Vorteile des CNC-Gewindefräsens
Bei herkömmlichen Gewindebearbeitungsverfahren werden hauptsächlich Gewindedrehwerkzeuge zum Drehen von Gewinden oder Gewindebohrer und Matrizen zum manuellen Gewindeschneiden verwendet. Mit der Entwicklung der CNC-Bearbeitungstechnologie, insbesondere mit der Einführung von CNC-Bearbeitungssystemen mit dreiachsiger Verbindung, wurde ein fortschrittlicheres Gewindebearbeitungsverfahren, das CNC-Fräsen, realisiert. Im Vergleich zu herkömmlichen Gewindebearbeitungsverfahren ist CNC Gewindefräsen hat folgende Vorteile.
Beim Gewindefräsen bewegt sich das Teil nicht und das Werkzeug führt eine Drehfräsbearbeitung durch, während beim herkömmlichen Drehen das Teil gedreht wird. Beim herkömmlichen Drehen besteht bei der Gewindebearbeitung von nicht rotierenden Körpern das Problem der unflexiblen Klemmung, aber das Fräsverfahren löst dieses Problem. Gleichzeitig verringern die festen Bearbeitungsteile auch die Bewegungslast der Werkzeugmaschine und verbessern die Positionierungs- und Bearbeitungsgenauigkeit.
Beim CNC-Gewindefräsen wird nicht durch die Gewindestruktur und die Gewinderotation eingeschränkt. Das gleiche Gewinde Schaftfräser kann Innen- und Außengewinde unterschiedlicher Drehrichtung mit gleicher Steigung aber unterschiedlichem Durchmesser bearbeiten.
Derselbe Gewindeschaftfräser kann das Gewinde in jeder Toleranzzone bearbeiten, indem der Werkzeugradiuskompensationswert geändert wird. Bei der herkömmlichen Methode kann der Gewindebohrer nicht mehr verwendet werden, wenn er abgenutzt ist und die Gewindegröße kleiner als die Toleranz ist, und kann nur verschrottet werden. Wenn jedoch der Gewindefräser abgenutzt ist und die Gewindelochgröße kleiner als die Toleranz ist, kann die erforderliche Anpassung der Werkzeugradiuskompensation über das CNC-System vorgenommen werden, um das Gewinde mit der qualifizierten Größe weiter zu bearbeiten.
Da der Gewindefräser über kein Führungsteil verfügt, kann er das Gewinde bis nahe an den Gewindegrund tiefengenau bearbeiten, ohne dass eine Hinternut oder Übergangswölbung erforderlich ist.
Die Standzeit des Gewindefräsers beträgt im Vergleich zum Gewindebohrer mehr als das Zehnfache oder sogar das Dutzendfache.
Das CNC-Fräsen von Gewinden ist effizient. Derzeit besteht das Herstellungsmaterial des Gewindefräsers aus Hartmetall und die Verarbeitungsgeschwindigkeit kann 80 m/min bis 200 m/min erreichen. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Schnellarbeitsstahl-Gewindebohrers beträgt nur 10 m/min bis 30 m/min, sodass das CNC-Fräsen von Gewinden für Hochgeschwindigkeitsschneiden geeignet ist, was die Verarbeitungseffizienz verbessert.
Das CNC-Fräsverfahren für Gewinde kann die Lebensdauer von Fräswerkzeugen verlängern. Die Gewindebearbeitung von hochharten Materialien und hochtemperaturbeständigen Legierungsmaterialien wie Titanlegierungen, Nickellegierungen und Molybdänlegierungen war schon immer ein schwieriges Problem. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Lebensdauer des Werkzeugs kurz ist, wenn zum Bearbeiten der Gewinde der oben genannten Materialien Schnellarbeitsstahlgewindebohrer verwendet werden. Die Verwendung von Hartmetall-Gewindefräsern ist jedoch idealer und die Schnittkraft des Werkzeugs wird stark reduziert, wodurch das Problem gelöst wird, dass die Werkzeugmaschine zu überlastet ist und den Gewindebohrer für die normale Bearbeitung nicht antreiben kann.
Erstellen eines NC-Programms zum Gewindefräsen
Das Hauptprinzip der Erstellung eines Gewindefräsprogramms besteht in der Verwendung der Bogeninterpolationsanweisungen G02 und G03, d. h. in der Hinzufügung der linearen Interpolation der dritten Achse und der Kreisinterpolation der zweiachsigen Achse, um eine spiralförmige Interpolationsbewegung zu bilden. Es gibt viele Möglichkeiten, das CNC-Programm zum Gewindefräsen zu erstellen.
Manuelle Programmierung
Für die Gewindebearbeitung mit einfachen Werkzeugwegen können wir eine manuelle Direktprogrammierung durch einfache Berechnungen durchführen. Wenn wir beispielsweise Gewinde mit mehrzahnigen Gewindeschneidplatten bearbeiten, deren effektive Länge größer als die Gewindelänge ist, kann die gesamte Gewindebearbeitung durch Verschieben einer Steigung in der Gewindeachse abgeschlossen werden. Das Folgende ist ein CNC-Programm für die Bearbeitung von M16 × 1,5 Außengewinden mit einer Länge von 9 mm.
