Нарезание резьбы на токарных станках с ЧПУ
Метод нарезания резьбы на токарных станках с ЧПУ называется одноточечной резьбой с использованием сменной резьбонарезной пластины. Поскольку нарезание резьбы является одновременно операцией нарезания и формования, форма и размер резьбонарезной вставки должны соответствовать параметрам готовой резьбы. По определению, одноточечное нарезание резьбы представляет собой процесс нарезания винтовой канавки определенной формы с равномерным продвижением за один оборот шпинделя. Равномерность резьбы контролируется запрограммированной скоростью подачи. Скорость подачи при нарезании резьбы всегда определяется ее шагом. Для однозаходной резьбы шаги идентичны. Поскольку одноточечное нарезание резьбы является многопроходной операцией, система ЧПУ обеспечивает синхронизацию шпинделя для каждого прохода резьбы.
Глубина расчётов потоков
Независимо от используемого метода нарезания резьбы значение её глубины потребуется для различных расчётов. Его можно рассчитать по этим общим формулам (TPI — это количество нитей на дюйм):
Внешняя V-образная резьба (60 градусов для метрических или американских единиц измерения);
Глубина расчётов потоков
Независимо от используемого метода нарезания резьбы значение её глубины потребуется для различных расчётов. Его можно рассчитать по этим общим формулам (TPI — это количество нитей на дюйм):
Внешняя V-образная резьба (60 градусов для метрических или американских единиц измерения);
Внутренняя V-образная резьба (60 градусов для метрических или американских единиц измерения)
Шаг резьбы = расстояние между двумя соответствующими точками соседних резьб
На метрических чертежах шаг указывается как часть обозначения резьбы.
Скорость шпинделя всегда программируется в прямом режиме об/мин (G97), а не в режиме постоянной скорости поверхности G96.
Методы подачи
То, как инструмент для нарезания резьбы входит в материал, можно запрограммировать несколькими способами, используя два доступных метода подачи. Подача — это тип движения от одного прохода к другому. На рис. 29 показаны три основных метода подачи нити:
1) Врезной метод, также известный как радиальная подача.
2) Угловой метод - также известный как соединение или боковая подача.
3) Модифицированный угловой метод - также известный как модифицированный составной (боковой) ввод
Указанная подача обычно выбирается для достижения наилучших условий резания кромки пластины в заданном материале. За исключением некоторых очень тонких витков и мягкого материала, для большинства нарезания резьбы лучше использовать комбинированную подачу или модифицированную комбинированную подачу (угловой метод), если геометрия резьбы позволяет использовать этот метод. Например, для квадратной резьбы потребуется радиальная подача, в то время как для резьбы Acme потребуется комбинированная подача. Для нарезания резьбы со сложной подачей можно применять четыре метода:
1) Постоянная величина резки
2) Постоянная глубина резания
3) Резка одной кромки
4) Резка обеих кромок
Радиальная подача
Радиальная подача является одним из наиболее распространенных методов нарезания резьбы, если для этого есть подходящие условия. Он применяется к режущему движению, которое перпендикулярно разрезаемому диаметру. Диаметр каждого прохода резьбы указан как ось X, а начальная точка оси Z остаётся неизменной. Этот метод подачи подходит для мягких материалов, таких как латунь, некоторые марки алюминия и т. д. В более твердых материалах он может повредить целостность резьбы.
Неизбежным результатом радиального движения подачи является то, что обе кромки пластины работают одновременно. Поскольку кромки пластин расположены напротив друг друга, стружка образуется на обеих кромках одновременно, вызывая проблемы, связанные с высокими температурами, отсутствием доступа СОЖ и проблемами износа инструмента. Если радиальная подача приводит к получению резьбы низкого качества, метод комбинированной подачи обычно решает проблему.
Составная подача
Метод комбинированной подачи, также известный как метод боковой подачи, работает по другому принципу. Вместо того чтобы подавать резьбонарезной инструмент перпендикулярно диаметру детали, положение для каждого прохода смещается тригонометрическим расчетом на новое Z-положение. Такой подход приводит к проходу резьбы, при котором большая часть резки приходится на одну кромку. Поскольку большую часть работы выполняет только одна кромка пластины, генерируемое тепло может рассеиваться от кромки инструмента, в то время как стружка скручивается, что продлевает срок службы инструмента.
Используя метод составной резьбы, можно использовать большую глубину с меньшим количеством проходов для большинства резьб. Составную подачу можно изменить, поставив 1-2 зазора на одной кромке для предотвращения трения. Угол резьбы будет поддерживаться углом резьбонарезной вставки.
