跳到主要內容

車牙四法

文章日期:2013-02-17 17:16


一般螺紋車削基本上有四種工法


直進法 : 每次進刀只有往螺紋的徑向深度前進,如下圖所示 :

 

 


由於切屑的流向大致往垂直於切刃線的方向排出,若採直進法車削螺紋時因為每次進刀只有往螺紋的深度方向前進,牙若是越是車得深入越會造成牙刀兩側及牙尖所排出的切屑在牙尖處互相交錯擠壓,形成排屑困難及增大切削阻力,除非每次吃深變小,不然就會容易引起振刀及啃牙的現象,因此,有些牙刀的設計會將牙刀兩側及刀尖的排屑分次車削如下圖所示 :


牙刀的刀片有分通用型及專用型,若依照公制60度螺紋規格來看,公螺紋牙底刀鼻半徑為0.1443*P,對於不同的P(牙距)來講,其牙底刀鼻半徑就不同,但如此一來,20種P就要有20種專門型的牙刀片,每次車不同的螺紋時,就要換不同的牙刀片,因此就有通用型牙刀片的需求,如下圖所示 以P1.5-3的通用型牙刀片來說,它是以P1.5的螺紋來設定牙刀的刀鼻半徑,可以用來車削P1.5,P2.,P2.5,P3等螺紋,不過如此一來,就會遇到以較小的刀鼻半徑的牙刀來車削較大底圓的螺紋,一般的做法就是把車牙的深度加大,車牙的牙深並非一成不變,很多人只會用0.6495*P或是0.5413*P,完全忽略刀鼻也會影響牙深請參考http://tw.myblog.yahoo.com/cu01joe/article?mid=1526&prev=2128&next=1497&l=f&fid=18                   

直進法除了排屑的問題之外,也容易在牙頂處長出比較大的毛邊如下圖所示 :
因此,專用牙刀片大都會有去毛邊的設計,不過專用牙刀片大都價格貴很多如下圖所示 :
      


牙刀除了刀鼻之外,還有主刃與刃負責切削車削右螺紋時,由於螺紋之導程角的存在,會使得主刃之下的刀腹之隙角減少一個導程角,而在另一方面,副刃之下的刀腹之隙角則會相對地增加一個導程角,舉例來說 : 若牙刀主刃的隙角原本磨7度,而螺紋的導程角是2.5度,則主刀之車削隙角為7-2.5=4.5度,而副刀之車削隙角為7+2.5=9.5度
車削右螺紋時,若將切削的責任交給主刃,則稱主刃斜進法,如下圖所示,反之,若將切削的責任交給副刃,則稱副刃斜進 :
  


車牙基本四法 : 直進法 主刃斜進法 副刃斜進法 交錯斜進法,一般鋼料,以主刃斜進法車削排屑情況最好,但若要論刀具壽命則以交錯斜進法的刀具壽命最高,如下圖所示 :










G76剛開始之粗車是主刃斜進法,直到精車時變成直進法主刃斜進法會把牙的尾端出口毛邊擠得越來越大,副刃斜進法則會把牙的頭端入口毛邊擠得越來越出來...不論是主刃斜進法還是副刃斜進法,在進第一刀時(其進刀吃深通常是最大),都會在牙頂長出較大的毛邊,除非是用專用型的刀片,它來去除牙頂之毛邊,不過對於牙入口及出口處之毛邊則無計可施(除非在車完牙之後,把牙刀當內孔刀來修除牙入口及出口處之毛邊),此外,在工法上也有修正型的主刃斜進法,或是修正型的副刃斜進法,它在另一刃處採薄形切削,如下圖所示 :
 
 
 
 



車牙時除了工法之外,牙深的計算也是重點,影響牙深的因素有 : 導程..螺紋線數..刀尖半徑..節距公差..公或母螺紋..總總計算下來也滿煩人,FGcam有小幫手可以幫忙計算如下圖所示 :
          


雙刀車牙 :  :
基本上對於大牙車削或者數量大的工件才會使用粗精兩把刀 來先後車牙


大牙車削的雙刀車牙 :  大牙有兩款 : 高導程型及大牙深型

由於高導程型的螺紋其導程角大,所以牙刀片在主刃下方之刀腹需要有大的側隙角,以避免刀腹跟工件發生摩擦,不過,牙刀片若具有太大的側隙角,會造成強度不足,因此,就有刀把的斜向夾持,把刀片偏轉夾持,如下圖所示,這樣一來就可以閃去導程角,既可以不用改變刀片得刀角,又可以讓刀片避免其刀腹跟工件發生摩擦,但是話說回來,它惟一的缺點是牙形會改變,若要車精密的牙,此法便行不通,除非拿它來當牙的粗車刀用,精車時再採用沒有偏斜的刀把及刀片


