Frézování závitů - stopkové frézy - technická část

Technická část - frézování závitů - stopkové, CMT a D-typ závitové frézy

Úvod - stopkové frézy

 

Frézování závitů je nejběžnější metodou výroby závitů. Závitořezné soustružnické nástroje se závitovými vyměnitelnými břitovými destičkami (VBD), které nabízejí skvělé funkční a výkonnostní parametry, bezpečný průběh obrábění i v malých otvorech a při opracování nejhouževnatějších materiálů.

 

Závitová fréza stopková s VBD pro frézování vnitřních i vnějších válcových závitů (ISO, UN, PG…) a taktéž pro frézování vnitřních a vnějších kuželových závitů (BSPT, NPT…).

Většina destiček je se dvěma řeznými břity. Vzhledem k nižším požadavkům na výkon stroje mohou menší stroje řezat větší závity v jedné operaci s menším ztrátovým časem a výměnou nástroje.

Univerzální použití závitových VBD pro pravý i levý závit jak v průchozích, tak i v neprůchozích otvorech.

 

Řešení problémů při frézování závitů

Převod řezné rychlosti na otáčky

Převod zvolené řezné rychlosti na otáčky se vypočítá podle následujícího vzorce:
Frézování závitů - stopkové frézy - technická část 01
Frézování závitů - stopkové frézy - technická část 02
Příklad:
Vc = 120 m/min.
D = 30.0 mm

Způsoby frézování závitu - stopkové závitové frézy s destičkami

Vnitřní závit
Frézování závitů - stopkové frézy - technická část 03
Vnější závit
Frézování závitů - stopkové frézy - technická část 04

Výběr optimálního nástroje pro frézování závitů

Pro závitové frézy s vyměnitelnými destičkami a monolitní frézy

Následující grafová tabulka poskytuje poměrně přesný nástroj pro vizuální výběr vhodné závitové frézy pro frézování vnitřních závitů.
Tabulka je vhodná pro následující typy závitů: ISO, UN,WHIT, NPT, NPTF, BSPT a PG.

Jakýkoliv nástroj s malým průměrem řezu může vyrábět závity s větším průměrem.
 
Zadání – příklad:   frézování vnitřního závitu M30 x 1.5

Vyhledání závitové frézy pro výrobu vnitřního pravého závitu ISO (metrický)
průměru d= 30.0 mm se stoupáním P= 1.5 mm.
Jak je zřejmé z výše uvedeného grafu, dvě červené čáry se protínají u vybraného nástroje, který má řezný průměr D= 21.0 mm.
 
Výsledek zadání:
Zvolený držák nástroje:   SR 0021 H21
Zvolená závitová VBD:     21 I 1.5 ISO MT7

Frézování závitů - stopkové frézy - technická část 06

Ukázka CNC programu pro frézování závitů

 
Pravořezný závit (sousledné frézování) zdola nahoru:
Program je navržen na střed nástroje.
Není nutná kompenzace rádiusu nástroje, ale pouze posun hodnot opotřebení nástroje (destičky).

Frézování závitů - stopkové frézy - technická část 09

Obecný program
G90 G00 G54 G40 G17 G94X0 Y0 S—M03
G43 H1 Z50.000 M08
G90 G01 Z- (NA HLOUBKU ZÁVITU) F5000
G91 G41 D1 X(A/2) Y-(A/2) Z0 F—
G03 X(A/2) Y(A/2) Z(O 1/8 STOUPÁNÍ) I0 J(A/2) F—
G03 X0 Y0 Z(STOUPÁNÍ) I-(A) J0
G03 X-(A/2) Y(A/2) Z(O 1/8 STOUPÁNÍ) I-(A/2) J0
G01 G40 X-(A/2) Y-(A/2) Z0 F5000
G90 G00 Z50.000

Vnitřní závit
PŘÍKLAD:   vnitřní závit M 32 X 2.0 (hloubka závitu 18 mm)
DRŽÁK :   SR0021 H20 (řezný průměr 21.0 mm)
DESTIČKA :   21 I 2.0 ISO MT7
A = (32-21)/2 = 5.5

G90 G00 G54 G40 G17 G94 X0.000 Y0.000 S2986 M03
G43 H1 Z50.000 M08
G90 G01 Z-18.250 F5000
G91 G41 D1 X2.750 Y-2.750 Z0.000 F215
G03 X2.750 Y2.750 Z0.250 I0.000 J2.750 F74
G03 X0.000 Y0.000 Z2.000 I-5.500 J0.000
G03 X-2.750 Y2.750 Z0.250 I-2.750 J0.000
G01 G40 X-2.750 Y-2.750 Z0.000 F5000
G90 G00 Z50.000

Doporučené řezné podmínky - stopkové frézy s destičkou

MT7Jakost a kvalita substrátu:
Velmi jemná struktura karbidu s vícevrstvým povlakem na bázi TiAlN (ISO K10 – K20). Obecně vyhovuje pro všechny materiály. Pro střední až vysoké řezné rychlosti.

