Резьбофреза

Инструмент и оснастка для металлообработки

Контактная информация:

+7 (911) 952 23 19

info@polytool.ru

195197, г. Санкт-Петербург,       пр. Металлистов, д. 116, корп.1

График работы:

08:00 — 22:00, ежедневно

Не смотрите на часы и календарь — просто звоните!

Резьбофрезерование

Как специальный способ получения резьбы резьбофрезерование — получение резьбы с помощью специальных резьбовых фрез — получил распространение с началом повсеместного внедрения станков с ЧПУ, позволяющим реализовывать высокоточное перемещение инструмента сразу по нескольким осям. Цельные твердосплавные фрезы для нарезки резьбы позволяют нарезать резьбу высокой точности с поверхностью высокого качества; незаменимы при нарезании резьбы большого размера.

Получение резьбы фрезерованием имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами получения резьбы:

  • одним инструментом можно резьбу разных диаметров с одинаковым шагом как правого, так и левого хода;
  • низкие усилия резания: резьбу можно резать даже на маломощных станках, резьбу крупных шагов можно резать на достаточно тонкостенных изделиях;
  • резьбу можно резать до дна отверстия (до торца цилиндра);
  • в отличии от нарезки резьбы метчиком, по мере износа инструмента можно корректировать профиль резьбы за счет коррекции траектории движения инструмента — одной резьбофрезой можно нарезать резьбы различных классов точности и полей допусков;
  • с ростом размера нарезаемой резьбы рост размера инструмента не столь существенный, как например, для метчика — по мере роста размера резьбы рост стоимости инструмента нелинейный;
  • в случае поломки фрезы нет необходимости в высверливании ее из отверстия — важно при нарезке резьбы в дорогостоящих заготовках.

К недостаткам можно отнести более низкую скорость нарезки в сравнении, например, c метчиком, а также невозможность нарезать резьбу на станках без ЧПУ.

Компания Erojet имеет огромный опыт в производстве резьбофрез, что позволяет компании быть в числе мировых лидеров в направлении. Своим клиентам мы предлагаем всю линейку продукции Erojet. Ниже приведены основные продукты, вся номенклатура и рекомендации к использованию в каталоге.

  • Резьбофрезы с винтовыми канавками для получения дюймовой трубной резьбы BSP (G) — профиль зубьев резьбы 55° с дюймовым шагом

Наименьший размер резьбофрезы данного типа Наибольший размер резьбофрезы данного типа Ниток резьбы на 1 дюйм
Ø D2 L1 Ø D2 L1

5.9

(миним. резьба   G 1/16 — 28)

11,3

19,9

(максим. резьба G 6 — 11)

40,4

28 — 11 

  • Резьбофрезы с винтовыми канавками для получения метрической резьбы ISO  — профиль зубьев резьбы 60° с метрическим шагом
Наименьший размер резьбофрезы данного типа Наибольший размер резьбофрезы данного типа Шаги резьбы, мм
Ø D2 L1 Ø D2 L1

3,6

(миним. резьба М4,5х0,75)

10,1

19,9

(максим. резьба М27х3,0)

43

0,5

0,75 — 3,0

  • Резьбофрезы с винтовыми канавками для получения дюймовой конической трубной резьбы NPT, NPTF — профиль зубьев резьбы 55° с дюймовым шагом и конусностью 1:16
Наименьший размер резьбофрезы данного типа Наибольший размер резьбофрезы данного типа Ниток резьбы на 1 дюйм
Ø D2 L1 Ø D2 L1

5.9

(миним. резьба NPT 1/16 — 27)

9,8

19,9

(максим. резьба NPT 6 — 8)

38,1

27 — 8 

  • Резьбофрезы с винтовыми канавками для получения американских унифицированных резьб UN (UNC, UNF, UNEF) — профиль зубьев резьбы 60° с дюймовым шагом
Наименьший размер резьбофрезы данного типа Наибольший размер резьбофрезы данного типа Ниток резьбы на 1 дюйм
Ø D2 L1  Ø D2 L1