G00 G42 X100 Y0 Z15
M03 S3000
G0 Z-9 (bis zur Gewindelänge) G01 X14.376 F100 (das Werkzeug bearbeitet bis zum Gewindegrunddurchmesser)
G02 X14.376 Y0 I-14.376 J0 Z-7.5 (helikale Interpolationsbewegung, wobei die Z-Richtung um 1 Teilung 1,5 zunimmt)
G01 G40 X100 Z15
M30
PProgrammierung mit GAllzweck SSoftware
NX ist ein von Siemens hergestelltes CAD/CAM/CAE-integriertes Softwaresystem. Es wird häufig in der Automobil-, Luftfahrt- und Formenbauindustrie eingesetzt. Die von uns verwendete Gewindefräsfunktion ist eine seiner CAM-Programmierfunktionen.
Rufen Sie zunächst die Verarbeitungsumgebung „Planfräsen“ oder „Bohren“ auf und wählen Sie im Dialogfeld „Operation erstellen“ den Untertyp „GEWINDEFRÄSEN“ aus. Stellen Sie dann die entsprechenden Optionen und Parameter nach Bedarf ein, und das System generiert das entsprechende Verarbeitungsprogramm.
Programmieren mit Dgewidmet SSoftware
Jedes Werkzeug bietet im Allgemeinen einen Satz spezieller Programmiersoftware entsprechend seinem eigenen Gewindefräser. Diese Spezialsoftware ist allesamt sehr gute Gewindefräs-Programmiersoftware. Sie können je nach Ihren eigenen Merkmalen in der tatsächlichen Anwendung unterschiedliche Spezialsoftware für die CNC-Gewindefräsprogrammierung auswählen.
Praktische Anwendung der CNC-Gewindefrästechnologie
Aufgrund der vielen Vorteile des Gewindefräsens haben viele Fertigungsunternehmen die CNC-Gewindefrästechnologie weithin übernommen. Als wir das Düsengewinde eines komplexen Motorteils bearbeiteten, übernahmen wir nach experimenteller Untersuchung auch die Gewindefräsmethode und erzielten gute Ergebnisse. Im Folgenden finden Sie eine kurze Einführung in diesen Prozess und dieses Verfahren.
Eigenschaften und Verarbeitungsschwierigkeiten von Teilen
Ein komplexes Teil ist ein wichtiger Teil des Motors. Wenn das Düsengewindeteil gedreht wird, befinden sich der Hauptkörper des Teils und die Düse nicht im selben Rotationszentrum, was gewisse Schwierigkeiten beim Spannen und Positionieren mit sich bringt. Das Verfahren zum Fräsen des Gewindes kann jedoch leicht geklemmt und verarbeitet werden.
Auswahl an Gewindefräswerkzeugen
Beim Gewindefräsen sind dreiachsige CNC-Maschinen und Gewindefräswerkzeuge zwei wesentliche Elemente. Im Folgenden werden einige gängige Arten von Gewindefräsern vorgestellt.
Zylindrisch Thä Manrichten Cäußerst
Der Spiralhub des zylindrischen Gewindefräsers während der Bearbeitung wird durch die Bewegung der Werkzeugmaschine erreicht. Aufgrund dieser speziellen Struktur kann das Werkzeug sowohl Rechts- als auch Linksgewinde bearbeiten, es ist jedoch nicht für die Bearbeitung von Gewinden mit großer Steigung geeignet. Es eignet sich zum Fräsen von Gewinden mit kleinem und mittlerem Durchmesser, mit stabilem Schnitt und hoher Haltbarkeit. Der Nachteil besteht darin, dass die Herstellungskosten des Werkzeugs hoch und der Preis teuer sind.
Maschine CLampe Thä Manrichten Cäußerste und ICHEinsätze
Der Gewindefräser mit Maschinenklemmung eignet sich für die Bearbeitung von Gewinden mit größeren Durchmessern (z. B. D>25 mm). Seine Merkmale sind, dass Einsätze einfach herzustellen und der Preis niedrig ist. Der Vorteil des Gewindefräsers mit Maschinenklemmung besteht darin, dass Einsätze einfach auszutauschen sind, wodurch die Bearbeitungskosten gesenkt werden.
Kombiniert MUlti-Station SSpezial Thä BO-Ring Manrichten Cäußerst
Der kombinierte Mehrstationen-Spezial-Gewindebohrfräser zeichnet sich durch ein Werkzeug mit mehreren Klingen aus, das die Mehrstationenbearbeitung auf einmal abschließt, Nebenzeiten wie Werkzeugwechsel spart und die Produktivität deutlich verbessert. Dieses kombinierte Werkzeug kann das für die Werkstückbearbeitung erforderliche Innengewinde, die Fase und die Plattform auf einmal fertigstellen.
