Три главна проблема и решења за обраду навоја на ЦНЦ струговима

У процесу стругања навоја често је потребно поново инсталирати и поравнати алате за резање због хабања и лома алата за резање навоја. Квалитет уградње и поравнања алата директно утиче на тачност стругања навоја, посебно код стругања за поправку навоја, које захтева секундарно стезање и поравнање алата, што ограничава ефикасност обраде ЦНЦ стругова. Када су захтеви за прецизношћу навоја високи, као што су трапезни навоји, који захтевају прецизну машинску обраду са обе стране, прво је потребна груба обрада, а затим се врши прецизна обрада. Ако се проблем уградње алата и поравнања алата током процеса обраде не може добро решити, ЦНЦ навоји за стругање неће бити добро примењени.
Принцип обраде навоја у ЦНЦ струговима
Постоји значајна разлика између ЦНЦ навоја за стругање и обичних навоја за стругање струга. Обични стругови окрећу навоје преко зупчастог механичког преноса и вијчане везе, односно при сваком окретању вретена држач алата помера један вод навоја. Током читавог процеса обраде навоја, овај преносни ланац се не може искључити, иначе ће бити насумично уврнут.
А ЦНЦ окретање се постиже слањем импулсних сигнала у ЦНЦ систем преко енкодера инсталираног на вретену. ЦНЦ систем врши компјутерску контролу и шаље упутства за контролу серво мотора да помери алат кроз куглични вијак, постижући окретање навоја. Како би се осигурало да се окретање навоја не дешава насумично током вишеструких пролаза алата, почетни положај обраде навоја се контролише детекцијом импулсних сигнала. Када почне обрада програма, вретено се окреће и алат чека да енкодер вретена пошаље сигнал синхронизације (сигнал нулте позиције) пре него што настави са окретањем. Приликом окретања другог навоја алата, алат се враћа у почетну позицију претходног окретања или чека да се прими сигнал синхронизације (сигнал нулте позиције) пре поновног окретања. На овај начин, навој је увек на истој спиралној линији, тако да нема потребе да чекате да се сигнал синхронизације (сигнал нулте позиције) прими пре поновног окретања. Изазива феномен хаотичне дедукције.
Проблеми у поравнању алата током стругања навоја
1) Прво стезање алата за окретање
Приликом првог стезања резача навоја, доћи ће до појаве неједнаке висине између врха резача навоја и центра ротације радног предмета, што се обично види код резача за заваривање. Због грубе израде и непрецизне величине држача алата, средишња висина се мора подесити помоћу заптивке, а средишња висина утиче на стварни геометријски угао алата након окретања. Приликом уградње алата, оштар угао алата је погрешно поравнат, што може лако изазвати грешке у углу профила навоја и резултирати изобличењем профила зубаца. Прекомерно извлачење резача навоја може изазвати вибрације током обраде, утичући на храпавост површине навоја.
2) Грубо и фино поравнавање алата за стругање
У процесу обраде високопрецизних навоја и трапезних навоја потребно је користити два резача навоја за грубо и прецизно окретање. Велико одступање између два резача (нарочито у З-смеру) ће узроковати повећање пречника навоја и резултирати отпадом.
3) Поправите поравнање алата радног предмета
Поправка поравнања радног предмета: Услед секундарног стезања радног предмета, поправљена спирала и први сигнал ротације енкодера су се променили, што је резултирало неуређеним копчама током даље поправке и обраде.
Методе решавања проблема
1) Врх резача конца мора бити на истој висини као и центар ротације радног комада. Након брушења ивице алата, користите шаблон за поравнање алата да поравнате алат са осом радног предмета и уверите се да је угао врха алата правилно постављен. Ако користите ЦНЦ машину за стезање алата за сечење, због високе тачности производње држача алата, генерално је потребно само поставити држач алата уз бочну ивицу држача алата.
2) Груба и фина обрада резача навоја може се постићи постављањем одређене тачке као референтне тачке и коришћењем уобичајеног метода поравнања алата. У стварном процесу поравнања алата, метода пробног сечења се користи само са малим подешавањем компензације алата.
3) У машинској обради навоја, ако дође до хабања или лома алата, потребно је поново наоштрити алат и поравнати га. Ако радни предмет није уклоњен ради поправке, једноставно поравнајте положај уградње резача навоја са положајем пре уклањања, што је еквивалентно машинској обради истим алатом за окретање.
4) Ако се поправља демонтирани радни комад, почетна позиција обраде може се одредити пре него што се настави са радом поправке. Да би се одредила почетна тачка обраде и положај првог сигнала ротације, тест шипка се може користити за извођење стругања навоја са дубином површине од 0.05-0.1мм (сви параметри су исти као потребне параметре навоја). З вредност је целобројно растојање навоја од десне крајње стране почетне тачке навоја. На површини се угравира спирална линија да би се одредила почетна тачка окретања навоја, а ознака линије је направљена на одговарајућој позицији на површини стезне главе (чак и ако су линија за означавање и почетна тачка спирале на испитној шипки у истом аксијалном профилу).
Сврха је да се сними сигнална позиција, уклони испитна шипка, причврсти радни предмет са навојем који треба да се окреће или поправи, а приликом поравнавања алата прво окрените алат у положај обраде, а затим померите алат за окретање у положај за означавање на стезну главу, окрените стезну главу, поравнајте линију за обележавање са главном резном ивицом алата за стругање, а затим померите врх алата до било ког комплетног жлеба са навојем без ротирања вретена. Забележите одговарајуће апсолутне координате З-осе и коначно израчунајте координате почетне тачке позиционирања З-осе алата за стругање. Измените координате З-осе почетне тачке у програму на основу резултата прорачуна. Формула је з '=з+(н+2) т, где је н број слотова навоја од слота навоја тренутног алата до почетне тачке навоја, а т је корак.
Пример: Ако је тренутна вредност з -10, н је 2, а т је 3, онда
Z '=z+(n+2) t=2
Почетна тачка нове обраде у З смеру је 2.
Током процеса стругања навоја, уградња и поравнавање алата су од кључне важности, посебно за секундарно стругање (поправку) навоја. Токарење навоја треба да се изводи на основу постојећих жлебова навоја, а кључно је да се обезбеди да сигнал нулте позиције вретена буде у складу са почетном тачком постојеће спирале навоја на радном комаду током обраде.