Onderzoek naar draadverwerkingstechnologie van boor- en freesbewerkingscentrum
Jan 17, 2024
Bij het specifieke bewerkingsproces kom je vaak onderdelen tegen die niet op de draaibank kunnen worden bewerkt, en in dit geval moeten de draden op het bewerkingscentrum worden bewerkt. Om de efficiëntie en kwaliteit van de bewerking te verbeteren, kan handmatig tappen over het algemeen direct worden gebruikt voor het bewerken van onderdelen met kleinere diameters. Voor het bewerken van onderdelen met iets grotere diameters kan een kottermachine met tap gebruikt worden. Wanneer de diameter van het onderdeel groter is, moet voor de bewerking een boor- en freesbewerkingscentrum worden geselecteerd.
1. Overzicht van verspanende gereedschappen
1.1 Selectie van algemene hulpmiddelen
Er zijn twee soorten snijgereedschappen die vaak voorkomen in het bewerkingsproces: zelfgemaakte draadboorfrezen en gespecialiseerde draadfrezen met meerdere tanden.
Onder hen kunnen zelfgemaakte draadboorfrezen worden gebruikt om overeenkomstige kotterfrezen en gereedschapinstelsjablonen te maken met behulp van draadsnijmachines volgens de kenmerken van de vereiste schroefdraad. Vanwege het feit dat zelfgemaakte draadboorfrezen kunnen worden gemaakt met een aantal afgedankte snijgereedschappen en kunnen worden aangepast aan de behoeften, kunnen ze draden van verschillende typen en spoed verwerken, waardoor het doel van lage kosten en goede bruikbaarheid wordt bereikt. Er zijn echter ook enkele tekortkomingen, zoals een lage verwerkingsefficiëntie, gemakkelijk optreden van slijtage en gereedschapsbreuk, enz. Momenteel worden zelfgemaakte draadboorfrezen over het algemeen gebruikt bij de productie van kleine series. De onderdelen geproduceerd door de gespecialiseerde draadfrees met meerdere tanden hebben een goede kwaliteit en een hoog rendement en kunnen voldoen aan de productie-eisen op het gebied van slijtvastheid en snijsnelheid. Omdat de snijgereedschappen zijn gemonteerd, kunnen de messen, wanneer ze beschadigd zijn, worden vervangen voor verder gebruik. Dergelijke snijgereedschappen hebben echter hoge gebruikskosten en specificiteit, en zijn alleen geschikt voor massaproductie van grote hoeveelheden onderdelen.
1.2 Keuze van freesdiameter
Bij het kiezen van de diameter van de frees moeten we rekening houden met verschillende factoren, waaronder productie-efficiëntie, bewerkingsnauwkeurigheid van de onderdelen en economische efficiëntie. Als we alleen rekening houden met de productie-efficiëntie, dan is uiteraard hoe groter de diameter van de frees, hoe beter, omdat de diameter van de frees direct de stijfheid van het gereedschap en de verwerkingssnelheid weergeeft. Vanuit het perspectief van de nauwkeurigheid van de bewerking van onderdelen is het noodzakelijk om een frees met een kleinere diameter te kiezen, omdat de snijkracht die overeenkomt met de kleinere diameter van de frees ook kleiner zal zijn, wat de kwaliteit van de onderdeeldraad kan garanderen. Voor het bewerken van binnendraad kiezen wij een frees met een kleinere diameter, wat aanzienlijk beter is dan het gebruik van een frees met een grotere diameter. Vanuit economisch perspectief is het noodzakelijk om te kiezen op basis van de werkelijke situatie van de verwerkte onderdelen om de verwerkingsefficiëntie te verbeteren en de productiekosten te verlagen
2. Verwerking van draden
2.1 Schroefdraad boren op boormachines
De methode van het boren van schroefdraad op een boormachine heeft eigenlijk veel overeenkomsten met de schroefdraadbewerking op een gewone draaibank, maar er zijn ook enkele verschillen tussen beide. Voor het verwerken van schroefdraad op een gewone draaibank zijn veel accessoires nodig, zoals een wisselwiel en een universele kottergereedschaphouder. Deze accessoires zijn echter niet langer nodig bij het boren van schroefdraad op een werktuigmachine. Het is ook mogelijk om de voedingssnelheid per omwenteling of voedingssnelheid per minuut onafhankelijk in te stellen om schroefdraad van elke spoed te verwerken. Deze verwerkingsmethode heeft echter ook zijn eigen beperkingen. Tijdens het bewerkingsproces zijn alle kotterfrezen die worden gebruikt voor het boren van schroefdraad op de boormachine zelfgemaakt, wat het moeilijk maakt om elke keer de hoeveelheid voeding te garanderen, wat resulteert in frequent afval.