5,9

(миним. резьба

UNEF 5/16 — 32)

10,1

19,7

(максим. резьба

UN 1 — 8)

43

32 — 8

  • Резьбофрезы с винтовыми канавками для получения дюймовой конической трубной резьбы BSPT (R, Rc) — профиль зубьев резьбы 55° с дюймовым шагом и конусностью 1:16
Наименьший размер резьбофрезы данного типа Наибольший размер резьбофрезы данного типа Ниток резьбы на 1 дюйм
Ø D2 L1 Ø D2 L1

5.9

(миним. резьба

Rc 1/16 — 28)

11,3

19,9

(максим. резьба

Rc 6 — 11)

40,4

28 — 11 

Кроме указанных выше основных видов резьбофрез в линейке производимых инструментов присутствуют мини-резьбофрезы для малых размеров резьб, резьбофрезы для твердых материалов, а также конусные концевые фрезы для формирования отверстия под нарезку конусной резьбы.

imageФрезерование резьбы за последнее время получило широкое распространение во многих производствах.

Применяются главным образом два метода фрезерования резьбы.

Первый метод применяется при нарезании длинных и коротких резьб с большим шагом и крупным профилем.

Нарезание производится при помощи дисковой фрезы (фиг. 361) за один проход и только для очень крупных резьб — за два или три прохода.

Фиг. 361. Дисковые фрезы для фрезерования резьбы.

Иногда при повышенных требованиях к чистоте и точности резьбу фрезеруют за два прохода.

Дисковые фрезы применяются симметричные (фиг. 361) и несимметричные (фиг. 362), в зависимости от конструкции станка.

Фиг. 362. Дисковая фреза с несимметричным профилем.

Профиль фрезы соответствует профилю резьбы, ось фрезы располагается по отношению к оси изделия под углом α, равным наклону резьбы (фиг. 363). Помимо вращения фрезе сообщается поступательное движение вдоль оси изделия, причём перемещение за один оборот изделия должно точно соответствовать шагу резьбы.

Вращение изделия происходит медленно в соответствии с подачей.

Фиг. 363. Нарезание остроугольной резьбы дисковой фрезой.

Второй метод — фрезерование резьбы при помощи цилиндрических гребёнчатых фрез — применяется для получения коротких резьб с более мелким шагом.

На фиг. 364 показана гребёнчатая фреза, представляющая собой как бы группу дисковых фрез, собранных на одну оправку; она называется иногда групповой фрезой.

Фиг. 364. Нарезание резьбы гребенчатой фрезой (групповой фрезой).

Длина фрезы берётся обычно на 2- -5 мм. больше длины фрезеруемой резьбы. Расположение групповой фрезы относительно детали отличается от расположения дисковой фрезы тел, что ось её устанавливается параллельно оси изделия, а не под углом. Резьбу с большим наклоном профиля групповой фрезой нарезать нельзя.

Фрезерование резьбы групповой фрезой происходит за 1,1—1,2 оборота изделия, где 0,1—0,2 оборота идёт на перекрытие стыка. Предварительно происходит врезание фрезы на глубину резьбы. Во время полного оборота изделия фреза перемещается на величину шага резьбы.

Фрезерование резьбы червячной фрезой применяется иногда для нарезания многоходовых резьб на зуборезных станках.

