עיבוד שבבי מפתח: תפעול כרסום וחותכים

מסלולי מפתח בהילוכים
ג'ק שקר מומחה לעיבוד שבבי CNC

מתמחה ב כרסום CNC, מפנה CNC, הדפסת 3D, יציקת אורטאן, ו ייצור פח מתכת שירותים.


מפתח ומפתח משמשים בדרך כלל לחיבורים מכניים. בתהליך של עיבוד חלקים מכניים, חלקי פיר ארוך רבים מתוכננים עם מספר מפתחות. לנתיבי מפתח אלה יש בדרך כלל דרישות מחמירות לגבי מידות, סובלנות וזווית בין המפתח לחור הייחוס למיקום. שיטת הסימון הרגילה אינה מספיקה כדי לענות על צרכים אלו. יתר על כן, חלקי פיר בדרך כלל חסרים קשיחות לא מספקת. ככזה, מכונות כרסום CNC זמינים לעיבוד של רכיבים אלה.

איזה סוג של חותך משמש לכרסום מפתחות במהלך תהליך העיבוד? איך לחתוך מפתח במכונת כרסום? במאמר זה, נספק היכרות עם כרסום מפתחות, נכסה את היסודות של מפתחות ומפתחות, נחקור את החותכים המשמשים בפעולה, ונדון בשיטות לכרסום מפתחות וחלופות לחיתוך ולפריצה של מפתחות.

מה זה Keyway?

המפתח והמפתח ממלאים תפקיד משמעותי כאשר מדובר בגלגל שיניים או ציוד מסתובב דומה שצריך להתקין על מוט או מוט על מנת להעביר כוח סיבובי. המפתח הוא חלק הילוכים מכני המשמש בעיקר לאבטחת החיבור ההיקפי בין הציר לחלקים על הציר לשידור עֲנָק. מפתחות מסוימים יכולים גם להקל על תנועה צירית או קיבוע צירי של החלקים על הפיר. מפתחות הם חריצים בצורות שונות הנחתכים לאורך ציר המשטח הגלילי של הפירים. חריצים אלו משמשים כמיקום להתאמת המפתחות ומספקים שיטה אמינה למיקום והנעת איברים על הפירים. נתיב מפתח מעובד גם באיבר המותקן כדי לקבל את המפתח.

בחירת סוג המפתח ומפתח המפתח המתאים תלוי בדרישות הספציפיות של המשימה. מפתח העץ, מפתח המכונה עם קצוות מרובעים ומפתח המכונה בקצה העגול הם סוגי המפתחות הנפוצים ביותר.

מפתחות קצה מרובעים

מה זה כרסום Keyway?

כרסום מפתחות מתייחס לעיבוד של יצירת מפתחות באמצעות מכונת כרסום. חותך כרסום מפתחות הוא סוג של כלי כרסום CNC המשמש בעיקר לכרסום מפתחות ושקעים סגורים.

כדי לנטרל את ההשפעה של כוח חיתוך רדיאלי, חותך כרסום המפתח מעוצב עם שני קצוות חיתוך סימטריים. במהלך תהליך הכרסום, כוחות החיתוך בקצוות אלו יוצרים צמד כוחות המבטל את הכוחות הרדיאליים. חותך כרסום המפתח כולל קצוות חיתוך הן בחלק הגלילי והן בפנים הקצה. קצה החיתוך על פני הקצה עובר דרך מרכז הכלי, ומאפשר כרסום צירי. יש לו גם יכולות קידוח צולל ויכול לכרסם ישירות שקעים סגורים.

כיצד לבחור את חותך כרסום המפתח המתאים?

ניתן לסווג את המפתח לשלושה סוגים: פתוח, חצי פתוח וסגור. בדרך כלל, פתח מפתח פתוח נכרת באמצעות חותך כרסום דיסק, בעוד שפתח סגור מעובד לרוב באמצעות חותך כרסום קצה או חותך כרסום מפתח ספציפי. כאשר משתמשים בטחון קצה, יש לקדוח חור בקוטר זהה לזה של חותך הכרסום בקצה אחד של תחתית החריץ, ועומקו צריך להתאים לעומק החריץ.

