Prędkości gwintowania i posuwy: wzory, wykresy i praktyczne zasady obróbki

Dotykanie kanału to jedyny parametr, którego nie wybierasz

Kiedy programujesz cykl gwintowania, posuw nie jest zmienną wolną. Geometria gwintu rozwiązuje ten problem: każdy obrót wrzeciona musi przesuwać gwintownik o dokładnie jeden skok. Gwintownik 1/4-20 UNC musi przesunąć się o 0,050 cala na obrót, a gwintownik M6x1,0 musi przesunąć się o 1,0 mm. Jeśli maszyna posługuje się z inną szybkością, kran odcina niewłaściwy skok, popycha formę gwintu lub pęka. Dlatego też praktycznym pytaniem nigdy nie jest „jakie podawanie powinienem wprowadzić”, ale „przy jakich obrotach powinienem uruchomić ten stały posuw”.

Ta sama zależność obowiązuje niezależnie od tego, czy używasz pływającego uchwytu do gwintownika, czy do pełnego gwintowania na sztywno: wrzeciono i oś posuwu muszą być zsynchronizowane, aby gwintownik dokładnie podążał za skokiem. Kiedy już to zrozumiemy, reszta konfiguracji gwintowania stanie się problemem wyboru prędkości, a nie problemem wyboru źródła zasilania. Aby uzyskać szersze spojrzenie na to, jak gwint wewnętrzny i zewnętrzny pasują do siebie, nasze artykuł z podstawami dotykania i gwintowania obejmuje cały proces.

Dwie formuły, które działają

Obliczanie prędkości wrzeciona z SFM

Prędkość powierzchniowa to punkt początkowy, wyrażany w stopach powierzchniowych na minutę (SFM). Przelicz ją na prędkość wrzeciona za pomocą standardowego wzoru:

RPM = (SFM x 3,82) / średnica gwintownika w calach

Liczba 3,82 to po prostu 12 podzielone przez pi, czyli konwersję jednostek ze stóp i cali na obroty. W przypadku gwintownika 1/4-20 ze stali miękkiej przy prędkości początkowej 50 SFM obliczenie wynosi (50 x 3,82) / 0,25 = 764 obr./min.

Pobieranie posuwu ze skoku gwintu

Po ustawieniu obrotów posuw jest ustalany przez gwint. W przypadku gwintów imperialnych posuw w calach na minutę jest równy obrotom na minutę podzielonym przez liczbę zwojów na cal: IPM = obr./min / TPI . Dla przykładu 1/4-20 oznacza to 764/20 = 38,2 IPM.

W przypadku gwintów metrycznych posuw w mm na minutę jest równy obrotom na minutę pomnożonym przez skok: mm/min = obr./min x podziałka (mm) . Gwintownik M6x1,0 ze stali nierdzewnej przy 25 SFM daje obroty na minutę = (25 x 3,82) / 0,236 = 405 obr/min i posuw = 405 mm/min.

Liczby te wydają się wysokie w porównaniu z posuwami wiertniczymi, co zaskakuje wielu operatorów. Dzieje się tak dlatego, że gwintownik tnie na całym obwodzie wstępnie nawierconego otworu z kilkoma krawędziami skrawającymi, a ilość wiórów na ząb jest ustalana poprzez geometrię podziałki. Długotrwałą zasadą warsztatową dotyczącą stali niskowęglowej jest rozpoczynanie od mniej więcej dziesięciokrotności liczby zwojów na cal, co ustala posuw na poziomie około 10 IPM. Jest konserwatywny, pozwala na bezpieczne gwintowanie prawie każdej stali miękkiej i nadal pomaga na starszych maszynach bez gwintowania na sztywno.

Rozpoczynanie prędkości gwintowania według materiału

Poniższa tabela podaje praktyczne początkowe wartości SFM dla gwintowników ciętych i kształtowych. Są celowo konserwatywni; warsztaty produkcyjne dostosowują się do góry po potwierdzeniu przepływu wiórów i wykończenia gwintu w kilku pierwszych otworach.