Добрый день, друзья! Всё что вы хотели знать о применении резьбофрез на самодельных фрезерных станках с ЧПУ, но боялись даже спросить… Немного картинок, чуть-чуть расчета, несколько витков резьбы и небольшой бонус )) Неравнодушных прошу под кат. Не знал, в какой раздел написать про резьбофрезы, но учитывая, что здесь будет больше не отзыв об их качестве, а опыт их применения с расчетом траекторий, то решил в DIY. Тем более самоделка всё-таки присутствует. Кому лениво читать «недоматчасть» — в самом низу картинки ))) Сначала об их назначении и приобретении. Вот так в «интернетах» выглядит однозубая (зубьев на самом деле больше, но они располагаются на одном уровне) резьбофреза. Нужны резьбофрезы, чтобы нарезать резьбу с заданным шагом исключительно с помощью фрезерного станка с ЧПУ. Да, да… Руками воспользоваться ими по назначению нереально… Я долго искал, где их приобрести подешевле — в России не вариант, поэтому как всегда первый взгляд пал на Али… положил в корзину и ходил вокруг да около примерно недели две. Одна фреза обходилась примерно в 1800 рублей. Как по мне, это очень дорого для домашних экспериментов. Решил попробовать на ТаоБао. Никогда там не заказывал ничего, и даже не знал, как это делается. Но один мой товарищ, оказалось, имеет «контакт», через кого можно притащить нужный товар в РФ. Никакой рекламы на «контакта» не будет (речь не об этом), я просто скинул ссылки ему, перевел нужную сумму денег (получилось дешевле Али примерно в 1.4 раза) и подождал 2.5 недели. Ссылки на ТаоБао и на аналогичные резьбофрезы на Али прикладываю: https://item.taobao.com/item.htm?id=574477814935 aliexpress.com/item/32924234240.html За то время, пока я ждал резьбофрезы, был продуман алгоритм их использования. На самом деле есть, конечно же, и готовые рецепты по применению, например, специальный плагин в PowerMill (слышал, сам лично не видел). Но мне кажется, устанавливать тяжеловесную программу, да еще и «честно неприобретенную», только для нарезания резьбы — это как-то неправильно. На YouTube’e встречал каналы, где были ссылки на самописные калькуляторы расчета траектории движения фрезы при нарезании резьбы. Но попробовал один из них, и решил, что лучше сделаю для себя сам. Чтобы я полностью осознавал, что происходит при расчете и имел возможность подкорректировать расчет под конкретную задачу. А вот теперь стоит оговориться, я не являюсь профессионалом в данной области, поэтому прошу не кидаться в меня ГОСТ’ами и обвинениями в неправильном употреблении терминов или не употреблении их вовсе. В ходе экспериментов я лишь удовлетворил свои хоббийные потребности. Итак, с помощью одной и той же резьбофрезы можно делать как внутреннюю резьбу, так и внешнюю. Причем диаметр внутренней резьбы ограничен лишь минимальным значением диаметра самой резьбофрезы. Так, например, резьбофрезой с внешним диаметром 4,85 мм и зубом под максимальный шаг 1 мм, можно нарезать резьбу минимум 6 мм (отверстие под резьбу 4.9-5.0 мм в диаметре, плюс сама резьба при шаге 1 мм добавит примерно 1 мм к диаметру). А вот максимальный диаметр ограничен только Вашей фантазией. Для неискушенных читателей подготовил картинку, для лучшего понимания. D — диаметр режущей части фрезы P — шаг резьбы m — диаметр подготовленного отверстия M — диаметр резьбы (наружный диаметр внутренней резьбы для гайки) Суть процесса такова: 1. Для начала необходимо подготовить отверстие для будущей резьбы. Например, для М6, нужно 4.9 – 5 мм. При нарезании резьбы метчиком я обычно придерживался такого правила — диаметр отверстия равен диаметру резьбы минус шаг резьбы. Не совсем правильно, но для бытовых нужд более чем достаточно. 