לבחירת כלי חיתוך כרסום יש משמעות רבה לקביעת הדיוק, חספוס פני השטח, והפרודוקטיביות של נתיב המפתח במהלך תהליך הכרסום. להלן כמה כלי כרסום מומלצים עבור סוגים שונים של פתחי מפתח:

1. מפתחות פיר למפתחות woodruff - חותכי חריץ מפתחות Woodruff

כרסום א חריץ מפתחות עץ זהו תהליך פשוט, שכן הוא כולל שימוש בחותך התואם לקוטר ולעובי המפתח. מקם את חותך הכרסום מעל המיקום הרצוי עבור פתח המפתח, ולאחר מכן הזז את חומר העבודה למעלה אל החותך עד להשגת העומק הרצוי של מושב המפתח. ניתן לאבטח את חומר העבודה ב-a מֶלחָצַיִם, צ'אק, בין מרכזים, או מהודק לשולחן מכונת הכרסום. גודלו של החותך קובע אם הוא מוחזק בסוכת או בקולט קפיצי או צ'אק מקדחה, המותקן ב נול של מכונת הכרסום.

חותך כרסום חריץ מפתח של Woodruff
קרדיט תמונה: redlinetools.com

2. פתחי מפתח מרובע - חותך כרסום רגיל או חותך כרסום צדדי

ודא שחומר העבודה מותקן היטב ושהחותך מרוכז. הרם את חומר העבודה עד ששיני חותך הכרסום יגיעו אליו. נעל את החוגה המדורגת על ההזנה האנכית והזז את חומר העבודה לאורך כדי לאפשר לחותך לפנות אותו. השתמש בהזנת היד האנכית לִדפּוֹק להגביה את חומר העבודה עד שהחותך ישיג את עומק החיתוך הרצוי. לאחר ביצוע התאמה זו, נעלו את בקרת ההתאמה האנכית והמשיכו לבצע את החיתוך על ידי הזנת השולחן לאורך.

חותך כרסום קצה מרובע
קרדיט תמונה: redlinetools.com

3. מסלולי מפתח עגולים - חותכי כרסום קצה

כדי לטחון מפתחות מעוגלים, השתמש ב- חותך כרסום קצה עם הקוטר המתאים. בדומה לפתחי מפתח במכונה עם קצוות מרובעים, ודא שחומר העבודה מותקן כהלכה והחותך מרוכז ביחס לפיר. מקמו את הפיר או החותך בצורה שתאפשר לקצה החותך לקרוע פיסת נייר דקה המוחזקת בין חומר העבודה לחותך. נעל את חוגת ההזנה המדורגת בנקודה זו והשתמש בה כנקודת עזר להגדרת עומק החותך. סמן בבירור את קצוות המפתח והזז את חומר העבודה קדימה ואחורה, תוך ביצוע מעברים מרובים כדי למזער שגיאות שנגרמו מהקפיץ של החותך.

חותך כרסום פסים עגולים

דרכים להדק ולכייל את חומר העבודה

כאשר עובדים עם מכונת כרסום מפתח מפתח, חלק העבודה מאובטח באמצעות א מִתקָן, וחותך כרסום המפתח משמש להסרה הדרגתית של חומר שכבה אחר שכבה. חשוב להבטיח את היציבות והאמינות של חומר העבודה במהלך ההידוק. בנוסף, חשוב לשמור על המיקום המרכזי של החלקים המהודקים, ולהבטיח שקו האמצע של ציר המפתח מיושר עם קו הציר. ישנן מספר שיטות נפוצות להידוק חלקי עבודה במהלך פעולות כרסום מפתח מפתח.

1. השתמש בסגמנט מקביל לסת

לכרסום מפתחות על פירים קטנים ובינוניים-קצרים, באמצעות א סגן מכונה להתקנה מתאימה. עם זאת, חשוב לציין כי בשינויים בקוטר של חומר העבודה, מרכז החלק בתוך לסתות הסגנים עשוי גם להזיז. זה יכול להשפיע על הסימטריה והממדים של מפתח המפתח. למרות זאת, שימוש בסגן מכונה הוא שיטה יציבה, מתאימה ופשוטה לייצור חלק אחד. זה יכול לשמש גם לייצור המוני אם המעגל החיצוני של הפיר כבר הסתיים.

