Wraz z rosnącą popularnością obrabiarek CNC, technologia frezowania gwintów jest coraz częściej wykorzystywana w przemyśle maszynowym. Frezowanie gwintów to trójosiowe połączenie obrabiarki CNC, które wykorzystuje frez do gwintów do frezowania z interpolacją spiralną w celu formowania gwintów. Frez wykonuje ruch kołowy w płaszczyźnie poziomej i liniowo przesuwa skok gwintu w płaszczyźnie pionowej. Frezowanie gwintów ma wiele zalet, takich jak wysoka wydajność obróbki, wysoka jakość gwintu, wszechstronność narzędzi i bezpieczeństwo obróbki. Obecnie w użyciu jest wiele rodzajów frezów do gwintów. Niniejszy artykuł ma na celu analizę i przedstawienie kilku popularnych frezów do gwintów z perspektywy ich przeznaczenia, konstrukcji narzędzia i technologii obróbki.
1. Zwykły frez do gwintów z zaciskiem maszynowym
Frez do gwintów z zaciskiem jest najczęściej używanym i niedrogim narzędziem do frezowania gwintów. Jego konstrukcja jest podobna do konstrukcji zwykłego frezu z zaciskiem. Składa się z uchwytu narzędziowego wielokrotnego użytku i ostrza, które można łatwo wymienić. Jeśli musisz obrabiać gwinty stożkowe, możesz również użyć specjalnych uchwytów narzędziowych i ostrzy do gwintów stożkowych. To ostrze ma wiele zębów do gwintowania. Narzędzie może obrabiać wiele zębów gwintu jednocześnie wzdłuż linii spiralnej. Na przykład, użyj jednego Frez z 5 zębami do gwintowania o średnicy 2 mm może obrabiać 5 zębów gwintu o głębokości gwintu 10 mm wzdłuż linii śrubowej. Aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność obróbki, można użyć wieloostrzowego frezu do gwintów z zaciskiem. Zwiększając liczbę krawędzi skrawających, można znacznie zwiększyć prędkość posuwu, ale błędy pozycjonowania promieniowego i osiowego między każdym ostrzem rozmieszczonym na obwodzie wpłyną na dokładność obróbki gwintu. Jeśli nie jesteś zadowolony z dokładności gwintu frezu wieloostrzowego z zaciskiem maszynowym, możesz spróbować zainstalować tylko jedno ostrze do obróbki. Wybierając frez do gwintów z zaciskiem maszynowym, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak średnica i głębokość obrabianego gwintu oraz materiał przedmiotu obrabianego, spróbuj wybrać trzpień o większej średnicy (w celu zwiększenia sztywności narzędzia) i odpowiedni materiał ostrza. Głębokość obróbki gwintu frezem z zaciskiem jest określona przez efektywną głębokość skrawania uchwytu narzędzia. Ponieważ długość ostrza jest mniejsza niż efektywna głębokość skrawania narzędzia, gdy głębokość obrabianego gwintu jest większa niż długość ostrza, należy go obrabiać warstwowo.
2 Zwykły, integralny frez do gwintów
Frezy do gwintów integralnych są przeważnie wykonane z węglika spiekanego, a niektóre są również powlekane. Frez do gwintów integralnych ma zwartą konstrukcję i jest bardziej odpowiedni do obróbki gwintów o średniej i małej średnicy; dostępne są również frezy do gwintów integralnych do obróbki gwintów stożkowych. Tego rodzaju narzędzia charakteryzują się dobrą sztywnością, zwłaszcza frezy do gwintów integralnych z rowkiem spiralnym, co pozwala skutecznie zmniejszyć obciążenie skrawania i poprawić wydajność obróbki materiałów o wysokiej twardości. Krawędź skrawająca frezu do gwintów integralnych jest pokryta zębami do obróbki gwintów, dzięki czemu cała obróbka gwintu wzdłuż linii spiralnej może być wykonana w ciągu jednego tygodnia. Nie ma potrzeby obróbki warstwowej, jak w przypadku narzędzi zaciskowych, co zwiększa wydajność obróbki, ale jest ona stosunkowo droga.
3 Zintegrowany frez do gwintów z funkcją fazowania
Struktura integralnego frezu do gwintów z funkcją fazowania jest podobna do struktury zwykłego integralnego frezu do gwintów, ale posiada specjalną krawędź fazującą na końcu (nadcięciu) krawędzi skrawającej, która może obrabiać fazę końcową gwintu podczas obróbki gwintu. Istnieją trzy metody fazowania. Gdy średnica narzędzia jest wystarczająco duża, krawędź fazująca może być użyta bezpośrednio do wykonania fazy. Ta metoda jest ograniczona do fazowania otworu gwintowanego wewnętrznego. Gdy średnica narzędzia jest mała, krawędź fazująca może być użyta do obróbki fazy poprzez ruch kołowy. Jednak podczas stosowania fazowania u podstawy krawędzi skrawającej do fazowania, należy zwrócić uwagę na luz między częścią skrawającą narzędzia a gwintem, aby uniknąć kolizji. Jeśli głębokość obrabianego gwintu jest mniejsza niż efektywna długość skrawania narzędzia, narzędzie nie będzie w stanie zrealizować funkcji fazowania. Dlatego przy wyborze narzędzia należy upewnić się, że efektywna długość skrawania i głębokość gwintu są do siebie dopasowane.
