역태핑과 나사밀링을 동시에 수행할 수 있는 CNC 태핑센터인가요?

현대 CNC 태핑센터 역 태핑 및 나사 밀링을 수행할 수 있으며 많은 고급 모델에서는 수동 개입 없이 동일한 가공 프로그램 내에서 두 작업을 모두 실행할 수 있습니다. 그러나 동일한 순간에 동일한 구멍에서 실제로 "동시" 발생하는지 여부는 기계의 스핀들 설계, 제어 아키텍처 및 툴링 설정에 따라 달라집니다. 실제로 고급 CNC 태핑 센터는 자동 공구 교환기(ATC)를 사용하여 이러한 작업을 몇 초 만에 전환하여 생산 환경에서 프로세스를 기능적으로 원활하게 만듭니다.

이 기사에서는 CNC 태핑 센터에서 리버스 태핑 및 스레드 밀링이 작동하는 방식, 필요한 하드웨어 및 소프트웨어 기능, 특정 기계가 스레드 요구 사항을 충족하는지 평가하는 방법을 자세히 설명합니다.

CNC 태핑 센터의 리버스 태핑이란 무엇입니까?

역 태핑(백 태핑 또는 반전이 있는 리지드 태핑이라고도 함)은 스핀들이 한 방향으로 회전하여 탭을 공작물에 삽입한 다음 회전을 역전시켜 깔끔하게 후퇴시키는 나사 가공 공정입니다. 이는 거의 모든 최신 CNC 탭핑 센터의 표준 기능입니다. 견고한 태핑 기능 .

고정 태핑 모드에서 CNC 컨트롤러는 탭의 나사산 피치에 대한 정확한 비율로 스핀들의 회전 속도(RPM)를 Z축 이송 속도와 동기화합니다. 예를 들어 M8×1.25 나사산을 1,000RPM으로 태핑하려면 정확히 1,250mm/분 . 후퇴 중에 스핀들은 동일한 동기화 속도로 반전되어 나사 손상과 탭 파손을 방지합니다.

일반적인 CNC Tapping Center 제어 시스템에서 이에 사용되는 주요 G 코드는 다음과 같습니다.

• G84 — 표준 고정 태핑 사이클(시계 방향 탭, 시계 반대 방향 후퇴)
• G74 — 왼나사에 사용되는 역태핑 사이클(시계 반대 방향 탭, 시계 방향 후퇴)
• G84.2 / G84.3 — 향상된 동기화 정확도를 위해 Fanuc 및 Mitsubishi 컨트롤러에서 확장된 고정 태핑 사이클을 사용할 수 있습니다.

평판이 좋은 제작업체의 대부분의 CNC 태핑 센터는 다음 시간 내에 스핀들 반전을 달성합니다. 0.05~0.1초 , 대용량 태핑 작업 중 사이클 시간 영향을 최소화합니다.

CNC 태핑 센터의 스레드 밀링이란 무엇입니까?

스레드 밀링은 ​​스레드 프로파일을 절단하기 위해 보어 내부 원주 주위의 나선형 보간 경로에서 이동하는 회전하는 다중 플루트 스레드 밀 도구를 사용합니다. 태핑과 달리 절삭력은 여러 패스에 걸쳐 분산되므로 다음 작업에 이상적입니다.

• 경화 공구강(45HRC 이상) 또는 인코넬과 같은 단단한 재료
• 탭 토크가 실용적이지 않은 대구경 나사(일반적으로 M20 이상)
• 칩 배출이 중요한 막힌 홀
• 단일 공구를 사용하여 오른 나사와 왼 나사가 모두 필요한 상황

CNC 태핑 센터의 스레드 밀링에는 다음이 필요합니다. 동시 3축 보간 (X, Y 및 Z 축이 동시에 이동) 이는 Fanuc 0i-MF, Siemens 828D 및 Mitsubishi M80을 포함한 거의 모든 최신 CNC 컨트롤러에서 지원됩니다. 스테인리스강의 M16×2.0 나사에 대한 일반적인 나사 밀링 사이클은 다음의 스핀들 속도를 사용할 수 있습니다. 3,500RPM 나선형 이송 속도 800mm/분 .

CNC 태핑 센터가 동일한 프로그램에서 두 작업을 모두 수행할 수 있습니까?

전적으로. 자동 공구 교환 장치(ATC)가 장착된 CNC 태핑 센터는 단일 CNC 프로그램 내에서 일부 구멍에서는 역태핑을 실행하고 다른 구멍에서는 나사 밀링을 실행할 수 있습니다. 기계는 매거진에서 적절한 도구를 선택하고 작업을 자동으로 전환합니다. 있는 기계에서는 24개 공구 ATC 및 1.5초 미만의 공구 교환 시간 (칩 대 칩), 이러한 전환은 전체 사이클 시간에서 거의 눈에 띄지 않습니다.

아래 표에서는 두 작업을 나란히 비교하여 각 방법이 선호되는 시기를 명확히 합니다.

