เทคโนโลยี CNC ของเครื่องมือกัดเกลียว

ด้วยความนิยมของเครื่องมือกลซีเอ็นซี เทคโนโลยีการกัดเกลียวจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร การกัดเกลียวคือการเชื่อมต่อสามแกนของเครื่องมือกลซีเอ็นซี ซึ่งใช้หัวกัดเกลียวเพื่อทำการกัดเกลียวแบบสอดแทรกเพื่อสร้างเกลียว หัวกัดจะเคลื่อนที่เป็นวงกลมบนระนาบแนวนอน และเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในระนาบแนวตั้ง การกัดเกลียวมีข้อดีมากมาย เช่น ประสิทธิภาพการประมวลผลสูง คุณภาพเกลียวสูง เครื่องมือมีความคล่องตัวสูง และความปลอดภัยในการประมวลผลที่ดี ปัจจุบันมีเครื่องมือกัดเกลียวหลายประเภทที่ใช้กันอยู่ บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์และแนะนำหัวกัดเกลียวทั่วไปหลายประเภท โดยพิจารณาจากลักษณะการใช้งาน โครงสร้างเครื่องมือ และเทคโนโลยีการประมวลผล

1 เครื่องตัดเกลียวแบบแคลมป์เครื่องจักรธรรมดา

หัวกัดเกลียวแบบแคลมป์เป็นเครื่องมือที่นิยมใช้กันมากที่สุดและมีต้นทุนต่ำที่สุดในการกัดเกลียว โครงสร้างคล้ายกับหัวกัดแบบแคลมป์ทั่วไป ประกอบด้วยตัวจับยึดเครื่องมือที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้และใบมีดที่สามารถเปลี่ยนได้ง่าย หากคุณต้องการกัดเกลียวแบบเทเปอร์ คุณสามารถใช้ตัวจับยึดเครื่องมือและใบมีดแบบพิเศษสำหรับกัดเกลียวแบบเทเปอร์ได้เช่นกัน ใบมีดนี้มีฟันตัดเกลียวหลายซี่ เครื่องมือนี้สามารถกัดเกลียวได้หลายซี่พร้อมกันตามแนวเกลียว ตัวอย่างเช่น ใช้หัวกัดหนึ่งหัวที่มีฟันตัดเกลียว 5 ซี่ ขนาด 2 มม. สามารถกัดเกลียวได้ 5 ซี่ โดยมีความลึกเกลียว 10 มม. ตามแนวเกลียว เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผล สามารถใช้หัวกัดเกลียวแบบแคลมป์หลายใบมีดได้ การเพิ่มจำนวนคมตัดจะช่วยเพิ่มอัตราป้อนได้อย่างมาก แต่ความคลาดเคลื่อนในการวางตำแหน่งตามแนวรัศมีและแนวแกนระหว่างใบมีดแต่ละใบที่กระจายอยู่บนเส้นรอบวงจะส่งผลต่อความแม่นยำในการประมวลผลเกลียว หากคุณไม่พอใจกับความแม่นยำของเกลียวของหัวกัดเกลียวแบบยึดเครื่องจักรหลายใบ คุณสามารถลองติดตั้งเพียงใบเดียวสำหรับการประมวลผลได้ เมื่อเลือกหัวกัดเกลียวแบบยึดเครื่องจักร ให้พิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางและความลึกของเกลียวที่จะประมวลผล และวัสดุของชิ้นงาน พยายามเลือกก้านที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น (เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของเครื่องมือ) และวัสดุใบมีดที่เหมาะสม ความลึกในการประมวลผลเกลียวของหัวกัดเกลียวแบบยึดเครื่องจักรถูกกำหนดโดยความลึกในการตัดที่มีประสิทธิภาพของที่จับเครื่องมือ เนื่องจากความยาวของใบมีดน้อยกว่าความลึกในการตัดที่มีประสิทธิภาพของแถบเครื่องมือ เมื่อความลึกของเกลียวที่จะประมวลผลมากกว่าความยาวของใบมีด จำเป็นต้องประมวลผลเป็นชั้นๆ

