Скорости и подачи нарезания резьбы: формулы, таблицы и практические правила обработки

Нажатие на ленту — единственный параметр, который вы не выбираете

Когда вы программируете цикл нарезания резьбы, скорость подачи не является свободной переменной. Геометрия резьбы это исправляет: каждый оборот шпинделя должен продвигать метчик ровно на один шаг. Метчик 1/4-20 UNC должен перемещаться на 0,050 дюйма за оборот, а метчик M6x1,0 должен перемещаться на 1,0 мм. Если машина подает с любой другой скоростью, метчик режет не тот шаг, смещает форму резьбы или ломается. Вот почему практический вопрос заключается не в том, «какой корм мне следует ввести», а в том, «на какой частоте вращения мне следует запускать этот фиксированный корм».

То же соотношение применимо независимо от того, используете ли вы плавающий держатель метчика или полностью жесткое нарезание резьбы: шпиндель и ось подачи должны оставаться синхронизированными, чтобы метчик точно следовал шагу. Как только это будет понято, остальная часть настройки нарезания резьбы станет проблемой выбора скорости, а не проблемой выбора подачи. Для более широкого представления о том, как сочетаются внутренняя и внешняя резьба, см. Статья об основах нарезания резьбы и нарезания резьбы охватывает весь процесс.

Две формулы, которые работают

Расчет скорости шпинделя по SFM

Скорость поверхности является отправной точкой и выражается в футах поверхности в минуту (SFM). Преобразуйте ее в скорость шпинделя по стандартной формуле:

Об/мин = (SFM x 3,82) / диаметр метчика в дюймах

3,82 — это просто 12, разделенное на число «пи», единица преобразования футов и дюймов в обороты. Для метчика 1/4-20 из мягкой стали при начальной скорости 50 SFM расчет равен (50 x 3,82) / 0,25 = 764 об/мин.

Получение подачи из шага резьбы

Как только частота вращения установлена, подача определяется резьбой. Для дюймовой резьбы подача в дюймах в минуту равна числу оборотов в минуту, разделенному на число витков на дюйм: IPM = об/мин / TPI . Для примера 1/4-20 это 764/20 = 38,2 IPM.

Для метрической резьбы подача в мм/мин равна числу оборотов в минуту, умноженному на шаг: мм/мин = об/мин x шаг (мм) . Метчик M6x1,0 из нержавеющей стали при скорости 25 SFM обеспечивает скорость вращения = (25 x 3,82) / 0,236 = 405 об/мин и подачу = 405 мм/мин.

Эти цифры выглядят высокими по сравнению с подачами при бурении, что удивляет многих операторов. Причина в том, что метчик режет по всей окружности предварительно просверленного отверстия несколькими режущими кромками, а нагрузка стружки на зуб задается геометрией шага. Давнее правило цеха для низкоуглеродистой стали — начинать с примерно десятикратного количества витков на дюйм, что фиксирует подачу примерно на уровне 10 дюймов в минуту. Он консервативен, безопасно нарезает почти любую мягкую сталь и по-прежнему помогает на старых машинах без жесткого нарезания резьбы.

Начальная скорость нарезания резьбы в зависимости от материала

В таблице ниже приведены практические начальные значения SFM для метчиков для нарезки и метчиков. Они намеренно консервативны; производственные цеха корректируют в сторону увеличения после подтверждения схода стружки и чистоты резьбы на первых нескольких отверстиях.

Когда следует снизить скорость

Зацепление резьбы увеличивает крутящий момент

Процент зацепления резьбы является важнейшим фактором, влияющим на крутящий момент нарезания резьбы. Стандартное резьбовое отверстие с зацеплением 75 процентов режет большую площадь стружки, чем резьба с резьбой 65 процентов, а разница крутящего момента составляет примерно 15–20 процентов. Для слабой резьбы в алюминии или для небольших метчиков ниже M4 снижение зацепления до 60–65 процентов является распространенным способом уменьшения поломки метчика. Компромиссом является меньшая прочность резьбы на тонкостенных деталях, поэтому инженер-конструктор должен одобрить уменьшенное зацепление, прежде чем менять размер сверла.

Коснитесь «Геометрия», «Тип отверстия» и «СОЖ».

Метчики со спиральной головкой (пистолетные) толкают стружку вперед и идеально подходят для сквозных отверстий. Метчики со спиральными канавками вытягивают стружку обратно из глухих отверстий, но геометрия канавок увеличивает трение, поэтому нарезание резьбы в глухих отверстиях обычно выполняется на 10–20 процентов медленнее, чем цикл обработки сквозных отверстий того же размера. Формовочные метчики вытесняют материал, а не разрезают его, и могут работать в 1,5–2 раза быстрее, чем обрезные метчики, при условии, что размер отверстия соответствует требованиям формовки, а смазка представляет собой масло высокого давления или специальную водорастворимую жидкость.

Покрытия тоже меняют картину. Покрытие TiN или TiCN на метчике из быстрорежущей стали снижает трение кромки и позволяет увеличить скорость обработки стали на 20–30 процентов, но ограничивающим фактором остается смазка: без эффективной подачи СОЖ покрытие предотвращает сварку, но не решает проблему эвакуации стружки. Жесткое нарезание резьбы также зависит от синхронного шпинделя; плавающий держатель добавляет небольшой запас прочности, но ограничивает полезную скорость. Всегда проверяйте, соответствует ли стиль держателя тому, что вы просите кран сделать.

