คู่มือการต๊าป CNC: วิธีการ มาตรฐาน ความคลาดเคลื่อน และคำแนะนำในการจัดหา

เกลียว M5 เส้นเดียวที่มีความลึก 12 มม. ในตัวเรือนแอคชูเอเตอร์อะลูมิเนียม จะผ่านเกจ GO/NO-GO หรือส่งทั้งชุดกลับไปยังซัพพลายเออร์ ผลลัพธ์นั้นจะถูกตัดสินก่อนเริ่มการตรวจสอบ โดยวิธีตัดด้าย การทำเกลียว CNC ครอบคลุมวิธีการควบคุมเชิงตัวเลขทุกวิธีที่ใช้ในการผลิตเกลียวเฮลิคอล: การหมุนจุดเดียวบนเครื่องกลึง การต๊าป การกัดเกลียวบนเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ และการขึ้นรูปแบบไร้เศษโดยการรีด วิธีการที่เลือกจะขับเคลื่อนความแข็งแรงของเกลียว ความคลาดเคลื่อนที่ทำได้ รอบเวลา และราคาต่อหน่วย ข้อสรุปเชิงปฏิบัติต้องมาก่อน: เกลียวบนตัวยึดมาตรฐานมักจะถูกกว่าการซื้อแบบสำเร็จรูปเกือบทุกครั้ง ในขณะที่การกลึงเกลียวด้วย CNC จะยังคงเหมือนเดิมเมื่อเกลียวเป็นคุณลักษณะสำคัญของชิ้นส่วนที่สั่งทำพิเศษ หรือเมื่อต้องใช้ระยะพิทช์ วัสดุ และรูปแบบเกลียวที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน

สิ่งที่ CNC Threading เกี่ยวข้องจริงๆ

การทำเกลียว CNC จะกำจัดวัสดุออกหรือเคลื่อนย้ายวัสดุในกรณีของการกลิ้ง เพื่อสร้างสันเกลียวที่มีโปรไฟล์ ระยะพิทช์ และระดับพิกัดความเผื่อที่กำหนดไว้ บนเครื่องกลึง การหมุนสปินเดิลและการป้อนเครื่องมือตามแนวแกนจะถูกซิงโครไนซ์ด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์: สำหรับทุกการหมุนของสปินเดิล เครื่องมือจะเลื่อนไปหนึ่งระยะพิทช์เท่านั้น ซึ่งหมายถึง 1.5 มม. ต่อการหมุนบนเกลียว M10x1.5 ไม่มีการส่งผ่านเพียงครั้งเดียวถึงความลึกเต็มที่ ดังนั้นส่วนควบคุมจะขับเคลื่อนเครื่องมือผ่านการเจาะลึกลงไปเรื่อยๆ หลายๆ ครั้งจนกระทั่งโปรไฟล์มีขนาดลง เกลียวอยู่ในสองตระกูล: เกลียวภายนอก เช่น ก้านสลักเกลียวหรือสตัด และเกลียวภายใน เช่น รูน็อตหรือรูเกลียวในตัวเรือน

พารามิเตอร์ที่กำหนดเธรดใดๆ

• เส้นผ่านศูนย์กลางหลัก : เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ที่สุดของรูปแบบเกลียว คือ 10.0 มม. บนเกลียว M10
• สนาม : ระยะห่างตามแนวแกนระหว่างยอดที่อยู่ติดกัน บนเธรดที่เริ่มครั้งเดียว ระดับพิทช์เท่ากับลีด
• มุมข้าง : 60 องศารวมอยู่ในระบบเมตริก ISO และเกลียว UN series ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมรูปทรงเม็ดมีดจึงต้องตรงกับกลุ่มเกลียวที่ถูกตัด
• สนาม diameter : เส้นผ่านศูนย์กลางประสิทธิผลที่สีข้างของการผสมพันธุ์สัมผัสกัน นี่คือเกจวัดขนาดที่ตรวจสอบจริง และเป็นตัวตัดสินว่าการประกอบจะราบรื่นหรือเข้าเล่มหรือไม่

วิธีการร้อยด้ายหลักและตำแหน่งที่แต่ละวิธีเหมาะสม

การกลึงเกลียวจุดเดียว

เครื่องกลึงจะติดตามโปรไฟล์โดยใช้เม็ดมีดรูปแบบ V ซึ่งจะทำให้สปินเดิลและแกน Z เคลื่อนที่ไปพร้อมๆ กัน เนื่องจากรูปทรงเม็ดมีดไม่ใช่ต๊าปหรือดายเฉพาะ เป็นตัวกำหนดเกลียว สถานีเครื่องมือหนึ่งแห่งจึงสามารถตัด M20x2.5 ในตอนเช้าและมีระยะพิทช์ที่ละเอียดเป็นพิเศษ 1 มม. หลังอาหารกลางวัน เป็นวิธีการที่ยืดหยุ่นที่สุดสำหรับเกลียวภายนอกและเกลียวในขนาดใหญ่ โดยมีต้นทุนรอบเวลานานกว่าการขึ้นรูป

การแตะ

สำหรับเกลียวภายในขนาดเล็ก การต๊าปยังคงเป็นเส้นทางที่เร็วที่สุด ต๊าปจะตัดผ่านรูในรอบการซิงโครไนซ์สปินเดิลหนึ่งรอบ ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงครองการผลิตปริมาณมากในช่วง M2 ถึง M16 โหมดความล้มเหลวเป็นที่รู้จักกันดีไม่แพ้กัน การต๊าปหักในรูตันของตัวเรือนที่ใกล้เสร็จแล้วถือเป็นงานเศษซากที่มีราคาแพงที่สุดงานหนึ่งในการตัดเฉือน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเหล็กสเตนเลสที่ชุบแข็งขณะทำงาน

การกัดเกลียว

เครื่องกัดเกลียวบนเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์จะสอดเกลียวในลักษณะเป็นเกลียว โดยจะโคจรรอบเครื่องมือขณะที่เครื่องมือลอยขึ้นผ่านรู จากนั้น เครื่องมือหนึ่งก็ครอบคลุมเส้นผ่านศูนย์กลางได้หลายระดับ แรงตัดยังต่ำพอสำหรับผนังบาง และสามารถกัดเกลียวใกล้กับก้นรูตันได้ เนื่องจากเครื่องมือมีขนาดเล็กกว่าเกลียวที่ทำเสร็จแล้ว เม็ดมีดที่บิ่นจึงไม่ทำให้ชิ้นส่วนเสียหายอีกต่อไป ข้อเสียคือวงจรที่ช้ากว่าในขนาดที่เล็ก และความจำเป็นในการแก้ไขแบบขดลวดบนตัวควบคุม

การรีดและการเจียรด้าย

การกลิ้งทำให้เกิดเกลียวโดยการแทนที่วัสดุระหว่างแม่พิมพ์ งานเย็นจะจัดแนวเกรนและเพิ่มความแข็งแรงเมื่อยล้า พื้นผิวจะเรียบเนียน และไม่มีเศษ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้สตั๊ดและโบลต์ปริมาณมากถูกรีดแทนที่จะตัด การเจียรจะตัดเหล็กชุบแข็งหลังการบำบัดความร้อน และให้การควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ที่แคบที่สุดด้วยต้นทุนต่อเกลียวสูงสุด ดังนั้นจึงสงวนไว้สำหรับลีดสกรู เกจ และฮาร์ดแวร์ที่มีความสำคัญด้านความปลอดภัยที่มีความแม่นยำ

