Tjänster för CNC-gängning med precision: Från flyg- och rymdindustrin till kundanpassade prototyper

Vad är tappning vid maskinbearbetning?

Gängtappning är en viktig bearbetningsprocess som skapar invändiga gängor i ett förborrat hål, vilket möjliggör säker fastsättning av skruvar, bultar eller andra gängade komponenter. Tänk på det som att skapa de invändiga spåren i en mutter som gör att en bult kan skruvas fast ordentligt. Denna metod är avgörande för att ansluta delar på ett tillförlitligt sätt och används ofta i många tillverkningsapplikationer. Den är avgörande för att skapa starka anslutningar mellan olika komponenter.

En kort titt på utvecklingen av knackning

Gängning har anor från den industriella revolutionen, omkring 1775, då den brittiske instrumentmakaren Jesse Ramsden uppfann den första praktiska gängtappen. Uppfinningen var avgörande och lade grunden för hur vi skapar gängor i material idag. Med tiden har gängningsmetoderna utvecklats avsevärt, från manuella handverktyg till de mycket exakta CNC-bearbetning processer som används i modern tillverkning.

Steg-för-steg-guide till avtappningsprocessen

Gängtappningsprocessen innefattar ett verktyg, en så kallad gängtapp, som skär gängor i ett material när det vrids in i ett förborrat hål. Gängtappens skärande kanter avlägsnar material och skapar gängor som är utformade för att passa den skruv eller bult som är avsedd att användas.

Gängtappning kan utföras manuellt med handgängtappar eller automatiskt med en CNC-maskin, beroende på kraven på precision och repeterbarhet. Här är en förenklad uppdelning:

1. Förberedelse av ytan: Det första steget är att rengöra arbetsstycket och applicera ett smörjmedel eller skärvätska. Detta bidrar till att minska friktionen och förhindra överhettning.
2. Val av verktyg: Valet av rätt gängtapp beror på material, gängstorlek och den specifika tillämpningen.
3. Maskininställning: I CNC-lösningarinnebär det att säkra arbetsstycket, rikta in kranen och programmera maskinen.
4. Genomför avlyssningen: Gängtappen roterar in i hålet och skär gängor. Hastighet och matning måste kontrolleras noggrant.
5. Slutlig inspektion: Efter gängningen kontrolleras gängorna med avseende på djup, stigning och kvalitet för att säkerställa att de uppfyller specifikationerna.

Tappning kontra borrning: Förstå skillnaden

Borrning och gängtappning är två olika processer inom tillverkningsindustrin. Vid borrning skapas ett runt hål i ett arbetsstycke med hjälp av en borrkrona. Vid gängtappning däremot skapas invändiga gängor inuti hålet med hjälp av ett verktyg som kallas gängtapp. Borrning är den förberedelse steg; knackning är det som gör hålet funktionell för fästelement.

Tappning vs. fräsning: Vad skiljer dem åt?

Tappning fokuserar enbart på att skapa invändiga gängor. Fräsning, däremot, är en mer mångsidig process som avlägsnar material för att forma ett arbetsstycke och skapa funktioner som spår eller räfflor. Medan CNC-fräsning kan utföra en mängd olika operationer, men gängtappning är speciellt avsedd för gängade hål.

Utforska olika avtappningsprocesser

Det finns olika gängningsprocesser som var och en är skräddarsydd för specifika behov och precisionsnivåer. Här är några alternativ:

Handgängad gängtappning

Handgängning är en manuell metod där man använder handgängare och en gängnyckel. Den lämpar sig för arbeten med låga volymer och reparationer på fältet, vanligtvis i mjukare material som aluminium och plast.

CNC-gängtappning

CNC-gängtappning är en automatiserad process som ger hög precision och jämnhet. Den är idealisk för branscher som flyg- och fordonsindustrin, där precision är avgörande.

Tappning genom hål

Denna metod skapar gängor i hål som går helt igenom materialet, vilket ofta används när en bult eller skruv måste passera genom hela tjockleken.

Tappning av blindhål

Gängning av blindhål skapar gängor i hål som inte inte gå hela vägen igenom. Precisionen är avgörande för att undvika att skada hålets botten.

Styv gängtappning

Rigid tappning synkroniserar gängtappen med maskinens spindelhastighet, vilket säkerställer perfekt inriktning. Denna metod används ofta i CNC-maskiner för gängning med hög precision.

