نخ زنی است که در آن دوک در یک جهت می چرخد ​​تا شیر را به داخل قطعه کار هدایت کند، سپس چرخش را معکوس می کند تا آن را تمیز کند. این یک ویژگی استاندارد تقریباً در تمام مراکز CNC مدرن مجهز به تجهیز است عملکرد ضربه زدن سفت و سخت .

در حالت ضربه سخت، کنترل‌کننده CNC سرعت چرخش اسپیندل (RPM) را با نرخ تغذیه محور Z در نسبت دقیق به گام نخ شیر، همگام‌سازی می‌کند. به عنوان مثال، ضربه زدن به یک رشته M8×1.25 در 1000 RPM نیاز به تغذیه محور Z دقیقاً دارد. 1250 میلی متر در دقیقه . در حین عقب نشینی، دوک به همان سرعت همگام شده برمی گردد و از آسیب نخ و شکستگی شیر جلوگیری می کند.

کدهای کلیدی G که برای این کار در سیستم های کنترل CNC Tapping Center رایج استفاده می شوند عبارتند از:

• G84 - چرخه ضربه زدن سفت و سخت استاندارد (ضربه زدن در جهت عقربه های ساعت، عقب نشینی در جهت عقربه های ساعت)
• G74 - چرخه ضربه زدن معکوس (ضربه در خلاف جهت عقربه‌های ساعت، جمع کردن در جهت عقربه‌های ساعت)، مورد استفاده برای نخ‌های سمت چپ
• G84.2 / G84.3 - چرخه‌های ضربه محکم و سفت و سخت موجود در کنترل‌کننده‌های Fanuc و Mitsubishi برای افزایش دقت هماهنگ‌سازی

اکثر مراکز CNC Tapping CNC از سازندگان معتبر به چرخش دوک در داخل دست می یابند 0.05 تا 0.1 ثانیه ، به حداقل رساندن تأثیر زمان چرخه در طول ضربه زدن با حجم بالا.

آسیاب نخ در مرکز ضربه زدن CNC چیست؟

آسیاب رزوه ای از یک ابزار چرخشی چند فلوتی استفاده می کند که در یک مسیر درون یابی مارپیچ در اطراف محیط داخلی سوراخ حرکت می کند تا مشخصات نخ را برش دهد. بر خلاف ضربه زدن، نیروی برش در چندین پاس توزیع می شود و آن را برای موارد زیر ایده آل می کند:

• مواد سخت مانند فولاد ابزار سخت شده (بالای 45 HRC) یا اینکونل
• رزوه های با قطر بزرگ (معمولاً M20 و بالاتر) که در آن گشتاور ضربه ای غیرعملی است
• سوراخ های کور که در آن تخلیه تراشه حیاتی است
• موقعیت هایی که نیاز به نخ های سمت راست و چپ با استفاده از یک ابزار دارند

آسیاب نخ در مرکز ضربه زدن CNC نیاز دارد درون یابی 3 محوری همزمان (محورهای X، Y و Z به طور همزمان حرکت می کنند)، که تقریباً توسط تمام کنترلرهای CNC مدرن از جمله Fanuc 0i-MF، Siemens 828D و Mitsubishi M80 پشتیبانی می شود. یک چرخه معمولی آسیاب رزوه برای یک نخ M16×2.0 در فولاد ضد زنگ ممکن است از سرعت دوک استفاده کند. 3500 دور در دقیقه با نرخ تغذیه مارپیچ 800 میلی متر در دقیقه .

آیا یک مرکز ضربه زدن CNC می تواند هر دو عملیات را در یک برنامه انجام دهد؟

کاملا. یک مرکز ضربه زدن CNC با یک تعویض خودکار ابزار (ATC) می‌تواند ضربه معکوس را روی برخی از سوراخ‌ها و فرز رزوه‌ای روی برخی دیگر در یک برنامه CNC انجام دهد. دستگاه ابزار مناسب را از مجله انتخاب می کند و به طور خودکار عملیات را تغییر می دهد. روی ماشینی با a ATC 24 ابزار و زمان تعویض ابزار کمتر از 1.5 ثانیه (تراشه به تراشه)، این انتقال در زمان چرخه کلی تقریباً غیر قابل توجه است.

جدول زیر دو عملیات را در کنار هم مقایسه می کند تا به روشن شدن زمان ترجیح هر روش کمک کند:

الزامات ماشین برای پشتیبانی از هر دو عملیات

همه CNC Tapping Center به یک اندازه توانایی ندارند. برای اجرای مطمئن هر دو ضربه زدن معکوس و فرز با نخ، دستگاه باید مشخصات زیر را داشته باشد:

عملکرد اسپیندل

اسپیندل باید محدوده وسیعی از RPM را پشتیبانی کند. ضربه زدن معکوس برای شیرهای کوچک (M2–M6) ممکن است نیاز به سرعت داشته باشد 3000 تا 8000 دور در دقیقه ، در حالی که ممکن است فقط به آسیاب رزوه ای برای رزوه های بزرگتر در فولاد نیاز باشد 1500-3500 دور در دقیقه با گشتاور بالاتر یک دوک با توان حداقل 7.5 کیلووات و گشتاور 47 نیوتن متر اکثر سناریوهای تولید را پوشش می دهد.