2 เครื่องตัดเกลียวแบบรวมธรรมดา

หัวกัดเกลียวแบบอินทิกรัลส่วนใหญ่ทำจากวัสดุคาร์ไบด์แข็ง และบางชนิดยังเคลือบผิวด้วย หัวกัดเกลียวแบบอินทิกรัลมีโครงสร้างที่กะทัดรัดและเหมาะสำหรับการกัดเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดกลางและขนาดเล็ก นอกจากนี้ยังมีหัวกัดเกลียวแบบอินทิกรัลสำหรับกัดเกลียวเรียว เครื่องมือประเภทนี้มีความแข็งแกร่งสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหัวกัดเกลียวแบบอินทิกรัลที่มีร่องเกลียว ซึ่งช่วยลดภาระในการตัดและเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลสำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ คมตัดของหัวกัดเกลียวแบบอินทิกรัลถูกปกคลุมด้วยฟันกัดเกลียว และสามารถกัดเกลียวทั้งหมดได้ตามแนวเกลียวเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ ไม่จำเป็นต้องกัดแบบหลายชั้นเหมือนเครื่องมือแบบแคลมป์ จึงมีประสิทธิภาพในการประมวลผลสูงกว่า แต่ราคาค่อนข้างสูง

3 หัวกัดเกลียวแบบบูรณาการพร้อมฟังก์ชันการลบมุม

โครงสร้างของหัวกัดเกลียวแบบรวมพร้อมฟังก์ชันลบมุมนั้นคล้ายคลึงกับหัวกัดเกลียวแบบรวมทั่วไป แต่มีคมตัดพิเศษที่โคน (หรือปลาย) ของคมตัด ซึ่งสามารถลบมุมปลายเกลียวได้ขณะกัดเกลียว มีสามวิธีสำหรับการลบมุม เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือมีขนาดใหญ่เพียงพอ สามารถใช้คมตัดลบมุมได้โดยตรงเพื่อลบมุม วิธีการนี้จำกัดอยู่แค่การลบมุมรูเกลียวภายในเท่านั้น เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือมีขนาดเล็ก สามารถใช้คมตัดลบมุมเพื่อลบมุมเป็นวงกลมได้ แต่เมื่อใช้การลบมุมที่โคนของคมตัดเพื่อลบมุม ควรคำนึงถึงระยะห่างระหว่างส่วนตัดของเครื่องมือและเกลียวเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวน หากความลึกของเกลียวที่ตัดน้อยกว่าความยาวตัดจริงของเครื่องมือ เครื่องมือจะไม่สามารถใช้งานฟังก์ชันลบมุมได้ ดังนั้น เมื่อเลือกเครื่องมือ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าความยาวตัดจริงและความลึกของเกลียวตรงกัน

4. เครื่องเจาะเกลียวและเครื่องกัด

หัวเจาะและกัดเกลียวทำจากคาร์ไบด์แข็ง ซึ่งเป็นเครื่องมือตัดเฉือนประสิทธิภาพสูงสำหรับเกลียวในขนาดเล็กและขนาดกลาง หัวเจาะและกัดเกลียวสามารถเจาะรูก้นเกลียว ลบมุมรู และกัดเกลียวในได้ในคราวเดียว ทำให้ลดจำนวนเครื่องมือที่ใช้ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของเครื่องมือนี้คือความคล่องตัวต่ำและราคาค่อนข้างสูง เครื่องมือประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ ส่วนเจาะของหัว หัวกัดเกลียวตรงกลาง และคมกัดลบมุมที่โคนคมตัด เส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนที่เจาะคือเส้นผ่านศูนย์กลางด้านล่างของเกลียวที่เครื่องมือสามารถกัดได้ เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนที่เจาะจำกัด หัวเจาะและกัดเกลียวจึงสามารถกัดเกลียวในได้เพียงชนิดเดียว การเลือกหัวเจาะและกัดเกลียว ไม่เพียงแต่ต้องพิจารณาคุณสมบัติของรูเกลียวที่จะกัดเท่านั้น แต่ยังต้องพิจารณาความเหมาะสมระหว่างความยาวและความลึกของรูที่กัดด้วย มิฉะนั้นจะไม่สามารถกัดมุมได้

เครื่องตัดกัดเกลียว 5 เกลียว

หัวเจาะเกลียวและหัวกัดแบบมิลลิ่งเป็นเครื่องมือคาร์ไบด์แข็งสำหรับการประมวลผลเกลียวภายในอย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถประมวลผลรูก้นและเกลียวได้พร้อมกัน ปลายของเครื่องมือมีคมตัดคล้ายกับดอกกัด เนื่องจากมุมเกลียวของเกลียวไม่กว้าง เมื่อเครื่องมือเคลื่อนที่เป็นเกลียวเพื่อประมวลผลเกลียว คมตัดปลายจะตัดวัสดุชิ้นงานก่อนเพื่อสร้างรูก้น จากนั้นจึงประมวลผลเกลียวจากด้านหลังของเครื่องมือ หัวเจาะเกลียวแบบมิลลิ่งบางรุ่นมีคมตัดแบบลบมุม ซึ่งสามารถประมวลผลมุมลบมุมรูได้พร้อมกัน เครื่องมือนี้มีประสิทธิภาพการประมวลผลสูงและมีความคล่องตัวมากกว่าหัวเจาะเกลียวและหัวกัดแบบมิลลิ่ง ช่วงรูเกลียวภายในที่เครื่องมือสามารถประมวลผลได้คือ D~2D (D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวหัวกัด)

