Õige keermestapiga valik: tüübid seletatud

Kruusikute Tüüpide ja Nende Rakenduste Mõistmine

Käsikruusikud: Taper, plug ja bottoming – millal igaüht kasutada

Taperklotsidel on umbes 8 kuni 10 keermest, mis järk-järgult kujunevad, kui nad materjali sisse lõikuvad. Need sobivad kõige paremini pimeaugude keermestamise alustamiseks, kuna need tsentreeruvad töö käigus loomulikult ise. Läbivate augude puhul kasutatakse pistikeermestusklotse. Neil on tavaliselt 3 kuni 5 kallutatud keermet, mistõttu sobivad need hästi sirgete läbivate keermestusrakenduste viimistlemiseks. Siis, kui on tegemist väga sügavate pimeaugudega ja ruum on kitsas, on vajalikud põhja-ehk lõpuklotsid. Need eritööriistad on otsas kalleldes ainult 1 või 2 keermega, et need saaksid täielikult põhja ulatuda, ilma et kinni jääksid. Huvitav oli ka 2023. aasta töötöötlusaruanne, kus selgus, et masinates, mis järgivad õigeid keermestamise järjestusi, väheneb niiskusekatkede arv alumiinium- ja messingdetailide puhul ligikaudu 34%. On mõistlik, sest õige tööriista valimine igasse etappi toimib lihtsalt paremini tervikuna.

Spiraalkiiver vs. spiraalkorpustega klotsid: niisutamise eemaldamise optimeerimine

Omadus	Spiraalkiiverklotsid	Spiraalkorpustega klotsid
Niisuta suund	Lükkab edasi	Tõmbab ülespoole
Parim	Läbukaugud (teras/raud)	Pimedad augud (roostevaba teras)
CNC Jõudlus	15–20% kiiremad tsükliajad	Väldib niisutamist

Spiraalkoepuurid suunavad niisud tööriista ees, mistõttu need on optimaalsed läbukuupraktiliste rakenduste jaoks ferrosoomsetes materjalides. Vastandina evakueerivad spiraalsete soondest puurid niisud ülespoole, takistades nende kokkusurumist pimedates augudes – eriti oluline roostevaba terase puhul, mis on kleepuv materjal.

Kiiditavate ja kääridevaheliste puuride võrdlus: jõudlus ja materjalialased kaalutlused

Kuivitavaid tihenduspuurauke kasutatakse erinevalt tavapärastest lõikavatest puuraukudest – need pigem tõukavad materjali kõrvale, mitte ei eemalda seda. See loob tugevamaid kujundeid parema pindkvaliteediga, eriti siis, kui töödeldakse pehmemaid metalle nagu alumiinium või messing, mille kõvadus on alla 35 HRC. Tööstuse testide kohaselt võivad nii saadud kujundid olla umbes 20% tugevamad kui traditsiooniliste lõikeviisidega valmistatud kujundid. Olukord muutub aga raskemate materjalide puhul. Terastel, mille kõvadus ületab Rockwelli skaalal 45 HRC, muutuvad tavapärased lõikavad puuraugud oluliseks, sest kujundite moodustamine põhjustaks liiga suure pöördmomendi või isegi tööriistade purunemise. Tiitani töötlemisel on mõistlikum kasutada soojendusel töödeldud kobaltterase puurauke. Need spetsialiseerunud tööriistad kestavad ligikaudu 40% kauem kui tavapärased kiirterase variandid ning vastupidavad paremini nii soojuse kogunemisele kui ka abrasiivsele kulumisele töötlemisprotsesside ajal.

Masin- ja CNC-sobivad puuraugud automaatse tootmise jaoks

CNC-masinate jaoks mõeldud torkude keedel on väga täpsed, umbes ±0,01 mm, ja neil on sageli ka erinevad pinnakatted, nagu TiN või TiAlN. Need pinnakatted mõjutavad oluliselt tööriistade elukestust – kattestatud torkudega saab teha isegi üle kolm korda rohkem tsükleid võrreldes tavaliste katteta torkudega, eriti suurte seeriate tootmisel. Kui pöörlemiskiirus ületab 2500 pööret minutis, on masinatelgi pöörlemiskiiruse õige sobitamine sõrmuse kiirusega täiesti oluline töökoha juhtide jaoks. Vastasel korral katkevad torkud liiga tihti ja keermed jäävad mittespetsifikatsiooniliseks, mis automaatsetes tootmisseadmetes, kus püsivus on kõige olulisem, keegi ei soovi.