1. Overzicht van verspanende gereedschappen
1.1 Selectie van algemene hulpmiddelen
Er zijn twee soorten snijgereedschappen die vaak voorkomen in het bewerkingsproces: zelfgemaakte draadboorfrezen en gespecialiseerde draadfrezen met meerdere tanden.
Onder hen kunnen zelfgemaakte draadboorfrezen worden gebruikt om overeenkomstige kotterfrezen en gereedschapinstelsjablonen te maken met behulp van draadsnijmachines volgens de kenmerken van de vereiste schroefdraad. Vanwege het feit dat zelfgemaakte draadboorfrezen kunnen worden gemaakt met een aantal afgedankte snijgereedschappen en kunnen worden aangepast aan de behoeften, kunnen ze draden van verschillende typen en spoed verwerken, waardoor het doel van lage kosten en goede bruikbaarheid wordt bereikt. Er zijn echter ook enkele tekortkomingen, zoals een lage verwerkingsefficiëntie, gemakkelijk optreden van slijtage en gereedschapsbreuk, enz. Momenteel worden zelfgemaakte draadboorfrezen over het algemeen gebruikt bij de productie van kleine series. De onderdelen geproduceerd door de gespecialiseerde draadfrees met meerdere tanden hebben een goede kwaliteit en een hoog rendement en kunnen voldoen aan de productie-eisen op het gebied van slijtvastheid en snijsnelheid. Omdat de snijgereedschappen zijn gemonteerd, kunnen de messen, wanneer ze beschadigd zijn, worden vervangen voor verder gebruik. Dergelijke snijgereedschappen hebben echter hoge gebruikskosten en specificiteit, en zijn alleen geschikt voor massaproductie van grote hoeveelheden onderdelen.
1.2 Keuze van freesdiameter
Bij het kiezen van de diameter van de frees moeten we rekening houden met verschillende factoren, waaronder productie-efficiëntie, bewerkingsnauwkeurigheid van de onderdelen en economische efficiëntie. Als we alleen rekening houden met de productie-efficiëntie, dan is uiteraard hoe groter de diameter van de frees, hoe beter, omdat de diameter van de frees direct de stijfheid van het gereedschap en de verwerkingssnelheid weergeeft. Vanuit het perspectief van de nauwkeurigheid van de bewerking van onderdelen is het noodzakelijk om een frees met een kleinere diameter te kiezen, omdat de snijkracht die overeenkomt met de kleinere diameter van de frees ook kleiner zal zijn, wat de kwaliteit van de onderdeeldraad kan garanderen. Voor het bewerken van binnendraad kiezen wij een frees met een kleinere diameter, wat aanzienlijk beter is dan het gebruik van een frees met een grotere diameter. Vanuit economisch perspectief is het noodzakelijk om te kiezen op basis van de werkelijke situatie van de verwerkte onderdelen om de verwerkingsefficiëntie te verbeteren en de productiekosten te verlagen
2. Verwerking van draden
2.1 Schroefdraad boren op boormachines
De methode van het boren van schroefdraad op een boormachine heeft eigenlijk veel overeenkomsten met de schroefdraadbewerking op een gewone draaibank, maar er zijn ook enkele verschillen tussen beide. Voor het verwerken van schroefdraad op een gewone draaibank zijn veel accessoires nodig, zoals een wisselwiel en een universele kottergereedschaphouder. Deze accessoires zijn echter niet langer nodig bij het boren van schroefdraad op een werktuigmachine. Het is ook mogelijk om de voedingssnelheid per omwenteling of voedingssnelheid per minuut onafhankelijk in te stellen om schroefdraad van elke spoed te verwerken. Deze verwerkingsmethode heeft echter ook zijn eigen beperkingen. Tijdens het bewerkingsproces zijn alle kotterfrezen die worden gebruikt voor het boren van schroefdraad op de boormachine zelfgemaakt, wat het moeilijk maakt om elke keer de hoeveelheid voeding te garanderen, wat resulteert in frequent afval.