סגן לסת מקביל

2. השתמשו במסגרת בצורת V

לכרסום מפתחות על פירים ארוכים ועבים, מתאימה שיטת הידוק המסגרת בצורת V. מסגרת ה-V מספקת קשיחות הידוק מעולה, מה שהופך אותה למתאים ליישום זה. הוא מציע את היתרון של תפעול נוח ויישור קל של חותך הכרסום. עם זאת, חשוב לציין שמרכז חומר העבודה ממוקם רק לאורך החצייה של הברזל בצורת V, וזה יכול להשתנות עם קוטר הפיר. לכן, חיוני ליישר את מרכז חותך הכרסום עם החצייה של הברזל בצורת V כדי להבטיח את הסימטריה של פתח המפתח.

מסגרת בצורת v

3. השתמש בחריץ T

לעיבוד פירים ארוכים בקטרים הנעים בין 20 מ"מ ל-60 מ"מ, שיטה יעילה היא להניח את הפיר על חריץ ה-T של שולחן העבודה של מכונת הכרסום ולהדק אותו ישירות עם פלטה. גישה זו עובדת היטב עבור טווח גדלים זה. עם זאת, זה לא מתאים פירים מדורגים ופירים בקוטר גדול.

4. השתמש בראש אינדקס

בעת התקנת מפתח סימטרי וחומר עבודה מרובה חריצים, מקובל להשתמש בראש מחלק או מתקן עם התקן אינדקס כדי להבטיח חלוקה מדויקת של מיקומי מפתח המפתח על הפיר. כדי להשיג זאת, בדרך כלל מהדקים את חומר העבודה באמצעות א צ'אק בעל שלוש לסתות מרוכז בעצמו והמרכז האחורי של הראש המפריד. זה חיוני שציר חומר העבודה יישר קו עם קו הציר בין הצ'אק המרכז את שלוש הלסתות למרכז. חשוב לציין, המיקום של ציר היצירה נשאר עקבי ללא קשר לשינויים בקוטר. כתוצאה מכך, הסימטריה של מפתח המפתח על הפיר לא תושפע משונות בקוטר היצירה.

כיצד ליישר חותכי כרסום?

כפי שהוזכר קודם, ישנן מספר דרכים למקם את הפיר בעת כרסום מפתחות. זה יכול להיות נתמך במלחצים או צ'אק, מותקן בין מרכזים, או הידוק לשולחן מכונת הכרסום. ההיבט המכריע הוא להבטיח שהחותך מיושר במרכז עם ציר חומר העבודה. כדי להשיג יישור זה, ניתן להשתמש באחת מהשיטות הבאות:

כדי ליישר כראוי את חותך כרסום חריץ המפתחות, מקם את הציר כך שצד החותך ישיק להיקף הציר. ניתן להשיג זאת על ידי הזזת הציר לרוחב עד שחומר העבודה נוגע בשיני הצד של החותך. לאחר יצירת קשר זה, נעל את החוגה המדורגת על ההזנה הצולבת והורד את שולחן מכונת הכרסום. כדי לסיים את היישור, השתמש בחוגה מדורגת ההזנה הצולבת כמדריך והזז את הציר לרוחב למרחק שווה ערך לרדיוס של הציר בתוספת מחצית מרוחב החותך.

בעת יישור כרסני קצה למרכז, התחל על ידי הבאת חומר העבודה למגע עם היקפית של החותך. לאחר מכן, בצע את אותו הליך כפי שתואר בפסקה הקודמת.

כרסום של מפתחות

כרסום שכבות

כרסום שכבות כרוך בחיתוך פתח המפתח בשכבות, כאשר לכל פעולה יש עומק של 0.5-1 מ"מ בלבד. תהליך הכרסום ממשיך על ידי הזזת החותך קדימה ואחורה עם מכשיר גדול יותר קצב הזנה עד להשגת העומק הרצוי.

יתרון אחד של שיטה זו הוא שאם חותך הכרסום נעשה עמום, ניתן לחדד אותו בקלות על ידי שחיקה של קצה הקצה מבלי להשפיע על קוטר החותך. עם זאת, כאשר מבצעים טכניקה זו במכונת כרסום רגילה, גמישות הפעולה מוגבלת, ויעילות הייצור נמוכה יותר בהשוואה לשיטות חיתוך קונבנציונליות.