มาตรฐานเธรดที่ควรค่าแก่การอ้างอิงอย่างแน่นอน

เกลียวทางวิศวกรรมส่วนใหญ่ในปัจจุบันคือเกลียว ISO เมตริก M ที่ได้มาตรฐานใน ISO 261 และ DIN 13 ระยะพิทช์หยาบเป็นค่าเริ่มต้น เช่น M10x1.5 หรือ M14x2 และควรเป็นจุดเริ่มต้นของคุณเพราะเกลียวหยาบเร็วกว่า ประกอบเร็วกว่า และทนต่อการจัดการความเสียหายได้ดีกว่า ระยะพิทช์ที่ละเอียดและละเอียดเป็นพิเศษ เช่น M14x1.5 หรือ M14x1 เป็นจุดที่มีความต้านทานแรงสั่นสะเทือน ความแข็งแรงของผนังบาง หรือการปรับแนวแกนแบบละเอียด ระดับความคลาดเคลื่อนมีความสำคัญพอๆ กับระยะพิทช์: 6H สำหรับเกลียวในและ 6g สำหรับเกลียวนอกเป็นการจับคู่ใช้งานทั่วไป ในขณะที่คลาสที่แคบกว่า เช่น 5H หรือ 4g ให้ความพอดีที่แม่นยำ คำเตือนในทางปฏิบัติประการหนึ่ง: หากชิ้นส่วนนั้นถูกชุบสังกะสี เกลียวภายนอกจะต้องมีระยะเผื่อการชุบ เนื่องจากการเคลือบเพียงไม่กี่ไมครอนต่อข้างก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนโบลต์ 6g ให้เป็นเกลียวที่ยึดน็อต 6H ได้ เกลียว UNC และ UNF แบบนิ้วยังคงให้บริการกับอุปกรณ์ในอเมริกาเหนือและเครื่องจักรรุ่นเก่า ดังนั้นฮาร์ดแวร์ทดแทนจะต้องตรงกันทุกประการ

เกลียวส่งกำลังตามตระกูลของตัวเอง โปรไฟล์สี่เหลี่ยมคางหมูที่มีมุมด้านข้าง 30 องศา ที่ได้มาตรฐานใน DIN 103 และ ISO 2904 มีการเคลื่อนที่ในลีดสกรู สปินเดิลกด และก้านวาล์ว ซึ่งการรับน้ำหนักตามแนวแกนสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนานมีความสำคัญมากกว่าการประกอบที่รวดเร็ว ตัวอย่างเช่น การเขียนแบบสำหรับแกนการปรับเครื่องจักร อาจต้องใช้โปรไฟล์สี่เหลี่ยมคางหมูที่กลึงบนคุณลักษณะขั้นบันได เช่นนี้ เพลาขั้นบันไดเกลียวสี่เหลี่ยมคางหมู ผลิตตามข้อกำหนดของลูกค้า

เพลาขั้นบันไดแบบมีเกลียวแบบกำหนดเองสำหรับระบบส่งกำลัง เพลาแบบขั้นแบบกำหนดเองนี้กลึงจากสเตนเลสสตีลที่มีปลายเป็นสันและเกลียวใน เพลาแบบขั้นแบบกำหนดเองนี้เหมาะกับลีดสกรูและแกนปรับ ซึ่งใช้กฎเกลียวสี่เหลี่ยมคางหมูของบทความสำหรับคุณภาพการวาดโดยตรง ดูผลิตภัณฑ์ →

การตัดสินใจออกแบบที่ป้องกันการทำงานซ้ำที่มีราคาแพง

ปัญหาด้านคุณภาพที่เกี่ยวข้องกับด้ายส่วนใหญ่จะย้อนกลับไปที่แบบร่าง ไม่ใช่ที่ตัวเครื่อง กฎหกข้อขจัดความล้มเหลวตามปกติ:

1. ตั้งค่าความยาวของหมั้นไว้ที่ประมาณ 1 ถึง 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางระบุในโลหะ และ 2 ถึง 3 เท่าในพลาสติกหรือวัสดุอ่อนอื่นๆ
2. ระบุร่องนูนหรือความยาวของด้ายที่ไม่สมบูรณ์ที่อนุญาต ไม่ว่าด้ายจะพาดผ่านไหล่ การบังคับด้ายให้เต็มหน้าเป็นสาเหตุคลาสสิกของการรบกวนในการประกอบ
3. ลบมุมทางเข้าประมาณ 1 ถึง 1.5 พิทช์ เพื่อให้ชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อเริ่มต้นได้อย่างเรียบร้อย และเกลียวแรกจะไม่เสียหายระหว่างการติดตั้ง
4. ในรูตัน ปล่อยให้ระยะเบี่ยงเบนหนีศูนย์ 2-3 พิทช์ต่ำกว่าความลึกของเกลียวเต็มที่ต้องการ เนื่องจากไม่มีกระบวนการตัดใดที่จะทำให้เกิดเกลียวที่สมบูรณ์แบบจนถึงด้านล่างสุด
5. ระบุระยะห่างบนภาพวาดอย่างชัดเจน แม้แต่สำหรับด้ายหยาบ คำบรรยายที่อ่านได้เฉพาะ M14 เชิญชวนให้ร้านค้าถือว่า 2 มม. เมื่อความตั้งใจในการออกแบบคือ 1.5 มม.
6. ตัดสินใจว่าจะใช้ระดับความคลาดเคลื่อนก่อนหรือหลังการเคลือบ และเขียนลงบนแบบร่าง

