Достижения резьбонакручивания в инструментальной технологии

Oct 13, 2023

Скотт Лапрад, руководитель приложения Genevieve Swiss Industries Inc.

Инвестиции в швейцарскую технологию ЧПУ позволяют цеху выполнять операции нарезания резьбы. Каждый швейцарский механик должен быть в курсе последних достижений в этой области.

При нарезании резьбы традиционным «одноточечным» методом на швейцарском станке или любом токарном станке требуется несколько проходов инструмента для достижения полной глубины формы резьбы. Это, как правило, не является большой проблемой для винтов большего диаметра, в которых используется резьба с углом 60 градусов, поскольку скорость съема металла низкая, а отклонение заготовки минимально. Следовательно, давление инструмента, необходимое для нарезания резьбы такого типа, также относительно невелико.

Однако из-за конструкции этого оборудования со скользящей передней бабкой и направляющей втулкой, а также особенностей или требований обрабатываемой детали это может привести к тому, что заготовка может «выпасть» из направляющей втулки при ее прохождении вперед и назад через инструмент для нарезания резьбы. что приводит к прогибу и потере жесткости. Эти явления становятся более распространенными, когда большой диаметр резьбы меньше диаметра заготовки. Поддержка направляющей втулки неэффективна. Затем рассмотрите возможность удаления некоторого количества металла, необходимого для изготовления более агрессивных резьб в стиле «подпорки», таких как те, которые обычно встречаются в ортопедических и хирургических имплантатах для восстановления после травм, предназначенных для фиксации кости. Одноточечная резьба становится менее эффективным средством выполнения работы с меньшими затратами. образом. Для выполнения некоторых из этих глубоких резьб может потребоваться от 40 до 50 проходов, в зависимости от особенностей резьбы.

Основы однопроходных потоков

Вот где можно применить вихревое движение резьбы, чтобы увеличить возможности производства этого вида резьбы. Для выполнения операций накручивания резьбы требуются четыре компонента: токарный станок с продольно-скользящей головкой с ЧПУ, специальный приводной инструмент, разработанный специально для этого процесса, режущее кольцо и корпус, а также собственно твердосплавные режущие инструменты с необходимой формой, прецизионно отшлифованные. их. Эти компоненты оснастки работают согласованно, «переворачивая» пруток от диаметра заготовки до готовой стандартной или специальной формы резьбы за один проход.

Режущее действие представляет собой процесс фрезерования, аналогичный фрезерованию внутренней резьбы, но на внешнем диаметре заготовки. Это дает беспрецедентный контроль над качеством отделки и скоростью, обеспечивая сохранение жесткости материала внутри направляющей втулки, а также за счет регулирования нагрузки стружки на зуб и частоты вращения оси C. Более высокая скорость съема металла и улучшенная обработка могут быть достигнуты за счет использования как можно большего количества фрез в корпусе фрезы. В сочетании с возможностью подачи СОЖ под высоким давлением, обычно используемой на большинстве современных станков, зона резания может оставаться чистой и свободной от стружки. В результате достигаются высокие скорости и получается готовая резьба без заусенцев за один проход.

В этом процессе произошел ряд усовершенствований, включая разработку карбидных покрытий. Например, швейцарская компания UTILIS AG представила свою запатентованную оснастку «UHM10 TX+», которая представляет собой комбинацию твердосплавной подложки и покрытия, которая доказала свою эффективность не только при обработке титана и медицинской нержавеющей стали, но и жаропрочных сплавов. Эта новая технология покрытия обеспечивает бездефектное субмикрокачество поверхности, которое выдерживает различные виды режущей нагрузки, с которой сталкивается твердый сплав при вращении резьбы.

Качество кромки играет важную роль в поддержании точности формы резьбы, а предложение TX+ улучшает состояние кромки, не деформируя форму геометрии. Это важный аспект процесса, поскольку регулировка угла подъема, положение центра инструмента и точность пластины имеют решающее значение для получения идеальной резьбы на заготовке, особенно для резьбы с большим диаметром менее 3 мм, где острота гребня резьбы может быть основным требованием.

При изготовлении специальных форм резьбы малого диаметра могут возникнуть проблемы с жесткостью установки и расстоянием от направляющей втулки. Традиционно эта проблема решалась путем установки направляющей втулки с «удлиненным носом», которая удерживала материал и заготовку ближе к «кругу полета» вставки с вихревой резьбой, чтобы предотвратить развитие гармоник, разрушающих чистовую обработку и вставку. Использование направляющей втулки с удлиненной головкой может стать затруднительным, поскольку традиционные токарные инструменты теперь необходимо смещать наружу от инструментальной пластины, чтобы компенсировать смещение направляющей втулки. Требуется проделать большую дополнительную работу по настройке, чтобы обеспечить работу вихревого процесса на заготовках меньшего диаметра.