4 Wiertło i frez do gwintów
Frez do gwintów wykonany jest z węglika spiekanego i stanowi wysokowydajne narzędzie do obróbki gwintów wewnętrznych o małej i średniej średnicy. Frez do gwintów umożliwia jednoczesne wiercenie otworów gwintowanych, fazowanie otworów i obróbkę gwintów wewnętrznych, co zmniejsza liczbę używanych narzędzi. Wadą tego narzędzia jest jednak jego niewielka wszechstronność i stosunkowo wysoka cena. Narzędzie składa się z trzech części: części wiercącej głowicy, części frezującej gwint w środku oraz krawędzi fazującej u nasady krawędzi skrawającej. Średnica wierconego elementu to średnica dolna gwintu, który narzędzie może obrabiać. Ograniczony średnicą wierconego elementu, frez do gwintów może obrabiać tylko gwinty wewnętrzne o określonej specyfikacji. Wybierając frez do gwintów, należy wziąć pod uwagę nie tylko specyfikację obrabianego otworu gwintowanego, ale także dopasowanie efektywnej długości narzędzia do głębokości obrabianego otworu, w przeciwnym razie funkcja fazowania nie będzie możliwa.
Frez ślimakowy 5-gwintowy
Frez ślimakowy i frez do gwintów to również narzędzie z węglika spiekanego do wydajnej obróbki gwintów wewnętrznych, a także może obrabiać otwory dolne i gwinty jednocześnie. Koniec narzędzia ma krawędź skrawającą, taką jak frez trzpieniowy. Ponieważ kąt pochylenia linii śrubowej gwintu nie jest duży, gdy narzędzie wykonuje ruch spiralny w celu obróbki gwintu, końcowa krawędź skrawająca najpierw skrawa materiał obrabianego przedmiotu, aby utworzyć otwór dolny, a następnie gwint jest obrabiany od tyłu narzędzia. Niektóre frezy ślimakowe do gwintów mają również krawędź fazującą, która może jednocześnie obrabiać fazę otworu. Narzędzie charakteryzuje się wysoką wydajnością obróbki i jest bardziej wszechstronne niż wiertła i frezy do gwintów. Zakres otworu gwintu wewnętrznego, który narzędzie może obrabiać, wynosi D～2D (D to średnica korpusu frezu).
6. Frez do głębokich gwintów
Frez do głębokich gwintów to frez jednoostrzowy. Standardowy frez do gwintów posiada wiele zębów do obróbki gwintów na krawędzi skrawającej. Powierzchnia styku narzędzia z przedmiotem obrabianym jest duża, siła skrawania jest również duża, a średnica narzędzia musi być mniejsza niż otwór gwintu podczas obróbki gwintów wewnętrznych. Ze względu na ograniczoną średnicę korpusu frezu, co wpływa na sztywność frezu, a także jednostronne dociskanie frezu podczas frezowania gwintów, łatwo jest zrezygnować z narzędzia podczas frezowania głębokich gwintów, co wpływa na dokładność obróbki gwintów. Dlatego efektywna głębokość skrawania standardowych frezów do gwintów wynosi około 2-krotność średnicy korpusu noża. Zastosowanie frezów jednoostrzowych do głębokich gwintów pozwala lepiej przezwyciężyć powyższe niedogodności. Wraz ze zmniejszeniem siły skrawania, głębokość obróbki gwintu może znacznie wzrosnąć, a efektywna głębokość skrawania narzędzia może osiągnąć 3-4-krotność średnicy korpusu narzędzia.
7 System narzędzi do frezowania gwintów
Wszechstronność i wydajność stanowią istotną sprzeczność w przypadku frezów do gwintów. Niektóre narzędzia o złożonych funkcjach (takie jak wiertła i frezy do gwintów) charakteryzują się wysoką wydajnością obróbki, ale niską wszechstronnością, a narzędzia o dużej wszechstronności często nie są wydajne. Aby rozwiązać ten problem, wielu producentów narzędzi opracowało modułowe systemy narzędzi do frezowania gwintów. System narzędziowy składa się zazwyczaj z uchwytu narzędzia, krawędzi fazującej z pogłębiaczem oraz frezu do gwintów ogólnego przeznaczenia. Różne typy krawędzi fazujących z pogłębiaczem i frezów do gwintów można dobrać w zależności od wymagań obróbki. Ten system narzędziowy charakteryzuje się dużą wszechstronnością i wysoką wydajnością obróbki, ale jego koszt jest stosunkowo wysoki.
Funkcje i charakterystyka kilku powszechnie używanych narzędzi do frezowania gwintów zostały pokrótce przedstawione powyżej. Chłodzenie jest również bardzo ważne podczas frezowania gwintów. Zaleca się stosowanie obrabiarek i narzędzi z chłodzeniem wewnętrznym. Ponieważ gdy narzędzie obraca się z dużą prędkością, zewnętrzne chłodziwo nie dostaje się łatwo pod wpływem siły odśrodkowej. Oprócz metody chłodzenia wewnętrznego, która zapewnia dobre chłodzenie narzędzia, ważniejsze jest, aby chłodziwo pod wysokim ciśnieniem wspomagało usuwanie wiórów podczas obróbki gwintów nieprzelotowych. W szczególności wyższe ciśnienie chłodzenia wewnętrznego jest wymagane podczas obróbki otworów gwintowanych o małej średnicy. Należy zapewnić płynne odprowadzanie wiórów. Ponadto, wybierając narzędzie do frezowania gwintów, należy kompleksowo uwzględnić specyficzne wymagania obróbki, takie jak partia produkcyjna, liczba otworów na śruby, materiał obrabianego przedmiotu, dokładność gwintu, specyfikacje wymiarowe i wiele innych czynników, a narzędzie powinno być dobrane w sposób rozsądny.
Czas publikacji: 30 listopada 2021 r.