ISO
standardní
Materiály Řezná rychlost (m/min.)
MT7
P Ocel
ocel s nízkým a středním obsahem uhlíku
115 – 280
ocel s vysokým obsahem uhlíku 130 – 200
legované oceli, zušlechtěné oceli 105 – 180
M Korozivzdorná ocel
feritická a feriticko austenitická ocel
130 – 190
ocelolitina 150 – 190
K Litina 80 – 170
N Neželezné kovy
hliníkové slitiny (výkovky)
180 – 340
termoplasty, duroplasty, umělé hmoty 115 – 460
S Vysoce legované slitiny, titan
na bázi Ni, Co, Fe a Ti
25 – 90
Doporučená rychlost posuvu:  0,05 – 0,15 mm
Tecnická část- frézování s VBD - řez. podmínky 03 - tabulky

Doporučené řezné podmínky - spirálové závitové frézy s destičkou

MT7Jakost a kvalita substrátu:
Velmi jemná struktura karbidu s vícevrstvým povlakem na bázi TiAlN (ISO K10 – K20). Obecně vyhovuje pro všechny materiály. Pro střední až vysoké řezné rychlosti.

ISO
standardní
Materiály Řezná rychlost (m/min.)
MT7
P Ocel
ocel s nízkým a středním obsahem uhlíku
145 – 360
ocel s vysokým obsahem uhlíku 165 – 255
legované oceli, zušlechtěné oceli 135 – 230
M Korozivzdorná ocel
feritická a feriticko austenitická ocel
165 – 245
ocelolitina 190 – 245
K Litina 100 – 220
N Neželezné kovy
hliníkové slitiny (výkovky)
230 – 440
termoplasty, duroplasty, umělé hmoty 145 – 590
S Vysoce legované slitiny, titan
na bázi Ni, Co, Fe a Ti
30 – 115
Doporučená rychlost posuvu:  0,05 – 0,15 mm
Tecnická část- frézování s VBD - řez. podmínky 01 - tabulky

Doporučené řezné podmínky - spirálové závitové frézy s dokončovací destičkou

MT7Jakost a kvalita substrátu:
Velmi jemná struktura karbidu s vícevrstvým povlakem na bázi TiAlN (ISO K10 – K20). Obecně vyhovuje pro všechny materiály. Pro střední až vysoké řezné rychlosti.

ISO
standardní
Materiály Řezná rychlost (m/min.)
MT7
P Ocel
ocel s nízkým a středním obsahem uhlíku
200 – 330
ocel s vysokým obsahem uhlíku 170 – 235
legované oceli, zušlechtěné oceli 100 – 195
M Korozivzdorná ocel
feritická a feriticko austenitická ocel
180 – 230
ocelolitina 180 – 230
K Litina 200 – 350
N Neželezné kovy
hliníkové slitiny (výkovky)
500 – 1100
termoplasty, duroplasty, umělé hmoty 400 – 1500
S Vysoce legované slitiny, titan
na bázi Ni, Co, Fe a Ti
30 – 55
Tecnická část- frézování s VBD - řez. podmínky 02 - tabulky

Doporučené řezné podmínky - závitové frézy s destičkou - typ D

MT7Jakost a kvalita substrátu:
Velmi jemná struktura karbidu s vícevrstvým povlakem na bázi TiAlN (ISO K10 – K20). Obecně vyhovuje pro všechny materiály. Pro střední až vysoké řezné rychlosti.