Figuur 1
2.2 Schroefdraad frezen op boor- en freesbewerkingscentra
De gebruikelijke methode die we gebruiken om schroefdraad in bewerkingscentra te verwerken is het frezen van schroefdraad, waardoor onderdelen met een stabiele kwaliteit en strikte maatvereisten worden geproduceerd. We weten allemaal dat het frezen van schroefdraad wordt uitgevoerd via draadinterpolatie. Met andere woorden, het proces van het frezen van schroefdraad is feitelijk het proces waarbij een draadfrees wordt gebruikt voor het frezen langs het spiraalvormige interpolatietraject. Het verwerkingstraject van draadfrezen kan in drie typen worden verdeeld: importsegment, draadverwerkingscyclus en exportsegment. Bij het bewerken van schroefdraad moet het snijgereedschap worden geïmporteerd in plaats van direct ingebracht. Over het algemeen gebruiken we lineair of 1/4 boogsnijden. Het is belangrijk om een vast punt te vinden voordat u het invoegt. Wanneer we het importproces voltooien, kunnen we vaststellen dat de tool het startpunt voor het verwerken van threads heeft bereikt. Ook voeren wij hier de volledige draadinterpolatiebewerking op het werkstuk uit en voeren vervolgens het draadfrezen uit. Na het voltooien van een spoedbewerking herhaalt u de vorige bewerking totdat de overeenkomstige draadlengte is voltooid volgens de bewerkingsvereisten. Bij dit proces is het belangrijk op te merken dat de programmeerlengte een geheel veelvoud van de thread moet zijn. Nadat we de lengte van de freesdraad hebben voltooid, moeten we ervoor zorgen dat het gereedschap snel de draad verlaat om het fenomeen van losse draden te voorkomen. Bij het exporteren en importeren zijn alle eigenschappen hetzelfde, behalve in de tegenovergestelde richting. Figuur 2 illustreert het proces van het frezen van schroefdraad:
De gebruikelijke methode die we gebruiken om schroefdraad in bewerkingscentra te verwerken is het frezen van schroefdraad, waardoor onderdelen met een stabiele kwaliteit en strikte maatvereisten worden geproduceerd. We weten allemaal dat het frezen van schroefdraad wordt uitgevoerd via draadinterpolatie. Met andere woorden, het proces van het frezen van schroefdraad is feitelijk het proces waarbij een draadfrees wordt gebruikt voor het frezen langs het spiraalvormige interpolatietraject. Het verwerkingstraject van draadfrezen kan in drie typen worden verdeeld: importsegment, draadverwerkingscyclus en exportsegment. Bij het bewerken van schroefdraad moet het snijgereedschap worden geïmporteerd in plaats van direct ingebracht. Over het algemeen gebruiken we lineair of 1/4 boogsnijden. Het is belangrijk om een vast punt te vinden voordat u het invoegt. Wanneer we het importproces voltooien, kunnen we vaststellen dat de tool het startpunt voor het verwerken van threads heeft bereikt. Ook voeren wij hier de volledige draadinterpolatiebewerking op het werkstuk uit en voeren vervolgens het draadfrezen uit. Na het voltooien van een spoedbewerking herhaalt u de vorige bewerking totdat de overeenkomstige draadlengte is voltooid volgens de bewerkingsvereisten. Bij dit proces is het belangrijk op te merken dat de programmeerlengte een geheel veelvoud van de thread moet zijn. Nadat we de lengte van de freesdraad hebben voltooid, moeten we ervoor zorgen dat het gereedschap snel de draad verlaat om het fenomeen van losse draden te voorkomen. Bij het exporteren en importeren zijn alle eigenschappen hetzelfde, behalve in de tegenovergestelde richting. Figuur 2 illustreert het proces van het frezen van schroefdraad:
Figuur 2 Draadfrees en het schematische bewerkingsdiagram ervan
2.3 Voordelen van het frezen van schroefdraad
Bij de traditionele draadverwerking worden over het algemeen de methoden matrijzen, tappen en draaien gebruikt. De gedraaide schroefdraden worden echter gemakkelijk beperkt door de daadwerkelijke productie, waardoor het moeilijk wordt om te voldoen aan de vereisten voor schroefdraden met een grote diameter en dunne schachtdraden. De snelheid van de tap is relatief laag tijdens het tapproces en door de noodzaak van omgekeerd snijden wordt de productie-efficiëntie verder verlaagd. Die verspilt niet alleen mankracht en materiële hulpbronnen, maar heeft ook een lage productie-efficiëntie. Daarentegen worden freesdraden op boor- en freesbewerkingscentra niet gemakkelijk beperkt door externe objecten, en is de verwerkingsefficiëntie ook relatief hoog.
Tijdens het draadfrezen kan het tijdens het frezen gegenereerde ijzervijlsel, vanwege de kleine terugvoeding van de draadfrees en het relatief hoge spiltoerental, snel wegvliegen van het werkoppervlak, waardoor de kwaliteit van het werkstukoppervlak wordt verbeterd. Bovendien kunnen we de voedingssnelheid en snelheid aanpassen aan de werkelijke situatie om de oppervlaktekwaliteit van het werkstuk te controleren. Bij het frezen van schroefdraad heeft elk gereedschap een radiuscorrectiewaarde. Daarom kunnen we voor de schroefdraad die moet worden verwerkt de bewerking in één keer voltooien of de compensatiewaarde van het gereedschap stapsgewijs wijzigen om de nauwkeurigheid van de onderdeelgrootte verder te controleren totdat deze aan de productievereisten voldoet. Bovendien kan bij het specifieke draadverwerkingsproces een draadfrees worden gebruikt om linkse schroefdraad, rechtse schroefdraad, binnendraad en buitendraad afzonderlijk te bewerken. Als voor het tappen een kraan of matrijs wordt gekozen en de diameter van de bewerkte onderdelen anders is, moet de overeenkomstige diameter van de kraan of matrijs worden geselecteerd. Hieruit blijkt dat draadfrezen een lagere kracht en beter gereedschapsmateriaal heeft, wat resulteert in minder slijtage tijdens gebruik. Daarom zal de productie-efficiëntie van het verwerken van draden op complexe onderdelen aanzienlijk hoger zijn dan bij andere verwerkingsmethoden. Vergeleken met traditionele draadfreesmethoden heeft het grote voordelen op het gebied van nauwkeurigheid en efficiëntie van de bewerking, en wordt het niet beperkt door de draadstructuur en draadrichting tijdens de bewerking. Het kan droog zagen, snijden met zware belasting, moeilijk machinaal te bewerken materiaal en snijden met ultrahoge snelheid (met een snelheid tot 400 m/min) bereiken, met een hoge verwerkingsefficiëntie en een oppervlakteruwheid van Ra0. 4 μM. Het kan alle materialen verwerken, elke draaddiameter met dezelfde spoed verwerken, werken in blinde gaten en door gaten, en kan schroefdraden verwerken met elke pasvorm, tolerantie of positie-eisen.
2.4 Voorzorgsmaatregelen bij het frezen van schroefdraad
Voordat u draadfrezen uitvoert, is het noodzakelijk om een redelijke selectie te maken van de grootte van het snijgereedschap en het blad, en het redelijke aantal gereedschapspassages en de redelijke terugsnijhoeveelheid te bepalen op basis van de werkelijke situatie. Als verzekerd is dat de bewerking in één keer moet worden voltooid, moet de uitschuiflengte van het gereedschap goed worden gecontroleerd om schade aan het gereedschap als gevolg van onvoldoende stijfheid te voorkomen. Tijdens het bewerkingsproces is het noodzakelijk om het losraken van de snijgereedschappen te voorkomen, aandacht te besteden aan de koeling van de gereedschappen en schade te voorkomen die wordt veroorzaakt door voortdurende wrijving van de gereedschappen. Ten slotte is het noodzakelijk om, voordat de schroefdraad wordt gefreesd, eerst het onderste gat van de schroefdraad te bewerken. Als de diameter van het onderste gat klein is, gebruik dan een boor voor de bewerking, en als de diameter groot is, gebruik dan een vingerfrees of kotterfrees om te frezen.
3. Conclusie
Voor sommige complexe draadverwerkingsproblemen die niet op een draaibank kunnen worden verwerkt, is het mogelijk om een boor- en freesbewerkingscentrum te gebruiken om draden te frezen. Het frezen van schroefdraad op een boor- en freesbewerkingscentrum kan voldoen aan de kwaliteits- en maatvereisten van de schroefdraadverwerking. Het hele proces heeft een hoge werkefficiëntie en lage vereiste kosten, waardoor het geschikt is voor draadverwerking van alle spoeden, en het heeft een groot aantal toepassingen.
Bij de traditionele draadverwerking worden over het algemeen de methoden matrijzen, tappen en draaien gebruikt. De gedraaide schroefdraden worden echter gemakkelijk beperkt door de daadwerkelijke productie, waardoor het moeilijk wordt om te voldoen aan de vereisten voor schroefdraden met een grote diameter en dunne schachtdraden. De snelheid van de tap is relatief laag tijdens het tapproces en door de noodzaak van omgekeerd snijden wordt de productie-efficiëntie verder verlaagd. Die verspilt niet alleen mankracht en materiële hulpbronnen, maar heeft ook een lage productie-efficiëntie. Daarentegen worden freesdraden op boor- en freesbewerkingscentra niet gemakkelijk beperkt door externe objecten, en is de verwerkingsefficiëntie ook relatief hoog.
