Нарезание резьбы корпусными резьбовыми фрезами CNCM. Рекомендации, расчеты, примеры программы ЧПУ

Содержание:

1. Небольшие советы по нарезанию резьбы фрезами

2. Основные методы врезания резьбофрезы

3. Расчет данных для фрезерования резьбы

5. Пример программирования для нарезания резьбы резьбофрезой на станке с ЧПУ

Обратите внимание! Чтобы минимизировать возможные отклонения профиля, диаметр резьбофрезы не должен превышать 70% от диаметра резьбового отверстия.

Операции резьбофрезерования рекомендуется выполнять без использования СОЖ во избежание появления термических трещин.

Применение СОЖ допускается в случаях окончательной обработки нержавеющих сталей, алюминия, обработки жаропрочных сплавов или чугуна. Для улучшения процесса эвакуации стружки рекомендуется использовать обдув сжатым воздухом.

Основные методы врезания резьбофрезы

Для нарезания резьбы фрезой станок должен иметь три оси координат. Винтовая интерполяция − это функция станка с ЧПУ, инструмент управляется станком.

Реализуется спиральная траектория, и спиральная интерполяция образуется путем связывания плоской круговой интерполяции и линейного движения, перпендикулярного плоскости. Например, от точки A до точки B (рис. 1）

Спиральная траектория образована круговым интерполяционным движением плоскости X-Y и линейным движением оси Z.

Для большинства систем ЧПУ эта функция может быть достигнута с помощью следующих двух различных команд.

G02: команда круговой интерполяции по часовой стрелке.

G03: Команда круговой интерполяции против часовой стрелки.

Как нарезать резьбу фрезой

Показано, что движение фрезерования резьбы (рис. 2) формируется за счет собственного вращения инструмента и винтового интерполяционного движения станка. Во время интерполяции круга используйте геометрическую форму инструмента и в сочетании с движением инструмента, перемещающегося на один шаг вдоль оси Z, обрабатывается необходимая резьба.

При нарезании резьбы фрезами можно использовать следующие три метода врезания:
1. Тангенциально дуговое врезание

2. Радиальное врезание

3. Тангенциально линейное врезание

1.Тангенциально дуговое врезание

При использовании этого метода режущий инструмент плавно врезается, не оставляя следов врезки, и отсутствует вибрация, даже при обработке твердых материалов.

Подготовка, программирование являются более сложными, чем метод радиальной врезки, поэтому этот способ рекомендуется использовать при обработке прецизионных резьб.

Тангенциально дуговое врезание фрезы

1-2: быстрое позиционирование, подвод

2-3: Инструмент тангенциально врезается по тангенциальной дуге, с одновременной подачей по оси Z

3-4: Полный круг на 360° для выполнения интерполяции резьбы, перемещение одного отведения в осевом направлении

4-5: Инструмент выходит по тангенциальной дуге, с одновременной подачей по оси Z

5-6: быстрый отвод

2. Радиальное врезание

Этот метод самый простой, но иногда возникают следующие две ситуации.

1. Малый сбег резьбы. В точках врезания и вывода будут заметны очень маленькие вертикальные отметки, но это не повлияет на качество резьбы.

2. При обработке очень твердых материалов, когда врезание близко к полной форме зуба, из-за увеличенной площади контакта между инструментом и заготовкой, может возникнуть явление вибрации инструмента.

Чтобы избежать вибрации, когда врезание близко к полной форме профиля, подача должна быть максимально уменьшена до 1/3 от рабочей подачи.

Радиальное врезание резьбофрезы

1-2: быстрое позиционирование, радиальное врезание

2-3: полный круг на 360°, винтовое движение вокруг оси цилиндра, перемещение на один шаг вперед

3-4: радиальный возврат, быстрый отвод

3. Тангенциально линейное врезание

Использование этого метода очень простое и имеет преимущества метода дуговой врезки, но он подходит для фрезерования только наружной резьбы.

Тангенциально линейное врезание фрезы

1-2: быстрое позиционирование, радиальное врезание с одновременной подачей по оси Z

2-3: полный круг на 360°, винтовое движение вокруг оси цилиндра, один вывод в осевом направлении

3-4: быстрый отвод

Расчет данных для фрезерования резьбы

1. Рассчитать скорость подачи и количество подачи инструмента

Vc = скорость резания (м / мин)

n = скорость вращения инструмента (R. P. M)

D = диаметр режущего инструмента (мм)

Vf = скорость подачи режущего инструмента (мм)

Z = количество режущих кромок

fz = подача на оборот на зуб (мм / р)

Пример расчета данных фрезерования резьбы

1. Расчет скорости вращения шпинделя (n)

Формула применения n = (1000 * Vc) / (π * D)

Vc: линейная скорость (м/мин) π: пи 3.14159 D: диаметр инструмента (мм) n: скорость (об/мин)

Пример: используйте резьбовую фрезу диаметром 25 мм, рекомендуемая линейная скорость 100 м/мин.

n = 1000 * 100/π * 25 = 1280 об/мин

2. Расчет скорости подачи режущего инструмента Vf

Формула применения Vf = fz * n * Z

Vf: количество подачи (мм/мин) n: скорость вращения (об/мин) Z: количество ножей fz: подача на нож

Пример: Однозубая резьбовая фреза режет заготовку со скоростью 1500 об / мин. Какова скорость подачи резания (значение Vf) инструмента? f Рекомендуемое значение 0,05 мм.

Vf = 0,05 * 1500 * 1 = 75 мм / мин.

2. Расчет осевой подачи инструмента

Расчет осевой подачи резьбофрез

Для большинства станков с ЧПУ для инструмента, нарезающего резьбы, программируется осевая подача.

Для резьбофрез подача и So (подача фрезы за один оборот вокруг оси заготовки) рассчитываются отдельно.

Vfm = подача центра фрезы, мм / мин

Vf= подача, мм / мин

D = номинальный диаметр резьбы, мм

D0 = рабочий диаметр резьбовой фрезы, мм

Общие методы фрезерования

Фрезерование резьбы

Пример программирования для нарезания резьбы резьбофрезой на станке с ЧПУ

Обозначение команд

Код	Особенности	Код	Особенности
%	Идентификационный код (ISO или EIA), + конец магнитной ленты	H	Номер коррекции на длину инструмента
G00	Быстро распознать инструкции	D	Номер коррекции радиуса инструмента
G01	Инструкция интерполяции прямой линии	X	Координата оси X
G02	Инструкция по круговой орбите / спиральной интерполяции по часовой стрелке CW	Y	Координата оси Y
G03	Инструкция по круговой орбите / спиральной интерполяции против часовой стрелки CCW	Z	Координата оси Z
G40	Инструкция по отмене коррекции радиуса инструмента	R	Национальный радиус интерполяции
G41	Инструкция по компенсации радиуса левого смещения инструмента	I	Увеличение размера оси относительно центра круга в одиночных точках старта
G42	Инструкция по компенсации радиуса правого смещения инструмента	J	Увеличение размера оси Y относительно изолированной точки начала круга
G43	Инструкция по компенсации длины ножа	M3	Главный вал поворачивает вперед
G49	Инструкция по коррекции длины инструмента	M5	Остановка главной оси
G57	Выбор системы координат работы	M30	Конец / сброс основной программы
G90	Абсолютная координата -задается исходная точка системы отметок места для противоположного места работы	O	Номер программы
G91	Инкрементные координаты, заданные относительно положения инструмента	N	Номер сегмента программы
F	Подача мм / мин	(	Начало примечания
S	Скорость вращения шпинделя	)	Конец примечания

Пример: метод программирования резьбовой фрезы

Размер головки	M30X1.5-6H
Номинальный диаметр резьбы D	30.000mm
Высота шага P	1.500mm
Диаметр просверленного отверстия D1	28.500mm
Длина головки b	20.000mm
Материал	Сталь SUS 304
Покрытие	TiN
Код товара	09154 (cncmagazine.ru)	SR0025K21
Количество зубов Z	1
Диаметр фрезы D0	25.000mm
Длина пластины l2	21.000mm
Коррекция радиуса фрезы K 1)	0.075mm	0.05*P
Радиус резца для программирования 2)	7.925mm	0.5*d1-k1
Скорость резания Vc	86.35m/min
Подача на зуб (фрезерование)	0.050mm
Скорость n	S=1100r/min	n=(Vc1000)/(D0π)
Скорость подачи (контур) Vf	Vf=55mm/min	Vf=fzZn
Скорость подачи (центральная точка) Vfm	Vfm=2.75mm/min	Vfm=Vf*(D-D1)/D

Пример: метод программирования резьбонарезных фрез для глубоких отверстий

Размер головки	M48-6H
Номинальный диаметр резьбы D	48.000mm
Высота шага P	5.000mm
Диаметр просверленного отверстия D1	43.000mm
Длина головки b	63.000mm
Материал	2Cr13
Покрытие	TiN
Код товара	09207 (cncmagazine.ru)	SMT36-32P16U-3С
Количество зубов Z	3
Диаметр фрезы D0	36.500mm
Коррекция радиуса фрезы K 1)	0.174mm	в соответствии с рабочим случаем
Радиус резца для программирования 2)	16.251mm	0.5*d1-k1
Скорость резания Vc	91.7m/min
Подача на зуб (фрезерование)	0.050mm
Скорость n	S=800r/min	n=(Vc1000)/(D0π)
Скорость подачи (контур) Vf	Vf=120mm/min	Vf=fzZn
Скорость подачи (центральная точка) Vfm	Vfm=12.5mm/min	Vfm=Vf*(D-D1)/D