เมื่อวัสดุฐานไม่สามารถยึดเกลียวที่ทนทานได้ เช่น แผ่นบาง บอสอลูมิเนียมทรงเรียว หรือตัวเรือนพลาสติก วิธีแก้ไขมาตรฐานคือการใช้เม็ดมีดที่เป็นโลหะแทนที่จะเป็นบอสขนาดใหญ่ ก น็อตข้อต่อสวมเกลียวทองเหลืองหกเหลี่ยม ให้เกลียวภายในที่ทนทานต่อการสึกหรอและทนทานต่อรอบการประกอบซ้ำๆ และทองเหลืองจะวิ่งเบาๆ กับสกรูสแตนเลสหรือเหล็กที่เชื่อมต่อด้วย

น็อตข้อต่อเกลียวทองเหลืองหกเหลี่ยมพร้อมเกลียวภายในและภายนอก น็อตข้อต่อทองเหลืองที่ผลิตด้วยเครื่องจักรอย่างแม่นยำนี้มีเกลียวคู่ภายในและภายนอก ทนต่อการกัดกร่อน และด้ามจับประแจที่แข็งแรง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเพิ่มเกลียวที่ทนทานในตัวเรือนโลหะแผ่น อะลูมิเนียม หรือพลาสติก ดูผลิตภัณฑ์ →

กลึงเกลียวหรือซื้อสปริง?

กฎการตัดสินใจตรงไปตรงมา หากมีเกลียวอยู่ในชิ้นส่วนมาตรฐาน เช่น สกรูหัวจม DIN 912, น็อตหกเหลี่ยม DIN 934 หรือสลักเกลียวหกเหลี่ยม ISO 4014 การซื้อตัวยึดที่เสร็จแล้วจะมีราคาถูกกว่าการตัดเฉือนอย่างมาก และชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปเย็นจะมีเกลียวม้วนซึ่งแข็งแรงกว่าเกลียวที่ตัดส่วนใหญ่ การกลึงเกลียว CNC กลายเป็นคำตอบที่ถูกต้องเมื่อด้ายถูกรวมเข้ากับรูปทรงแบบกำหนดเอง เมื่อระยะพิทช์หรือวัสดุอยู่นอกแค็ตตาล็อก หรือเมื่อปริมาณน้อยเกินไปที่จะจัดรูปแบบเครื่องมือตัดเย็นได้

ตรรกะการซื้อจะพลิกทันทีที่รูปวาดออกจากซีรีย์มาตรฐาน ระยะพิทช์ที่ละเอียดเป็นพิเศษ วัสดุที่ไม่ธรรมดา เช่น ทองเหลืองหรือเหล็กโครงสร้างโลหะผสม หรือสตั๊ดที่รวมหัวหกเหลี่ยม ก้านธรรมดา และด้ายพิเศษ ล้วนชี้ไปที่การกลึงเกลียวแทนที่จะเป็นชั้นวางตัวยึด อ สตัดเกลียวหัวหกเหลี่ยม M14x1 แสดงให้เห็นถึงจุดกึ่งกลาง: รูปทรงนั้นเรียบง่ายเพียงพอสำหรับการผลิตเป็นชุดที่ประหยัด แต่ระยะพิทช์ที่ละเอียดเป็นพิเศษหมายความว่าจะไม่ปรากฏในกลุ่มแคตตาล็อกมาตรฐาน