6. เครื่องกัดเกลียวลึก

หัวกัดเกลียวลึกเป็นหัวกัดเกลียวแบบฟันเดียว หัวกัดเกลียวทั่วไปมีฟันตัดเกลียวหลายซี่บนคมตัด พื้นที่สัมผัสระหว่างเครื่องมือและชิ้นงานมีขนาดใหญ่ แรงตัดก็สูงเช่นกัน และเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือต้องเล็กกว่ารูเกลียวเมื่อกัดเกลียวใน เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวหัวกัดมีจำกัด ซึ่งส่งผลต่อความแข็งของหัวกัด และหัวกัดถูกดันไปด้านใดด้านหนึ่งขณะกัดเกลียว จึงทำให้เครื่องมือหลุดออกได้ง่ายเมื่อกัดเกลียวลึก ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการกัดเกลียว ดังนั้น ความลึกในการตัดที่มีประสิทธิภาพของหัวกัดเกลียวทั่วไปจึงอยู่ที่ประมาณ 2 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวมีด การใช้หัวกัดเกลียวลึกแบบฟันเดียวสามารถแก้ไขข้อบกพร่องข้างต้นได้ดีกว่า เมื่อแรงตัดลดลง ความลึกในการตัดเกลียวจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และความลึกในการตัดที่มีประสิทธิภาพของเครื่องมือสามารถสูงถึง 3-4 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเครื่องมือ

ระบบเครื่องมือกัดเกลียว 7

ความคล่องตัวและประสิทธิภาพเป็นข้อขัดแย้งที่สำคัญของหัวกัดเกลียว เครื่องมือบางชนิดที่มีฟังก์ชันการทำงานแบบผสม (เช่น หัวเจาะเกลียวและหัวกัด) มีประสิทธิภาพในการประมวลผลสูง แต่มีความคล่องตัวต่ำ และเครื่องมือที่มีความคล่องตัวสูงมักจะไม่มีประสิทธิภาพ เพื่อแก้ปัญหานี้ ผู้ผลิตเครื่องมือหลายรายจึงได้พัฒนาระบบเครื่องมือกัดเกลียวแบบแยกส่วน โดยทั่วไประบบเครื่องมือประกอบด้วยตัวจับยึดเครื่องมือ ขอบลบมุมแบบคว้านคว้าน และหัวกัดเกลียวทั่วไป สามารถเลือกขอบลบมุมแบบคว้านคว้านคว้านและหัวกัดเกลียวได้หลากหลายประเภทตามความต้องการในการประมวลผล ระบบเครื่องมือนี้มีความคล่องตัวและประสิทธิภาพในการประมวลผลสูง แต่ราคาเครื่องมือค่อนข้างสูง

ข้างต้นจะอธิบายฟังก์ชันและคุณลักษณะของเครื่องมือกัดเกลียวที่ใช้กันทั่วไปหลายชนิดโดยสังเขป การระบายความร้อนก็มีความสำคัญอย่างยิ่งในการกัดเกลียว ขอแนะนำให้ใช้เครื่องมือกลและเครื่องมือที่มีการระบายความร้อนภายใน เนื่องจากเมื่อเครื่องมือหมุนด้วยความเร็วสูง น้ำหล่อเย็นภายนอกจะไม่เข้าไปได้ง่ายภายใต้แรงเหวี่ยง นอกจากวิธีการระบายความร้อนภายในซึ่งสามารถระบายความร้อนเครื่องมือได้ดีแล้ว สิ่งสำคัญยิ่งกว่าคือน้ำหล่อเย็นแรงดันสูงสามารถช่วยกำจัดเศษเมื่อทำการกัดเกลียวรูตัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จำเป็นต้องใช้แรงดันระบายความร้อนภายในที่สูงขึ้นสำหรับการกัดเกลียวรูภายในที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก เพื่อให้แน่ใจว่าการระบายเศษเป็นไปอย่างราบรื่น นอกจากนี้ เมื่อเลือกเครื่องมือกัดเกลียว ควรพิจารณาข้อกำหนดเฉพาะในการประมวลผลอย่างครอบคลุม เช่น ชุดการผลิต จำนวนรูสกรู วัสดุชิ้นงาน ความแม่นยำของเกลียว ขนาด และปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย และควรเลือกเครื่องมืออย่างสมเหตุสมผล


เวลาโพสต์: 30 พ.ย. 2564