跳到主要內容

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=7yYwUC44WJg
HAAS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

1.25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0.3mmZ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)

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 ...

G70-G76

文章日期:2008-10-12 23:01   G71的使用法及優點 G71名稱為 : Z軸向粗車削循環,它可說是Fanuc最強大的形狀車削指令,幾乎所有手寫走刀式CNC車床程式的人都會用到它,使用時只要在指定的前後某兩個Nxxxx單節之間,輸入工件的車削範圍,就可將此車削範圍內的材料全部粗車去除,並且合併著G70使用,僅僅一行單節就完成精車部位    以Fanuc0T系列為例,它的寫法如下: G71 U2.5 R0.5 G71 P10 Q20 U0.3 W0.1 F0.3 N10 …… …(車削範圍)….…… N20 ………………. 第一行的G71的U2.5是指每次進刀(單邊)2.5mm,R0.5是指退刀高度,第二行的G71的P10是指車削範圍的起始單節編號為10,所以在G71之後可以看到N10….,而Q20是指車削範圍的終止單節編號為20,所以在N10及車削範圍單節之後,就可以看到N20,至於第二行的U0.3 W0.1,是指粗車指定的車削範圍之後,工件表面餘留的精車量,U0.3是指X軸向精車的預留量(雙邊)為0.3mm,如果車內徑,此值就設為負值,W0.1是指Z軸向精車的預留量為0.1mm。 第二行的F0.3,即車床會以F0.3為粗車之進給速率,若車削範圍內出現F,則會改以此新出現之F當進給速率。 如果G71包含之車削範圍就是精車範圍,則可使用G70, 其做法是將精車刀定位到與G71同樣的出發點之後,再呼叫G70即可, 只要一個單節就可以完成精車,不用再把精車路徑重寫一遍,相當好用, G70寫法如下 : G70 P10 Q20 F0.1( 要記得G70的P...Q..要與G71的P...Q..一樣才行。) G70後面若加寫F0.1,則便以F0.1為精車之進給速率,否則便以存留之F(譬如說上一刀所使用之F)當進給速率,車削範圍內若出現F,則以此新出現之F當進給速率。 G71的缺點 1.對於Fanuc0T的控制器來說,外徑工件,其直徑只能越來越大,不能有大的凹槽(直徑變小)的情況,否則會過切,而對於於內徑來說,其直徑只能越來越小,且不能有大的凹槽(直徑變大)的情況,否則會過切,以下圖為例,需將工件G71區拆解出來。 ...