Kiedy zmniejszyć prędkość

Zaangażowanie gwintu napędza moment obrotowy

Procent zaangażowania gwintu jest największą dźwignią momentu gwintowania. Standardowy otwór gwintowany przy 75-procentowym zaangażowaniu wycina większą powierzchnię wiórów niż 65-procentowy gwint, a różnica momentu obrotowego wynosi w przybliżeniu 15 do 20 procent. W przypadku słabych gwintów w aluminium lub małych gwintowników poniżej M4, powszechnym sposobem ograniczenia pękania gwintownika jest zmniejszenie zazębienia do 60–65 procent. Kompromisem jest mniejsza wytrzymałość gwintu w przypadku cienkościennych części, dlatego inżynier projektujący powinien zatwierdzić zmniejszone połączenie przed zmianą rozmiaru wiertła.

Wybierz Geometria, Typ otworu i Chłodziwo

Gwintowniki spiralne (pistoletowe) wypychają wióry do przodu i idealnie nadają się do otworów przelotowych. Gwintowniki ze spiralnymi rowkami wyciągają wióry z otworów nieprzelotowych, ale geometria rowka zwiększa tarcie, więc gwintowanie z otworami nieprzelotowymi przebiega zwykle od 10 do 20 procent wolniej niż cykl z otworami przelotowymi o tej samej średnicy. Gwintowniki formujące wypierają materiał zamiast go ciąć i mogą działać 1,5 do 2 razy szybciej niż gwintowniki wycinane, pod warunkiem, że rozmiar otworu jest odpowiedni do formowania, a smarowanie stanowi olej pod wysokim ciśnieniem lub specjalny płyn rozpuszczalny w wodzie.

Powłoki również zmieniają obraz. Powłoka TiN lub TiCN na gwintowniku HSS zmniejsza tarcie krawędzi i umożliwia o 20 do 30 procent większą prędkość w stali, ale czynnikiem ograniczającym pozostaje smarowanie: bez skutecznego dostarczania chłodziwa powłoka zapobiega spawaniu, ale nie rozwiązuje problemu ewakuacji wiórów. Gwintowanie sztywne zależy również od wrzeciona synchronicznego; pływający uchwyt dodaje niewielki margines bezpieczeństwa, ale ogranicza użyteczną prędkość. Zawsze sprawdzaj, czy styl uchwytu odpowiada temu, o co prosisz.

Kiedy naciskanie prędkości przestaje mieć sens

Istnieją trzy sytuacje, w których tabela prędkości gwintowania nie jest już pomocna: duże średnice, materiały hartowane i głębokie, nieprzelotowe otwory z długimi wiórami. 1-calowy gwintownik przy 40 SFM działa z prędkością poniżej 200 obr./min, a gwintownik nadal musi generować pełny moment obrotowy, aby przeciąć cały obwód gwintu; Ryzyko pęknięcia jest wysokie, a usunięcie zepsutego kranu w dużym otworze jest kosztowne. W stali hartowanej o twardości powyżej około 45 HRC gwintownik radzi sobie zarówno z twardością materiału, jak i wiórami na całym obwodzie. W takich przypadkach budujemy i polecamy RX, metryczny, supertwardy, dwurzędowy frez do gwintów do 65 HRC , ponieważ frezowanie gwintów eliminuje zaangażowanie na całym obwodzie i kontroluje obciążenie wiórów rowek po rowku.

Dostawca RX Metric Superhard dwurzędowy frez do gwintów (odpowiedni do ≤65HRC) Maton Tools to Chiny RX Metric Superhard Dwurzędowy frez do gwintów (odpowiedni dla ≤65HRC) Dostawcy i fabryka, niestandardowe RX Metric Supe... Zobacz produkt →

Kiedy zadanie przechodzi od gwintowania do frezowania gwintów, logika prędkości i posuwu ulega całkowitej zmianie. Pożywienie nie jest już zależne od smoły; ustala się go na podstawie średnicy frezu, liczby rowków i obciążenia wiórów na ząb. Daje to programiście taką samą swobodę, jak w przypadku frezu walcowo-czołowego. Szczegółowy porównanie frezowania gwintów i gwintowania pokazuje, gdzie każda metoda wygrywa pod względem kosztów, trwałości narzędzia i jakości gwintu.