深度大的螺紋,若是數量大時都用成型銑刀l來銑削(例如導螺桿之梯牙),數量小則仍有用車刀車削的價值 但是採用車削時,不但要車好幾十刀且又切深之後便不能吃深,使得以上所講的四種工法不敷使用,且在刀具使用上,也要分粗精兩把刀,才具有經濟效益..


數量大的牙的雙刀車牙 :
雙刀車牙精義在於用便宜又好用的中立型三角刀來當第一把車牙刀,如下圖所示,第一把粗車用之車牙刀之刀尖半徑通常都要比第二把精車用牙刀的刀尖半徑來得大,如此一來可以使得第一把粗車用之車牙刀更加耐用,不過其切削深度需予以精算,以免精車時無法削亮牙的表面粗糙度,再則,兩把刀的程式起點以及車牙轉速最好一樣,而且,校刀時兩把刀皆需採一樣的校刀法

 

留言

這個網誌中的熱門文章

管牙PT

文章日期:2009-07-12 23:08 本文旨在講解 PT錐度管牙 常見的標準的管牙規範計有:  NPT , NPTF ,NPS , PS ,PF , PT.. ,前3者有N開頭的是美國標準的管牙 ,牙角(又稱螺紋角)60度 ,後面這3者則是英國標準的管牙 ,牙角55度 ,這些代號裡面的T意指Taper ,也就是錐度牙 。 不論是PT還是NPT,他們的錐度值都是1/16, 換算成角度值是 2*tan-1(0.5/16)=3.57982度 = 3度34分47.356秒, 3.57982度為什麼等於3度34分47.356分呢? 這是因為角度的單位換算是六十進位,3.5798212度後面的小數點0.5798212"度"要換算成""分"時,0.5798212度 = 0.57982*60分 = 34.789273分 ,而34.789273分後面的小數點0.789273分要換算成秒, 則0.789273*60秒 = 47.356秒。 此外,切記在車削錐牙時得採半錐角,也就是1度47分23.7秒。 NPT (美制管用推拔螺紋) 制定在 ANSI 規格中,稱為美國標準管用推拔螺紋,有外螺紋與內螺紋。 NPT 外螺紋不但對 NPT 內螺紋配合,有時也配合 NPSC ,這點類似 PT 。螺紋峰與根切成同形,又因公差大,餘隙、緊密兩種配合都可用。如用潤滑劑,則變成耐密用,耐密用者另有稱為乾封閉之如 NPTF,NPSF 等付有 F 之一群。 NPTF (美制管用耐密推拔螺紋) NPTF 外螺紋,像 PT.NPT 有時也配合 NPSF.NPSI (都是內螺紋)。因這種螺紋都是峯尖、根淺,峯不是密接於根就是食進,可防止在此部分變成螺旋狀間隙,這是前述耐密性之理由。 PT( 英制管用推拔螺紋 ) 以前是使用面直角的螺紋峯,現在將規格統一為軸直角者。 JIS 定為耐密用而組合外螺紋和內螺紋。 PT 外螺紋除了配合 PT 內螺紋,有時也配合 PS 。 PS ( 英制管用推拔螺紋用平行內螺紋   ─   耐密用 )     屬於 JIS 內 PT 的規格,舊 JIS 裏 PS 牙的外螺紋已被取消,配合的外螺紋現規定要用 PT 。 PF( 英制管用平行螺紋   ─  

