Фрезерование

Все фотографии предоставлены компанией Walter USA

В статье рассмотрено резьбофрезерование как привлекательная альтернатива нарезанию резьбы метчиками, а также приведены преимущества орбитального фрезерования резьбы.

Существует множество способов нарезания резьбы, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Однако повышение сложности производимых деталей и затрат на обработку все более явно говорят в пользу орбитального фрезерования резьбы.

Сверло-резьбофреза с зенковкой экономит место в инструментальном магазине и время обработки

Использование дорогостоящих и труднообрабатываемых материалов, таких как высоколегированные нержавеющие стали, сплавы на основе никеля и титановые сплавы, долгое время было характерно для высокотехнологичной промышленности. Теперь все чаще эти материалы применяются и в обычном производстве.

В сложных деталях часто используются разные виды резьбы. Механическая обработка таких деталей обычно представляет собой последний этап длительного и затратного технологического процесса. Поломка метчика внутри дорогостоящей детали в процессе нарезания резьбы требует большого количества времени на его извлечение при помощи электроэрозионного станка. В худшем случае эта операция может оказаться неудачной, и предприятие понесет большие убытки.

Отсутствие спиральной стружки

Таким образом, более предпочтительной является технология фрезерования резьбы, которая обеспечивает максимальную надежность. Резьбофрезы отлично справляются с поставленными задачами. В отличие от метчика, одна фреза может использоваться для резьбы разного диаметра, при условии, что вся резьба имеет одинаковый шаг.

Фреза имеет меньший диаметр, чем отверстие. В случае поломки она не оказывается зажатой и легко извлекается. Кроме того, при фрезеровании резьбы нет проблем со стружкоотводом, поскольку закручивание стружки исключено. Получаемая в результате мелкая стружка прекрасно поддается удалению.

Фрезерование резьбы может выполняться на любом трехкоординатном фрезерном станке с возможностью винтовой интерполяции и высокой точности шага резьбы. Такие станки имеются на большинстве предприятий.

Программирование процесса резьбофрезерования не представляет сложности – требуемый машинный код часто может быть выбран одним нажатием кнопки. Если такой возможности нет, то производители инструмента, выполняющие полный цикл обслуживания, могут предоставить программы фрезерования резьбы для всех средств управления. Данные онлайновые или автономные программы включают параметры фрез и режимы фрезерования для всех стандартных инструментов, в том числе данные о режущих кромках, покрытиях и основах.

Фрезерование мелкой резьбы

Тема надежности процесса приобретает особую важность для мелкой резьбы, поскольку под воздействием нагрузок, превышающих конструктивные ограничения инструмента, тонкие и хрупкие метчики ломаются гораздо чаще. При этом фрезерование резьбы в диапазоне от М1.6 до М12 имеет положительные результаты. Это объясняется наличием обширного спектра станков, позволяющих реализовать данную технологию, и большого количества производителей инструментов в данном сегменте. Некоторые производители фрез предлагают варианты для твердых материалов (от M2 до M6). Например, в ассортименте компании Walter представлены резьбофрезы общего назначения для трех видов шага резьбы, и твердосплавные резьбофрезы – для двух.

Фрезерование резьбы с небольшой радиальной глубиной резания и двумя или тремя видами шагов снижают действие бокового усилия. Благодаря этому резьба становится более точной и, что самое главное, цилиндрической. Так, Walter производит фрезы для обработки резьбы глубиной 2 x d и 3 x d. Доступны также варианты для резьбы от M5 до M12, оснащенные внутренним охлаждением в целях продления срока службы.

Комбинированный инструмент

Наряду с повышением надежности процесса, одним из ключевых преимуществ технологии фрезерования резьбы является возможность выполнения двух или даже трех операций одной фрезой. Это экономит время, поскольку использование фрезы или сверла с зенковкой позволяет оператору реже выполнять смену инструмента. А так как резьба обычно выполняется со скошенной кромкой для предотвращения образования заусенцев и облегчения сборки деталей, то без использования комбинированной фрезы потребовались бы дополнительные инструменты.Фрезерование

Фрезерование резьбы при помощи сверла с зенковкой

Объединение процессов сверления, зенкования и фрезерования резьбы в одну рабочую операцию ставит высокие требования к режущему инструменту. Следовательно, такой комбинированный  инструмент пригоден не для всех материалов. Сверла-резьбофрезы с зенковкой подходят для обработки серого чугуна, ковкого чугуна и алюминиевых сплавов. Поскольку такие материалы используются при изготовлении сложных и дорогостоящих деталей, комбинированный режущий инструмент полностью оправдывает вложенные средства.

ФрезерованиеС помощью комбинированной резьбофрезы пользователь может сократить время обработки на 50 процентов по сравнению с использованием трех отдельных инструментов. Такая экономия возможна благодаря сокращению количества используемого инструмента и операций по его смене, а, следовательно, и времени простоя оборудования. Помимо этого существуют и технологические преимущества. Так как нарезание резьбы выполняется одним инструментом, полученное отверстие и резьба располагаются строго концентрично по отношению друг к другу.

В ассортименте Walter представлена линейка стандартных резьбофрез

Как было сказано выше, метод фрезерования – лучший вариант для нарезания мелкой резьбы. Но что же можно сказать о крупной резьбе, не столь опасной в плане поломки метчика?  Фрезерование резьбы привлекательно и в этом случае. С увеличением диаметра нарезаемой резьбы соответственно увеличиваются и требования к мощности.

Линейка стандартных резьбофрез Walter

В ассортименте Walter представлена линейка стандартных резьбофрез

Некоторые современные высокоскоростные станки не обеспечивают нужный крутящий момент на малых оборотах. Однако резьбофрезерование требует значительно меньшей мощности, чем при использовании метчиков или накатников. При фрезеровании теоретически не существует верхнего предела диаметра резьбы. Единственным ограничивающим фактором является шаг. Фреза для нарезания резьбы с шагом 3 мм (M24) может использоваться для любого диаметра, соответствующего данному шагу, в том числе и для мелкой резьбы M80x3 или M100x3.

На фоне активного развития технологии резьбофрезерования производители инструментов предлагают фрезы для резьбы даже более мелкой, чем M1.6, разрабатывая также решения для более крупных диаметров. В то же время некоторые поставщики проектируют и предлагают фрезы с индексируемыми сменными пластинами. Такие сложные инструменты с очень жесткими допусками представляют собой полезное и практичное решение для производителей.

Источник материала: перевод статьи
Launch pad: Threadmilling is an attractive alternative to tapping,
CTE

Автор статьи-оригинала:
Тимо Мейджер (Timo Mager),
Walter AG



Понравилась статья? Поделитесь: