Frezowanie gwintów VS gwintowanie: Zalety i wady

Ponieważ obróbka CNC jest subtrakcyjną metodą produkcji, istnieje ogromne zapotrzebowanie na gwintowane otwory w częściach obrabianych CNC. Dlatego frezowanie gwintów lub gwintowanie musi być stosowane do wycinania gwintowanych otworów w części.

Istnieją pewne oczywiste różnice pomiędzy frezowaniem gwintów i gwintowaniem. Ten artykuł wyjaśnia zalety i wady każdej z metod, tak aby można było podjąć świadomą decyzję o strategii, która najlepiej pasuje do danej części. Ponadto, wiedząc kiedy używać frezowania i gwintowania, można uzyskać idealne gwinty w częściach.

Gwint Milowanie

Proces "frezowania gwintów" może wyciąć gwint wewnętrzny w otworze lub gwint zewnętrzny wokół obrabianego przedmiotu, wycinając gwinty o różnych rozmiarach poprzez ruch okrężny rampy obracającego się narzędzia, a skok gwintu jest wytwarzany przez ruch poprzeczny jednego obrotu. Kiedy jest używany do wykonywania gwintów wewnętrznych, różni się od stukania. Nie jest to narzędzie obrotowe, ale zamiast tego wykorzystuje maszynę CNC do obracania narzędzia w spiralny lub "korkociągowy" wzór. Dzięki precyzji maszyn sterowanych komputerowo, frezy do gwintów mogą wytwarzać prawie każdy rodzaj i rozmiar gwintów zgodnie z wymaganą specyfikacją. Warsztat obróbki skrawaniem wykorzystuje frezowanie gwintów do obróbki materiałów takich jak tytan, stal nierdzewna lub twarde tworzywa sztuczne na dużych przedmiotach obrabianych. Ogólnie rzecz biorąc, frezy do gwintów mogą wytwarzać gwinty o długości co najmniej ⅛" (3,175 mm) i głębokości około trzech średnic. Chociaż nie tak szeroko stosowane jak toczenie gwintów, frezowanie gwintów może osiągnąć wysoką wydajność w niektórych zastosowaniach.

Gwintowanie

Gwintowanie odnosi się do użycia specjalnego narzędzia zwanego gwintownikiem do nacięcia gwintu wewnętrznego obrabianego przedmiotu. Gwintownik obraca się jak zwykłe wiertło. Krawędź skrawająca gwintownika jest jego gwintem, a część zagłębiona jest nazywana rowkiem, który jest używany do umieszczenia lub wyciągnięcia materiału usuniętego przez krawędź skrawającą. Proces ten jest znany od jakiegoś czasu i może być wykonywany ręcznie lub przy użyciu elektronarzędzi. Maszyniści wolą używać technologii gwintowania do szybkiej obróbki materiałów takich jak aluminium i stal. Maszyny CNC, w tym tokarki, wiertarki i frezarki pionowe z elektronarzędziami, używają gwintowników do obróbki gwintów o średnicy do 20 razy większej.

Różnica pomiędzy gwintowaniem frezowaniem i gwintowaniem

Główna różnica między gwintowaniem a frezowaniem gwintów polega na tym, że gwintownik jest przeznaczony do nacinania określonego gwintu, podczas gdy gwint we frezowaniu jest określany przez kontrolowany ruch narzędzia. Dlatego kran jest zawsze używany do cięcia gwintu do wewnętrznej powierzchni, a frez do gwintów może być używany do cięcia wewnętrznej lub zewnętrznej powierzchni. Każda metoda ma inne zalety i wady.

Frezowanie gwintów i gwintowanie: porównanie zalet i wad

Zarówno frezowanie gwintów, jak i gwintowanie mogą wytwarzać gwinty, ale istnieją różnice między tymi dwoma procesami. Poniżej przedstawiamy zestawienie zalet i wad obu metod:

Szybkość

Gwintowanie jest procesem szybkim i efektywnym. Dla otworów o tej samej wielkości gwintowanie może być wykonane znacznie szybciej niż frezowanie gwintów.

Największą zaletą gwintowania jest szybkość. Szybkoobrotowe centrum gwintujące wyposażone w sztywny gwintownik może wykonać wiercenie w ułamku czasu potrzebnego do wyfrezowania takiego samego otworu. Ponadto, gwintowanie pozwala na wykonanie głębszych otworów w twardszych materiałach (takich jak stal).