Поточные операции
Существует множество операций нарезания резьбы, которые можно запрограммировать для обычного токарного станка с ЧПУ. Для некоторых операций требуется специальный тип резьбонарезной вставки, а некоторые операции могут быть запрограммированы только в том случае, если система управления оснащена специальными (дополнительными) функциями:
a) Однозаходная резьба с постоянным шагом (обычно используется G32 или G76);
б) Резьба с переменным шагом - увеличивающаяся или уменьшающаяся (специальная опция) (G34 и G35);
в) Наружная и внутренняя резьба;
г) Коническая резьба;
e) Правая (R/H) и левая (L/H) резьбы
f) Торцевая резьба (спиральная резьба);
g) Многозаходные потоки;
h) Круглая резьба (специальный вариант);
i) Многоблочная резьба (так называемая длинная резьба, поблочная) (G32);
В наиболее распространенных режимах работы с потоками используется либо G32 (G33 на некоторых элементах управления), либо G76.
2) Угловой метод - также известный как соединение или боковая подача.
3) Модифицированный угловой метод - также известный как модифицированный составной (боковой) ввод
Указанная подача обычно выбирается для достижения наилучших условий резания кромки пластины в заданном материале. За исключением некоторых очень тонких витков и мягкого материала, для большинства нарезания резьбы лучше использовать комбинированную подачу или модифицированную комбинированную подачу (угловой метод), если геометрия резьбы позволяет использовать этот метод. Например, для квадратной резьбы потребуется радиальная подача, в то время как для резьбы Acme потребуется комбинированная подача. Для нарезания резьбы со сложной подачей можно применять четыре метода:
1) Постоянная величина резки
2) Постоянная глубина резания
3) Резка одной кромки
4) Резка обеих кромок
Радиальная подача
Радиальная подача является одним из наиболее распространенных методов нарезания резьбы, если для этого есть подходящие условия. Он применяется к режущему движению, которое перпендикулярно разрезаемому диаметру. Диаметр каждого прохода резьбы указан как ось X, а начальная точка оси Z остаётся неизменной. Этот метод подачи подходит для мягких материалов, таких как латунь, некоторые марки алюминия и т. д. В более твердых материалах он может повредить целостность резьбы.
Неизбежным результатом радиального движения подачи является то, что обе кромки пластины работают одновременно. Поскольку кромки пластин расположены напротив друг друга, стружка образуется на обеих кромках одновременно, вызывая проблемы, связанные с высокими температурами, отсутствием доступа СОЖ и проблемами износа инструмента. Если радиальная подача приводит к получению резьбы низкого качества, метод комбинированной подачи обычно решает проблему.
Составная подача
Метод комбинированной подачи, также известный как метод боковой подачи, работает по другому принципу. Вместо того чтобы подавать резьбонарезной инструмент перпендикулярно диаметру детали, положение для каждого прохода смещается тригонометрическим расчетом на новое Z-положение. Такой подход приводит к проходу резьбы, при котором большая часть резки приходится на одну кромку. Поскольку большую часть работы выполняет только одна кромка пластины, генерируемое тепло может рассеиваться от кромки инструмента, в то время как стружка скручивается, что продлевает срок службы инструмента.
Используя метод составной резьбы, можно использовать большую глубину с меньшим количеством проходов для большинства резьб. Составную подачу можно изменить, поставив 1-2 зазора на одной кромке для предотвращения трения. Угол резьбы будет поддерживаться углом резьбонарезной вставки.
Поточные операции
Существует множество операций нарезания резьбы, которые можно запрограммировать для обычного токарного станка с ЧПУ. Для некоторых операций требуется специальный тип резьбонарезной вставки, а некоторые операции могут быть запрограммированы только в том случае, если система управления оснащена специальными (дополнительными) функциями:
a) Однозаходная резьба с постоянным шагом (обычно используется G32 или G76);
б) Резьба с переменным шагом - увеличивающаяся или уменьшающаяся (специальная опция) (G34 и G35);
в) Наружная и внутренняя резьба;
г) Коническая резьба;
e) Правая (R/H) и левая (L/H) резьбы
f) Торцевая резьба (спиральная резьба);
g) Многозаходные потоки;
h) Круглая резьба (специальный вариант);
i) Многоблочная резьба (так называемая длинная резьба, поблочная) (G32);
В наиболее распространенных режимах работы с потоками используется либо G32 (G33 на некоторых элементах управления), либо G76.
Цикл нарезания резьбы (G32)
Команду G32 иногда называют «нарезанием резьбы вручную», потому что каждое движение инструмента программируется как один блок. Программы, использующие G32, могут быть довольно громоздкими, и их практически невозможно редактировать без серьезного перепрограммирования. С другой стороны, метод G32 предлагает большую гибкость и часто является единственным методом, который можно использовать, особенно для специальных резьб. Формат программирования для G32 требует не менее четырех блоков ввода для одного прохода резьбы из начальной позиции:
Н__ G00 Х__ Z__
Н__ (G00) Х__ Текущий диаметр прохода резьбы
Н__ G32 Z__ F__ Фактическое нарезание резьбы (X__ Z__ для конической резьбы)
Н__ G00 Х__ Отведите в исходное положение X
Н__ З__ Вернитесь в исходное положение Z
Цикл нарезания резьбы (G76)
G76 представляет собой многократно повторяющийся цикл нарезания резьбы и является наиболее распространенным методом, используемым для создания большинства форм резьбы. Как и циклы черновой обработки, G76 программируется в двух вариантах, в зависимости от используемой системы управления. Для старых элементов управления используется одноблочный формат, для новых элементов управления используется двухблочный формат. Двухблочный формат предлагает дополнительные настройки, недоступные в одноблочном методе.
Цикл нарезания резьбы G76 требует информации о резьбе и методе нарезания.
Цикл одного блока: Для цикла G76 из одного блока формат следующий:
N__ G76 X__ Z__ I__ K__ D__ A__ (P__) F__
Где:
X = диаметр последнего прохода резьбы
Z = конец резьбы по оси Z
I = величина конусности по всей длине (на сторону)
K = единичная глубина резьбы
D = глубина первого прохода резьбы
A = включенный угол вставки (допускаются только A0, A29, A30, A55, A60 и A80)
P = регулировка метода подачи - положительная (доступна не во всех системах управления)
F = скорость подачи (шаг резьбы)
Двухблочный цикл: двухблочный формат G76 включает в себя несколько дополнительных программируемых функций, которые делают цикл более гибким. Для двухблочного цикла G76 используется следующий формат:
N__ G76 P__ Q__ R__
N__ G76 X__ Z__ R__ P__ Q__ F__
Где первый блок:
P = шестизначный ввод данных в трех парах:
Цифры 1 и 2 - количество чистовых проходов (01-99)
Цифры 3 и 4 - количество выводов для постепенного вытягивания (0,0-9,9 кратного шага), десятичная точка не используется (00-99)
Цифры 5 и 6 - угол резьбы (только 00, 29, 30, 55, 60, 80 градусов)
Q = минимальная глубина резания (положительное радиальное значение - без десятичной точки)
R = фиксированная сумма припуска на чистовую отделку (допускается десятичная точка)
Где второй блок:
X = диаметр последнего прохода резьбы
Z = конец резьбы по оси Z
R = величина конусности по всей длине (на сторону)
P = отдельная глубина резьбы (положительное радиальное значение - без десятичной точки)
Q = глубина первого прохода резьбы (положительное радиальное значение - без десятичной точки)
F = скорость подачи (шаг резьбы)
Адреса P/Q/R первого блока не связаны с адресами P/Q/R второго блока. Они имеют собственное значение, применяемое только внутри каждого блока.
Цикл нарезания резьбы G76 используется для программирования большинства операций нарезания резьбы с ЧПУ. Некоторые параметры цикла G76 могут быть изменены на станке для оптимизации операции нарезания резьбы.
Пример: Кодовый блок для нарезания наружной резьбы диаметром 2 дюйма, 12 витков на дюйм с использованием инструмента No 6 до длины 1,5 дюйма (резьба заканчивается в углублении) будет выглядеть так:
Н31 Т0600; N32 G97 S800 M03; N33 G00 X2.2 Z0.3 T0606 M08 (НАЧАЛЬНАЯ ТОЧКА РЕЗЬБЫ); N34 G76 P010060 Q0040 R0,002; N35 G76 X1.8978 Z-1.5 R0 P0511 Q0100 F0.083333; N36 G00 X8.0 Z5.0 T0600; Н37 М01;
Н__ G00 Х__ Z__
Н__ (G00) Х__ Текущий диаметр прохода резьбы
Н__ G32 Z__ F__ Фактическое нарезание резьбы (X__ Z__ для конической резьбы)
Н__ G00 Х__ Отведите в исходное положение X
Н__ З__ Вернитесь в исходное положение Z
Цикл нарезания резьбы (G76)
G76 представляет собой многократно повторяющийся цикл нарезания резьбы и является наиболее распространенным методом, используемым для создания большинства форм резьбы. Как и циклы черновой обработки, G76 программируется в двух вариантах, в зависимости от используемой системы управления. Для старых элементов управления используется одноблочный формат, для новых элементов управления используется двухблочный формат. Двухблочный формат предлагает дополнительные настройки, недоступные в одноблочном методе.
