Podczas pracy w nowoczesnych zakładach produkcyjnych szybkie i dokładne gwintowanie otworów stanowi poważne wyzwanie. Ręczne gwintowanie wymaga czasu i może prowadzić do błędów. Zespoły chcą zwiększyć szybkość, powtórzyć błędy i uzyskać dokładne dopasowanie każdej śruby. Firmy szukają sposobów na oszczędność pracy, poprawę jakości produktów i spełnienie surowych wymagań. Gwintowanie CNC rozwiązuje te problemy.
Gwintowanie CNC może początkowo wydawać się skomplikowane, ale podstawy są łatwe do opanowania. Chcesz wiedzieć, jak działa ten proces i dlaczego tak wiele sklepów na nim polega? Czytaj dalej - ten przewodnik obejmuje wszystko, co musisz wiedzieć o gwintowaniu CNC.
Co to jest gwintowanie CNC?
Gwintowanie CNC to zautomatyzowany proces tworzenia gwintów wewnętrznych w otworach za pomocą sterowanej komputerowo maszyny. Gwintowanie CNC wykorzystuje specjalistyczne narzędzie znane jako gwintownik. Gwintownik obraca się i porusza w otworze z odpowiednią prędkością. Maszyna postępuje zgodnie z ustalonym programem, dzięki czemu każdy gwint ma taką samą głębokość i skok.
Działa na różnych materiałach, w tym stali, aluminium i tworzywach sztucznych. Może być stosowany do gwintów wewnętrznych w dowolnych częściach, w których potrzebne są śruby lub wkręty. Gwintowanie CNC jest powszechną cechą wielu centrów obróbczych i może być wykonywane zarówno w pionie, jak i w poziomie.
Jak działa gwintowanie CNC?
Gwintowanie CNC wykorzystuje gwintownik i Maszyna CNC. Proces rozpoczyna się od ustawienia części przez operatora i wybrania odpowiedniego narzędzia. Maszyna odczytuje program, który mówi jej, gdzie wykonać każdy otwór.
Wrzeciono obraca gwintownik z ustawioną prędkością. Maszyna przesuwa gwintownik prosto do wstępnie wywierconego otworu. W miarę obracania się gwintownik nacina gwinty po bokach otworu. Maszyna kontroluje prędkość, posuw i głębokość, dzięki czemu każdy gwint jest jednolity.
Po wykonaniu jednego otworu maszyna wyciąga kran i przechodzi do następnego miejsca. Proces ten powtarza się do momentu wykonania wszystkich otworów. Maszyna może używać różnych rozmiarów gwintowników, jeśli wymaga tego program.
Gwintowanie CNC można wykonać za pomocą gwintowników tnących lub formujących. Główna różnica polega na tym, że gwintowniki tnące usuwają materiał, podczas gdy gwintowniki formujące popychają metal do kształtu w celu utworzenia gwintu.
Rodzaje gwintowników do obróbki CNC
Wybór odpowiedniego gwintownika zależy od rodzaju otworu, materiału i pożądanej jakości gwintu. Każdy gwintownik jest przeznaczony do określonego zadania. Oto zestawienie najpopularniejszych typów gwintowników stosowanych w obróbce CNC.
Gwintowanie otworów przelotowych
Otwory przelotowe przechodzą przez cały materiał. Wióry mogą wydostać się na zewnątrz. Ułatwia to ich usuwanie. Można stosować wyższe prędkości i zmniejszyć ryzyko gromadzenia się wiórów. Dobrze sprawdzają się tu gwintowniki z ostrzem spiralnym, które wypychają wióry do przodu i na zewnątrz.
Gwintowanie otworów nieprzelotowych
Ślepe otwory zatrzymać się przed dotarciem na drugą stronę. Wióry nie mają dokąd pójść. Oznacza to, że mogą zatkać otwór lub uszkodzić gwintownik. W przypadku otworów nieprzelotowych najlepszym rozwiązaniem są gwintowniki z rowkiem spiralnym. Wyciągają one wióry w górę i na zewnątrz otworu. Należy również precyzyjnie kontrolować głębokość.
Gwintowniki z rowkiem prostym
Gwintowniki z rowkiem prostym są najbardziej podstawowym rodzajem gwintowników. Wycinają one gwinty poprzez przecinanie materiału. Gwintowniki te najlepiej nadają się do krótkich serii i materiałów, które wytwarzają małe wióry, takich jak żeliwo. Nie są one szczególnie biegłe w usuwaniu wiórów, więc nie są idealne do otworów nieprzelotowych.
Gwintowniki z rowkiem spiralnym
Gwintowniki z rowkiem spiralnym są przeznaczone do wyciągania wiórów do góry. Są one używane głównie do otworów nieprzelotowych. Spiralna konstrukcja pomaga zapobiegać zatykaniu się wiórów. Dobrze sprawdzają się w miękkich metalach, takich jak aluminium czy mosiądz. Zmniejszają również ryzyko pęknięcia gwintownika.
