Зі зростанням популярності верстатів з ЧПК, технологія різьбофрезерування все частіше використовується в машинобудуванні. Різьбофрезерування - це тривісний механізм верстата з ЧПК, який використовує різьбофрезер для виконання спірального інтерполяційного фрезерування для формування різьби. Різьбофрезер здійснює круговий рух у горизонтальній площині та лінійно переміщує крок різьби у вертикальній площині. Різьбофрезерування має багато переваг, таких як висока ефективність обробки, висока якість різьби, хороша універсальність інструменту та хороша безпека обробки. Наразі використовується багато типів різьбофрезерних інструментів. У цій статті розглядається та розглядаються кілька поширених різьбофрезерних інструментів з точки зору характеристик застосування, конструкції інструменту та технології обробки.
1 Звичайний різьбофрезер із затискачем для машинного обладнання
Різьбофрезер із затискним механізмом є найпоширенішим та найдешевшим інструментом для фрезерування різьби. Його конструкція подібна до звичайного затискного фрезера. Він складається з багаторазового тримача інструменту та леза, яке можна легко замінити. Якщо вам потрібно обробити конічну різьбу, ви також можете використовувати спеціальні тримачі інструменту та леза для конічної різьби. Це лезо має кілька зубців для нарізання різьби. Інструмент може обробляти кілька зубців різьби одночасно вздовж спіральної лінії. Наприклад, використовуйте один фрезер з 5 зубцями для нарізання різьби діаметром 2 мм, щоб обробити 5 зубців різьби з глибиною різьби 10 мм вздовж спіральної лінії. Для подальшого підвищення ефективності обробки можна використовувати багатолезовий затискний різьбофрезер. Збільшуючи кількість ріжучих крайок, можна значно збільшити швидкість подачі, але радіальні та осьові похибки позиціонування між кожним лезом, розподілені по колу, вплинуть на точність обробки різьби. Якщо ви не задоволені точністю різьби багатолезового затискного різьбофрезера, ви також можете спробувати встановити лише одне лезо для обробки. Вибираючи різьбонарізну фрезу із затискним механізмом, враховуючи такі фактори, як діаметр і глибина різьби, що оброблюється, а також матеріал заготовки, намагайтеся вибрати хвостовик більшого діаметра (для підвищення жорсткості інструменту) та відповідний матеріал леза. Глибина обробки різьби різьбонарізною фрезою із затискним механізмом визначається ефективною глибиною різання державки інструменту. Оскільки довжина леза менша за ефективну глибину різання різальної планки, коли глибина різьби, що оброблюється, більша за довжину леза, її потрібно обробляти пошарово.
2 Звичайна інтегральна різьбофрезерна фреза
Інтегральні різьбонарізні фрези здебільшого виготовляються з твердосплавних матеріалів, а деякі також мають покриття. Інтегральна різьбонарізна фреза має компактну структуру та більше підходить для обробки різьби середнього та малого діаметра; також існують інтегральні різьбонарізні фрези для обробки конічної різьби. Цей тип інструменту має добру жорсткість, особливо інтегральна різьбонарізна фреза зі спіральною канавкою, що може ефективно зменшити навантаження на різання та підвищити ефективність обробки при обробці високотвердих матеріалів. Ріжуча кромка інтегральної різьбонарізної фрези покрита зубцями для обробки різьби, і вся обробка різьби може бути виконана вздовж спіральної лінії протягом одного тижня. Немає потреби в багатошаровій обробці, як у інструменті із затискним механізмом, тому ефективність обробки вища, але ціна відносно висока.
3 Інтегрована різьбофрезерна машина з функцією зняття фаски
Конструкція інтегральної різьбофрезерної машини з функцією фаски подібна до конструкції звичайної інтегральної різьбофрезерної машини, але на корені (або кінці) ріжучої кромки є спеціальна фаска, яка може обробляти фаску кінця різьби під час обробки різьби. Існує три методи фаски. Якщо діаметр інструменту достатньо великий, фаску можна використовувати безпосередньо для створення фаски. Цей метод обмежується фаскою внутрішнього різьбового отвору. Якщо діаметр інструменту малий, фаску можна використовувати для обробки фаски круговими рухами. Але під час використання фаски біля кореня різальної кромки для фаски слід звернути увагу на зазор між ріжучою частиною інструменту та різьбою, щоб уникнути перешкод. Якщо оброблювана глибина різьби менша за ефективну довжину різання інструменту, інструмент не зможе виконати функцію фаски. Тому, вибираючи інструмент, переконайтеся, що ефективна довжина різання та глибина різьби відповідають одна одній.
