С ростом популярности станков с ЧПУ технология резьбофрезерования находит всё большее применение в машиностроении. Резьбофрезерование представляет собой трёхкоординатную работу станка с ЧПУ, в которой резьбофрезерный резец выполняет фрезерование по винтовой интерполяции для формирования резьбы. Резьбофрезерный резец совершает круговое движение в горизонтальной плоскости и линейно перемещает шаг резьбы в вертикальной плоскости. Резьбофрезерование обладает рядом преимуществ, таких как высокая эффективность обработки, высокое качество резьбы, универсальность и безопасность обработки. В настоящее время используется множество типов резьбофрезерного инструмента. В данной статье рассматриваются и рассматриваются несколько распространённых резьбофрез с точки зрения характеристик применения, конструкции инструмента и технологии обработки.
1 Обычная машинная резьбофрезерная фреза с зажимом
Резьбовая фреза с зажимным креплением является наиболее часто используемым и недорогим инструментом при фрезеровании резьбы. Ее конструкция аналогична конструкции обычной фрезы с зажимным креплением. Она состоит из многоразового резцедержателя и легко заменяемого лезвия. Если вам нужно обрабатывать коническую резьбу, вы также можете использовать специальные резцедержатели и лезвия для конической резьбы. Это лезвие имеет несколько резьбонарезных зубьев. Инструмент может обрабатывать несколько зубьев резьбы одновременно вдоль винтовой линии. Например, используйте одну фрезу с 5 резьбонарезными зубьями 2 мм, чтобы обрабатывать 5 зубьев резьбы с глубиной резьбы 10 мм вдоль винтовой линии. Для дальнейшего повышения эффективности обработки можно использовать многолезвийную машинную резьбонарезную фрезу. За счет увеличения количества режущих кромок можно значительно увеличить скорость подачи, но радиальные и осевые ошибки позиционирования между каждым лезвием, распределенные по окружности, будут влиять на точность обработки резьбы. Если вас не устраивает точность резьбы многолезвийной машинной резьбофрезы с зажимным устройством, вы также можете попробовать установить только одно лезвие для обработки. При выборе машинной резьбофрезы с зажимным устройством, в соответствии с такими факторами, как диаметр и глубина обрабатываемой резьбы, а также материал заготовки, попробуйте выбрать хвостовик большего диаметра (для повышения жесткости инструмента) и подходящий материал лезвия. Глубина обработки резьбы зажимной резьбофрезой определяется эффективной глубиной резания резцедержателя. Поскольку длина лезвия меньше эффективной глубины резания инструментальной оправки, когда глубина обрабатываемой резьбы больше длины лезвия, ее необходимо обрабатывать послойно.
2 Обычная цельная резьбофрезерная фреза
Интегральные резьбовые фрезы в основном изготавливаются из твердых сплавов, а некоторые также имеют покрытие. Интегральная резьбовая фреза имеет компактную структуру и больше подходит для обработки резьбы среднего и малого диаметра; существуют также интегральные резьбовые фрезы для обработки конической резьбы. Этот вид инструмента обладает хорошей жесткостью, особенно интегральная резьбовая фреза со спиральной канавкой, что может эффективно снизить нагрузку резания и повысить эффективность обработки при обработке материалов высокой твердости. Режущая кромка интегральной резьбовой фрезы покрыта зубьями для обработки резьбы, и вся обработка резьбы может быть завершена по спиральной линии в течение одной недели. Нет необходимости в послойной обработке, как у инструмента зажимного типа, поэтому эффективность обработки выше, но цена относительно высокая.
3 Встроенная резьбофреза с функцией снятия фаски
Структура интегральной резьбофрезы с функцией снятия фаски похожа на структуру обычной интегральной резьбофрезы, но есть специальная кромка снятия фаски на корне (или конце) режущей кромки, которая может обрабатывать фаску конца резьбы во время обработки резьбы. Существует три метода снятия фаски. Когда диаметр инструмента достаточно большой, кромка снятия фаски может использоваться непосредственно для создания фаски. Этот метод ограничен снятием фаски внутреннего резьбового отверстия. Когда диаметр инструмента мал, кромка снятия фаски может использоваться для обработки фаски круговым движением. Но при использовании снятия фаски на корне режущей кромки для снятия фаски обратите внимание на зазор между режущей частью инструмента и резьбой, чтобы избежать помех. Если обработанная глубина резьбы меньше эффективной длины реза инструмента, инструмент не сможет реализовать функцию снятия фаски. Поэтому при выборе инструмента убедитесь, что эффективная длина реза и глубина резьбы соответствуют друг другу.
