Tri glavna problema i rješenja za obradu navoja na CNC strugovima
U procesu tokarenja navoja često je potrebno ponovo instalirati i poravnati alate za rezanje zbog istrošenosti i loma alata za rezanje navoja. Kvaliteta ugradnje i poravnanja alata direktno utiče na točnost tokarenja navoja, posebno kod struganja za popravku navoja, koje zahteva sekundarno stezanje i poravnanje alata, što ograničava efikasnost obrade CNC strugova. Kada su zahtjevi za preciznošću navoja visoki, kao što su trapezni navoji, koji zahtijevaju preciznu obradu na obje strane, prvo je potrebna gruba obrada, a zatim se izvodi precizna obrada. Ako se problem ugradnje alata i poravnanja alata tokom procesa obrade ne može dobro riješiti, CNC navoji za struganje neće biti dobro primijenjeni.
Princip obrade navoja u CNC strugovima
Postoji značajna razlika između CNC navoja za struganje i običnih tokarskih navoja. Obični strugovi okreću navoje preko zupčastog mehaničkog prijenosa i vijčanog spoja, odnosno pri svakom okretanju vretena držač alata pomiče jedan vod navoja. Tokom cijelog procesa obrade navoja, ovaj prijenosni lanac se ne može isključiti, inače će se nasumično uvijati.
A CNC tokarenje se postiže slanjem impulsnih signala u CNC sistem preko enkodera instaliranog na vretenu. CNC sistem vrši kompjutersku kontrolu i šalje instrukcije za upravljanje servo motorom da pomeri alat kroz kuglični vijak, postižući okretanje navoja. Kako bi se osiguralo da se okretanje navoja ne događa nasumično tijekom višestrukih prolaza alata, početni položaj obrade navoja kontrolira se detekcijom impulsnih signala. Kada započne obrada programa, vreteno se okreće i alat čeka da enkoder vretena pošalje sinkronizacijski signal (signal nulte pozicije) prije nego što nastavi s okretanjem. Prilikom okretanja drugog navoja alata, alat se vraća u početni položaj prethodnog tokarenja ili čeka da se primi signal sinhronizacije (signal nulte pozicije) prije ponovnog okretanja. Na ovaj način, konac je uvijek na istoj spiralnoj liniji, tako da nema potrebe čekati da se signal sinhronizacije (signal nulte pozicije) primi prije ponovnog okretanja. Izaziva fenomen haotične dedukcije.
Problemi u poravnanju alata tokom tokarenja navoja
1) Prvo stezanje alata za okretanje
Prilikom prvog stezanja rezača navoja, doći će do pojave nejednake visine između vrha rezača navoja i centra rotacije obratka, što se obično vidi kod rezača za zavarivanje. Zbog grube izrade i neprecizne veličine držača alata, središnju visinu potrebno je podesiti brtvom, a središnja visina utiče na stvarni geometrijski ugao alata nakon okretanja. Prilikom ugradnje alata, oštar kut alata je neusklađen, što može lako uzrokovati greške u kutu profila navoja i rezultirati izobličenjem profila zubaca. Pretjerano izvlačenje rezača navoja može uzrokovati vibracije tokom obrade, što utiče na hrapavost površine navoja.
2) Grubo i fino poravnanje alata za struganje
U procesu obrade visoko preciznih navoja i trapeznih navoja potrebno je koristiti dva rezača navoja za grubo i precizno tokarenje. Veliko odstupanje između dva rezača (posebno u Z-smjeru) će uzrokovati povećanje promjera navoja i rezultirati otpadom.
3) Popravite poravnanje alata radnog komada
Popravka poravnanja obratka: Zbog sekundarnog stezanja obratka, popravljena spirala i prvi signal rotacije enkodera su se promijenili, što je rezultiralo neurednim kopčama tijekom daljnje popravke i obrade.
Metode rješavanja problema
1) Vrh rezača konca mora biti na istoj visini kao i centar rotacije obratka. Nakon brušenja ruba alata, koristite šablon za poravnanje alata da poravnate alat prema osi radnog komada i provjerite je li ugao vrha alata pravilno postavljen. Ako koristite CNC mašinu za stezanje reznih alata, zbog visoke preciznosti izrade držača alata, generalno je potrebno samo postaviti držač alata uz bočnu ivicu držača alata.
2) Gruba i fina obrada rezača navoja može se postići postavljanjem određene tačke kao referentne tačke i upotrebom uobičajene metode poravnanja alata. U stvarnom procesu poravnanja alata, koristi se metoda probnog rezanja uz samo neznatno podešavanje kompenzacije alata.
3) Kod obrade navoja, ako dođe do habanja ili loma alata, potrebno je ponovo naoštriti alat i poravnati ga. Ako radni komad nije uklonjen radi popravke, jednostavno poravnajte položaj ugradnje rezača navoja s položajem prije uklanjanja, što je ekvivalentno obradi istim alatom za okretanje.
4) Ako popravljate rastavljeni radni komad, početna pozicija obrade može se odrediti prije nastavka popravke. Za određivanje početne tačke obrade i položaja prvog signala rotacije, test šipka se može koristiti za izvođenje struganja navoja sa dubinom površine od 0.05-0.1mm (svi parametri su isti kao potrebne parametre niti). Z vrijednost je cjelobrojna udaljenost navoja od desne krajnje strane početne točke navoja. Na površini se ugravira spiralna linija kako bi se odredila početna točka tokarenja navoja, a oznaka linije se vrši na odgovarajućem mjestu na površini stezne glave (čak i ako su linija za označavanje i početna točka spirale na ispitnoj šipki u istom aksijalnom profilu).
Svrha je zabilježiti položaj signala, ukloniti ispitnu šipku, stegnuti radni komad s navojem koji se okreće ili popravlja, a prilikom poravnanja alata prvo okrenite alat u položaj obrade, a zatim pomaknite alat za okretanje u položaj za označavanje na steznu glavu, zarotirajte steznu glavu, poravnajte liniju za označavanje sa glavnom reznom ivicom alata za struganje, a zatim pomerite vrh alata u bilo koji kompletan žleb sa navojem bez rotiranja vretena. Zabilježite odgovarajuće apsolutne koordinate Z-ose i konačno izračunajte koordinate početne točke pozicioniranja Z-ose alata za struganje. Izmijenite koordinate Z-ose početne točke u programu na osnovu rezultata proračuna. Formula je z '=z+(n+2) t, gdje je n broj utora navoja od slota navoja trenutnog alata do početne tačke navoja, a t je korak.
Primjer: Ako je trenutna vrijednost z -10, n je 2, a t je 3, tada
Z '=z+(n+2) t=2
Početna tačka nove obrade u Z smjeru je 2.
Tokom procesa tokarenja navoja, ugradnja i poravnavanje alata su od ključne važnosti, posebno kod sekundarnog tokarenja (popravke) navoja. Tokarenje navoja treba izvoditi na osnovu postojećih žljebova navoja, a ključno je osigurati da signal nulte pozicije vretena bude u skladu s početnom točkom postojeće spirale navoja na radnom komadu tokom obrade.