הרחב כרסום

כדי להבטיח כרסום נכון של פתח המפתח, התחל בטחינת חותך הכרסום שנבחר. הקטנת הקוטר החיצוני שלו ב-0.3-0.5 מ"מ תוך שמירה על גליליות טובה. בעת כרסום, השאר תוספת של 0.5 מ"מ בשני קצוות המפתח. הזז את החותך קדימה ואחורה במהלך תהליך הטחינה.

לאחר מכן, מדוד את רוחב החריץ כדי לקבוע את קצבת הרוחב הדרושה. המשך באמצעות חותך כרסום המתאים לגודל המפתח כדי לכרסם את שני צידי המפתח לגודל הרצוי. בו-זמנית, ודא שפתח המפתח כרסום לאורך הנדרש.

לאורך תהליך הכרסום, חיוני לשמור על העגלגלות של הקשת המעגלית בשני קצוות המפתח. עם זאת, חשוב לציין ששיטת כרסום זו עלולה לגרום לשיפוע בצד החריץ.

אפשרויות אחרות לחיתוך ופיזור מפתח

ניתן למצוא נתיבים תדיר ברכיבים שונים כגון הילוכים, אימפלרים, צימודים, שרוולי משאבה, פירי פתח וחלקים אחרים הדורשים פתחים פנימיים או חריצים לחיבורים. בעוד שמכונות כרסום משמשות בדרך כלל לחיתוך מפתחות, קיימות גם שיטות חלופיות זמינות, כגון EDM, מכונות עיצוב או מכונות ישיבה למפתחות.

1. השבת מפתחות (עבור מפתחות גדולים ומיוחדים)

חיתוך מפתח באמצעות א מכונת keyseater, המכונה גם מכונת חריץ פנימית של מפתח מפתחות, כוללת הסרה של חומר באמצעות סדרה של משיכות חיתוך שיניים. בחלק ממושבי מפתח, נעשה שימוש בחותך שן בודדת, בעוד שאחרים משתמשים בחותך מרובות שיניים כדי להשיג גבוה מהירויות חיתוך דומה לפשיטה.

מושב המפתח פועל על ידי התקדמות הדרגתית של החותך כלפי חוץ עם כל חיתוך עוקב. תנועה מצטברת זו מאפשרת הסרה של כמות קטנה של חומר בכל מהלך. התהליך נמשך עד שהחתך מגיע לעומק הנדרש שצוין בשרטוט הדפסת רכזת הצימוד.

הנחת מפתחות מציעה יתרונות בולטים, במיוחד כאשר עוסקים בנתיבי מפתח גדולים או מיוחדים. חותכי שיניים בגודל מותאם אישית ניתן להשיג ולשנות בקלות כדי לעמוד במפרטים ייחודיים בחדר כלים באתר. עם זאת, חשוב לקחת בחשבון כי השבתת מפתח עשויה לדרוש זמן מחזור ארוך יותר בהשוואה לפריצה מסורתית, בהתאם לסוג המכונה כלי חיתוך בשימוש.

2. פריצת מפתח (עבור מהירות)

חיתוך מפתח עם מכונת חיתוך פועל על פי עיקרון דומה להשבת מפתח. עם זאת, מכונות פרוץ בדרך כלל כוללות חותכים עם שיניים מרובות. ככל שהחותך במכונת הפריצה נדחף דרך רכזת, הוא מסיר בהדרגה יותר חומר עם כל שן ככל שהיא מתקדמת. הנוכחות של שיניים מרובות מאפשרת הסרה מהירה יותר של החומר. בדרך כלל, פריצת מפתח יכולה להשיג את התוצאה הרצויה ב-1-3 פעימות.

בדומה לכלי חיתוך אחרים, יש להשחיז את שיני החיתוך של הברך כשהן נעשות עמומות. בנוסף, ניתן ליישר את מכונות הפריצה אופקית או אנכית כדי לדחוף או למשוך את הפתח דרך החלק.

חיסרון אחד של הפריצה הוא העלות הראשונית של הפריצות, שיכולה להיות די גבוהה ולעיתים להגיע לעשרות אלפי דולרים. תחזוקה שוטפת נחוצה גם עבור אבנים. שיקול נוסף הוא גורם הזמן. אם לא זמינה זמינה מוצר מותאם אישית, ייצור אחד יכול להימשך מספר שבועות עד חודשים.

