Методы и навыки фрезерования резьбовых отверстий большого диаметра

Зачем использовать резьбовую фрезу для фрезерования резьбовых отверстий большого диаметра?

Когда необходимо нарезать резьбу в отверстии, в основном можно использовать традиционную резьбу, холодную штамповку или фрезерование резьбы.

Резьбофрезерование является первым выбором, если это большое отверстие, то есть отверстие диаметром от 1″ до 1,5″ или более, или коническая труба.

Отчасти причина в следующем:

При нарезании резьбы большего размера общие затраты на нарезание резьбы могут быть выше, чем на фрезерование резьбы. Например, метчики большего размера могут стоить 1000 долларов США и более.

Если требуется специальный кран, стоимость крана будет выше. У вас могут быть отверстия с резьбой большего диаметра, но стандартного размера метчика не существует.

Хотя первоначальные затраты на фрезерование резьбовых отверстий выше, оно обеспечивает более высокую производительность и делает обработку более экономичной.

Для отверстий диаметром 1 дюйм и более наиболее быстрым методом является фрезерование резьбы с несколькими канавками, при котором сразу нарезается вся резьба.

Нарезание резьбы и фрезерование резьбы

Нарезание резьбы — распространенный метод изготовления внутренней резьбы, но это не обязательно означает, что это лучший метод.

Поскольку резьбофрезерование использует винтовую интерполяцию для нарезания резьбы на станке с ЧПУ с тремя одновременными осями, размер инструмента меньше, чем диаметр обрабатываемого отверстия. Поэтому, если резьбовая фреза сломается во время нарезания резьбы, она не застрянет в детали и ее можно будет легко удалить. Это определенно снизит затраты на доработку! Если это сломанный метчик, вам придется сжечь метчик, и во многих случаях вам придется много переделывать или выбрасывать деталь.

Вместо того, чтобы задействовать все стороны отверстия, как метчик, при фрезеровании резьбы вы можете обрабатывать более свободно. Это снижает требования к мощности станка при одновременном повышении производительности.

Это более свободный режущий инструмент, поэтому он может работать на больших площадях.

Еще одним преимуществом резьбофрезерования является то, что стандартные инструменты могут производить нестандартные диаметры шага для достижения желаемого размера резьбы перед такими операциями, как термообработка или гальваническое покрытие. Это достигается за счет понимания того, как материал заготовки реагирует на обработку, например, сжимаясь или расширяясь на определенную величину, и компенсации этого движения при нарезании резьбы. Для метчиков требуется специальное изготовление с нестандартным делительным диаметром.

Фрезерование резьбы становится все более распространенным из-за его преимуществ в соответствующих областях применения. Потому что это сокращает время цикла и увеличивает срок службы инструмента. Он также обеспечивает более чистые и прочные нити, чем нарезание резьбы.

Эти преимущества усиливаются только при фрезеровании больших резьбовых отверстий. Например, в этих приложениях имеется больше места для эвакуации стружки и достаточно охлаждающей жидкости для эффективного проникновения на поверхность раздела инструмент/заготовка.

Заминка

В большинстве случаев резьбофрезерования охлаждающая жидкость очень эффективна, так как существует только одна точка контакта между инструментом и заготовкой, и стружка не задерживается.

Резьбовая фреза со сменными пластинами использует внутреннее охлаждение, а встроенный инструмент использует метод переливного охлаждения.

Резьбофрезерные инструменты с несколькими кромками и инструменты для фрезерования глубоких отверстий для фрезерования отверстий большего диаметра должны иметь давление охлаждения 1000 давлений.

При обработке алюминиевой резьбы твердосплавными инструментами можно использовать микроохлаждение.

Тип резьбовой фрезы

Резьбовые отверстия большого диаметра можно фрезеровать с помощью сменных или сменных пластин.

Если заказчику нужна гибкость, позволяющая обрабатывать несколько шагов с помощью одной резьбовой фрезы, то резьбовая фреза со сменными пластинами является более подходящей. Если он предназначен для одношаговой обработки, то больше подходят цельные твердосплавные резьбовые фрезы.

Для меньших индексируемых или сменных вставок доступны однолезвийные многосегментные вставки или многолезвийные односегментные вставки.

Поскольку диаметр резьбового отверстия, которое необходимо фрезеровать, увеличивается, пространство позволяет применять многолезвийные сменные инструменты. Эти инструменты могут быть одношаговыми или многошаговыми. Из-за меньшей площади контакта между инструментом и заготовкой пользователи могут изготавливать инструменты с одним шагом намного быстрее, чем инструменты с несколькими шагами. Однако инструмент с несколькими шагами имеет меньший ход, потому что он нарезает несколько резьб одновременно. Если общая длина вашей части составляет 12 нитей, вам нужно сделать только один круг, и все готово. С другой стороны, инструмент с одним шагом должен сделать 12 оборотов вокруг детали, но он обрабатывается быстрее.

При использовании многошагового инструмента в какой-то момент толщина и глубина резьбы слишком сильно соприкасаются с поверхностью заготовки, и сопротивление резанию может привести к перегрузке инструмента и станка.

Тип держателя также является важным фактором при фрезеровании резьбовых отверстий большого диаметра. Как и при любой фрезерной операции, минимизация биения увеличивает срок службы инструмента и качество деталей, поэтому рекомендуется использовать патрон фрезы или гидравлический держатель.

Фрезерные патроны характеризуются амортизирующей способностью и высоким усилием зажима, что делает их идеальными для резьбофрезерования, при котором на инструмент оказывается сильное боковое давление. При фрезеровании резьбы в выдвижных державках возникает явление «хода», когда высокий уровень вибрации может выбить инструмент из державки.

Производитель двигателей хотел нарезать 36-миллиметровую резьбу в чугуне. Производитель использовал только термоусадочные держатели, но имел проблемы с фрезерованием резьбы. Сначала пробовал регулировать скорость и подачу, но безрезультатно. После замены фрезерного патрона проблема решилась.

Гидравлические цанги не рекомендуются при фрезеровании резьбовых отверстий большого диаметра, так как они не обладают достаточной прочностью и сцеплением, чтобы справиться с высокими радиальными силами, возникающими при фрезеровании резьбы.

Глубина резьбового отверстия

Резьбовые отверстия большого диаметра не обязательно должны быть глубокими, но резьбовые фрезы могут иметь длинный ход из-за приспособлений, которые часто требуются для удержания больших и тяжелых заготовок. Если отношение глубины к диаметру резьбового отверстия слишком велико, вам может потребоваться выполнить несколько операций.

В некоторых случаях для фрезерования резьбы с крупным шагом требуется одна черновая и одна чистовая обработка, в то время как для нарезания глубокой резьбы требуется одна операция на одной глубине отверстия, за которой следует еще одна операция на большей глубине.

При фрезеровании резьбы чрезмерное боковое давление может отрицательно сказаться на качестве резьбы. Чтобы компенсировать это, обычно используются более легкие корма и больше процессов.

Выбор подходящей резьбовой фрезы зависит от желаемой формы резьбы и материала заготовки.

Обработка на глубину, в 6 раз превышающую диаметр резьбового отверстия, может оказаться за пределами возможностей резьбофрезерования. Фрезерование такой длинной резьбы может вызвать проблемы со смещением в процессе обработки, и фрезерование резьбы может быть не лучшим методом обработки.