Gwintowniki spiralne
Gwintowniki spiralne są również nazywane "gwintownikami pistoletowymi". Wypychają one wióry do przodu, z dala od gwintownika. Dzięki temu idealnie nadają się do otworów przelotowych. Mogą pracować szybciej niż inne gwintowniki. Są również trwalsze w warunkach wysokiej produkcji.
Formowanie gwintowników
Gwintowniki formujące nie tną materiału. Zamiast tego popychają materiał, tworząc gwinty. Nie powstają żadne wióry. Dzięki temu nadają się do materiałów takich jak aluminium lub miękka stal. Gwinty są zwykle mocniejsze, ale gwintowniki formujące wymagają większego otworu pilotowego. Smarowanie ma kluczowe znaczenie dla redukcji ciepła i tarcia.
Kluczowe parametry udanego gwintowania CNC
Gwintowanie CNC wymaga starannej konfiguracji. Prawidłowe ustawienia utrzymują gwinty w czystości, zapobiegają pękaniu narzędzi i wydłużają żywotność gwintowników.
Prędkość i prędkość posuwu
Prędkość gwintowania jest mierzona w obrotach na minutę (RPM). Zbyt szybka prędkość może spowodować pęknięcie gwintownika. Zbyt wolna prędkość to strata czasu. Właściwa prędkość zależy od materiału i typu gwintownika. Twardsze materiały wymagają wolniejszych prędkości. Bardziej miękkie materiały mogą pracować szybciej.
Prędkość posuwu jest powiązana ze skokiem gwintu. W przypadku gwintowania posuw musi dokładnie odpowiadać podziałce. Jeśli tak się nie stanie, gwintownik może zerwać gwint lub pęknąć. Większość maszyn CNC radzi sobie z tym za pomocą cyklu gwintowania, który blokuje posuw do prędkości wrzeciona.
Głębokość cięcia
Głębokość odnosi się do tego, jak daleko gwintownik wchodzi w otwór. W przypadku otworów nieprzelotowych należy to kontrolować z dużą ostrożnością. Jeśli gwintownik uderzy w dno zbyt mocno, może się wyszczerbić lub złamać. Zawsze należy pozostawić luz poza długością gwintu. Otwory przelotowe są łatwiejsze, ale nadal wymagają odpowiedniego programowania, aby uniknąć zbyt głębokiego cięcia.
Płyn chłodzący i smarowanie
Chłodziwo pomaga redukować ciepło. Smarowanie pomaga zmniejszyć tarcie. Oba te czynniki są niezbędne do ochrony gwintownika i poprawy jakości gwintu. Używaj oleju do cięcia stali lub stali nierdzewnej. Do aluminium używaj chłodziwa na bazie wody. W przypadku gwintowników formujących należy zawsze stosować obfite smarowanie, aby uniknąć przegrzania. Dobry przepływ płynu pomaga również w usuwaniu wiórów w otworach nieprzelotowych.
Typowe materiały do gwintowania CNC
Różne materiały zachowują się w różny sposób podczas gwintowania. Wybór odpowiedniego gwintownika i ustawień zależy w dużej mierze od materiału, z którym pracujesz.
Metale
Aluminium jest miękka i łatwa w obsłudze. Umożliwia szybkie obroty i lekki nacisk. Należy używać ostrych gwintowników i utrzymywać czyste rowki. Gwintowniki spiralne lub formujące dobrze sprawdzają się w przypadku aluminium.
Stal występuje w wielu gatunkach. Stal niskowęglowa łatwo się gwintuje. Stale wysokowęglowe i stopowe wymagają wolniejszych prędkości i większej siły skrawania. Aby wydłużyć żywotność narzędzia, należy używać gwintowników z powłokami, takimi jak TiN.
Tytan jest trudna i lepka. Szybko generuje ciepło. Należy używać niskich prędkości, chłodziwa o wysokiej smarowności i mocnych, powlekanych gwintowników. Gwintowniki ze spiralnym rowkiem pomagają w usuwaniu wiórów. Gwintowanie tytanu często wymaga sztywnych ustawień, aby zapobiec ugięciu narzędzia.
Tworzywa sztuczne i kompozyty
Miękkie tworzywa sztuczne, takie jak nylon lub ABS, są łatwe do stukania. Należy unikać przegrzania, które może spowodować stopienie. Używaj szybkich ustawień i ostrych gwintowników. Często usuwaj wióry.
Kompozyty takie jak włókno szklane lub węglowe są bardziej ścierne. Powodują one szybkie zużycie gwintowników. Należy używać gwintowników ze specjalnymi powłokami. W przypadku kruchych materiałów należy zmniejszyć siłę gwintowania, aby uniknąć pęknięć lub rozwarstwień. W wielu przypadkach zamiast bezpośredniego gwintowania stosuje się wkładki do formowania gwintów.
Zalety gwintowania CNC
Gwintowanie CNC oferuje wiele korzyści dla nowoczesnej produkcji. Zwiększa zarówno jakość części, jak i ogólną wydajność warsztatu.
Precyzja
Maszyny CNC kontrolują każdy ruch gwintownika. Skutkuje to dokładnym rozmiarem, głębokością i wyrównaniem gwintu. Uzyskuje się spójne gwinty nawet w przypadku części o wąskiej tolerancji. Ryzyko wystąpienia gwintu krzyżowego lub zbyt dużych otworów jest mniejsze.
Wydajność
Gwintowanie CNC przebiega szybko. Po zaprogramowaniu maszyna wykonuje otwór za otworem bez zatrzymywania się. Obsługa wiórów, ruch narzędzia i głębokość są zoptymalizowane pod kątem zwiększonej wydajności. Skraca to czas cyklu i minimalizuje pracę ręczną.
Wszechstronność
Gwintowanie CNC jest kompatybilne z szeroką gamą materiałów. Obsługuje szeroką gamę materiałów, w tym miękkie metale, hartowaną stal, tworzywa sztuczne i kompozyty. Za pomocą odpowiedniego narzędzia i ustawień można gwintować otwory nieprzelotowe lub przelotowe, duże lub małe.
Powtarzalność
Każda część uzyskuje ten sam rezultat. Kran wchodzi w to samo miejsce, tnie na tę samą głębokość i wychodzi czysto. Ta powtarzalność pomaga w kontroli jakości. Obniża również ilość odpadów i zmniejsza potrzebę przeróbek.
Wyzwania związane z gwintowaniem CNC
Gwintowanie CNC jest wydajne, ale nadal zdarzają się problemy. Znajomość typowych problemów pomaga zapobiegać kosztownym przestojom lub złomowaniu.
Uszkodzenie i zużycie kranu
Pęknięcie gwintownika często wynika z użycia niewłaściwej prędkości lub posuwu. Może się to również zdarzyć, jeśli otwór jest zbyt mały. Twarde lub lepkie materiały, takie jak stal nierdzewna i tytan, zwiększają obciążenie gwintownika. Gwintowniki również zużywają się z czasem. Tępe narzędzia tną słabo i są bardziej podatne na złamanie.
Aby ograniczyć ryzyko złamania, należy używać odpowiedniego narzędzia. Kran powinien być ostry, a smar odpowiedni. Sztywna konfiguracja pomaga zapobiegać wibracjom i niewspółosiowości.
Problemy z jakością wątków
Słabe wyrównanie, tępe gwintowniki lub nieprawidłowe prędkości posuwu mogą prowadzić do złych gwintów. Gwinty mogą być zbyt ciasne, zbyt luźne lub nierówne. W otworach nieprzelotowych zużyty gwintownik może nie naciąć gwintu na pełną głębokość.
Używaj wysokiej jakości gwintownika i sprawdź rozmiar otworu przed cięciem. Upewnij się, że ustawienia maszyny odpowiadają skokowi gwintu. Należy również regularnie sprawdzać gotowe gwinty za pomocą mierników, aby wcześnie wykrywać problemy.
Problemy z ewakuacją chipów
Nieusunięte wióry mogą zatkać rowki i uszkodzić kran. Jest to częste w przypadku otworów nieprzelotowych lub miękkich materiałów, które wytwarzają długie wióry.
Używaj gwintowników z rowkiem spiralnym do otworów nieprzelotowych i gwintowników z rowkiem spiralnym do otworów przelotowych. Utrzymuj przepływ chłodziwa, aby pomóc w wypychaniu lub wyciąganiu wiórów. W przypadku twardych materiałów należy nieznacznie zmniejszyć prędkość posuwu, aby dać wiórom więcej czasu na wydostanie się.
Wnioski
Gwintowanie CNC to niezawodna metoda tworzenia precyzyjnych, powtarzalnych gwintów w różnych materiałach. Sprawdza się zarówno w przypadku otworów przelotowych, jak i nieprzelotowych. Dzięki odpowiedniemu gwintownikowi, właściwej konfiguracji i rozsądnej kontroli wiórów można uzyskać wysoką jakość gwintu i zmniejszyć zużycie narzędzia. Oszczędza to czas, poprawia spójność i wspiera produkcję wielkoseryjną w wielu branżach.
Potrzebujesz pomocy z rozwiązaniami do gwintowania niestandardowych części? Skontaktuj się z nami już dziś aby omówić Twój projekt - jesteśmy gotowi, aby zaspokoić Twoje potrzeby w zakresie obróbki skrawaniem dzięki szybkiej i profesjonalnej obsłudze.
Hej, jestem Kevin Lee
Przez ostatnie 10 lat byłem zanurzony w różnych formach produkcji blach, dzieląc się tutaj fajnymi spostrzeżeniami z moich doświadczeń w różnych warsztatach.
Skontaktuj się z nami
Kevin Lee
Mam ponad dziesięcioletnie doświadczenie zawodowe w produkcji blach, specjalizując się w cięciu laserowym, gięciu, spawaniu i technikach obróbki powierzchni. Jako dyrektor techniczny w Shengen, jestem zaangażowany w rozwiązywanie złożonych wyzwań produkcyjnych i napędzanie innowacji i jakości w każdym projekcie.