G76車牙

文章日期:2008-10-10 00:02 工具機若使用 Fanuc 控制器,車牙轉速有一個先天上的限制: S × P < 4000 請參考 車牙的 NC 碼計有 G32 、 G92 、 G76 三種 ( 使用方法 這三個指令中,手寫 G92 一般是直進式切削,牙刀的兩刃皆受力,直進式切削 ,每刀吃深不多,以免造成牙面粗糙,反觀 G76 則是斜進式單邊車削 ,可以有較大的進刀深度 , 寫法也簡短方便廣受採用,不論多大的牙, G76 只要兩個單節就可解決了。 由於 G76 有單邊切削的效果,廣受學校或職訓單位的喜愛,如下圖所示。         Fanuc0T系列控制器之G76 格式如下 : 指令說明 (m) : 精車次數。 (r) : 車牙末端 拔刀時留下的不完全牙長度(倍率)。 (a) :牙刀之角度,可選擇 80 °、 60 °、 55 °、 30 °、 29 °、 0 °等角度。 Q( △ dmin) :最小進刀深度。 R(d) :精車預留量。 X(u) :螺紋程式終點的 X 軸方向座標。 Z(w) :螺紋程式終點的 Z 軸方向座標。 R(i) :螺紋部份的半徑差,如果 I=0 可作一般直線螺紋車削。 P(k) :螺紋高度即牙深度, K 為正值在 X 軸方向用半徑值指定。 Q( △ d) :第一次螺紋的切削深度,用半徑值指定。 F(l) :螺紋的導程,與 G32 相同。 以M20X2.5外螺紋為例 , 常見的寫法如下 : G76 P01 00 60 Q40 R0.02 G76 X16.933 Z-10.0  P1533    Q500   F2.5 1. G76第一行的 P01 00 60 ,這01表示最後精車時只車一刀精車, 00 表示車牙最後拔刀時不留倒角 ,此所謂之倒角是 不完全牙之意 ,亦即因拔刀而在工件上留下牙深較淺的牙 ,Fanuc的拔刀精度是0.1倍的導程 , 若是此值改成10,則表示拔刀時在軸向會留下一倍導程長度的不完全牙,這一倍就是指導程2.5的一倍,也就是不完全牙會有2.5mm那麼長, 60 表示要車的牙角是 60 度 , G76 所 適應的刀角範圍不但很大, Fanu

CAD/CAM v.s. 模擬軟體

文章日期:2008-01-22 09:53 尚未入門 CAD/CAM 領域的人,常搞不清楚模擬軟體跟 CAD/CAM 軟體的差別,故以本文說明 CAD/CAM 軟體 : CAD/CAM的中文意義是 : 電腦輔助設計/電腦輔助製造 , 市面上常看到的 CAD/CAM 軟體如 CATIA 、 UG 、 Pro-Engineer ...等等 ,這些能稱得上為 CAD/CAM 軟體的,其本身除了能作圖、具有產出刀具路徑與 CNC 程式之外,也都具有模擬系統來檢視自己所產出的刀具路徑。 CAD 軟體 : CAD的中文意義是 : 電腦輔助設計 ,在此所謂的"設計"範圍很廣,從繪圖設計.美工設計.空間設計到力學設計等等,比比皆是,不過目前所言的CAD大都挶限在繪圖(Drawing),一般所言的CAD軟體 只能畫圖而不能產出刀具路徑與 CNC 程式能力的,在命名上它就只單純叫做 CAD ,如 AutoCAD 之類; 模擬軟體 : 此種軟體 僅有模擬系統來檢視現有的 CNC 程式所描述的刀具路徑,但此軟體不能作圖也不具有產出刀具路徑與 CNC 程式的能力,這種軟體就稱為模擬軟體或模擬器 ,這類模擬軟體其實很好辨別,他們的軟體名稱或是DM裡不會出現CAD/CAM這幾個英文字 。 模擬軟體除了用來檢視刀具路徑,通常他們會自備有 CNC程式編輯器以便手寫程式者寫入CNC程式 ,不過,說真的,其實 Windows XP 裡所提供的記事本就可以拿來當做CNC程式的編輯器 ,而且, 記事本所編輯出來的CNC程式 ,可容於各不同廠牌的模擬軟體 。 各種 CAD/CAM 軟體之間的溝通 全球有數十家 CAD/CAM 軟體,且每種行業及每個地區所偏好的 CAD/CAM 軟體都不一樣,這些 軟體各有各的副檔名,例如AutoCAD的副檔名是dwg,PRO/E的副檔名是prt等等,這些 軟體 所產出的工件圖檔,在全球化及協同加工的潮流之下,常有互通轉檔的需要,同時也因轉檔而衍生出許多問題,一般說來,2D的工件圖檔的轉檔以DXF(Data Exchange File)為主,3D的工件圖檔則 以 x_t  或  .sat  或  .stp  或  .igs  等這四種副檔名為最常用 ,十幾年前以igs檔最盛行,近年實體模型檔則以stp檔為主流,