Frezowanie gwintów trwa długo, ale sterownik maszyny również spędza dużo czasu, aby zapewnić precyzję i dokładność.

Efektywność

Gwintowanie wytwarza gwinty w mniejszych otworach, ale wymaga użycia różnych gwintowników dla każdego rozmiaru otworu. Zużywa to wiele cennych, ale ograniczonych miejsc w magazynie narzędzi. Dodatkowo, konieczność zmiany narzędzi do gwintowania dla wszystkich otworów o różnych rozmiarach wydłuża czas cyklu. Ta złożoność wiąże się z wyższymi kosztami czasu uzbrajania. Ponadto, jeśli gwintownik pęknie wewnątrz przedmiotu podczas obróbki, jego usunięcie może spowodować uszkodzenie przedmiotu obrabianego i zwiększyć czas i koszty.

We frezowaniu gwintów, jedno narzędzie jest używane do obróbki otworów o różnych rozmiarach. Pozwala to nie tylko obniżyć koszty narzędzi, ale również skrócić czas związany z ich wymianą. Ponadto, frezy do gwintów mogą obrabiać gwinty wewnętrzne i zewnętrzne, gwinty prawoskrętne i lewoskrętne oraz bardzo duże otwory gwintowane (np. gwinty rurowe). Eliminuje to potrzebę inwestowania w duże, sztywne gwintowniki do gwintowania dużych otworów, jednocześnie redukując inwestycje w różne narzędzia oraz czas i koszty związane z częstą wymianą narzędzi.

Dopasowanie gwintu

Gwintowniki mogą tworzyć tylko gwinty wyprodukowane przez projektanta. Dla każdego dodatkowego rozmiaru gwintu i skoku producent potrzebuje innego gwintownika. Gwintowniki dostosowane do potrzeb klienta mogą być bardzo drogie i wymagają długiego czasu realizacji.

Frezowanie gwintów może wykorzystywać programowanie w obrabiarkach CNC w celu dostosowania rozmiaru gwintu i skoku. Ta elastyczność zapewnia dodatkową korzyść w postaci uzyskania wąskich tolerancji i gładkich powierzchni. Podczas obróbki bardzo płytkich gwintów nieprzelotowych w cienkich materiałach, frezy do gwintów mogą obrabiać największe gwinty na krótkim odcinku.

Jakość gwintu

Narzędzia do gwintowania mają taki sam rozmiar jak produkowane przez nie gwinty i wymagają dużego momentu obrotowego do wykonania pracy. To nie tylko powoduje złamanie gwintownika, ale również wpływa na końcowe wykończenie i tolerancję gwintu, co skutkuje stosunkowo niską jakością komponentów.

Frezowanie gwintów CNC pozwala na precyzyjne dostosowanie procesu obróbki w celu uzyskania najwyższej precyzji i dokładności cięcia gwintów. Ponadto, frezowanie gwintów wykorzystuje narzędzie mniejsze niż końcowy gwint, pozostawiając wystarczająco dużo luzu dla bezpiecznego odprowadzenia usuniętego materiału. Poprzez kontrolę prędkości i ostrożną obsługę, frezy do gwintów mogą produkować wysokiej jakości części z doskonałym wykończeniem.

Otwory ślepe i wyłamywanie wiórów

Częstą przyczyną łamania wiórów jest przeciążenie, a usuwanie wiórów zawsze stanowiło problem przy gwintowaniu. Z tego powodu, stosowanie gwintowników na maszynach NC stanowi wyzwanie w zakresie łamania i jakości gwintu. Kolejną wadą jest to, że gwintownik nie może być wkręcony w dno otworu nieprzelotowego. Frezowanie gwintów pozwala uniknąć trudności związanych z gwintowaniem, ponieważ nie tylko zapewnia lepszą kontrolę wiórów, ale również może być bez przeszkód obrabiane do dna otworów nieprzelotowych.

Podsumowanie

Jeśli potrzebujesz większej elastyczności, masz szeroki zakres rozmiarów i typów gwintów, oraz potrzebujesz możliwości regulacji dopasowania gwintu, frezowanie gwintów jest najlepszym wyborem. Jeśli szybkość jest twoim wymogiem, to gwintowanie na sztywno jest tym, czego potrzebujesz.