Tijdens het draadfrezen kan het tijdens het frezen gegenereerde ijzervijlsel, vanwege de kleine terugvoeding van de draadfrees en het relatief hoge spiltoerental, snel wegvliegen van het werkoppervlak, waardoor de kwaliteit van het werkstukoppervlak wordt verbeterd. Bovendien kunnen we de voedingssnelheid en snelheid aanpassen aan de werkelijke situatie om de oppervlaktekwaliteit van het werkstuk te controleren. Bij het frezen van schroefdraad heeft elk gereedschap een radiuscorrectiewaarde. Daarom kunnen we voor de schroefdraad die moet worden verwerkt de bewerking in één keer voltooien of de compensatiewaarde van het gereedschap stapsgewijs wijzigen om de nauwkeurigheid van de onderdeelgrootte verder te controleren totdat deze aan de productievereisten voldoet. Bovendien kan bij het specifieke draadverwerkingsproces een draadfrees worden gebruikt om linkse schroefdraad, rechtse schroefdraad, binnendraad en buitendraad afzonderlijk te bewerken. Als voor het tappen een kraan of matrijs wordt gekozen en de diameter van de bewerkte onderdelen anders is, moet de overeenkomstige diameter van de kraan of matrijs worden geselecteerd. Hieruit blijkt dat draadfrezen een lagere kracht en beter gereedschapsmateriaal heeft, wat resulteert in minder slijtage tijdens gebruik. Daarom zal de productie-efficiëntie van het verwerken van draden op complexe onderdelen aanzienlijk hoger zijn dan bij andere verwerkingsmethoden. Vergeleken met traditionele draadfreesmethoden heeft het grote voordelen op het gebied van nauwkeurigheid en efficiëntie van de bewerking, en wordt het niet beperkt door de draadstructuur en draadrichting tijdens de bewerking. Het kan droog zagen, snijden met zware belasting, moeilijk machinaal te bewerken materiaal en snijden met ultrahoge snelheid (met een snelheid tot 400 m/min) bereiken, met een hoge verwerkingsefficiëntie en een oppervlakteruwheid van Ra0. 4 μM. Het kan alle materialen verwerken, elke draaddiameter met dezelfde spoed verwerken, werken in blinde gaten en door gaten, en kan schroefdraden verwerken met elke pasvorm, tolerantie of positie-eisen.
2.4 Voorzorgsmaatregelen bij het frezen van schroefdraad
Voordat u draadfrezen uitvoert, is het noodzakelijk om een redelijke selectie te maken van de grootte van het snijgereedschap en het blad, en het redelijke aantal gereedschapspassages en de redelijke terugsnijhoeveelheid te bepalen op basis van de werkelijke situatie. Als verzekerd is dat de bewerking in één keer moet worden voltooid, moet de uitschuiflengte van het gereedschap goed worden gecontroleerd om schade aan het gereedschap als gevolg van onvoldoende stijfheid te voorkomen. Tijdens het bewerkingsproces is het noodzakelijk om het losraken van de snijgereedschappen te voorkomen, aandacht te besteden aan de koeling van de gereedschappen en schade te voorkomen die wordt veroorzaakt door voortdurende wrijving van de gereedschappen. Ten slotte is het noodzakelijk om, voordat de schroefdraad wordt gefreesd, eerst het onderste gat van de schroefdraad te bewerken. Als de diameter van het onderste gat klein is, gebruik dan een boor voor de bewerking, en als de diameter groot is, gebruik dan een vingerfrees of kotterfrees om te frezen.
3. Conclusie
Voor sommige complexe draadverwerkingsproblemen die niet op een draaibank kunnen worden verwerkt, is het mogelijk om een boor- en freesbewerkingscentrum te gebruiken om draden te frezen. Het frezen van schroefdraad op een boor- en freesbewerkingscentrum kan voldoen aan de kwaliteits- en maatvereisten van de schroefdraadverwerking. Het hele proces heeft een hoge werkefficiëntie en lage vereiste kosten, waardoor het geschikt is voor draadverwerking van alle spoeden, en het heeft een groot aantal toepassingen.
