Med populariteten til CNC-maskinverktøy blir gjengefresingsteknologi stadig mer brukt i maskinindustrien. Gjengefresing er en treakset kobling av et CNC-maskinverktøy, som bruker en gjengefreser til å utføre spiralinterpolasjonsfresing for å danne gjenger. Fresen foretar en sirkulær bevegelse på horisontalplanet og beveger en gjengestigning lineært i vertikalplanet. Gjengefresing har mange fordeler, som høy prosesseringseffektivitet, høy gjengekvalitet, god verktøyallsidighet og god prosesseringssikkerhet. Det finnes mange typer gjengefresingsverktøy i bruk for tiden. Denne artikkelen har til hensikt å analysere og introdusere flere vanlige gjengefreser fra perspektivene til applikasjonsegenskaper, verktøystruktur og prosesseringsteknologi.
1 Vanlig maskinklemme-gjengefres
Gjengefresen med klemme er det mest brukte og rimeligste verktøyet innen gjengefresing. Strukturen ligner på den vanlige klemfresen. Den består av en gjenbrukbar verktøyholder og et blad som enkelt kan byttes ut. Hvis du trenger å maskinere koniske gjenger, kan du også bruke spesielle verktøyholdere og blader for koniske gjenger. Dette bladet har flere gjengeskjærende tenner. Verktøyet kan bearbeide flere gjengetenner samtidig langs spirallinjen. For eksempel kan du bruke én fres med 5 gjengeskjærende tenner på 2 mm. En fres kan bearbeide 5 gjengetenner med en gjengedybde på 10 mm langs spirallinjen. For å forbedre bearbeidingseffektiviteten ytterligere kan en flerblads maskinklemmegjengefres brukes. Ved å øke antall skjærekanter kan matingshastigheten økes betydelig, men de radiale og aksiale posisjoneringsfeilene mellom hvert blad fordelt på omkretsen vil påvirke gjengebearbeidingsnøyaktigheten. Hvis du ikke er fornøyd med gjengenøyaktigheten til flerblads maskinklemmegjengefresen, kan du også prøve å installere bare ett blad for bearbeiding. Når du velger en gjengefres med maskinklemme, bør du prøve å velge et skaft med større diameter (for å forbedre verktøyets stivhet) og et passende bladmateriale, i henhold til faktorer som diameteren og dybden på gjengen som bearbeides, og materialet i arbeidsstykket. Gjengebehandlingsdybden til gjengefresen med klemme bestemmes av den effektive skjæredybden til verktøyholderen. Siden bladlengden er mindre enn den effektive skjæredybden til verktøystangen, må gjengen bearbeides lagvis når dybden på gjengen som skal bearbeides er større enn bladlengden.
2 Vanlig integrert gjengefres
Integrerte gjengefreser er for det meste laget av solide karbidmaterialer, og noen er også belagte. Den integrerte gjengefresen har en kompakt struktur og er mer egnet for bearbeiding av gjenger med middels og liten diameter; det finnes også integrerte gjengefreser for bearbeiding av koniske gjenger. Denne typen verktøy har god stivhet, spesielt den integrerte gjengefresen med spiralspor, som effektivt kan redusere skjærebelastningen og forbedre bearbeidingseffektiviteten ved bearbeiding av materialer med høy hardhet. Skjærekanten på den integrerte gjengefresen er dekket med gjengebearbeidingstenner, og hele gjengebearbeidingen kan fullføres langs spirallinjen på en uke. Det er ikke behov for lagdelt bearbeiding som et klemmeverktøy, så bearbeidingseffektiviteten er høyere, men prisen er relativt dyr.
3 Integrert gjengefres med avfasingsfunksjon
Strukturen til den integrerte gjengefresen med avfasingsfunksjon ligner på den vanlige integrerte gjengefresen, men det er en spesiell avfasingskant ved roten (eller enden) av skjærekanten, som kan bearbeide gjengeenden mens gjengene bearbeides. Det finnes tre metoder for avfasing. Når verktøydiameteren er stor nok, kan avfasingskanten brukes direkte til å lage avfasingen. Denne metoden er begrenset til avfasing av det innvendige gjengehullet. Når verktøydiameteren er liten, kan avfasingskanten brukes til å bearbeide avfasingen gjennom sirkelbevegelser. Men når du bruker avfasing ved roten av skjærekanten for avfasing, må du være oppmerksom på klaringen mellom skjæredelen av verktøyet og gjengen for å unngå forstyrrelser. Hvis den bearbeidede gjengedybden er mindre enn verktøyets effektive skjærelengde, vil ikke verktøyet kunne realisere avfasingsfunksjonen. Sørg derfor for at den effektive skjærelengden og gjengedybden samsvarer med hverandre når du velger verktøy.
4 gjengeboring og fresing
Gjengeborings- og fresekutteren er laget av solid karbid, som er et høyeffektivt maskineringsverktøy for innvendige gjenger med liten og middels diameter. Gjengeborings- og fresekutteren kan fullføre boring av gjengede bunnhull, avfasing av hull og innvendig gjengebehandling samtidig, noe som reduserer antall verktøy som brukes. Ulempen med dette verktøyet er imidlertid dets lave allsidighet og relativt dyre pris. Verktøyet består av tre deler: boredelen av hodet, gjengefresedelen i midten og avfasingskanten ved roten av skjærekanten. Diameteren på den borede delen er bunndiameteren på gjengen som verktøyet kan bearbeide. Begrenset av diameteren på den borede delen, kan en gjengeborings- og fresekutter bare bearbeide innvendige gjenger med én spesifikasjon. Ved valg av gjengeborings- og fresekutter bør ikke bare spesifikasjonen for gjengehullet som skal maskineres vurderes, men også samsvaret mellom verktøyets effektive maskineringslengde og dybden på det maskinerte hullet bør tas i betraktning, ellers kan ikke avfasingsfunksjonen realiseres.
5-gjenget skruefres
Gjengeskrue- og fresekutter er også et solid hardmetallverktøy for effektiv bearbeiding av innvendige gjenger, og det kan også bearbeide bunnhull og gjenger samtidig. Enden av verktøyet har en skjærekant som en endefres. Fordi gjengens spiralvinkel ikke er stor, når verktøyet foretar en spiralbevegelse for å bearbeide gjengen, skjærer endekanten først arbeidsstykkematerialet for å danne bunnhullet, og deretter bearbeides gjengen fra baksiden av verktøyet. Noen gjengeskruefreser har også en avfaset kant, som samtidig kan bearbeide hullets avfasning. Verktøyet har høy bearbeidingseffektivitet og har bedre allsidighet enn gjengeborings- og fresekuttere. Det innvendige gjengeåpningsområdet som verktøyet kan bearbeide er D~2D (D er diameteren på fresekroppen).
6 Fresing av dyp gjengekutter
Dypgjengefreser er en gjengefreser med én tann. En generell gjengefreser har flere gjengebehandlingstenner på skjærekanten. Kontaktområdet mellom verktøyet og arbeidsstykket er stort, skjærekraften er også stor, og verktøyets diameter må være mindre enn gjengeåpningen ved bearbeiding av innvendige gjenger. Fordi diameteren på fresekroppen er begrenset, noe som påvirker fresers stivhet, og fresekroppen tvinges til den ene siden ved fresing av gjenger, er det lett å gi opp verktøyet ved fresing av dype gjenger, noe som påvirker nøyaktigheten av gjengebehandlingen. Derfor er den effektive skjæredybden til generelle gjengefreser omtrent 2 ganger diameteren på knivkroppen. Bruk av dypgjengefreser med én tann kan bedre overvinne de ovennevnte manglene. Når skjærekraften reduseres, kan gjengebehandlingsdybden økes betraktelig, og verktøyets effektive skjæredybde kan nå 3 til 4 ganger diameteren på verktøykroppen.
7 gjengefreseverktøysystem
Allsidighet og effektivitet er en fremtredende motsetning ved gjengefreser. Noen verktøy med sammensatte funksjoner (som gjengeboring og fresing) har høy prosesseringseffektivitet, men dårlig allsidighet, og verktøy med god allsidighet er ofte ikke effektive. For å løse dette problemet har mange verktøyprodusenter utviklet modulære gjengefresingssystemer. Verktøysystemet består vanligvis av en verktøyholder, en forsenkende avfasningskant og en generell gjengefreser. Ulike typer forsenkende avfasningskanter og gjengefreser kan velges i henhold til prosesseringskravene. Dette verktøysystemet har god allsidighet og høy prosesseringseffektivitet, men verktøykostnaden er relativt høy.
Funksjonene og egenskapene til flere vanlige gjengefresverktøy er kort introdusert ovenfor. Kjøling er også svært viktig ved gjengefresing. Det anbefales å bruke maskinverktøy og verktøy med intern kjøling. Fordi når verktøyet roterer med høy hastighet, er det ikke lett å trenge inn det eksterne kjølevæsken under påvirkning av sentrifugalkraften. I tillegg til den interne kjølemetoden, som kan kjøle verktøyet godt, er det enda viktigere at høytrykkskjølevæsken kan hjelpe med sponfjerning ved bearbeiding av blindhullsgjenger. Spesielt kreves et høyere internt kjøletrykk ved bearbeiding av innvendige gjengehull med liten diameter. Sørg for jevn sponavgang. I tillegg bør de spesifikke prosesseringskravene vurderes grundig når man velger et gjengefresverktøy, for eksempel produksjonsbatch, antall skruehull, arbeidsstykkemateriale, gjengepresisjon, størrelsesspesifikasjoner og mange andre faktorer, og verktøyet bør velges med omhu.
Publisert: 30. november 2021