2. После этого, нужно рассчитать траекторию, по которой будет двигаться резьбофреза. Траектория будет винтовой. 3. А далее, собственно, само нарезание. Резьбофреза опускается в подготовленное отверстие до дна и, совершая винтовое движение вверх, нарезает резьбу. Вроде как все просто. Для внешней резьбы процесс аналогичный, только заготовка не отверстие, а цилиндр — ну вы поняли. При подготовке алгоритма написания G-кода для станка с ЧПУ я сначала хотел представить винтовую траекторию в кусочно-линейчатом виде, то есть миниатюрными линейными отрезками по которым будет двигаться фреза. Для тех, кто не знает всех возможностей G-кода (таких, как я, например), это наверное самый очевидный способ. Но, нашелся другой способ, более простой в реализации. Состоит он в использовании кодов G2 или G3 для круговой интерполяции. Как оказалось, с их помощью можно очень просто описать круговую (или дуговую) траекторию в плоскости, либо винтовую траекторию в трёх координатах. Чуть-чуть покажу, как это происходит — сначала круг, а затем один виток винтовой траектории. Для данного случая применения команда выглядит вот таким образом. G2/G3 X#.# Y#.# Z#.# I#.# J#.# F# G2/G3 – круговое движение по часовой либо против часовой стрелки X, Y, Z – координаты конечной точки (куда придет фреза из текущего положения) I, J – относительные координаты центра окружности от начальной точки (текущего положения) F – скорость подачи. 1. Например, необходимо создать траекторию движения по окружности на плоскости XY с центром в точке (0;0) и радиусом 2 (единицы измерения не ставлю, это абстракция). Движение начнем из точки (0;-2) лежащей на окружности. Необходимо лишь рассчитать параметры I и J. I = (координата X начальной точки) – (координата X центра окружности) = 0 – 0 = 0 J = (координата Y начальной точки) – (координата Y центра окружности) = 0 – (-2) = 2 Учитывая, что движение по окружности будет осуществляться от точки (0;-2) с возвратом в эту же точку, G код будет выглядеть следующим образом G0 X0 Y0 Z0 (перемещаемся в центр окружности) G1 X0 Y-2 F200 (перемещаемся в точку, лежащую на окружности, откуда начнется движение) G3 X0 Y-2 Z0 I0 J2 F200 (перемещаемся по окружности в ту же самую точку) на самом деле можно упростить вид последней команды, учитывая, что точка начала и окончания траектории совпадают, а значение I = 0 G3 J2 F200 ( так значительно проще) 2. А теперь создадим один виток винтовой траектории. Код будет выглядеть точно так же, только в последнюю команду добавим координату Z = 1. Соответственно, при движении по окружности постепенно изменится координата Z с начального значения 0 до 1. G0 X0 Y0 Z0 G1 X0 Y-2 F200 G3 Z1 J2 F200 Думаю, что этой информации вполне достаточно, чтобы понять, как необходимо «вручную» готовить G-код для движения по винтовой траектории при нарезании резьбы. Кстати для визуализации процесса я использовал бесплатную программу NC Corrector. Большое спасибо ее авторам! Конечно же, каждый раз считать «вручную» очень трудоемко, поэтому данный алгоритм был оживлен в «самописном» калькуляторе, да не в простом, а в золотом онлайновом. За это спасибо! участнику MySKU-сообщества Sega-san, который помог мне и переложил оффлайн калькулятор, написанный на Си++, в онлайн, доступный по ссылке Ссылка на калькулятор segakhv.com/ssserg/ Это и есть обещанный бонус! )) Кому интересно — пользуйтесь на здоровье )) Выглядит он вот так. В калькуляторе вы можете увидеть расчет для внутренней и внешней резьбы. Сформированный код достаточно скопировать в текстовый файл и отдать на растерзание вашему станку. Код проверен под управлением из Mach3 и LinuxCNC. Полёт нормальный. Еще забыл маленький нюанс. При нарезании резьбы я режу не сразу на всю глубину, а постепенно. Соответственно и траектория получается в результате расчета не одна, а несколько, с постепенно увеличивающимся диаметром. Вот так. ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ: Калькулятор проверен уже примерно на десятке разных резьб, но его использование только на ваш страх и риск. Всегда проверяйте сгенерированный G-код перед использованием. А теперь, собственно, сами фрезы и практическое их использование. Фрезы пришли в стандартных контейнерах, с наклейками, указывающими параметры. По тактильным ощущениям и внешнему виду мне показалось, что качество вполне приемлемое, а когда увидел маркировку на хвостовиках, так и вовсе успокоился (да, вот такой я наивный )) ) Вблизи рабочая часть выглядит вот так. Я заказал 3 штуки, под шаг 0.5, 0.7 и 1 мм, для метрической резьбы Такие можно использовать для стандартных резьб М3, М4 и М6, соответственно. Но, как уже написано выше, диаметры резьб могут быть и любыми другими. Кстати, в описании этих фрез у продавца я нашел все параметры, кроме диаметра вот этой части фрезы (не знаю как правильно назвать, то ли хвостовик, то ли еще как-то) Я был уверен, что этот параметр мне просто необходим при расчете, но и без него справился. А для любопытных на всякий случай приложу измеренное значение этого параметра (назову его S) тех фрез, что теперь есть у меня в хозяйстве. При этом, я допускаю, что это не обязательно стандарт, и у разных производителей, значение совсем другое. P1.0*d4.85*15L*D6*50 — S=3,4 мм P0.7*d3.15*10L*D4*50 — S=2,0 мм P0.5*d2.35*7.5L*D4*50 — S=1,5 мм Я не вижу смысла расписывать еще что-то и предлагаю посмотреть, как происходит процесс нарезания резьбы вживую (я попытался повторить ролик, который видел на YouTube от какой-то конторы-производителя) при помощи G-кода, сгенерированного описанным выше способом. Видеопроцесс нарезания резьбы И конечно же макрофото результата: Специально выкрасил боковую часть заготовки маркером, чтобы лучше было видно геометрию полученной резьбы. Болт М6, который я туда закрутил вопреки всем Нормам, сидит как влитой (как я понял, существует Holy War между болтами и винтами, в соответствии с которым болты не закручиваются, а на них накручивается… и винты, соответственно наоборот, но мне как-то всё равно). Очень слабенький люфт конечно есть, но это очень даже приемлемо. Я хотел еще отснять процесс нарезания внешней резьбы, но он мало чем отличается от внутренней. Единственное, цилиндрическая заготовка (она же — стержень) должна иметь диаметр чуть меньше, чем нарезаемая резьба (можно посмотреть в таблицах). Например для резьбы М6 заготовка будет 5.8 мм в диаметре, для М8 — 7.8-7.9 мм. Вообще, эта информация не секретная и вполне доступная. А теперь самое главное — зачем мне так заморачиваться с этими резьбофрезами… есть же обычные дешевые метчики… Да, я согласен, что способ несколько замороченный и недешевый, особенно учитывая, что я не режу резьбу в промышленных масштабах. НО! 1. Приятно, когда твой самодельный станок работает за тебя. 2. Очень удобно нарезать резьбу в глухих отверстиях, витки начинаются всего на пол шага выше дна отверстия. А при использовании обычного набора из двух метчиков приходится добавлять третий метчик, специально слегка сточенный, чтоб резьба доставала до дна как можно больше. 3. Я не знаю ни одного человека, кто бы резал резьбу идеально вертикально перпендикулярно поверхности ))) а иногда это очень важно. Доводы, конечно, так себе, но меня они убедили )) Возможно всё получилось несколько сумбурно, но мне хотелось поделиться своим опытом, очень надеюсь, что это всё не зря и кому-нибудь пригодится. Всего доброго! Содержание

