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.
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.
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.
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.
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
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
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) |
||
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=(Vc*1000)/(D0*π) |
|
Скорость подачи (контур) Vf |
Vf=55mm/min |
Vf=fz*Z*n |
|
Скорость подачи (центральная точка) Vfm |
Vfm=2.75mm/min |
Vfm=Vf*(D-D1)/D |
Рекомендуемая программа ЧПУ:
G00 G90 G55 X0.0 Y0.0 S1100 M03
G43 Z130. H01
M08
Z0.0
G01 Y2.5 F55
G02 X0.0 Y2.5 Z-1.5 I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-3. I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-4.5 I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-6. I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-7.5 I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-9 I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-10.5 I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-12. I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-13.5 I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-15. I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-16.5 I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-18. I0.0 J-2.5
X0.0 Y2.5 Z-19.5 I0.0 J-2.5
X2.165 Y-1.25 Z-20. I0.0 J-2.5
G0.1 X0.0 Y0.0
G00 Z130.
M05
M09
G91 G28 Z0.0
G28
M30
Рекомендации:
- Радиус фрезы измеряется по гребням зубьев, часть резьбовой части должна быть уменьшена на величину компенсации резца. Это необходимо для достижения глубины резания до середины гайки 6H / ISO2 допуск. Однако, это также зависит от радиального прогиба инструмента (предел прочности материала, длина проекции инструмента).
- Радиус фрезы, который нужно запрограммировать, обычно включается в память инструмента.
- Если ваш элемент управления не рассчитывает центральную точку подачи автоматически, пожалуйста, используйте значения подачи, напечатанные в скобках.
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) |
||
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=(Vc*1000)/(D0*π) |
|
Скорость подачи (контур) Vf |
Vf=120mm/min |
Vf=fz*Z*n |
|
Скорость подачи (центральная точка) Vfm |
Vfm=12.5mm/min |
Vfm=Vf*(D-D1)/D |
Рекомендуемая программа ЧПУ:
G00 G90 G55 X0.0 Y0.0 S800 M03
G43 Z130. H01
M08
Z0.0
G01 Y5.75 F120
G02 X0.0 Y5.75 Z-5. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-10. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-15. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-20. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-25. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-30. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-35. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-40. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-45. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-50. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-55. I0.0 J-5.75
X0.0 Y5.75 Z-60. I0.0 J-5.75
X-3.38 Y-4.652 Z-63. I0.0 J-5.75
G0.1 X0.0 Y0.0
G00 Z130.
M05
M09
G91 G28 Z0.0
G28
M30
Рекомендации:
- Радиус фрезы, которую нужно запрограммировать, должен быть исправлен, в зависимости от рабочего случая, до тех пор, пока резьба не достигнет необходимого допуска гайки, например, 6H / ISO2. Однако, это также зависит от радиального прогиба инструмента (предел прочности материала, длина проекции инструмента).
- Радиус фрезы, который нужно запрограммировать, обычно включается в память инструмента.
- Введенная глубина резьбы b должна делиться на шаг P.
- Если ваш элемент управления не рассчитывает центральную точку подачи автоматически, пожалуйста, используйте значения подачи, напечатанные в скобках.
Весь ассортимент корпусных резьбовых фрез CNCM со сменными пластинами в интернет-магазине CNCMagazine.ru. Цельные резьбофрезы из твердого сплава здесь. Пластины для корпусных резьбофрез здесь.
Поможем с выбором: sales@cncmagazine.ru, 8-800-555-4116.