Spetsiaalsed torkud CNC-keermestusfreepimise kõrge täpsusega osade valmistamiseks

Õhuruumi klassi freesid säilitavad eemaldumistõrked alla 0,005 mm, võimaldades ±0,01 mm positsioonitäpsust kriitilistes tiitrianhkomponentides, nagu turbiinikorpused. Tippvalmistajad saavutavad 92% esmasedukuse taseme, kasutades mikroteralise karbiidi tarindaid koos adaptiivsete CAM-strateegiatega, eriti keeruliste sisemiste geomeetria jaoks, mis nõuavad täpset keermestamist.

Keermevarraste materjali ja disaini sobivus tööpiece'ide omadustega

Keermevarraste materjali ühilduvus metallide ja sulamitega

Kõrgekiirusstaadid või HSS pakuvad endiselt hea suhte kvaliteedi ja kestvuse vahel, kui töödeldakse pehmemaid materjale, nagu alumiinium ja messing. See vastab ISO 4957:2018 standardis soovitatule igapäevaste tööriistade kohta. Kui aga tegemist on raskemate materjalidega, nagu roostevaba teras või nikli põhised superallood, siis lisandcobalt HSS segu annab tundlikku mõju. Soojakindlus tõuseb umbes 40%, mis tähendab vähemat tööriista kulumist isegi pärast pikki lõikamissessioone. Tööde puhul, kus kasutatakse tiitaniit või eriti kõvaid teraseid, mille kõvadus skaalal on 45 HRC või rohkem, valivad enamik professionaale hoopis karbiidtapsid. Need säilitavad oma teravad servad palju paremini ja suudavad taluda ligikaudu kolm korda kõrgemaid lõikamiskiiruseid võrreldes tavapäraste HSS-tööriistadega.

Tapside valik lähtuval tööpiece kõvadusest ja tugevusest

Materjali kõvadus määrab nii tapsi materjali kui geomeetria. Nagu soovitab ASM Internationali 2022. aasta töötöötlusjuhend:

• <30 HRC : Kasutage tavapärast spiraalkorpusega HSS-tapsi TiN-poksi kihiga
• 30–45 HRC : Valige kobaltdooli tihendid muudetud etteulatuse nurgadega
• >45 HRC : Kasutage täiskarbiiidtihendeid mikroteralise struktuuriga

Kõrgekindlustaludes, nagu Inconel 718, vähendavad kuidujad tihendid lõiketuge 62% võrreldes lõikega tihenditega, vähendades töödeldava detaili deformatsiooni CNC-koodimisoperatsioonides.

Levitatud tihenditekatemuste vältimine materjali mittesobivuse tõttu

Uuringute kohaselt toimub umbes 73 protsenti kõikidest sisesarveste purunemistest, kui töödeldakse kõvaks kuulutud terast, siis seetõttu, et masinaehitajad kasutavad endiselt kiirterasi (HSS) vahendeid asemel karbiidi alternatiive. Kui jutt käib valge raua rakendustest, siis need spiraalotsaga sisesarved, mille helixinurk on umbes 10 kraadi, vähendavad niisuguseid tüki ummistumise probleeme ligikaudu 85% võrreldes traditsiooniliste sirgete soonede konstruktsioonidega. Torsioonkatkuste ennetamiseks tuleb sobitada sisesarve pöördemomendi reiting materjali vastupidavusega, mis põhineb tootja tehnilistes andmetes esitatud tõmbekindluse väärtustel. See muutub eriti oluliseks automaatprotsesside ajal, kus operaatoreil ei pruugi olla pidevat ülevaadet sellest, mis toimub masinatööriistas igal hetkel.

Soonede geomeetria ja mahuka haldamine kõrgtoime keermestamisel

Kuidas soonede disain mõjutab sisesarve efektiivsust ja elukestust

Terava kuju mõjutab tugevalt, kuidas kiud eemaldatakse, kuidas soojus haldatakse ja kui kaua kestab keermestusvihk enne vahetamise vajadust. Spiraalkujulised terad, mille nurga suurus on umbes 30–40 kraadi, aitavad kiude pidevalt augu kaudu liikuda, vähendades soojuse kogunemist ning aeglustades tööriista kulumist pikema aja jooksul. Raskemate materjalide töötlemisel pakuvad sirged terad paremat struktuurset toetust, kuid kaasa lähevad oma probleemid, sest operaatoreil tuleb tihti peatuda, et sügavatest aukudest kogunenud mustuse eemaldada. Enamik tänapäevaseid CNC-keermestusfreepimisega tegelevaid töökojaid kasutab spiraalteralisi vihke, kuna need suudavad palju paremini taluda kõrgemaid pöördeid minutis ja säilitavad üsna kitsad lubatud kõrvalekalded, tavaliselt pluss miinus 0,001 tolli piires, isegi siis, kui järjestikku töödeldakse mitmeid tootmiserineid.