ISO
standardní
Materiály Řezná rychlost (m/min.)
MT7
P Ocel
ocel s nízkým a středním obsahem uhlíku
100 – 205
ocel s vysokým obsahem uhlíku 100 – 180
legované oceli, zušlechtěné oceli 100 – 140
M Korozivzdorná ocel
automatová
85 – 125
austenitická 80 – 115
ocelolitina 115 – 155
K Litina 75 – 145
N Neželezné kovy
hliníkové slitiny (výkovky) ≤12% Si, měď
150 – 300
hliníkové slitiny (výkovky) ≥12% Si 150 – 300
termoplasty, duroplasty, umělé hmoty 100 – 350
S Vysoce legované slitiny, titan
na bázi Ni, Co, Fe a Ti
45 – 95
Doporučená rychlost posuvu:  0,07 – 0,15 mm
Tecnická část- frézování s VBD - řez. podmínky 04 - tabulky

Doporučené řezné podmínky - závitové frézy CMT vertikální s destičkou

MT7Jakost a kvalita substrátu:
Velmi jemná struktura karbidu s vícevrstvým povlakem na bázi TiAlN (ISO K10 – K20). Obecně vyhovuje pro všechny materiály. Pro střední až vysoké řezné rychlosti.

ISO
standardní
Materiály Řezná rychlost
(m/min.)
Posuv (mm/zub)
Průměr = D
Ø 10 Ø 12 Ø 18 Ø 25
P Ocel
ocel s nízkým a středním obsahem uhlíku < 0,55% C
60 – 120 0.16 0.17 0.20 0.22
ocel s vysokým obsahem uhlíku ≥ 0,55% C 60 – 90 0.14 0.16 0.20 0.22
legované oceli, zušlechtěné oceli 50 – 80 0.10 0.12 0.16 0.18
M Korozivzdorná ocel
feritická a martenzitická ocel
70 – 100 0.10 0.11 0.15 0.17
austenitická ocel 60 – 90 0.10 0.11 0.15 0.17
ocelolitina 70 – 90 0.10 0.12 0.16 0.18
K Litina 40 – 80 0.16 0.17 0.20 0.22
N Neželezné kovy
hliník ≤ 12% Si, měď
100 – 200 0.16 0.17 0.20 0.22
hliník > 12% Si 60 – 140 0.10 0.11 0.16 0.18
termoplasty, duroplasty, umělé hmoty 50 – 200 0.19 0.19 0.22 0.24
S Vysoce legované slitiny, titan
na bázi Ni, Co, Fe a Ti
20 – 40 0.07 0.07 0.10 0.12
H kalená ocel 45-50 HRc 60 – 70 0.09 0.09 0.13 0.15
kalená ocel 50-55 HRc 50 – 60 0.08 0.08 0.12 0.14
Tecnická část- frézování s VBD - řez. podmínky 05 - tabulky

Doporučené řezné podmínky - závitové frézy CMT vertikální vícezubé s destičkou

MT8Jakost a kvalita substrátu:
Velmi jemná struktura karbidu s pokročilým PVD třívrstvým povlakem AlTiN (ISO K10 – K20). Extrémně vysoká tepelná odolnost a vysoký výkon. Pro střední až vysoké řezné rychlosti.

ISO
standardní
Materiály Řezná rychlost
(m/min.)
Posuv (mm/zub)
Řezný průměr = D
Ø 16 – Ø 35
P Ocel
ocel s nízkým a středním obsahem uhlíku < 0,55% C
60 – 120 0.14 – 0.24
ocel s vysokým obsahem uhlíku ≥ 0,55% C 60 – 90 0.12 – 0.24
legované oceli, zušlechtěné oceli 50 – 80 0.08 – 0.20
M Korozivzdorná ocel
feritická a martenzitická ocel
70 – 100 0.08 – 0.19
austenitická ocel 60 – 90 0.08 – 0.19
ocelolitina 70 – 90 0.08 – 0.20
K Litina 40 – 80 0.14 – 0.24
N Neželezné kovy
hliník ≤ 12% Si, měď
100 – 200 0.14 – 0.26
hliník > 12% Si 60 – 140 0.08 – 0.22
termoplasty, duroplasty, umělé hmoty 50 – 200 0.17 – 0.28
S Vysoce legované slitiny, titan
na bázi Ni, Co, Fe a Ti
20 – 40 0.05 – 0.14
H kalená ocel 45-50 HRc 60 – 70 0.07 – 0.17
kalená ocel 50-55 HRc 50 – 60 0.06 – 0.16
Tecnická část- frézování s VBD - řez. podmínky 06 - tabulky

Postup při frézování závitů – CMT vertikální frézy

Frézování závitů - stopkové frézy - technická část 08

Ukázka frézování závitů – stopková fréza, CMT vertikální fréza, spirálová fréze a typ D-závit fréza

Stopková závitová fréza s destičkami

CMT vertikální závitová fréza

Spirálová stopková závitová fréza s destičkami

Závitová fréza typ D-závit s destičkami

Statický banner bottom - frézování závitů 05