قابلیت کنترلر CNC

کنترل کننده باید از هر دو چرخه ضربه زنی کنسرو شده (G84، G74) و درون یابی مارپیچی برای آسیاب رزوه پشتیبانی کند. کنترل کننده هایی مانند Fanuc 0i-MF Plus، Siemens 840D sl و Mitsubishi M80 همه به صورت بومی از این ویژگی ها پشتیبانی می کنند. تأیید کنید که نسخه کنترل کننده خاص شما شامل درونیابی مارپیچ به عنوان استاندارد است، نه به عنوان یک گزینه پولی.

سازگاری با ابزار

ضربه زدن سفت و سخت برای حداکثر دقت همگام سازی به یک ابزار محکم و غیر جبران کننده نیاز دارد. آسیاب رزوه ای از چاک های کلت با دقت بالا (سری ER) یا چاک های هیدرولیک با خروجی زیر بهره می برد. 0.003 میلی متر ، که مستقیماً بر کیفیت نخ و پرداخت سطح تأثیر می گذارد.

سیستم خنک کننده

برای آسیاب نخ در سوراخ های عمیق، خنک کننده از طریق اسپیندل در 40-70 بار به شدت توصیه می شود که تراشه ها را از مسیر مارپیچ خارج کنید. تخلیه ناکافی تراشه یکی از شایع ترین علل خرابی آسیاب رزوه و عیوب سطحی است.

مثال کاربردی در دنیای واقعی

یک بلوک منیفولد هیدرولیک ساخته شده از فولاد ضد زنگ 316 را در نظر بگیرید. بخش نیاز دارد:

1. بیست و چهار سوراخ M6×1.0 با استفاده از ضربه معکوس (چرخه صلب G84) در 4500 RPM
2. چهار رشته پورت M30×2.0 ایجاد شده از طریق آسیاب رزوه ای با استفاده از درون یابی مارپیچ در 2200 RPM
3. دو نخ M12×1.75 سمت چپ با استفاده از چرخه ضربه معکوس G74

یک مرکز ضربه زدن CNC با یک ATC 32 ابزاری، هر سه عملیات را در یک راه‌اندازی انجام می‌دهد و کنترل‌کننده به‌طور خودکار ابزار و چرخه صحیح را برای هر ویژگی فراخوانی می‌کند. کل زمان ماشینکاری برای تمام عملیات رزوه کاری: تقریباً 6.5 دقیقه در مقایسه با بیش از 20 دقیقه در صورت پردازش در ماشین های جداگانه. این مزیت اصلی تولید ترکیب هر دو قابلیت در یک مرکز ضربه زدن CNC را نشان می دهد.

محدودیت های رایجی که باید از آنها آگاه بود

در حالی که این قابلیت وجود دارد، کاربران باید هنگام پیکربندی مرکز ضربه زدن CNC برای هر دو عملیات، از محدودیت‌های عملی زیر آگاه باشند:

• اندازه مجله ابزار: اجرای همزمان ست های شیر و آسیاب نخ، جیب های ابزار را به سرعت مصرف می کند. مجله ای با کمتر از 16 ابزار ممکن است انعطاف پذیری در قسمت های پیچیده را محدود کند.
• مجوز کنترل: برخی از مراکز بهره برداری CNC سطح ورودی با درون یابی مارپیچی به طور پیش فرض غیرفعال می شوند. فعال کردن آن ممکن است به مجوز نرم افزار پولی از سازنده کنترلر نیاز داشته باشد.
• جهت اسپیندل: آسیاب رزوه ای نیاز به موقعیت یابی دقیق محور C دوک در برخی از چرخه های پیشرفته دارد. بررسی کنید که دستگاه شما در صورت نیاز از این پشتیبانی می کند.
• پیچیدگی برنامه نویسی: G-code آسیاب رزوه ای پیچیده تر از یک چرخه ضربه زدن ساده G84 است. برای کاهش خطاهای برنامه نویسی از نرم افزار CAM با یک پس پردازشگر فرز رزوه ای استفاده کنید.

مرکز ضربه زدن CNC به خوبی مشخص شده، کاملاً قادر به انجام ضربه زدن معکوس و فرز رزوه است - چه به ترتیب متناوب در یک برنامه یا به عنوان عملیات اختصاصی بر روی ویژگی های مختلف یک قطعه. نکته کلیدی این است که دستگاه از همگام سازی ضربه محکم، پشتیبانی از درون یابی مارپیچی 3 محوره، یک کنترلر CNC توانا و ظرفیت کافی مجله ابزار برخوردار باشد. برای سازندگانی که قطعات پیچیده را در مواد سخت تولید می کنند، ترکیب هر دو استراتژی رزوه کاری در یک مرکز ضربه زدن CNC به طور قابل توجهی زمان راه اندازی را کاهش می دهد، ثبات را بهبود می بخشد و هزینه های کلی تولید را کاهش می دهد.