4 Резьбосверлильный и фрезерный станок
Резьбовой сверлильный и фрезерный резец изготовлен из цельного твердого сплава, который является высокопроизводительным обрабатывающим инструментом для внутренней резьбы малого и среднего диаметра. Резьбовой сверлильный и фрезерный резец может одновременно выполнять сверление резьбовых нижних отверстий, снятие фаски отверстия и обработку внутренней резьбы, сокращая количество используемых инструментов. Но недостатком этого инструмента является его низкая универсальность и относительно высокая цена. Инструмент состоит из трех частей: сверлильной части головки, резьбофрезерной части в середине и фасковой кромки у основания режущей кромки. Диаметр просверленной части - это нижний диаметр резьбы, которую инструмент может обработать. Ограниченный диаметром просверленной части, резьбовой сверлильный и фрезерный резец может обрабатывать внутреннюю резьбу только одной спецификации. При выборе резьбовых сверл и фрез следует учитывать не только технические характеристики обрабатываемого резьбового отверстия, но и соответствие эффективной длины обработки инструмента и глубины обрабатываемого отверстия, в противном случае функция снятия фаски не может быть реализована.
5 Резьбовая шнековая фреза
Резьбовой шнековый резец и фреза также являются цельным твердосплавным инструментом для эффективной обработки внутренних резьб, и они также могут обрабатывать нижние отверстия и резьбу одновременно. Конец инструмента имеет режущую кромку, как у концевой фрезы. Поскольку угол наклона винтовой линии резьбы невелик, когда инструмент совершает спиральное движение для обработки резьбы, концевая режущая кромка сначала режет материал заготовки, чтобы сформировать нижнее отверстие, а затем резьба обрабатывается с задней стороны инструмента. Некоторые резьбовые шнековые фрезы также имеют фасочную кромку, которая может одновременно обрабатывать фаску отверстия. Инструмент имеет высокую эффективность обработки и имеет лучшую универсальность, чем резьбовые сверла и фрезы. Диапазон отверстий внутренней резьбы, которые может обрабатывать инструмент, составляет D ～ 2D (D - диаметр корпуса фрезы).
6 Фрезерование глубокой резьбы
Фреза для глубокой резьбы представляет собой однозубую резьбовую фрезу. Обычные резьбовые фрезы имеют несколько зубьев для обработки резьбы на режущей кромке. Площадь контакта между инструментом и заготовкой большая, сила резания также большая, а диаметр инструмента должен быть меньше отверстия резьбы при обработке внутренней резьбы. Поскольку диаметр корпуса фрезы ограничен, что влияет на жесткость фрезы, и фреза давит на одну сторону при фрезеровании резьбы, при фрезеровании глубоких резьб инструмент легко отваливается, что влияет на точность обработки резьбы. Таким образом, эффективная глубина резания обычных резьбовых фрез примерно в 2 раза превышает диаметр корпуса ножа. Использование однозубых фрез для глубокой резьбы позволяет лучше преодолеть вышеуказанные недостатки. Уменьшение силы резания позволяет значительно увеличить глубину обработки резьбы, а эффективная глубина резания инструмента может достигать 3-4 диаметров корпуса инструмента.
7 Система резьбофрезерного инструмента
Универсальность и эффективность – это главное противоречие, которое необходимо учитывать при использовании резьбофрез. Некоторые инструменты с составными функциями (например, резьбофрезы и сверла) обладают высокой эффективностью обработки, но низкой универсальностью, а инструменты с высокой универсальностью часто неэффективны. Для решения этой проблемы многие производители инструмента разработали модульные системы резьбофрезерного инструмента. Система инструмента обычно состоит из резцедержателя, зенкерной режущей кромки и универсальной резьбофрезы. Различные типы зенкерных режущих кромок и резьбофрез можно выбирать в зависимости от требований к обработке. Эта система инструмента отличается хорошей универсальностью и высокой эффективностью обработки, но стоимость инструмента относительно высока.
Выше кратко представлены функции и характеристики нескольких часто используемых резьбофрезерных инструментов. Охлаждение также очень важно при фрезеровании резьбы. Рекомендуется использовать станки и инструменты с внутренним охлаждением. Поскольку при вращении инструмента с высокой скоростью наружная охлаждающая жидкость не может легко попасть под действием центробежной силы. В дополнение к методу внутреннего охлаждения, который может хорошо охлаждать инструмент, еще важнее, чтобы охлаждающая жидкость под высоким давлением могла способствовать удалению стружки при обработке резьбы в глухих отверстиях. В частности, при обработке внутренних резьбовых отверстий малого диаметра требуется более высокое давление внутреннего охлаждения. Обеспечьте плавный отвод стружки. Кроме того, при выборе резьбофрезерного инструмента следует всесторонне учитывать конкретные требования к обработке, такие как производственная партия, количество резьбовых отверстий, материал заготовки, точность резьбы, размерные характеристики и многие другие факторы, и инструмент должен быть выбран разумно.
Время публикации: 30 ноября 2021 г.