4 Різьбосвердління та фрезерування
Різьбосвердлильний та фрезерний інструмент виготовлений з твердого сплаву, який є високоефективним обробним інструментом для внутрішньої різьби малого та середнього діаметра. Різьбосвердлильний та фрезерний інструмент може одночасно виконувати свердління нижніх різьбових отворів, зняття фаски отвору та обробку внутрішньої різьби, зменшуючи кількість використовуваних інструментів. Однак недоліком цього інструменту є його низька універсальність та відносно висока ціна. Інструмент складається з трьох частин: свердлильної частини головки, різьбофрезерної частини посередині та фаски біля основи різальної кромки. Діаметр просвердленої деталі - це нижній діаметр різьби, яку може обробити інструмент. Обмежений діаметром просвердленої деталі, різьбосвердлильний та фрезерний інструмент може обробляти внутрішню різьбу лише однієї специфікації. Під час вибору різьбосвердлильних та фрезерних інструментів слід враховувати не лише специфікацію різьбового отвору, що обробляється, але й відповідність ефективної довжини обробки інструменту та глибини оброблюваного отвору, інакше функція зняття фаски не може бути реалізована.
5-різьбова шнекова фреза
Різьбошнековий фрезер також є твердосплавним інструментом для ефективної обробки внутрішньої різьби, а також може одночасно обробляти нижні отвори та різьбу. Кінець інструменту має ріжучу кромку, подібну до торцевої фрези. Оскільки кут нахилу різьби невеликий, коли інструмент виконує спіральний рух для обробки різьби, торцева ріжуча кромка спочатку ріже матеріал заготовки для формування нижнього отвору, а потім різьба обробляється з тильної сторони інструменту. Деякі різьбошнекові фрези також мають фаску, яка може одночасно обробляти фаску отвору. Інструмент має високу ефективність обробки та більшу універсальність, ніж різці для свердління та фрезерування різьби. Діапазон діаметра внутрішньої різьби, який може обробляти інструмент, становить D～2D (D - діаметр корпусу фрези).
6 Фрезерування глибокої різьби
Фреза для глибокого різьблення — це фреза з одним зубцем. Загальна фреза для різьблення має кілька зубців для обробки різьби на ріжучій кромці. Площа контакту між інструментом та заготовкою велика, сила різання також велика, а діаметр інструмента повинен бути меншим за отвір різьби під час обробки внутрішньої різьби. Оскільки діаметр корпусу різця обмежений, що впливає на жорсткість різця, а різець при фрезеруванні різьби зміщений з одного боку, інструмент легко відкидається під час фрезерування глибокої різьби, що впливає на точність обробки різьби. Тому ефективна глибина різання загальних фрез для різьблення приблизно в 2 рази перевищує діаметр корпусу ножа. Використання однозубих фрез для глибокого різьблення може краще подолати вищезазначені недоліки. Зі зменшенням сили різання глибину обробки різьби можна значно збільшити, а ефективна глибина різання інструменту може досягати 3-4 разів більшої за діаметр корпусу інструменту.
7 Система фрезерування різьби
Універсальність та ефективність є суттєвим протиріччям різьбофрезерних інструментів. Деякі інструменти зі складними функціями (такі як різьбосвердлильні та фрезерні інструменти) мають високу ефективність обробки, але низьку універсальність, а інструменти з хорошою універсальністю часто неефективні. Щоб вирішити цю проблему, багато виробників інструментів розробили модульні системи різьбофрезерних інструментів. Система інструментів зазвичай складається з тримача інструменту, різьбонарізної кромки для зняття фаски та загальної різьбонарізної фрези. Різні типи різьбонарізних кромок для зняття фаски та різьбонарізних фрез можна вибирати відповідно до вимог обробки. Ця система інструментів має хорошу універсальність та високу ефективність обробки, але вартість інструменту відносно висока.
Вище коротко описано функції та характеристики кількох поширених різьбофрезерних інструментів. Охолодження також дуже важливе під час фрезерування різьби. Рекомендується використовувати верстати та інструменти з внутрішнім охолодженням. Оскільки, коли інструмент обертається з високою швидкістю, зовнішня охолоджувальна рідина нелегко потрапляє під дією відцентрової сили. Окрім внутрішнього охолодження, яке може добре охолоджувати інструмент, ще важливіше, щоб охолоджувальна рідина під високим тиском могла сприяти видаленню стружки під час обробки глухих отворів. Зокрема, вищий тиск внутрішнього охолодження потрібен під час обробки внутрішніх різьбових отворів малого діаметра. Забезпечте плавне видалення стружки. Крім того, під час вибору різьбофрезерного інструменту слід комплексно враховувати конкретні вимоги до обробки, такі як виробнича партія, кількість отворів для гвинтів, матеріал заготовки, точність різьби, технічні характеристики розміру та багато інших факторів, а інструмент слід вибирати розумно.
Час публікації: 30 листопада 2021 р.
