Frezowanie gwintów, czy frezowanie otworów to proces obróbki metali, w którym gwinty o różnych rozmiarach są nacinane za pomocą kołowego ruchu rampowego obracającego się narzędzia, przy czym skok gwintu jest wytwarzany przez ruch boczny w jednym obrocie. W przeciwieństwie do gwintowania, frezowanie gwintów jest stosowane głównie w przypadku dużych przedmiotów. Jednak frezy pełnowęglikowe do gwintów mogą również wytwarzać małe otwory gwintowane. Tej samej maszyny można używać do gwintów lewych i prawych, różnych tolerancji gwintów, różnych materiałów i średnic otworów, wytwarzając gwinty z dużą precyzją i doskonałym wykończeniem powierzchni. Chociaż frezowanie gwintów nie jest tak szeroko stosowane jak toczenie gwintów, w niektórych zastosowaniach może być bardzo przydatne. Jak doprowadzić do idealnej osi otworu? Czym są gwinty wewnętrzne? O tym i wielu innych rzeczach piszemy poniżej!
Korzyści z frezowania gwintów
Główne zalety frezowania gwintów to:
- Lepsza jakość gwintu: Frezowanie gwintu może zapewnić lepszą jakość gwintu niż gwintowanie, ponieważ zapewnia lepsze odprowadzanie wiórów. Gwintowanie wykorzystuje to samo narzędzie, co rozmiar gwintu, wypychając wióry przez gwint.
- Elastyczne narzędzia: ten sam frez może być używany do gwintów wewnętrznych i zewnętrznych i nadaje się również do uchwytów narzędziowych. Możesz także użyć tego samego narzędzia do wykonywania gwintów o różnych średnicach, o ile skok jest taki sam.
- Bezpieczna obróbka: Krótkie wióry i niskie siły skrawania rekompensują minimalne ryzyko przestojów w obróbce. W przypadku awarii narzędzia, ponieważ średnica frezu do gwintów jest mniejsza od gwintu, narzędzie nie będzie się zacinać, więc istnieje mniejsze prawdopodobieństwo uszkodzenia obrabianego przedmiotu.
- Toczenie gwintów w materiałach trudnych w obróbce: Doskonałe warunki skrawania umożliwiają frezowanie gwintów w stali hartowanej do HRC 65, tytanie i innych materiałach uważanych za trudne w obróbce.
- Gwintowanie otworów nieprzelotowych: Frezowanie gwintów zapewni pełny profil gwintu od góry do dołu otworu. Ale podczas gwintowania musisz wiercić głębiej, ponieważ gwintownik nie zaczyna tworzyć pełnego profilu gwintu aż do trzeciego gwintu.
Dowiedz się więcej o tym, jak poprawić jakość otworów gwintowanych, o kluczowych różnicach między gwintowaniem, a frezowaniem gwintów oraz o wyborze odpowiedniego narzędzia do danego zastosowania czytając dalszą część artykułu!
Narzędzia do frezowania gwintów
Frez do gwintów: to narzędzie przeznaczone do nacinania gwintów metodą frezowania. Szeroka gama frezów do gwintów lub frezów do gwintów wewnętrznych, zewnętrznych, średnich i dużych. Frezy do gwintów mogą być stosowane na centrach obróbczych CNC z funkcją interpolacji symultanicznej, trójosiowej i helikalnej. Frezowanie gwintów za pomocą pełnowęglikowych frezów do gwintów lub uchwytów stalowych z płytkami skrawającymi. Frezy pełnowęglikowe do gwintów: w przypadku mniejszych otworów są droższe niż frezy wymienne, ale mogą być opłacalne w zależności od wymaganej jakości.
Frezy do gwintów z wymiennymi płytkami: Nie nadają się do otworów o średnicy 0,625 cala lub mniejszej. Gdy korpus frezu do gwintów jest gotowy, koszt wytworzenia gwintu obejmuje tylko wymianę wkładek.
Jak działa frez do gwintów?
Proces frezowania gwintów może zastąpić obróbkę gwintu śrubową interpolacją ścieżki narzędzia. Frez do gwintów wygląda podobnie do gwintownika, ale pełni inną funkcję. Można dzięki niemu włożyć przecinak nitki w otwór wzdłuż osi wrzeciona, aż do osiągnięcia żądanej pełnej głębokości gwintu, sterownik przesuwa obcinacz nitki do pozycji apertury i nacina gwint na boczne ściany otworu, następnie porusza się o 360° w koło i wraca do pozycji wyjściowej. Gdy narzędzie do gwintowania wykonuje ruch okrężny, musi przesunąć się w kierunku górnej krawędzi otworu lub o jeden skok wzdłuż osi Z maszyny, aby utworzyć gwint. Głębokość gwintu jest zwykle nie większa niż półtorakrotność średnicy otworu, aby zminimalizować ugięcie.
Zastosowanie frezowania gwintów
Frezowanie gwintów to właściwy proces obróbki dla następujących zastosowań lub wymagań:
- Elementy cienkościenne.
- Elementy asymetryczne/nieobrotowe.
- Konieczność zmniejszenia zapasów narzędzi.
- Niestabilna konfiguracja komponentów.
- Dostosowanie tolerancji gwintu.
- Wycięcie wielu nieparzystych gwintów za pomocą jednego narzędzia.
- Można dzięki procesowi ponownie sfazować otwór.
- Obróbka materiału generuje duże siły skrawania i może łatwo prowadzić do problemów z odprowadzaniem wiórów.
Frezowanie gwintów, a gwintowanie – różnice
Poniżej przedstawiamy podstawowe różnice, które dotyczą frezowania gwintów oraz gwintowania:
- Gwintowanie jest zwykle używane do tworzenia gwintów w małych otworach po wierceniu, podczas gdy frezowanie gwintów ma tendencję do tworzenia gwintów w większych otworach.
- Gwintowanie wykorzystuje narzędzie, które ma ten sam rozmiar co gwint, wypychając wióry z gwintu, podczas gdy frezowanie gwintów wykorzystuje narzędzie, które jest mniejsze niż gwint, więc frezowanie gwintów zapewnia lepszą jakość gwintu niż gwintowanie.
- Gwintowanie można wykonać ręcznie lub maszynowo. Frezowanie gwintów zazwyczaj wymaga maszyny CNC z co najmniej trzema osiami do interpolacji śrubowej.
- Frezowanie gwintów wymaga mniejszej siły skrawania niż obróbka gwintów.
- Przy frezowaniu gwintów nie jest konieczny odpowiedni rozmiar otworu, do frezowania gwintów można użyć jednego narzędzia do różnych rozmiarów otworów. Podczas gwintowania każdy otwór do gwintowania wymaga gwintownika o innym rozmiarze.
- Frezowanie gwintów umożliwia łatwe wytwarzanie gwintów rurowych bez kłopotliwych, lepkich wiórów powstających w procesie gwintowania.
- Frezowanie gwintów zapewnia lepszą jakość gwintu i gładsze powierzchnie niż gwintowanie. Frezowanie gwintów umożliwia użytkownikom projektowanie niestandardowych gwintów, które mogą być bardzo drogie i mieć długi czas realizacji.
- Nić nie pozwala na regulację pasowania nici. Po gwintowaniu otworu ustala się rozmiar i położenie gwintu. Podczas gdy frezowanie gwintów może kontrolować dopasowanie. Operatorzy maszyn są w stanie dostosować rozmiar gwintu za pomocą strategii podobnej do używania frezu walcowo-czołowego zamiast wiertła do wykonywania otworów.
Jak frezować gwinty?
Poniżej przedstawiamy kilka porad na temat tego, jak profesjonalnie przeprowadzić frezowanie:
Wybór właściwego narzędzia
Wysokiej jakości i odpowiedni frez do gwintów jest bardzo ważny, aby uniknąć awarii i problemów podczas obróbki. Możesz wybrać kilku wykwalifikowanych producentów narzędzi, porównać ich zalety i wady i wybrać ten, który jest najbliższy twoim wymaganiom. Konieczne jest opanowanie rodzajów frezów do gwintów (frez do gwintów z rowkami spiralnymi, frez do gwintów z prostymi rowkami, frez do gwintów jednozębnych, frez do gwintów z płytkami wymiennymi, frez do gwintów pełnowęglikowych itp.) formy, takie jak średnica.
Wykonaj kilka przejść promieniowych
Podział operacji frezowania gwintów na wiele przejść promieniowych zapewnia wyższą jakość, poprawia tolerancje gwintów, zapewnia bezpieczeństwo narzędzi i zapobiega pękaniu narzędzi w trudnych materiałach oraz sprawia, że nadaje się do trudnych zastosowań, takich jak długie wysięgi i niestabilne warunki.
Odpowiednia strategia łamania i usuwania wiórów
Użyj odpowiedniego narzędzia lub strategii, aby łamać i usuwać wióry na czas. Można rozważyć użycie chłodziwa i smarowania, aby uniknąć ponownego skrawania wiórów, zaoszczędzić czas i zapewnić tolerancję gwintu.
Określenie ścieżki narzędzia i głębokości gwintu
Zastosuj lewy lub prawy gwint w zależności od wybranej ścieżki narzędzia. Wybierz bardziej wydajną metodę opartą na swoim doświadczeniu. Zasadniczo głębokość gwintu nie powinna przekraczać półtora raza średnicy otworu. Ponieważ im dłuższy nóż, tym bardziej prawdopodobne jest, że się wygnie, co może prowadzić do niedokładnych gwintów.
Warto wiedzieć jak dobierać najlepsze parametry skrawania, gdyż dzięki temu wykonamy prawidłową średnicę gwintu. Prędkość skrawania, średnica gwintu, dna otworu i inne czynniki mają wpływ na jakość produkcji. Pamiętajmy o tym, że występuje również frezowanie gwintów współbieżne oraz frezowanie przeciwbieżne. Zwróćmy także uwagę na to, jakie materiały obrabiamy. Na materiałach hartowanych frezowanie gwintów będzie wykonywane inaczej, niż na stali klasycznej. Dodatkowo podczas frezowania współbieżnego kierunek ruchu posuwowego narzędzia jest zgodny z kierunkiem obrotów. Niezależnie od tego, którą koncepcję wybierzemy, warto przeczytać powyższy poradnik!