Spiraalteralised vihked sügavate aukude keermestamiseks CNC-keskkondades

Spiraalkanaga tihvtid töötavad eriti hästi põhjapuuritud aukude puhul, mis ulatuvad sügavamale kui kolm nende läbimõõtu, sest need tõstavad purustikud otse üles, mitte lubades neil koguneda põhja. See aitab vältida probleeme, nagu uuesti lõikamine ja kinnijäämine, mis on eriti oluline lennukite osade valmistamisel rasketest materjalidest, nagu roostevaba teras või tiitaan. Kui purustikud ei ole täielikult eemaldatud töötluse ajal, visatakse kogu partiid kallist komponente ära. Paljud CNC-töötlejad märkavad, et nende tootmisaja oluliselt vähenemist just siis, kui nad selliste tööde puhul üle minnakse spiraalkanaga tööriistadele. Erinevus muutub eriti silmapaistvaks keerukate detailide puhul, kus iga sekund loeb ja seismisaeg maksab raha.

Sirged kanad ja spiraalotsatihvtid automaatsetes ja käsitsi süsteemides

Sirgete otsaga keermed sobivad kõige paremini käsitsi töötamiseks habrase materjaliga, nagu näiteks valuge ja pulbrimetall, sest need materjalid kalduvad lihtsalt purunema. Teisest küljest leidub spiraalküünega keermeid peaaegu igal pool automatiseeritud tootmises. Neil keermetel on see 15-kraadine nurk, mis tõukab pilu eespoole, mitte ei lase neil augudesse kinni jääda, mis aitab masinatel pidevalt töötada ilma pidevate seiskumisteta. Autotootmisettevõtted saavad sellest suurt kasu, kuna see tähendab vähem katkusi ja kiiremat tootmist nende monteerimisjoontel.

Keermete suuruste, puuride tabelite ja tööstusstandardite dekodeerimine

Täpne keermestamine algab mõõtude süsteemide mõistmisega ja tunnustatud standardite järgimisega. Õige keerme ja juhikaugu valimine tagab usaldusväärsuse nii prototüüpide kui ka suurseria CNC-keermestusosade tootmisel.

Meetriline, murd- ja torukeermeste suuruste juhend

Kui rääkida meetrilistest keermestest, siis need ütlevad meile põhiliselt kahte asja: augu läbimõõdust ja seda, kui kaugel keermised on teineteisest. Võtke näiteks M6x1 – see tähendab, et saame 6 millimeetrise laia keermise, mille iga harja eraldab vaid 1 millimeeter. Siis on olemas ka murdosamõõdud, mis toimivad teisiti – need mõõdavad nii augu suurust kui ka seda, mitu keermist mahub tolli, näiteks kui keegi mainib 1/4-20. Torude puhul muutuvad asjad veelgi spetsialiseeritumaks. Siin astub sisse NPT standard kitsenevate keermestega, mis tegelikult aitavad tihendust luua, kui neid korralikult pingutatakse. Vaadates, mis toimib... Keermestüüp Tavalised suurused Sammu/TPI Tüüpiline puurisuurus Meetriline M6, M8, M10 1,0–1,5 mm 85% keermise sügavus Murdosa 1/4-20, 3/8-16 16–24 TPI 60-75% augu läbimõõt Toru (NPT) 1/8-27, 1/4-18 Kitsenev Spetsiaalsed tabelid

Puuri- ja keermestaabelite õige kasutamine täpsete tulemuste saavutamiseks

Boormustrid määravad kindlaks sobiva eelboormise suuruse – näiteks tuleb M6x1 keermestusviilu tavaliselt eelnevalt 5 mm diameetriga põhjakaabits. Vigu tekib sageli tollemõõdustiku ja meetermõõdustiku segamini panemisel. Täpsuse tagamiseks tuleb kontrollida nelja olulist tegurit: töödeta materjali kõvadust, soovitud keermese protsenti (tavaliselt 60–85%), faasi tüüpi ja jahutusvedeliku saadavust.