Когда нажатие на скорость перестает иметь смысл

Есть три ситуации, когда таблица скоростей резьбонарезания уже не помогает: большие диаметры, закаленные материалы и глубокие глухие отверстия с длинной стружкой. Метчик диаметром 1 дюйм при скорости 40 SFM работает со скоростью менее 200 об/мин, и метчик все равно должен создавать полный крутящий момент, чтобы нарезать всю окружность резьбы; Риск поломки высок, а удаление сломанного крана в большом отверстии обходится дорого. В закаленной стали с твердостью выше 45 HRC метчик борется как с твердостью материала, так и со стружкой по всей его окружности. Для таких случаев мы создаем и рекомендуем Фреза RX сверхтвердая двухрядная с метрической резьбой на 65 HRC , потому что фрезерование резьбы устраняет зацепление по всей окружности и контролирует нагрузку стружки на канавку за канавкой.

Поставщик фрезерных станков с метрической сверхтвердой двухрядной резьбой RX (подходит для ≤65HRC) Maton Tools - это китайские поставщики и фабрики RX с метрической сверхтвердой двухрядной резьбовой фрезой (подходит для ≤65HRC), изготовленная на заказ RX метрическая супер... Посмотреть продукт →

Когда работа переходит от нарезания резьбы к резьбофрезерованию, логика скорости и подачи полностью меняется. Подача больше не зависит от шага; он устанавливается исходя из диаметра фрезы, количества канавок и нагрузки стружки на зуб. Это дает программисту ту же свободу, что и при использовании концевой фрезы. Подробный Сравнение резьбофрезерования и нарезания резьбы показывает, в чем каждый метод выигрывает по стоимости, стойкости инструмента и качеству резьбы.

Фрезерование резьбы обеспечивает контроль скорости и подачи

Другой расчет корма

Для резьбофрезы рассчитайте частоту вращения, используя диаметр фрезы, точно так же, как для концевой фрезы: Об/мин = (SFM x 3,82) / диаметр фрезы . Затем установите подачу на зуб в соответствии с рекомендациями производителя и умножьте на количество зубьев: подача (IPM) = число оборотов в минуту x зубья x стружечная нагрузка на зуб. Шаг влияет только на путь винтовой интерполяции, но не на скорость подачи. Наш руководство по скорости и подаче резьбонарезной фрезы — это ссылка, которую мы используем при цитировании данных для наших собственных инструментов, и она одинаково применяется к метрической, UN и трубной резьбе.

Одна фреза охватывает широкий диапазон резьб

Однозубая резьбовая фреза является наиболее гибким вариантом в магазине: один корпус фрезы позволяет производить широкий диапазон диаметров и шагов, поскольку зуб создает резьбу по винтовой траектории. Это полезно для работы с прототипами и для семейств похожих потоков. Наш Фреза с метрической однозубой резьбой 60 градусов — это инструмент, к которому мы обращаемся, когда клиенту нужны короткие прогоны резьбы нескольких размеров, не покупая отдельный метчик для каждого из них.

Фрезы с метрической резьбой 60 ° с одним зубом, поставщики, завод - Чанчжоу Мато Maton Tools - это китайские фрезы с метрической резьбой 60 ° с одним зубом, поставщики и фабрики, фрезерные станки с метрической резьбой 60 ° с одним зубом ... Посмотреть продукт →

Устранение пилотного отверстия

Резьбовые фрезы также могут удалить технологический этап. Многофункциональная фреза погружается в центр отверстия и фрезерует полный профиль резьбы без предварительно просверленного направляющего отверстия, что позволяет избежать операций точечного или центрового сверления и сократить время цикла. многофункциональная резьбофреза без направляющего отверстия для обработки стали работает таким образом и является прямым ответом на вопрос «могу ли я работать быстрее, удаляя операции».

Многофункциональная резьбофреза без пилотного отверстия для обработки стали Maton Tools - это китайская многофункциональная резьбофреза без направляющего отверстия для поставщиков и заводов по обработке стали, многофункциональная многофункциональная ... Посмотреть продукт →

Практическая последовательность настройки цикла нарезания резьбы

1. После сверления измерьте фактический диаметр резьбового отверстия, а не номинальное значение. Отверстие на несколько тысячных меньше размера резко увеличивает крутящий момент резания.
2. Выберите исходный SFM из таблицы для материала заготовки и покрытия.
3. Рассчитайте число оборотов в минуту = (SFM x 3,82) / диаметр метчика, затем подача = число оборотов в минуту / количество шагов на дюйм для дюймовой резьбы или число оборотов в минуту x шаг для метрической резьбы.
4. Запрограммируйте цикл как минимум с двумя оборотами безопасного отвода и убедитесь, что станок использует синхронную команду жесткого нарезания резьбы, а не плавающий держатель на расчетной скорости.
5. Осмотрите первые три витка резьбы с помощью резьбомера и проверьте форму стружки. Короткие сломанные фишки указывают на разумные параметры; длинная, вязкая стружка означает, что скорость слишком низкая или подача охлаждающей жидкости слабая.
6. Регулируйте скорость с шагом 10 процентов в зависимости от крутящего момента, качества резьбы и износа метчика, а не большими скачками, которые могут привести к поломке метчика.

Фиксированная связь между подачей и высотой тона упрощает настройку тэппинга, если вы соблюдаете ее. Когда таблица скоростей перестает соответствовать заданию, резьбофрезерование возвращает вам контроль, и зачастую это лучший производственный ответ.