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車牙探索(三)

文章日期：2008-01-14 00:23

車外徑螺牙，車完後為什麼第一圈的入牙口會有毛邊(已先倒了c2角，再車牙) ，要如何克服此問題？
絞牙、車絞牙或是輥牙可以免去產生毛邊的麻煩，如底下影片所示，不過也得要專門的設備才行。
http://www.youtube.com/watch?v=NvRcJoTEwa4
http://www.youtube.com/watch?v=9CS-5wABUyg
http://www.youtube.com/watch?v=1bb--pqThaE
http://www.youtube.com/watch?v=kidWBeyOMA0

車牙的毛邊一般是長在牙頂或者是牙的入口或出口端，長在牙頂的毛邊很好解決，在製程上改用單邊車削的進刀法，再加上車牙之後在牙面精修，就可以解決牙頂上的毛邊，惟一較難應付的是牙的入口端的毛邊，它在精修時反而毛邊會陷入牙內，於是大多數人的解決方法都得在車牙及精修牙頂之後再加一道車牙以去除毛邊，這裡有一個HAAS機種車牙的影片 ，可供參考 :
http://www.youtube.com/watch?v=7yYwUC44WJgHAAS展示的是 :  車外牙 => 外徑精修刀精車牙面 => 牙刀再修一刀外牙，
當螺紋粗車完畢之後，35度單側右手彷削刀再精車牙面及倒角處一次，這樣一來，會把毛邊擠入牙的入口端，所以，它最後還得再用牙刀精修一刀..
再用牙刀精修一刀是個解決的方法，但是在毛利這麼低的台灣，這就變成一個不大好的方法。

毛邊為何形成?
首先來看看牙端倒角不足情況的車牙，以下圖螺紋的入口端為例，可以看出入口端的牙形成單薄的一片，這些倒角不足的情況最常見於牙的出口端，單薄且呈片狀的牙形，不但不容易被車削，而且容易破裂或被擠壓扭曲變形。
               
            倒角不足的螺紋

接下來看看牙端充份倒角的螺紋，充份倒角的倒角深度會大於牙的深度，一般說來，車削牙距為2mm的螺紋大都倒角2.5c，也就是說 2.5/2=1.25，會有1.25個的牙與倒角交會，如下圖所示。
                           充份倒角45度的螺紋

這1.25個與倒角交會的牙，其牙頂已不是個小平面，而是個呈75度夾角的尖頂，不但形成銳利的稜線，容易產生毛邊，而且在牙的入口端常有不完全牙之破裂或扭曲變形。
                   
       充份倒角45度的螺紋的牙頂與牙邊

把倒角改為60度這也是個解決的方法，如下兩圖所示，雖然其牙頂也是個尖角，但已是呈90度夾角，比較不會形成銳利的稜線，也比較不容易破裂或被擠壓扭曲變形，不過，它不能像倒45度角那樣深(約一個牙距深就好)，以免修掉兩個牙掉，同時也必須獲得下單的原廠同意。                             
                              
           倒角60度的螺紋形成90度牙頂與較不銳利牙邊


FGcam如何用最簡單的車削方法來去除毛邊?
江湖一點訣，說出來沒甚麼密秘，它的道理其實很簡單，很多人在手寫CNC車床程式的時候，先用G71來粗車，Fanuc的0T型的G71寫法如下 :
...................
G71 U2. R1.
G71 P10 Q20 U0.3 W0.1 F0.25;
......................
這兩行的宣告會讓工件在G71粗車完之後，在X軸方向有0.3mm、Z軸方向有0.1mm留下來以待精車，這些精車預留量不但造成牙刀車削時的額外負擔，而且會加大毛邊的長度，各位試想 : 在車完牙後如果要做外徑精修，在牙的入口或是出口端的薄弱殘缺牙會經得起0.3mm的精車嗎(加上牙外徑公差可能會至0.45mm)? 所以我們經常可以看到的，精車外形後的牙端入口不是牙形彎曲就是毛邊內曲堵住牙入口，非得再精車一次牙才行..
所以FGcam在G71粗車完之後，會自行補一段程式，在不換刀的情況下，將牙的入口及牙面的地方的精車預留量，車削掉大部份，此舉不但降低了牙刀的負擔，且在牙刀車完牙之後，精修時就不會留下大毛邊了，如此簡單而已，你們也可以試看看...
此外，如果是使用G32或G92的手寫程式者，請勿再使用直進法的進刀方式來車牙，直進法會使得入口端產生破裂的毛邊，最好改成使用左斜式的單邊進刀法來車牙...
為了避免手寫CNC車牙程式常用的直進法車削螺紋，FGcam目前開發了左進刀法、分層進刀法、左右交叉進刀法、右進刀法供使用者挑選，這些進刀法對於牙的入口端的毛邊也各有或多或少的影響，此外，工件的材質，對於牙的入口端的毛邊也有些許不同的影響，讀者可以來信索取FGcam試用。
不止是在車牙方面，FGcam在其它部位的毛邊消除，也不遺餘力，手寫CNC車床程式的人大都用自動倒角或自動倒圓角的功能來消除毛邊，不過自動倒圓角的功能只適用於平面或錐面之間，遇到平面錐面與圓弧之間的倒角就沒辦法了，而FGcam在各種交可能產生銳利的面之間，都會自動倒一個極細的圓角，讓產品看起來漂亮高級，摸起來光滑順手。

(感謝林主任提供這些螺紋的實體模擬圖形)
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