두 작업을 모두 지원하기 위한 기계 요구 사항

모든 CNC 탭핑 센터가 동일한 성능을 발휘하는 것은 아닙니다. 리버스 태핑과 나사 밀링을 모두 안정적으로 실행하려면 기계가 다음 사양을 충족해야 합니다.

스핀들 성능

스핀들은 넓은 RPM 범위를 지원해야 합니다. 작은 탭(M2-M6)의 역 태핑에는 다음의 속도가 필요할 수 있습니다. 3,000~8,000RPM , 강철의 더 큰 나사산을 위한 나사 밀링에는 1,500~3,500RPM 더 높은 토크로. 정격 출력이 최소인 스핀들 7.5kW 및 47Nm 토크 대부분의 생산 시나리오를 다룹니다.

CNC 컨트롤러 기능

컨트롤러는 고정 태핑 사이클(G84, G74)과 나사 밀링용 헬리컬 보간을 모두 지원해야 합니다. 다음과 같은 컨트롤러 Fanuc 0i-MF Plus, Siemens 840D sl 및 Mitsubishi M80 모두 기본적으로 이러한 기능을 지원합니다. 특정 컨트롤러 버전에 나선형 보간이 유료 옵션이 아닌 표준으로 포함되어 있는지 확인하세요.

툴홀더 호환성

리지드 태핑에는 최대 동기화 정확도를 위해 견고한 비보정 공구 홀더가 필요합니다. 고정밀 콜렛 척(ER 시리즈) 또는 런아웃이 낮은 유압 척의 나사 밀링 이점 0.003mm 이는 나사 품질과 표면 조도에 직접적인 영향을 미칩니다.

냉각수 시스템

깊은 홀의 나사 밀링 가공의 경우, 40-70bar의 관통 스핀들 절삭유 나선형 경로에서 칩을 플러시하는 것이 좋습니다. 부적절한 칩 배출은 나사 밀링 실패 및 표면 결함의 가장 일반적인 원인 중 하나입니다.

실제 적용 사례

316 스테인리스강으로 제작된 유압 매니폴드 블록을 생각해 보십시오. 부품에는 다음이 필요합니다.

1. 4,500RPM에서 역 태핑(G84 고정 사이클)을 사용하여 태핑된 24개의 M6×1.0 관통 구멍
2. 2,200RPM의 나선형 보간법을 사용하는 스레드 밀링을 통해 생성된 4개의 M30×2.0 포트 스레드
3. G74 역태핑 사이클을 사용하는 2개의 M12×1.75 왼나사

32개 공구 ATC를 갖춘 CNC 태핑 센터는 단일 설정으로 세 가지 작업을 모두 처리하며 컨트롤러는 각 기능에 맞는 올바른 공구와 사이클을 자동으로 호출합니다. 모든 나사 가공 작업의 총 가공 시간: 약 6.5분 , 별도의 시스템에서 처리하는 경우 20분 이상 소요되는 것과 비교됩니다. 이는 단일 CNC 탭핑 센터에서 두 기능을 결합함으로써 얻을 수 있는 핵심 생산 이점을 보여줍니다.

알아야 할 일반적인 제한 사항

기능이 존재하는 동안 사용자는 두 작업 모두에 대해 CNC 태핑 센터를 구성할 때 다음과 같은 실질적인 제약 사항을 알고 있어야 합니다.

• 공구 매거진 크기: 탭 세트와 스레드 밀을 동시에 실행하면 도구 포켓이 빠르게 소모됩니다. 도구가 16개 미만인 매거진은 복잡한 부품의 유연성을 제한할 수 있습니다.
• 컨트롤러 라이선스: 일부 보급형 CNC 태핑 센터는 기본적으로 헬리컬 보간이 비활성화된 상태로 출시됩니다. 활성화하려면 컨트롤러 제조업체의 유료 소프트웨어 라이센스가 필요할 수 있습니다.
• 스핀들 방향: 나사 밀링에는 일부 고급 사이클에서 정확한 스핀들 C축 위치 지정이 필요합니다. 필요한 경우 컴퓨터가 이를 지원하는지 확인하십시오.
• 프로그래밍 복잡성: 스레드 밀링 G 코드는 단순한 G84 태핑 사이클보다 더 복잡합니다. 프로그래밍 오류를 줄이려면 스레드 밀링 포스트 프로세서와 함께 CAM 소프트웨어를 사용하십시오.

잘 설계된 CNC 태핑 센터는 동일한 프로그램 내에서 교대 순서로 또는 동일한 부품의 다른 기능에 대한 전용 작업으로 역태핑 및 나사 밀링을 완벽하게 수행할 수 있습니다. 핵심은 기계가 고정 태핑 동기화, 3축 헬리컬 보간 지원, 유능한 CNC 컨트롤러 및 적절한 공구 매거진 용량을 갖추도록 하는 것입니다. 단단한 재료로 복잡한 부품을 생산하는 제조업체의 경우 단일 CNC 태핑 센터에서 두 가지 스레딩 전략을 결합하면 설정 시간이 크게 단축되고 일관성이 향상되며 전체 생산 비용이 절감됩니다.