Нарезка резьбы требуется для изготовления из заготовок крепёжных элементов или креплений различных конструкций. Для этого нужно минимальное количество инструментов, технология проста в реализации, наличие опыта не обязательно. Точное соблюдение базовых правил нарезки позволят формировать резьбу высокого качества.

Станок для нарезки резьбы

Основные способы нарезки

Способы резьбовой нарезки:

  • резцами или гребёнками;
  • плашками, метчиками;
  • накатыванием плашками круглой или плоской формы;
  • на фрезерном станке с использованием специальных фрез;
  • шлифовкой специальными кругами.

Для нарезания наружной резьбы используются резцы, плашки, фрезы, круги, а внутренних – метчиками.

Чем нарезать резьбу

Чтобы нарезать резьбу, потребуются следующие инструменты:

  • метчик, набор резьбонарезных резцов, плашек;
  • сверлильный станок с регулировкой оборотов;
  • электродрель с наличием режима работы на низких оборотах;
  • набор свёрл для создания отверстий в деталях;
  • тиски для фиксации заготовки;

Машинно-ручные метчики предназначены для ручного применения или закрепления в патроне дрели. Для машинного использования конструкции отличаются удлинённым хвостовиком. Установить на него держатель метчиков для ручной резьбовой нарезки не получится.

  • молоток;
  • керн для создания меток под сверление отверстий;
  • смазка, не допускающая, чтобы инструмент или заготовка перегревались в процессе обработки;
  • ветошь для удаления масла после выполнения работ.
Плашки и метчики для нарезки

Как правильно определить диаметр отверстия

Перед выполнением нарезки внутренней резьбы требуется заранее проделать в заготовке отверстие. Его размеры необходимо подбирать строго, так как превышение оптимального значения не позволит создать прочное соединение болтом, а снижение – повысит вероятность повреждения инструмента при работе.

Для определения диаметра отверстия под стандартную резьбу понадобится использование справочников. Для создания нестандартных резьб необходимо провести простые вычисления: из диаметра вычесть размер шага.

Как нарезать резьбу

Нарезание резьбы выполняется достаточно просто, но требует особой аккуратности при работе, точной последовательности действий. От выбора способа нарезки будет зависеть список используемых инструментов, особенности подготовки детали для обработки.

Понадобится технический справочник с данными о размерах используемых инструментов. Шаг резьбы можно найти на используемом метчике.

Нарезают резьбу только после выполнения подготовительных работ:

  • в справочнике ищут необходимую информацию о диаметрах режущих инструментов для дальнейшего подбора;
  • собирают нужные для работы инструменты;
  • керном намечают расположение отверстия для внутренней нарезки, затем просверливают его дрелью;
  • для наружной нарезки следует подготовить на фрезерном станке заготовку по нужному диаметру и срезать фаску;
  • очищают поверхность заготовки от грязи и масляных пятен, затем на неё и инструмент наносят смазку.
Инструмент для нарезки резьбы

Порядок выполнения работ

Только после подготовительных работ следует приступать к обработке заготовки, так как иначе правильно выполнить нарезку резьбы не получится. Пошагово нарезка выполняется так:

  1. Нужно жёстко зафиксировать заготовку в тисках, чтобы предотвратить вращательные или поступательные движения с отклонением от первоначального положения.
  2. В отверстии нужно снять фаску зенковкой. Глубина должна быть в пределах 0,5-1 мм, подбирается на основе размеров детали и резьбового диаметра.
  3. Выполняется нарезание метчиком или плашкой. Режущая часть обязательно должна быть смазана.
  4. Очистка поверхности от стружки при помощи ёршиков.

Резьбофрезерование занимает лидирующие позиции с точки зрения надёжности и качества полученной резьбы. Это самый перспективный способ её формирования. Обусловлено это тем, что процесс накатывания или нарезания резьбы, когда применяется осевой инструмент, занимает много времени, что приводит к снижению производительности.

Чтобы максимально повысить качество работ, следует купить резьбофрезы по металлу. Это идеальный инструмент для нарезания резьбы в материале, имеющем различную плотность. Фреза для нарезания делится на несколько типов в зависимости от требуемого профиля резьбы и используется при работе с материалами, которые выдают абразивную стружку. Применение резьбонарезных фрез исключает операцию реверсирования и такую проблему, как поломка инструмента в отверстии.

Отображаются все 9 результатов

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий