Фрезерование резьбы против нарезки резьбой: экспертный обзор плюсов, минусов и производительности

Многие наладчики считают фрезерование резьбы предпочтительным методом получения внутренней резьбы. Нарезка резьбой (tapping) существенно быстрее, считается легче в наладке и обычно требует менее дорогих режущих инструментов.

При сравнении методов лучше всего консультироваться с экспертами, знающими оба. Марлон Бландон, менеджер по продуктам фрезеров резьбы EMUGE Corp., и Кайл Мацумото, менеджер по продуктам OSG, тратят дни на размышления о резьбе и лучшем способе её резать, катить или фрезеровать.

Здесь Бландон и Мацумото обсуждают плюсы и минусы двух методов.

Размер инструмента и доступность

Резьб резьб много. Глядя только на один тип — прямозубецкие — найдете инструменты для ультра-малых #000-120 до достаточно больших для 1-1/2"-6, которые практически невозможно вращать ничем, кроме высокомощного шпинделя с редуктором.

В фрезеровании резьбы — небо предел. Фрезы для этих и практически любых других размеров легко доступны, без забот о крутящем моменте шпинделя.

Скорость резания

Используя полно профильную фрезу 1/4"-20 в мягкой стали, вы, вероятно, смотрели на ~10 секунд на рамповый вход, полный круг и выход. Однопроходная фреза резьбы займет намного больше времени — фреза должна пройти полный проход для каждого шага резьбы.

Нарезка или катящая резьба того же резьбы на станке для сверления/нарезки или ЧПУ-центре с головками Speedsynchro EMUGE — секунда или две, может быть меньше, на отверстие.

Обратитесь к таблице резьб MSC для подбора правильного размера винта

Гибкость обработки

Пока нарезка резьбой выигрывает в скорости, она далек второе место в гибкости. Каждый из четырех дюжин размеров резьбы по ANSI требует свой резец. Добавьте нужду в глухих, проходных, катящихся резьбах, прямозубецких, спиральных, спирально-точечных — с разными H-размерами для каждого — и станет понятно, почему резьбы — кошмар менеджера инструментального склада.

В противовес, одна однопроходная фреза резьбы может заменить все те резьбы, если позволяют размер и глубина отверстия.

Простота работы

С гибкостью приходит чуть большая сложность. Фрезерование резьбы делает рамповый вход/выход, и твердые материалы могут потребовать «пружинный проход» для компенсации дефлекции инструмента. Правильная подача должна быть задана, определяемая внешним диаметром фрезы, а не запрограммированной траекторией, которая меньше. Но CAM-системы легко справляются с этим расчетом, как и квалифицированный ручной программист. Фрезерование резьбы — не тот большой вопрос, каким было раньше.

Нарезка резьбой требует только подходящего патрона, стандартного цикла ЧПУ нарезки резьбы и резьбы для конкретной геометрии резьбы и материала детали. Вставляете в станок, настраиваете пару параметров — и шансы хороши, что первая деталь будет хорошей.

Другие соображения

Бландон (EMUGE) указывает: фрезерование резьбы дает намного лучший контроль стружки по сравнению с нарезкой резьбой. Это значительная проблема на больших или глубоких резьбах в вязких материалах, где стружка может достигать футов длины. Мацумото (OSG) говорит: катящиеся резьбы устраняют эту проблему, но создают более высокие нарезные силы. У обоих производителей есть резьбы с переменной спиральной геометрией, чтобы сделать стружку «хорошей и компактной», по словам Мацумото.

Бландон и Мацумото также советуют правильный патрон. Для нарезки резьбой — OSG SynchroMaster, EMUGE — синхронные головки нарезки. Для фрезерования резьбы — патрон, выдерживающий высокие радиальные силы. Избегайте ER-коллетных патронов, особенно при фрезеровании закаленных/никелевых материалов или с полно профильными фрезами; лучше — термосадочные патроны или качественный механический патрон вроде FPC Tool Holding System EMUGE.

Вообще, фрезерование резьбы дает резьбу высшего качества, и меньше шанс списать дорогую деталь из-за сломанного инструмента.

Итог? Для компаний с высоким миксом, малыми объемами — особенно обрабатывающих широкое разнообразие материалов — фрезерование резьбы выигрывает. Где время цикла — главный приоритет, нарезка резьбой, вероятно, путь.

Что вы находите более эффективным для вашего бизнеса — нарезку резьбой или фрезерование резьбы? Делитесь мнением в комментариях.