Med CNC-maskiners popularitet används gängfräsningsteknik alltmer inom maskintillverkningsindustrin. Gängfräsning är en treaxlig länk i en CNC-maskin, som använder en gängfräs för att utföra spiralinterpoleringsfräsning för att forma gängor. Fräsen gör en cirkulär rörelse i det horisontella planet och förflyttar linjärt en gängstigning i det vertikala planet. Gängfräsning har många fördelar såsom hög bearbetningseffektivitet, hög gängkvalitet, god verktygsflexibilitet och god bearbetningssäkerhet. Det finns många typer av gängfräsverktyg som används för närvarande. Denna artikel avser att analysera och introducera flera vanliga gängfräsar ur perspektivet av tillämpningsegenskaper, verktygsstruktur och bearbetningsteknik.
1 Vanlig maskinklämgängfräs
Gängfräsen av klämtyp är det vanligaste och billigaste verktyget vid gängfräsning. Dess struktur liknar den hos en vanlig klämfräs. Den består av en återanvändbar verktygshållare och ett blad som enkelt kan bytas ut. Om du behöver bearbeta koniska gängor kan du också använda speciella verktygshållare och blad för koniska gängor. Detta blad har flera gängskärande tänder. Verktyget kan bearbeta flera gängtänder samtidigt längs spirallinjen. Använd till exempel en fräs med 5 2 mm gängskärande tänder som kan bearbeta 5 gängtänder med ett gängdjup på 10 mm längs spirallinjen. För att ytterligare förbättra bearbetningseffektiviteten kan en flerbladig maskingängfräs användas. Genom att öka antalet skäreggar kan matningshastigheten ökas avsevärt, men de radiella och axiella positioneringsfelen mellan varje blad fördelade på omkretsen kommer att påverka gängbearbetningens noggrannhet. Om du inte är nöjd med gängnoggrannheten hos den flerbladiga maskingängfräsen kan du också försöka installera endast ett blad för bearbetning. När du väljer en gängfräs med maskinspännfunktion, försök att välja ett skaft med större diameter (för att förbättra verktygets styvhet) och ett lämpligt bladmaterial, beroende på faktorer som diametern och djupet på gängan som bearbetas, samt arbetsstyckets material. Gängbearbetningsdjupet för gängfräsen med spännfunktion bestäms av verktygshållarens effektiva skärdjup. Eftersom bladlängden är mindre än verktygsstångens effektiva skärdjup, behöver gängdjupet som ska bearbetas vara större än bladets längd, bearbetas i lager.
2 Vanlig integrerad gängfräs
Integrerade gängfräsar är mestadels tillverkade av solida hårdmetallmaterial, och vissa är även belagda. Integrerade gängfräsar har en kompakt struktur och är mer lämpliga för bearbetning av gängor med medelstor och liten diameter; det finns även integrerade gängfräsar för bearbetning av koniska gängor. Denna typ av verktyg har god styvhet, särskilt integrerade gängfräsar med spiralspår, vilket effektivt kan minska skärbelastningen och förbättra bearbetningseffektiviteten vid bearbetning av material med hög hårdhet. Skäreggen på integrerade gängfräsar är täckt med gängbearbetningständer, och hela gängbearbetningen kan slutföras längs spirallinjen på en vecka. Det finns inget behov av skiktad bearbetning som ett klämverktyg, så bearbetningseffektiviteten är högre, men priset är relativt dyrt.
3 Integrerad gängfräs med fasningsfunktion
Strukturen hos den integrerade gängfräsen med fasningsfunktion liknar den hos en vanlig integrerad gängfräs, men det finns en speciell faskant vid roten (eller änden) av skäreggen, som kan bearbeta gängändens fasning samtidigt som gängan bearbetas. Det finns tre metoder för fasning. När verktygsdiametern är tillräckligt stor kan faskanten användas direkt för att göra fasningen. Denna metod är begränsad till fasning av det invändiga gängade hålet. När verktygsdiametern är liten kan faskanten användas för att bearbeta fasningen genom cirkulär rörelse. Men när man använder fasning vid roten av skäreggen för fasning, var uppmärksam på avståndet mellan verktygets skärande del och gängan för att undvika störningar. Om det bearbetade gängdjupet är mindre än verktygets effektiva skärlängd kommer verktyget inte att kunna uppnå fasningsfunktionen. Se därför till att den effektiva skärlängden och gängdjupet matchar varandra när du väljer verktyg.