Frezowanie gwintów zapewnia kontrolę zarówno prędkości, jak i posuwu

Inne obliczenia dla paszy

W przypadku frezu do gwintów oblicz prędkość obrotową, używając średnicy frezu, dokładnie tak, jak w przypadku frezu walcowo-czołowego: RPM = (SFM x 3,82) / średnica frezu . Następnie ustawić posuw na ząb zgodnie z zaleceniami producenta i pomnożyć przez liczbę zębów: posuw (IPM) = obr./min x liczba zębów x obciążenie wiórów na ząb. Skok wpływa tylko na ścieżkę interpolacji śrubowej, a nie na prędkość posuwu. Nasz Przewodnik po prędkościach i posuwach frezów do gwintów to odniesienie, którego używamy przy podawaniu danych dla naszych własnych narzędzi i ma ono zastosowanie w ten sam sposób do form gwintów metrycznych, UN i rurowych.

Jeden obcinak pokrywa szeroki zakres gwintów

Frez do gwintów z jednym zębem to najbardziej elastyczna opcja w sklepie: jeden korpus frezu wytwarza szeroki zakres średnic i podziałek, ponieważ ząb wytwarza gwint po spiralnej drodze. Jest to przydatne do prac prototypowych i rodzin podobnych wątków. Nasz Frez do gwintów metrycznych 60 stopni z pojedynczym zębem to narzędzie, po które sięgamy, gdy klient potrzebuje krótkich przebiegów w kilku rozmiarach gwintu bez konieczności zakupu osobnego gwintownika do każdego z nich.

Dostawcy frezów do gwintów 60° metrycznych, fabryka - Changzhou Mato Maton Tools to Chiny Dostawcy i fabryka frezów metrycznych do gwintów 60° z pojedynczym zębem, niestandardowe frezy do gwintów metrycznych 60° z jednym zębem... Zobacz produkt →

Eliminacja otworu pilotującego

Frezarki do gwintów mogą również usuwać etap procesu. Wielofunkcyjny frez zagłębia się w środku otworu i frezuje pełny profil gwintu bez uprzednio nawierconego otworu prowadzącego, co pozwala uniknąć operacji nawiercania lub nawiercania i skraca czas cyklu. The wielofunkcyjny frez do gwintów bez otworu prowadzącego do obróbki stali działa w ten sposób i jest bezpośrednią odpowiedzią na pytanie „czy mogę szybciej wykonywać wątki, usuwając operacje”.

Wielofunkcyjny frez do gwintów bez otworu prowadzącego do obróbki stali Maton Tools to wielofunkcyjny frez do gwintów w Chinach bez otworu prowadzącego dla dostawców obróbki stali i fabryki, niestandardowe narzędzia wielofunkcyjne... Zobacz produkt →

Praktyczna sekwencja ustawiania cyklu gwintowania

1. Po wierceniu należy zmierzyć rzeczywistą średnicę otworu gwintowanego, a nie wartość nominalną. Otwór o kilka tysięcznych mniejszy znacznie zwiększa moment skrawania.
2. Wybierz z tabeli początkową SFM dla materiału przedmiotu obrabianego i powłoki gwintownika.
3. Oblicz obroty = (SFM x 3,82) / średnicę gwintownika, następnie posuw = obr./min / TPI dla gwintów imperialnych lub obroty x skok dla gwintów metrycznych.
4. Zaprogramuj cykl z co najmniej dwoma obrotami bezpiecznego wycofania i upewnij się, że maszyna wykorzystuje polecenie synchronicznego gwintowania na sztywno, a nie ruchomego uchwytu przy obliczonej prędkości.
5. Sprawdź pierwsze trzy gwinty za pomocą sprawdzianu do gwintów i sprawdź kształt wiórów. Krótkie, połamane chipy wskazują rozsądne parametry; długie, żylaste wióry oznaczają, że prędkość jest zbyt niska lub chłodziwo jest stosowane słabo.
6. Dostosuj prędkość w 10-procentowych krokach w oparciu o moment obrotowy, wykończenie gwintu i zużycie gwintownika, a nie poprzez duże skoki, które mogą spowodować uszkodzenie gwintownika.

Stała zależność pomiędzy posuwem i wysokością sprawia, że ​​gwintowanie jest łatwe do skonfigurowania, jeśli się go przestrzega. Kiedy tabela prędkości przestanie pokrywać dane zadanie, frezowanie gwintów przywraca kontrolę i często jest lepszą odpowiedzią na potrzeby produkcyjne.