M14 x L สตั๊ดเกลียวหัวหกเหลี่ยมในเหล็กกล้าคาร์บอน สตั๊ดหัวหกเหลี่ยมพร้อมเกลียวละเอียดพิเศษที่ปรับแต่งตามแบบของลูกค้า แสดงให้เห็นว่าเหตุใดการกลึงเกลียว CNC จึงเหนือกว่าตัวยึดแค็ตตาล็อกเมื่อระยะพิทช์หรือรูปทรงอยู่นอกซีรีส์มาตรฐาน ในขณะที่ยังคงประหยัดในการผลิตเป็นชุด ดูผลิตภัณฑ์ →

ในฐานะผู้ผลิตที่ดำเนินการทั้งสองรูปแบบการผลิต Kunshan Hong Yong Sheng ฮาร์ดแวร์ที่มีความแม่นยำ จัดหาตัวยึดมาตรฐาน DIN และ ISO ในปริมาณมากและเครื่องจักรส่วนประกอบเกลียวที่ไม่ได้มาตรฐานตามแบบของลูกค้า ดังนั้นแต่ละรายการจึงสามารถเสนอราคาผ่านเส้นทางใดก็ได้ที่มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าอย่างแท้จริง

วิธีตรวจสอบชิ้นส่วนเกลียวก่อนจัดส่ง

คุณสมบัติเกลียวได้รับการตรวจสอบด้วยระเบียบวินัยเดียวกันกับมิติความแม่นยำอื่นๆ: ปลั๊กและเกจวงแหวน GO/NO-GO ยืนยันความพอดีในการใช้งานกับระดับความคลาดเคลื่อนที่ระบุ วิธีแบบสามสายหรือไมโครมิเตอร์แบบเกลียววัดเส้นผ่านศูนย์กลางของพิทช์ และการฉายภาพด้วยแสงจะตรวจสอบมุมด้านข้างและสภาพยอด การทดสอบแรงบิด-พรีโหลดจะเพิ่มชั้นสุดท้ายสำหรับข้อต่อที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย หากต้องการดูแนวทางปฏิบัติในการวัดผลเบื้องหลังชุดงานที่สอดคล้องกันโดยละเอียดยิ่งขึ้น โปรดอ่านบทความนี้เกี่ยวกับวิธีการ Kunshan Hong Yong Sheng รับประกันความแม่นยำของมิติ เดินผ่านการตรวจสอบและการควบคุมกระบวนการที่เกี่ยวข้อง

ความแม่นยำของเกลียวที่คุ้มค่า

ส่วนประกอบแบบเกลียวมีความรับผิดชอบสูงสุดในทุกที่ที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือน ความปลอดภัย หรือการปรับแบบละเอียด ชิ้นส่วนยานยนต์อาศัยสตั๊ดและน็อตเม็ดมีดที่ยึดแรงบิดผ่านการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ฮาร์ดแวร์การบินและอวกาศชอบสนามที่ดีและการออกแบบล็อคตัวเองเพื่อป้องกันการคลายตัว อุปกรณ์ไฮดรอลิกและนิวแมติกขึ้นอยู่กับเกลียวปรับที่ตัดได้อย่างแม่นยำเพื่อการสูบจ่ายซ้ำ และตัวเรือนอุปกรณ์ทางการแพทย์จำเป็นต้องมีเกลียวภายในขนาดเล็กที่ไม่มีเสี้ยน ซึ่งประกอบได้อย่างราบรื่นโดยไม่ทำให้อนุภาคหลุดออก

หลักการง่ายๆ ก็คือ กำหนดเกลียวให้ครบถ้วน รวมถึงระยะพิทช์ ระดับความคลาดเคลื่อน ความยาวของการเชื่อม และลำดับการเคลือบ จากนั้นเลือกกระบวนการที่ถูกที่สุดที่ตรงตามนั้น ซื้อตัวยึดเกลียวมาตรฐานทุกที่ที่มีชิ้นส่วน DIN หรือ ISO จองเกลียว CNC สำหรับรูปทรงที่กำหนดเองและคำบรรยายที่ไม่เป็นมาตรฐาน และทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์ที่สามารถผลิตทั้งสองอย่างได้ ดังนั้นการตัดสินใจของกระบวนการจะเป็นไปตามชิ้นส่วนนั้นมากกว่าวิธีอื่น