Цикл нарезания резьбы G76 требует информации о резьбе и методе нарезания.
Цикл одного блока: Для цикла G76 из одного блока формат следующий:
N__ G76 X__ Z__ I__ K__ D__ A__ (P__) F__
Где:
X = диаметр последнего прохода резьбы
Z = конец резьбы по оси Z
I = величина конусности по всей длине (на сторону)
K = единичная глубина резьбы
D = глубина первого прохода резьбы
A = включенный угол вставки (допускаются только A0, A29, A30, A55, A60 и A80)
P = регулировка метода подачи - положительная (доступна не во всех системах управления)
F = скорость подачи (шаг резьбы)
Двухблочный цикл: двухблочный формат G76 включает в себя несколько дополнительных программируемых функций, которые делают цикл более гибким. Для двухблочного цикла G76 используется следующий формат:
N__ G76 P__ Q__ R__
N__ G76 X__ Z__ R__ P__ Q__ F__
Где первый блок:
P = шестизначный ввод данных в трех парах:
Цифры 1 и 2 - количество чистовых проходов (01-99)
Цифры 3 и 4 - количество выводов для постепенного вытягивания (0,0-9,9 кратного шага), десятичная точка не используется (00-99)
Цифры 5 и 6 - угол резьбы (только 00, 29, 30, 55, 60, 80 градусов)
Q = минимальная глубина резания (положительное радиальное значение - без десятичной точки)
R = фиксированная сумма припуска на чистовую отделку (допускается десятичная точка)
Где второй блок:
X = диаметр последнего прохода резьбы
Z = конец резьбы по оси Z
R = величина конусности по всей длине (на сторону)
P = отдельная глубина резьбы (положительное радиальное значение - без десятичной точки)
Q = глубина первого прохода резьбы (положительное радиальное значение - без десятичной точки)
F = скорость подачи (шаг резьбы)
Адреса P/Q/R первого блока не связаны с адресами P/Q/R второго блока. Они имеют собственное значение, применяемое только внутри каждого блока.
Цикл нарезания резьбы G76 используется для программирования большинства операций нарезания резьбы с ЧПУ. Некоторые параметры цикла G76 могут быть изменены на станке для оптимизации операции нарезания резьбы.
Пример: Кодовый блок для нарезания наружной резьбы диаметром 2 дюйма, 12 витков на дюйм с использованием инструмента No 6 до длины 1,5 дюйма (резьба заканчивается в углублении) будет выглядеть так:
Н31 Т0600; N32 G97 S800 M03; N33 G00 X2.2 Z0.3 T0606 M08 (НАЧАЛЬНАЯ ТОЧКА РЕЗЬБЫ); N34 G76 P010060 Q0040 R0,002; N35 G76 X1.8978 Z-1.5 R0 P0511 Q0100 F0.083333; N36 G00 X8.0 Z5.0 T0600; Н37 М01;
Многозаходные потоки
Резьбы с более чем одним началом можно запрограммировать с помощью команд G32 или G76. Шаг (и скорость подачи) для многозаходной резьбы всегда равен числу заходов, умноженному на шаг. Например, тройная резьба с шагом 0,0625 (16 TPI) будет равна 0,1875 (F0,1875). Чтобы добиться правильного распределения каждого начала вокруг цилиндра, каждая резьба должна начинаться под одинаковым углом, определяемым следующим расчетом:
- Расстояние между цилиндрами резьбы = 360 / количество заходов
Чтобы достичь этого углового интервала, точка оси Z для каждого начала должна быть на один шаг дальше, чем предыдущее начало:
Величина сдвига = высота тона
Количество смен = Количество пусков – 1
- Расстояние между цилиндрами резьбы = 360 / количество заходов
Чтобы достичь этого углового интервала, точка оси Z для каждого начала должна быть на один шаг дальше, чем предыдущее начало:
Величина сдвига = высота тона
Количество смен = Количество пусков – 1
КОНТАКТЫ
zakaz@ltm-tech.ru
Адрес производства:
188230, РОССИЯ, Ленинградская обл., Лужский р-н,
г. Луга, Шоссе Ленинградское, д. 36
РЕКВИЗИТЫ:
Общество с ограниченной ответственностью "ЛТМЕТАЛЛ"
МЕТАЛЛООБРАБОТКА
ИНН 4710014460
ОГРН 1204700013022
