Традиционные методы обработки резьбы в основном включают точение резьбовым резцом или ручное нарезание резьбы метчиками и плашками. Развитие технологий обработки с ЧПУ, особенно появление трёхкоординатных станков с ЧПУ, сделало фрезерование с ЧПУ более совершенным методом обработки резьбы. По сравнению с традиционными методами обработки резьбы, фрезерование резьбы обеспечивает значительные преимущества в точности и эффективности. Более того, оно не ограничено структурой резьбы или направлением её винтовой линии. Например, одна резьбофреза может создавать внутреннюю и наружную резьбу с различными направлениями винтовой линии. Резьбу, не допускающую переходных изгибов или подрезов, сложно обрабатывать традиционными методами точения или метчиками и плашками, но её легко получить с помощью фрезерования с ЧПУ. Кроме того, резьбофрезы более чем в десять, а то и в десятки раз прочнее метчиков. Кроме того, фрезерование с ЧПУ позволяет легко регулировать диаметр резьбы, чего сложно добиться с помощью метчиков и плашек. Благодаря своим многочисленным преимуществам, резьбофрезерование стало широко распространённым методом крупносерийного производства резьбы в развитых странах. Этот процесс включает сверление, снятие фаски, фрезерование внутренней резьбы и фрезерование канавки под резьбу, выполняемые за одну операцию одним инструментом, что обеспечивает чрезвычайно высокую эффективность обработки.
(1) Высокая скорость обработки заготовки
Поскольку современные резьбофрезы для станков с ЧПУ изготовлены из твёрдого сплава, скорость обработки может достигать определённого уровня. Скорость обработки метчиков из быстрорежущей стали составляет всего один процент от этой скорости, что делает их пригодными для высокоскоростного резания и значительно повышает чистоту поверхности обработанной резьбы.
(2) Возможность обработки материалов сверхвысокой твёрдости.
Нарезание резьбы в титановых и никелевых сплавах всегда было сложной задачей, в первую очередь из-за короткой стойкости метчиков из высокопрочной стали при обработке этих материалов. Твёрдосплавные резьбофрезы представляют собой более эффективное решение для нарезания резьбы в твёрдых материалах.
(3) Решает проблему быстрого износа при обработке метчиков на станках. При обработке резьбы в жаропрочных сплавах резьбофрезы для станков с ЧПУ также демонстрируют превосходную производительность и относительно долгий срок службы. Для резьбовых отверстий с одинаковым шагом и переменным диаметром нарезание резьбы требует использования нескольких инструментов. Как только метчик для станка с ЧПУ изнашивается, и размер резьбы становится меньше допуска, его использование становится невозможным и подлежит утилизации. Однако, когда резьбофреза изнашивается, и размер отверстия становится меньше допуска, система ЧПУ станка с ЧПУ может скорректировать необходимую компенсацию радиуса инструмента, чтобы обеспечить продолжение обработки резьбы с приемлемыми размерами.
(4) Сокращение брака деталей из-за технологических проблем
Для получения высокоточных резьбовых отверстий на станках с ЧПУ используются резьбофрезы с регулируемым радиусом инструмента, что значительно проще, чем изготовление высокоточных метчиков. При обработке резьбы малого диаметра, особенно на резьбофрезерных станках для обработки материалов высокой твёрдости и жаропрочных материалов, метчики иногда могут ломаться, что приводит к повреждению резьбового отверстия и браку детали. Однако при использовании резьбофрезы, поскольку диаметр инструмента меньше диаметра обрабатываемого отверстия, даже поломка не повредит резьбовое отверстие, что позволяет легко извлечь инструмент без риска брака.
(5) Снижение затрат на обработку
Резьбофрезерование значительно снижает усилия резания по сравнению с метчиками, что крайне важно при обработке резьбы большого диаметра. Это решает проблему чрезмерной нагрузки на станки с ЧПУ, препятствующей нормальной работе метчика. Резьбофрезы с зажимными пластинами используются уже десять лет, и общепризнано, что использование резьбофрез по сравнению с метчиками может значительно снизить затраты при обработке резьбовых отверстий размером более M20 на обрабатывающих центрах.
