S popularitou CNC obrábacích strojov sa technológia frézovania závitov čoraz viac používa v strojárskom priemysle. Frézovanie závitov je trojosové prepojenie CNC obrábacieho stroja, ktoré využíva závitovú frézu na vykonávanie špirálového interpolačného frézovania na vytváranie závitov. Fréza vykonáva kruhový pohyb v horizontálnej rovine a lineárne posúva stúpanie závitu vo vertikálnej rovine. Frézovanie závitov má mnoho výhod, ako je vysoká účinnosť spracovania, vysoká kvalita závitu, dobrá všestrannosť nástroja a dobrá bezpečnosť spracovania. V súčasnosti sa používa mnoho typov nástrojov na frézovanie závitov. Tento článok má za cieľ analyzovať a predstaviť niekoľko bežných závitových fréz z hľadiska aplikačných charakteristík, konštrukcie nástroja a technológie spracovania.
1 Bežná strojová upínacia fréza na závity
Upínacia fréza na závity je najbežnejšie používaným a lacným nástrojom na frézovanie závitov. Jej konštrukcia je podobná bežnej upínacej fréze. Pozostáva z opakovane použiteľného držiaka nástrojov a ľahko vymeniteľnej čepele. Ak potrebujete obrábať kužeľové závity, môžete použiť aj špeciálne držiaky nástrojov a čepele na kužeľové závity. Táto čepeľ má viacero rezných zubov závitu. Nástroj dokáže obrábať viacero závitových zubov naraz pozdĺž špirálovej línie. Napríklad, jedna fréza s 5 2 mm reznými zubami závitu dokáže obrábať 5 závitových zubov s hĺbkou závitu 10 mm pozdĺž špirálovej línie. Na ďalšie zlepšenie efektivity obrábania je možné použiť viacčepeľovú upínaciu závitovú frézu. Zvýšením počtu rezných hrán je možné výrazne zvýšiť rýchlosť posuvu, ale radiálne a axiálne chyby polohovania medzi jednotlivými čepeľami rozložené po obvode ovplyvnia presnosť obrábania závitu. Ak nie ste spokojní s presnosťou obrábania závitu viacčepeľovej upínacej závitovej frézy, môžete skúsiť na obrábanie nainštalovať iba jednu čepeľ. Pri výbere závitovej frézy s upínaním strojom sa snažte zvoliť stopku s väčším priemerom (aby sa zlepšila tuhosť nástroja) a vhodný materiál čepele, pričom vezmite do úvahy faktory, ako je priemer a hĺbka obrábaného závitu a materiál obrobku. Hĺbka obrábania závitu upínacou závitovou frézou je určená efektívnou hĺbkou rezu držiaka nástroja. Keďže dĺžka čepele je menšia ako efektívna hĺbka rezu nástrojovej tyče, ak je hĺbka obrábaného závitu väčšia ako dĺžka čepele, je potrebné ho obrábať vo vrstvách.
2 Bežná integrálna závitová fréza
Integrované závitové frézy sú väčšinou vyrobené z celokarbidových materiálov a niektoré sú aj povlakované. Integrovaná závitová fréza má kompaktnú konštrukciu a je vhodnejšia na spracovanie závitov so stredným a malým priemerom; existujú aj integrované závitové frézy na spracovanie kužeľových závitov. Tento typ nástroja má dobrú tuhosť, najmä integrovaná závitová fréza so špirálovou drážkou, čo môže účinne znížiť rezné zaťaženie a zlepšiť účinnosť spracovania pri spracovaní materiálov s vysokou tvrdosťou. Rezná hrana integrovanej závitovej frézy je pokrytá zubami na spracovanie závitu a celé spracovanie závitu je možné pozdĺž špirálovej línie dokončiť za jeden týždeň. Nie je potrebné vrstvené spracovanie ako pri upínacom nástroji, takže účinnosť spracovania je vyššia, ale cena je relatívne vysoká.
3 Integrovaná závitová fréza s funkciou zrážania hrán
Štruktúra integrovanej závitovej frézy s funkciou zrážania hrán je podobná konštrukcii bežnej integrálnej závitovej frézy, ale na konci reznej hrany je špeciálna zrážacia hrana, ktorá dokáže spracovať zrazenie konca závitu počas spracovania závitu. Existujú tri metódy zrážania hrán. Ak je priemer nástroja dostatočne veľký, zrážacia hrana sa môže použiť priamo na vytvorenie zrazenia. Táto metóda je obmedzená na zrazenie vnútorného závitového otvoru. Ak je priemer nástroja malý, zrážacia hrana sa môže použiť na spracovanie zrazenia kruhovým pohybom. Pri použití zrazenia na konci reznej hrany na zrazenie hrán však venujte pozornosť vzdialenosti medzi reznou časťou nástroja a závitom, aby ste predišli kolizii. Ak je obrábaná hĺbka závitu menšia ako efektívna dĺžka rezu nástroja, nástroj nebude schopný realizovať funkciu zrazenia hrán. Preto sa pri výbere nástroja uistite, že efektívna dĺžka rezu a hĺbka závitu sa navzájom zhodujú.
4 Vŕtanie a frézovanie závitov
Fréza na vŕtanie a frézovanie závitov je vyrobená z pevného karbidu, čo je vysokoúčinný obrábací nástroj na vnútorné závity malého a stredného priemeru. Fréza na vŕtanie a frézovanie závitov dokáže naraz vŕtať závitové otvory, skosiť otvor a spracovať vnútorný závit, čím sa znižuje počet použitých nástrojov. Nevýhodou tohto nástroja je jeho nízka všestrannosť a relatívne vysoká cena. Nástroj sa skladá z troch častí: vŕtacej časti hlavy, strednej časti na frézovanie závitov a skosenia hrany na dne reznej hrany. Priemer vŕtanej časti je priemer dna závitu, ktorý nástroj dokáže spracovať. Vzhľadom na obmedzenie priemeru vŕtanej časti môže fréza na vŕtanie a frézovanie závitov spracovať iba vnútorné závity jednej špecifikácie. Pri výbere fréz na vŕtanie a frézovanie závitov by sa malo brať do úvahy nielen špecifikácia obrábaného závitového otvoru, ale aj zhoda efektívnej dĺžky obrábania nástroja a hĺbky obrábaného otvoru, inak nie je možné dosiahnuť funkciu skosenia.
5-závitová fréza so závitom
Závitová vrtáková fréza je tiež celokarbidový nástroj na efektívne spracovanie vnútorných závitov a dokáže súčasne spracovať spodné otvory a závity. Koniec nástroja má reznú hranu ako koncová fréza. Pretože uhol špirály závitu nie je veľký, keď nástroj vykonáva špirálovitý pohyb na spracovanie závitu, koncová rezná hrana najprv odreže materiál obrobku, aby vytvorila spodný otvor, a potom sa závit spracováva zo zadnej strany nástroja. Niektoré závitové vrtákové frézy majú tiež zkosenú hranu, ktorá dokáže súčasne spracovať zkosenie otvoru. Nástroj má vysokú účinnosť spracovania a lepšiu všestrannosť ako závitové vŕtacie a frézovacie frézy. Rozsah otvoru vnútorného závitu, ktorý dokáže nástroj spracovať, je D～2D (D je priemer tela frézy).
6 Frézovanie hlbokého závitu
Hlboká závitová fréza je závitová fréza s jedným zubom. Všeobecná závitová fréza má na reznej hrane viacero zubov na spracovanie závitu. Kontaktná plocha medzi nástrojom a obrobkom je veľká, rezná sila je tiež veľká a priemer nástroja musí byť pri spracovaní vnútorných závitov menší ako otvor závitu. Pretože priemer telesa frézy je obmedzený, čo ovplyvňuje tuhosť frézy, a fréza je pri frézovaní závitov tlačená na jednu stranu, je ľahké uvoľniť nástroj pri frézovaní hlbokých závitov, čo ovplyvňuje presnosť spracovania závitu. Preto je efektívna hĺbka rezu všeobecných závitových fréz približne dvojnásobok priemeru tela noža. Použitie hlbokých závitových fréz s jedným zubom dokáže lepšie prekonať vyššie uvedené nedostatky. So znížením reznej sily sa dá výrazne zvýšiť hĺbka spracovania závitu a efektívna hĺbka rezu nástroja môže dosiahnuť 3 až 4-násobok priemeru tela nástroja.
7 Systém nástrojov na frézovanie závitov
Všestrannosť a účinnosť sú výrazným rozporom závitových fréz. Niektoré nástroje so zloženými funkciami (ako napríklad závitové vŕtacie a závitové frézy) majú vysokú účinnosť spracovania, ale nízku všestrannosť a nástroje s dobrou všestrannosťou často nie sú účinné. Na vyriešenie tohto problému mnoho výrobcov nástrojov vyvinulo modulárne systémy závitových fréz. Systém nástrojov sa vo všeobecnosti skladá z držiaka nástroja, zahĺbovacieho zrážacieho britu a všeobecnej závitovej frézy. Rôzne typy zahĺbovacích zrážacích hrán a závitových fréz je možné vybrať podľa požiadaviek spracovania. Tento systém nástrojov má dobrú všestrannosť a vysokú účinnosť spracovania, ale náklady na nástroj sú relatívne vysoké.
Vyššie sú stručne uvedené funkcie a vlastnosti niekoľkých bežne používaných nástrojov na frézovanie závitov. Chladenie je tiež veľmi dôležité pri frézovaní závitov. Odporúča sa používať obrábacie stroje a nástroje s vnútorným chladením. Pretože keď sa nástroj otáča vysokou rýchlosťou, vonkajšie chladivo sa v dôsledku odstredivej sily ťažko dostáva. Okrem vnútorného chladenia, ktoré dokáže nástroj dobre ochladiť, je dôležitejšie, aby vysokotlakové chladivo pomohlo pri odvádzaní triesok pri obrábaní slepých závitov. Najmä pri obrábaní vnútorných závitových otvorov s malým priemerom je potrebný vyšší vnútorný chladiaci tlak. Zabezpečte plynulý odvod triesok. Okrem toho by sa pri výbere nástroja na frézovanie závitov mali komplexne zvážiť špecifické požiadavky na spracovanie, ako je výrobná dávka, počet otvorov pre skrutky, materiál obrobku, presnosť závitu, špecifikácie rozmerov a mnoho ďalších faktorov, a nástroj by sa mal vybrať rozumne.
Čas uverejnenia: 30. novembra 2021
