Hoe kiest u een tap voor CNC-binnendraad?

Een tap is een veelgebruikt gereedschap voor het maken van binnenschroefdraad. De basisvorm ervan is een gereedschap met buitenschroefdraad en axiale groeven.

Het schroefdraadgedeelte bestaat uit een afgeschuind snijgedeelte en een vormgevend gedeelte. De afschuining heeft een conische hoek, zodat het materiaal geleidelijk wordt verwijderd. Het vormgevende gedeelte is voorzien van volledige schroefdraadtanden en zorgt voor de afwerking, het op maat brengen en de geleiding. De schacht wordt via een houder en een standaard conische schacht op de conus van de machinespindel bevestigd.

Tappen is een proces waarbij een schroefdraadvorm wordt gesneden. De kwaliteit van de binnenschroefdraad wordt beïnvloed door de schroefdraadvorm van de tap, de spoed, de geometrie van de spiraalgroeven, het type afschuining, het materiaal van de tap, het materiaal van het werkstuk en de taphouder.

Soorten aanloopfasen van tappen

Afhankelijk van de afschuininglengte kunnen tappen worden ingedeeld in bodemtappen, plugtappen en conische tappen. De afschuininglengte is van invloed op de geprogrammeerde diepte die nodig is bij CNC-bewerkingen.

De afschuiningslengte wordt doorgaans uitgedrukt in het aantal schroefdraden. Een conische tap heeft normaal gesproken 8 tot 10 afgeschuinde schroefdraden, een plugtap 3 tot 5 en een bodemtap 1 tot 1,5. Typische afschuiningshoeken zijn 4° tot 5° voor een conische tap, 8° tot 13° voor een plugtap en 25° tot 35° voor een bodemtap.

Voor blinde gaten is doorgaans een bodemtap nodig. Voor doorgaande gaten wordt meestal een plugtap gebruikt en slechts zelden een conische tap. Over het algemeen geldt: hoe langer de afschuining, hoe meer extra boordiepte er benodigd is onder de volledige schroefdraad.

Vaste en zwevende tappen

Tappen kunnen ook worden ingedeeld op basis van de bevestiging van de houder in starre tappen of zwevende trek-druk-tappen.

Een zwevende taphouder zorgt ervoor dat de tap zich gedraagt zoals bij handmatig tappen. Hij maakt een beperkte axiale samendrukking en uitrekking mogelijk, en dankzij het instelbare koppel kan de tapspanning worden aangepast.

Voor een starre tap is een CNC-besturing met gesynchroniseerde werking vereist. Tijdens het tappen moeten de schroefdraadsteek en het toerental van de spil gesynchroniseerd blijven:

Voedingssnelheid = schroefspoed × spiltoerental

Tenzij de CNC gesynchroniseerd star tappen ondersteunt, moet een zwevende tap worden gekozen, hoewel houders voor zwevende tappen duurder zijn.

Bij het tappen met een zwevende houder kan het resultaat worden verbeterd door de geprogrammeerde voedingssnelheid met ongeveer 5% te verlagen. Als de ingestelde Z-as-voeding iets lager is dan de axiale snelheid die door de spiraalvormige schroefdraad wordt opgelegd, trekt de spiraal de tap naar beneden nadat de eerste paar tanden in het gat zijn gekomen. Dit helpt de zwevende tap te beschermen, omdat de meeste tap houders vrijer uitrekken dan dat ze samendrukken.

Gangtappen

Bij CNC-machines wordt soms gebruikgemaakt van een meervoudige tap waarvan het werkende gedeelte overeenkomt met twee of drie in serie geplaatste tappen. De afzonderlijke delen voeren achtereenvolgens de voorbewerking en de nabewerking uit. Deze constructie is geschikt voor materialen met een hoge sterkte of hardheid en voor grote schroefdraden die een hoge nauwkeurigheid vereisen.