4 Gängborrning och fräsning
Gängborr- och fräsfräsen är tillverkad av solid hårdmetall, vilket är ett högeffektivt bearbetningsverktyg för invändiga gängor med liten och medelstor diameter. Gängborr- och fräsfräsen kan utföra borrning av gängade bottenhål, fasning av hål och invändig gängbearbetning samtidigt, vilket minskar antalet verktyg som används. Nackdelen med detta verktyg är dock dess låga mångsidighet och relativt dyra pris. Verktyget består av tre delar: borrdelen av huvudet, gängfräsdelen i mitten och faskanten vid roten av skäreggen. Diametern på den borrade delen är den nedre diametern på den gänga som verktyget kan bearbeta. Begränsat av diametern på den borrade delen kan en gängborr- och fräsfräs endast bearbeta invändiga gängor av en specifikation. Vid val av gängborr- och fräsfräs bör man inte bara beakta specifikationen för det gängade hålet som ska bearbetas, utan även beakta matchningen av verktygets effektiva bearbetningslängd och djupet på det bearbetade hålet, annars kan fasningsfunktionen inte uppnås.
5-gängad skruvfräs
Gängborr- och fräsverktyg är också ett solidt hårdmetallverktyg för effektiv bearbetning av invändiga gängor, och det kan även bearbeta bottenhål och gängor samtidigt. Änden på verktyget har en skäregg som en pinnfräs. Eftersom gängans spiralvinkel inte är stor, när verktyget gör en spiralrörelse för att bearbeta gängan, skär ändens skäregg först arbetsstyckets material för att bilda bottenhålet, och sedan bearbetas gängan från verktygets baksida. Vissa gängborrfräsar har också en avfasningsegg, som samtidigt kan bearbeta hålets avfasning. Verktyget har hög bearbetningseffektivitet och har bättre mångsidighet än gängborr- och fräsar. Det invändiga gängöppningsområdet som verktyget kan bearbeta är D~2D (D är diametern på fräskroppen).
6 Fräsning av djup gängfräs
Djupgängfräs är en entandad gängfräs. En generell gängfräs har flera gängbearbetningskuggar på skäreggen. Kontaktytan mellan verktyget och arbetsstycket är stor, skärkraften är också stor, och verktygets diameter måste vara mindre än gängöppningen vid bearbetning av invändiga gängor. Eftersom diametern på fräskroppen är begränsad, vilket påverkar fräsens styvhet, och fräsen tvingas åt ena sidan vid gängfräsning, är det lätt att ge upp verktyget vid fräsning av djupa gängor, vilket påverkar noggrannheten i gängbearbetningen. Därför är det effektiva skärdjupet för allmänna gängfräsar ungefär 2 gånger knivkroppens diameter. Användningen av entandade djupgängfräsar kan bättre övervinna ovanstående brister. När skärkraften minskas kan gängbearbetningsdjupet ökas avsevärt, och verktygets effektiva skärdjup kan nå 3 till 4 gånger verktygskroppens diameter.
7 gängfrässystem
Mångsidighet och effektivitet är en framträdande motsättning hos gängfräsar. Vissa verktyg med sammansatta funktioner (som gängborrning och fräsar) har hög bearbetningseffektivitet men dålig mångsidighet, och verktyg med god mångsidighet är ofta inte effektiva. För att lösa detta problem har många verktygstillverkare utvecklat modulära gängfrässystem. Verktygssystemet består vanligtvis av en verktygshållare, en försänkt avfasningskant och en generell gängfräs. Olika typer av försänkt avfasningskanter och gängfräsar kan väljas enligt bearbetningskraven. Detta verktygssystem har god mångsidighet och hög bearbetningseffektivitet, men verktygskostnaden är relativt hög.
Funktionerna och egenskaperna hos flera vanligt förekommande gängfräsverktyg presenteras kortfattat ovan. Kylning är också mycket viktigt vid gängfräsning. Det rekommenderas att använda verktygsmaskiner och verktyg med intern kylning. Eftersom det inte är lätt att tränga in extern kylvätska när verktyget roterar med hög hastighet under centrifugalkraftens inverkan. Förutom den interna kylmetoden, som kan kyla verktyget väl, är det ännu viktigare att högtryckskylvätskan kan hjälpa till med spånborttagning vid bearbetning av bottenhålsgängor. I synnerhet krävs ett högre internt kyltryck vid bearbetning av invändigt gängade hål med liten diameter. Säkerställ en smidig spånavgång. Dessutom bör man, när man väljer ett gängfräsverktyg, beakta de specifika bearbetningskraven noggrant, såsom produktionsbatch, antal skruvhål, arbetsstyckets material, gängnoggrannhet, storleksspecifikationer och många andra faktorer, och verktyget bör väljas rimligt.
Publiceringstid: 30 november 2021