3. חוט EDM (עבור ריצות קטנות, מיוחדות)

חיתוך מפתח עם תיל EDM (עיבוד פריקה חשמלית) משמש בדרך כלל לחיתוך מדויק או כאשר נדרשות אפשרויות חיתוך ספציפיות, במיוחד עבור ריצות בכמות קטנה. כלי ותמות בונים משתמשים בחוט EDM כדי להסיר חומר בשיטה שניתן לתאר כ"אידוי" או "הלם". בטכניקה זו, חוט נחושת מתפתל ממוקם קרוב למטרה כדי לחתוך אותו באמצעות ניצוצות חשמליים, ללא מגע ישיר עם הרכיב.

אם המהירות היא גורם מכריע, ייתכן ש-EDM תיל לא יהיה הבחירה המתאימה ביותר לחיתוך מפתח מפתח. מכונת EDM תיל סטנדרטית פועלת בדרך כלל בקצב של 12 אינץ' רבוע לשעה. לדוגמה, אם החלק בעובי של 6 אינץ', מכונת ה-EDM תחתוך בעומק של 2 אינץ' לשעה. עם זאת, היבט אחד יתרון של wire EDM הוא שמכונות אלו יכולות לפעול ללא צורך במפעיל פעיל. כתוצאה מכך, wire EDM מתאים במיוחד ליישומים מסוימים כגון חלקי אב טיפוס, הזמנות דחיפות ובקשות חד פעמיות.

4. עיצוב (עבור מפתחות עיוורים)

עיצוב היא אופציה מעשית לחיתוך מפתחות עיוורים, המתייחסת למפתחות שאינם נמשכים לכל אורך החלק. בניגוד ל-broaching and wire EDM, שאינם מתאימים היטב מפתחות עיוורים, עיצוב יכול להתמודד ביעילות עם סוג זה של דרישת חיתוך.

בדומה לחלק ממושבי מפתח, עיצוב כרוך בשימוש בכלי חיתוך בעל שן אחת. עם זאת, שלא כמו מושבים מפתחים, מעצבים אינם מנחים את הכלי למטה דרך החתך על עמוד קבוע. כתוצאה מכך, חיתוכים של מעצבים עשויים שלא להשיג את אותה רמת דיוק כמו חיתוכים של מושבים מפתח כתוצאה מהסטה לא מונחית. זה מדגיש את החשיבות של ביצוע בדיקות סובלנות נאותות כדי להבטיח דיוק.

כדי לחתוך פתחי מפתח עיוורים באמצעות מעצב, המשתמשים חייבים לחתוך מראש "תבליט" בקצה המפתח שיש לחתוך. הקלה זו מאפשרת לשברי המתכת להישבר ולהתנקות ביעילות. ניתן ליצור את ההקלה על ידי חיתוך חריץ פנימי בקוטר הפנימי עבור רכזות או על ידי קידוח מוקדם של חור, בהתאם לדרישות הספציפיות של מפתח המפתח.

סיכום

ישנם סוגים שונים של פתחי מפתח, וחיוני לנתח את סוגי פתחי המפתח הספציפיים על מנת לקבוע את חותך הכרסום ושיטת העיבוד המתאימים. על ידי שימוש בגישה גמישה, אתה יכול לשפר את יעילות העיבוד והייצור.

אם אתה מוכן להתחיל בחיתוך מפתחות או מחפש דרכים להפחית את זמן המחזור ועלויות הייצור בתהליך חיתוך המפתח הנוכחי שלך, Runsom דיוק כאן כדי לסייע לך. התמחנו ב שירותי עיבוד שבבי CNC עם ניסיון של למעלה מעשור וטכנולוגיות מתקדמות. בין אם הפרויקט שלך דורש חלקים מותאמים אישית עם מספר מפתחות או עיצובים מורכבים, אנו מוכנים להציע לך פתרון מקיף המתאים ליישום שלך. קבל הצעת מחיר מיידית להתחיל את הפרויקט שלך היום!


מאמרים נוספים שאתה עשוי להתעניין בהם: