Volgende generatie gesynchroniseerde taphouder ontworpen om de prestaties van tapbewerkingen te optimaliseren

Takayuki Nakajima  |  OSG Corporation Applications Engineer

In vergelijking met andere roterende gereedschappen, zoals boren en frezen, komen bewerkingsproblemen bij de tapbewerkingen veel vaker voor. Fabrikanten worstelen vaak met schroefdraadtoepassingen omdat er weinig effectieve oplossingen zijn. Wat voor soort metingen zou u bijvoorbeeld doen om het volgende te bereiken?

Voorkom het plotseling breken van tappen
Levensduur van de tap stabiliseren
Verbeter de kwaliteit van de draad
Stabiliseren van de prestaties van tappen met korte afschuining

Al het bovenstaande is moeilijk te realiseren. Wanneer zich een tapprobleem voordoet, zullen de meeste operators problemen oplossen door de snijsnelheid te verlagen, wat op zijn beurt de productiviteit zou verminderen.

Om producenten die gebruik maken van bewerkingscentra met synchrone spindels te helpen deze veelvoorkomende obstakels te overwinnen, heeft OSG onlangs een nieuwe generatie gesynchroniseerde taphouder - de SynchroMaster - ontwikkeld om de prestaties te verbeteren door het dempen van overmatige krachten.

Waarom tap bewerkingen moeilijk zijn

Een van de oorzaken is dat de voeding per omwenteling vastligt. Het snijden van binnendraad wordt uitgevoerd door het afgeschuinde deel van een tap. Het volledige schroefdraadgedeelte van een snijdende tap voert in principe geen snijwerk uit, maar volgt slechts het pad dat door het afgeschuinde deel is bewerkt. Naarmate de tap draait, verhoogt elke snijkant van de afschuining geleidelijk de snedediepte, die de schroefdraadranden vormt om de positie van de tap daarna te leiden.

Figuur 1 illustreert het tap proces in het geval van een 4-snijder tap.

Rigid tapping, ook wel bekend als synchroon tappen, is een van de meest gebruikte methoden voor het tappen op moderne bewerkingscentra. Als de spindelrotatie en voeding van de machine worden gesynchroniseerd om een specifieke spoed aan te passen wanneer de tap in en uit een gat wordt gedraaid, dan wordt de vorm van de spoed correct gevormd. Wanneer er een invoerfout optreedt (leidend of vertragend), zou er een verkleining (pitch dislocatie of vergroting) optreden, die de precisie van de schroefdraad beïnvloedt. Figuur 2 illustreert een scenario waarin de taptoevoerfout (leading) optrad als gevolg van een te grote snijkracht, waardoor de inwendige schroefdraadafmetingen kleiner worden.

Figuur 2.Verkleining van de grootte

Voor bewerkingscentra met synchrone spindels is theoretisch een massieve taphouder zonder spanningscompressie geschikt. Er zullen echter altijd kleine verschillen zijn tussen de synchronisatie en de werkelijke beweging (voeding) van de specifieke tap die wordt gebruikt. Naarmate de machine ouder wordt, kan de discrepantie tussen de spindelsnelheid en voeding en de beweging van de tap belangrijker worden. Met een vaste houder waar geen bewegingswaarde is toegestaan, zou elke afwijking de axiaalkrachten op de tap verhogen, wat de standtijd en de kwaliteit van de schroefdraad sterk zou verminderen door de extra axiale krachten die worden geëist.

Gelukkig kan met de juiste combinatie van bewerkingscentrum en taphouder, zoals afgebeeld in figuur 3, een invoerfout worden voorkomen.

Figuur 3. Combinatie van bewerkingscentrum en taphouder

Kenmerken & Voordelen van SynchroMaster

De SynchroMaster is een taphouder die zo is geconstrueerd dat een geringe axiale beweging mogelijk is om axiale afwijkingen te compenseren die onvermijdelijk zijn bij synchrotappen. De microspannings- en compressievlotter elimineert de extra axiale krachten op de tap, wat leidt tot een langere standtijd, een consistente tapdiepte en een verbeterde draadkwaliteit. Zoals geïllustreerd in figuur 4, absorbeert de unieke geïntegreerde vlotterunit de krachten in de stuwkrachtrichting en vermindert de stuwkracht aanzienlijk tijdens de omgekeerde rotatie.

Figuur 4. Vergelijking van de stuwkracht tijdens de bewerking

Snijgegevens

Figuur 5 illustreert een vergelijking van de standtijd van een tap met korte afschuining in combinatie met de SynchroMaster taphouder en een solide type houder. Het snijgereedschap dat gebruikt werd voor de test was een M4 x 0,7 1P korte afgeschuinde gespiraliseerde tap. Hoe korter de afschuining, hoe groter de snede per snijkant. Hierdoor kunnen toepassingen met kort afgeschuinde tappen gemakkelijk onstabiel worden. In materiaal S45C bewerkt de M4 x 0,7 1P korte afgeschuinde tap met solide type houder een gemiddelde van ongeveer 200 gaten. Bij gebruik in combinatie met de SynchroMaster taphouder daarentegen werd de stuwkracht aanzienlijk verminderd en kon de tap bijna vijf keer de productiviteit bereiken ten opzichte van de vaste houder.

Figuur 5. Vergelijking van de levensduur van de gespiraliseerde tap en de kwaliteit van de schroefdraad.

Bovendien is de SynchroMaster taphouder, zoals afgebeeld in figuur 6, niet alleen effectief voor snijdende tappen, maar ook voor roltappen. Omdat er niet met roltappen wordt gesneden en de binnendraad wordt verwerkt met behulp van de plastische vervorming van het materiaal, is de bewerkingsbelasting voor de roltappen nog hoger dan voor snijdende tappen. Zoals in figuur 6 is aangegeven, was de SynchroMaster taphouder in staat om de standtijd te verdubbelen ten opzichte van de vaste houder, zelfs voor roltappen.

Figuur 6. Vergelijking van de standtijd van roltappen

Voor producenten die vooral worstelen met een onstabiele standtijd, slechte draadkwaliteit, lage productiviteit en grote variaties in diepte van rigide tapgaten, kijkt u naar de SynchroMaster taphouder om uw tapprestaties te optimaliseren.

Media

Catalog

Download Synchromaster