Flytande gängtappning

Flytande gängtappning gör att gängtappen kan "flyta" och kompensera för mindre feljusteringar. Denna flexibilitet minskar risken för att gängtappen går sönder.

Synkron gängtappning (självreverserande gängtappning)

Denna mycket exakta process synkroniserar kranen med maskinens spindel för framåt- och bakåtrotation, vilket är idealiskt för högvolymsproduktion.

Peck Tapping

Peck-gängning innebär att gängtappen förs framåt i små steg, vilket möjliggör spånevakuering, särskilt användbart i djupa hål eller svåra material.

Formtappning (gängformning)

Formtappning skapar trådar genom att förskjutning materialet i stället för att skära i det. Den här metoden är idealisk för mjukare material som aluminium.

Spiralformad gängtappning (pistolgängning)

Den här metoden skjuter spånen framåt, ut ur hålet, vilket är perfekt för genomgående hål och material som genererar mycket spån.

Spiralflänsad gängtappning

Spiralformade håltagare lyfter spånor ut av hålet, vilket gör dem perfekta för blindhål.

Avbruten gängtappning

Denna process lämnar intermittenta gängsektioner, vilket minskar kontaktytan och förbättrar spånevakueringen i svårbearbetade material.

Roll Tapping

Rullgängning, även kallad gängformning, skapar gängor genom att förskjuta materialet, vilket eliminerar spånor.

Tappning i maskin

Tappning i maskin innebär att man använder en gängtapp för att ta bort material och skapa gängor, lämplig för hårdare material där formning inte är möjlig.

Rörgängning

Rörgängning skapar gängor i rör för säkra anslutningar, vilket är vanligt inom VVS och hydrauliska system.

Bottnande gängtappning

Bottengängning skapar fulla gängor i botten av ett blindhål, vilket säkerställer maximal gängning.

Plugg Tappning

Vid plugggängning, eller mellangängning, skapas gängor djupare in i ett hål, styrda av gängtappens spets.

Konisk gängtappning

Vid konisk gängtappning används en gängtapp med gradvis avsmalning, perfekt för att börja gänga i ett hål.

Power Tapping

Vid gängtappning används en CNC-maskin eller ett elverktyg för att driva in gängtappen, vilket är idealiskt för höghastighetsmiljöer med hög precision.

Anborrning av pistolnos

Gun nose tapping, som liknar spiralspetsgängning, skjuter spånorna framåt, perfekt för genomgående hål.

Multispindlig gängtappning

Multispindelgängning använder flera spindlar för att gänga flera hål samtidigt, vilket ökar produktiviteten i högvolymsinställningar.

Att välja rätt avtappningsmetod: En guide

Att välja rätt tappningsmetod är avgörande för ett optimalt resultat. Faktorer att ta hänsyn till är bland annat:

• Material: Olika material kräver olika kranar.
• Typ av hål: Genomgående hål eller blindhål avgör hur kranen ska utformas.
• Trådstorlek/-djup: Valet av gängtapp beror på gängans dimensioner.
• Maskinens kapacitet: Anpassa kranen till maskinens kapacitet.
• Produktionsvolym: Högvolymsproduktion gynnas av metoder som flerspindlig gängtappning.

Typer av gängtappar som används vid gängtappning

Det finns många olika typer av kranar, var och en lämpad för specifika uppgifter:

Detaljerad titt på handkranar
Handgängtappar är bland de vanligaste gängtapparna som används för allmänna gängapplikationer. De kan användas för hand eller med maskin och är mångsidiga när det gäller material och användningsområden. Nedan följer en detaljerad genomgång av olika handgängtappar:

• Taper Tap
• Plugg Kran
• Bottnande kran
• Strömkranar
• Spiralformade gängtappar (pistolgängtappar)
• Spiralflänsade gängtappar
• Formtappar (gängtappar för gängformning)
• Gängtappar med avbruten gänga
• Rörkranar
• Gängtappar med rak flöjt
• Maskinvred
• Rullkranar
• Insticksborrhål för pistol
• Acme-kranar
• Multispindliga gängtappar
• Kombinerade borr- och gängtappar

Hur väljer man rätt kran?

Att välja rätt kran innebär att man måste tänka efter:

1. Material: Olika material kräver olika gängtappar (t.ex. formgängtappar för aluminium, skärande gängtappar för stål).
2. Gängstorlek/profil: Anpassa kranen till önskad gängstorlek och profil.
3. Typ av hål: Välj gängtappar med spiralspets för genomgående hål och gängtappar med spiralfläns för blindhål.
4. Maskin/manuell Tappning: Handtappar för manuellt arbete, maskintappar för CNC.
5. Tappningshastighet: Anpassa hastigheten efter materialet; långsammare för hårdare material.
6. Ytbeläggningar/behandlingar: Överväg beläggningar som titannitrid för ökad slitstyrka.

Viktiga verktyg för avtappning

För att lyckas med avlyssning krävs en uppsättning verktyg:

• Krannyckel: För manuell kranrotation.
• Kranar: Själva skärverktygen.
• Gängtappningsmaskin/borrpress: Ger kraft och stabilitet.
• Tap Borr: Skapar ett hål med rätt storlek.
• Tap Guide: Säkerställer rak uppriktning.
• Kranhållare: Säkrar kranen.
• Smörjmedel/skärvätska: Minskar friktionen.
• Center Punch: Markerar hålets mittpunkt.
• Djupmätare: Mäter håldjupet.
• Gängmått: Kontrollerar trådstorlek/lutning.
• Anborrningsfixtur: Håller arbetsstycket säkert på plats.
• Avfasningsverktyg: Förbereder hålets kant.
• Sänka: Skapar en fasad kant.

Viktiga parametrar för gängtappning

Förståelse för tappningsparametrar är avgörande för kvalitet och effektivitet:

• Gängstorlek: Dimensionerna på trådarna.
• Hålstorlek: Det förborrade hålets diameter.
• Tap Design: Kranens geometri.
• Skärhastighet: Kranens rotationshastighet.
• Spindelhastighet: Maskinens hastighet.
• Smörjning: Minskar friktionen och underlättar spånevakuering.

Lämpliga material för gängskärande bearbetning

Att välja rätt material är avgörande för att lyckas med tappningen. Lämpliga material är t.ex:

• Stål: Hållbar och stark, används ofta.
• Rostfritt stål: Korrosionsbeständiga, men svårare att knacka.
• Aluminium: Lätt och enkel att knacka på.
• Mässing: Mycket lättbearbetad, används för precisionskomponenter.
• Koppar: Mjuk och lätt att knacka på, används i elektriska komponenter.
• Plast: Används i lättviktsapplikationer.
• Titan: Stark och lätt, men utmanande att bearbeta.
• Gjutjärn: Vanligt i motordelar, kräver noggrann gängning.

Betydelsen av materialhänsyn vid gängtappning

Materialvalet har en direkt inverkan på verktygets livslängd, gängningens kvalitet och den totala effektiviteten. Mjukare metaller tillåter högre hastigheter, medan hårdare metaller kräver skärvätskor och lägre hastigheter.

Att välja den bästa metallen för kranar

Höghastighetsstål (HSS) är ett vanligt val för gängtappar på grund av dess seghet och värmebeständighet. Koboltstål ger större slitstyrka för hårdare material.

Tappningstillämpningar inom olika branscher

Tappning är viktigt i olika branscher:

• Tillverkning: Skapar gängade hål för fästelement.
• CNC-bearbetning: Framställning av exakta invändiga gängor i kundanpassade detaljer.
• Flyg- och rymdindustrin: Används i komponenter som landningsställ och motordelar.
• Fordon: Nödvändigt för montering av motorblock och transmissionshus.
• Elektronik: Skapar gängade hål i höljen och kontakter.
• Medicintekniska produkter: Används i kirurgiska instrument och apparater.
• Industriell utrustning
• Konsumentvaror
• Energi och förnybar energi
• Robotteknik
• Bygg- och anläggningsverksamhet
• Verktyg och matriser
• Livsmedel och förpackningar
• Läkemedel
• Tung utrustning
• Anpassade projekt/prototyper: Snabb prototyptillverkning innebär ofta att man skapar unika gängade komponenter.
• Konst och design
• Telekommunikation
• Förpackning

Fördelar med gängtappning

• Precision: Mycket exakta gängor.
• Effektivitet: Snabb trådskapande.
• Verktygsliv: Moderna kranar ger längre livslängd.
• Mångsidighet: Arbetar med olika material.
• Automatiseringsvänlig: Lätt att integrera i automatiserade processer.
• Repeterbarhet: Konsekventa resultat.

Nackdelar med avtappning

• Verktygsbrott: Kranar kan gå sönder, särskilt i hårdare material.
• Begränsad flexibilitet: Mindre mångsidig än gängfräsning.
• Borttagning av chip: Dålig spånevakuering kan orsaka problem.
• Materialkänslighet: Hårda metaller kan öka slitaget på kranarna.
• Gängning av blindhål: Utmaningar med evakuering av chip.

Vanliga tappningsmisstag och hur man undviker dem

Tips för optimala knackningsresultat

• Välj rätt kran: Anpassa kranen till materialet och gängstorleken.
• Använd rätt smörjmedel: Minskar friktionen och förlänger verktygens livslängd.
• Behåll korrekt inriktning: Använd en kranguide eller fixtur.
• Övervaka skärhastigheter: Anpassa hastigheten efter materialet.
• Töm chips regelbundet: Förhindrar igensättning och skador.
• Inspektera gängtapparna för slitage: Byt ut slitna kranar.

Säkerhetstips för gängbearbetning

• Använd skyddsutrustning: Skyddsglasögon och handskar är nödvändiga.
• Säker uppspänning av arbetsstycken: Se till att arbetsstycket hålls fast ordentligt.
• Övervaka spindelhastigheter: Kör med rätt hastighet.
• Hantera kranar försiktigt: Kranarna är känsliga.
• Håll arbetsområdet fritt: Undvik snubbelrisker.
• Korrekt evakuering av chip: Rensa chips regelbundet.

Kostnadsberäkning för tappning

Anborrningskostnaderna varierar och ligger normalt mellan $0,10 och $2 per hål. Faktorer som påverkar kostnaden inkluderar:

• Material: Hårdare material ökar kostnaden.
• Gängstorlek: Större eller unika trådar kan kosta mer.
• Håldjup: Blindhål är dyrare att tappa.
• Kvantitet: Högvolymproduktion minskar kostnaden per enhet.
• CNC-bearbetning Krav: Snävare toleranser ökar kostnaden.

Slutsats

Gängtappning är en kritisk process inom tillverkningsindustrin som ger precision, effektivitet och tillförlitlighet. Att förstå de olika metoder, verktyg och parametrar som ingår är avgörande för att uppnå högkvalitativa gängade hål. Oavsett om du arbetar inom flyg- och rymdindustrin, fordonsindustrin eller skapar anpassade prototyper är det viktigt att behärska konsten att gängtappa för att lyckas.

• Gängning skapar invändiga gängor för säker infästning.
• Det finns olika tappningsmetoder, var och en anpassad till specifika behov.
• Korrekt val av verktyg och smörjning är avgörande.
• CNC-gängning ger hög precision och automatisering.
• Säkerhetsåtgärder är nödvändiga för att förhindra olyckor.
• Förståelse för tappningskostnader underlättar projektplaneringen.

Vanliga frågor och svar

Är gängskärning samma sak som gängning?

Tappning är en typ av gängning. Tappning skapar intern trådar, medan trådning omfattar både internt och externt skapande av trådar.

Kan du gänga med en fräsmaskin?

Ja, fräsmaskiner kan utföra gängning med hjälp av lämpliga verktyg och inställningar.

Kan du knacka på en CNC-maskin?

Ja, CNC-maskiner är idealiska för gängning, eftersom de erbjuder automatiserad precision och kontroll.
Vilken är den bästa kranen för härdat stål?
För härdat stål rekommenderas i allmänhet gängtappar i kobolt eller hårdmetall på grund av deras ökade hårdhet och slitstyrka jämfört med gängtappar i standard snabbstål (HSS).
Varför använda skärvätska för gängtappning?
Skärvätskan har flera viktiga funktioner i gängtappningsprocessen: Den smörjer gängtappen och arbetsstycket, minskar friktionen och värmeutvecklingen, vilket bidrar till att förhindra gängbrott och förlänger verktygets livslängd.
Är gängning en maskinbearbetningsprocess?
Ja, det stämmer. Maskinbearbetning är en bred term som omfattar olika processer som tar bort material från ett arbetsstycke för att uppnå en önskad form eller funktion. Tappning faller under denna kategori eftersom det handlar om att avlägsna material för att skapa invändiga gängor i ett förborrat hål.