Kuidas lugeda keermestusviilu märgistusi: suurus, keermese kuju ja materjali koodid

Tavalised keermestusviilu gravüürid edastavad olulisi andmeid:

• M6x1-6H : Meeterkeermestusviil, 6 mm diameeter, 1 mm samm, 6H lubatud kõrvalekalle
• HSS-Co5 : Kiirteras, mis sisaldab 5% kobalti sulamit
• GH3 : Spiraalkorsten, parempoolne lõik, 3 korstega konfiguratsioon

Tootjad peavad need märgistused kinnitama vastavalt standarditele ISO 529 ja ANSI B94.9, et vältida ebakõlade teket, mis võivad automaatsetes tootmisprotsessides osade terviklikkust ohustada.

Samm-sammult tarbijate valikuprotsess CNC- ja tööstusrakendustele

Alustage rakendusest: materjal, augu sügavus ja ligipääs

Põhjustades töötlemist, tuleb alustada kolme olulise teguriga: millist liiki materjaliga me tegelikult tegeleme, kui sügavad peavad niitid olema võrreldes nende diameetriga ja kas piirkonda, millega tööd tehakse, on hea ligipääs. Kõrge tugevusega sulamid esitavad erilisi väljakutseid, mistõttu paljud töötajad eelistavad niidi moodustavaid puurauke lõikavate asemel, sest need pigem tõukavad materjali kõrvale, mitte ei eemalda seda, mis aitab vähendada pinge koncentreerumist. Nende keeruliste sügavate surnud augude puhul, kus purustised kinni jäävad, on spiraalkujulised puuraugud peaaegu hädavajalikud, kuna need eemaldavad jäätmeid palju paremini. Eelmise aasta täppismehaanikaruandest tuleneva andmete kohaselt nägid töökojad, kes üle läksid karbiidi tugevdatud puuraukudele, umbes veerandi vähem purunemisi, kui töötati niitidega, mis olid sügavamad kui kolm korda nende diameeter. Ongi mõistlik, sest need kulumisuvaduslikumad tööriistad lihtsalt vastupidavamad raskemates tingimustes.

Masina tüübist automaatikani: Niidupuuraua valiku kooskõlastamine CNC-süsteemidega

Enamik CNC-kooderdamise osade valmistajaid keskendub tihedalt sellele, et saavutada kõrvalkalded alla 6 mikroni ja tavaliselt valitakse 5 kuni 7 lehega kruvipuure, eriti siis, kui tööd tehakse automaatsete söötmissüsteemidega. Kruvipuurid peavad hästi toimima ka masina tööriistavahetustega ning suutma juhtida sisemist jahutusvedelikku, kuna see on ülimalt oluline täpsuse saavutamiseks +\/ 0,002 tolli piires, isegi maksimaalsel kiirusel töötades. Vaadake üle uusimat 2024. aasta CNC-kruvipuuri valikuga juhendit, kui soovite konkreetseid andmeid. Seal eriti silma paistab, kuidas nende tööriistade ühendamine digitaalsetesse haldussüsteemidesse muudab protsessid palju järjepidevamaks erinevate masinate ja operaatoreid läbi.

Tootmismahtude hindamine: Kujundus- vs lõikekruvipuurid suurtootmises

Suurtesseerias toodetud roostevabast terasest (>5000 ühikut) on kõrida kujundavate keermete tööiga 40% pikem, kuid nõuavad eelauratud aukude suurust, mis on 15–20% suurem kui lõiketootjate puhul. Lõikekeermega torktükid pakuvad paindlikkust väiksemate seeriade ja prototüüpide puhul, kus vahetused toimuvad tihti. Ennustava kulumisalgoritmi kasutavad tootjad saavutavad 18% madalamat kulukoormust, sobitades torktükki valiku aastase tootmisprognoosiga.

KKK

Millised on artiklis mainitud peamised torktükid?

Artiklis käsitletakse konusati, pistikut, põhitükki, spiraalkindlat, spiraalsirget, kujundus- ja lõikekeermega torktükke.

Kuidas erinevad spiraalkindlad ja spiraalsirged torktükid?

Spiraalkindlad torktükid lükkavad pilu ettepoole, mistõttu sobivad paremini läbivate avade jaoks, samas kui spiraalsirged torktükid eemaldavad pilu ülespoole, mis on ideaalne pimeaukude puhul.

Miks soovitatakse kujunduskeermega torktükke pehmematel metallidel?

Kujunduskeermega torktükid lükkavad materjali kõrvale, lootes tugevamaid kõre, eriti kasulik on see kõvadusega alla 35 HRC olevatel pehmematel metallidel.

Milliseid tegureid tuleb hinnata CNC-süsteemide jaoks niipide valikul?

Peamised tegurid hõlmavad materjali, augu sügavust, ligipääsu, tootmismahtu ja masina võimekust, et tagada õige niipi valimine.