Language
Visningar: 222 Författare: Tomorrow Publiceringstid: 2026-01-28 Ursprung: Plats
Innehållsmeny
● Fördelar med gängfräsning på en CNC-fräsmaskin
● Nödvändiga verktyg och inställningar
● Förstå gängfräsningsparametrar
● Steg-för-steg-process för CNC-gängfräsningsprogrammering
>> Steg 2: Definiera bearbetningsparametrar
>> Steg 3: Ställ in maskinoffset
>> Steg 4: Skriv G-Code-kommandon
>> Steg 5: Simulera och verifiera
>> Steg 6: Utför ett testsnitt
● Avancerade gängfräsningsstrategier
● CAM-assisterad gängfräsningsprogrammering
● Verkliga tillämpningsexempel
● Underhåll av CNC-fräsmaskin för gängfräsning
● Felsökning av vanliga problem
● Säkerhetsföreskrifter vid gängfräsning
● Slutsats
● Vanliga frågor om CNC-gängfräsning
>> (1) Vad är gängfräsning på en CNC-fräsmaskin?
>> (2) Vilka typer av trådar kan tillverkas?
>> (3) Vilka material är lämpliga för gängfräsning?
>> (4) Hur kan jag öka verktygets livslängd?
>> (5) Är gängfräsning bättre än gängning?
Programmering a CNC-fräsmaskin för gängfräsning kräver inte bara teknisk precision utan också en gedigen förståelse för verktygsvägsgeometri och bearbetningsdynamik. Gängfräsning används allmänt i branscher som kräver högkvalitativa gängade komponenter, såsom flyg-, bil- och precisionsteknik. Jämfört med gängfräsning erbjuder gängfräsning utmärkt flexibilitet, bättre kontroll av spånavgången och möjligheten att producera både invändiga och utvändiga gängor med samma verktyg.
Den här omfattande guiden går igenom allt du behöver veta om CNC-gängfräsning – från grunderna till att skriva optimerad G-kod och säkerställa överlägsna bearbetningsresultat.
CNC-gängfräsning är en bearbetningsprocess med hög precision som formar gängor på ett arbetsstycke med hjälp av en roterande fräs. Till skillnad från traditionell gängning, som driver ett verktyg rakt in i materialet, använder gängfräsning en spiralformad interpolationsrörelse för att gradvis ta bort material runt gängprofilen. Detta ger rena, exakta gängor samtidigt som belastningen på verktyget och arbetsstycket minimeras.
CNC-fräsmaskinen exekverar processen genom att koordinera flera axlar samtidigt - typiskt X, Y och Z - vilket gör att fräsen kan följa en spiralformad bana. Denna metod ger användarna full kontroll över gängans stigning, diameter och tolerans. Det eliminerar också begränsningen av att matcha verktygsdiametern med hålstorleken, vilket är vanligt vid gängningsoperationer.
När den utförs på en CNC-fräsmaskin, ger gängfräsning många fördelar i effektivitet och mångsidighet:
- Exceptionell noggrannhet: Gängans stigning, djup och vinkel styrs digitalt av maskinen.
- Multi-Size Kapacitet: En gängfräs kan skära olika diametrar så länge stigningen förblir konstant.
- Minskat verktygstryck: Lägre skärkrafter minskar risken för verktygsbrott, vilket gör den idealisk för tuffa material.
- Överlägsen spån evakuering: Den spiralformade rörelsen trycker spånen bort från skärzonen.
- Hög ytkvalitet: Med rätt verktygsbana och matningsparametrar ger gängfräsning jämna, pålitliga gängor.
- Reparationsflexibilitet: Skadade gängor kan enkelt repareras utan att gänga igen.
Dessa fördelar gör CNC-fräsmaskiner till det föredragna valet för både prototypframställning och gängning av stora volymer.
Det första steget i CNC-gängfräsning är att säkerställa korrekt maskininställning och verktygsval. En korrekt utrustad CNC-fräsmaskin kan dramatiskt påverka noggrannheten och livslängden. Nedan är de väsentliga delarna:
1. CNC-fräsmaskin: En 3-axlig eller högre maskin som kan spiralinterpolera krävs.
2. Gängfräs: Välj mellan enkelformsverktyg (för små serier) eller flerformsverktyg (för högproduktion).
3. Verktygshållare: Precisionshylsa eller hydraulchuckar ger styvhet vid höghastighetsrotation.
4. Arbetshållningsanordning: Fixturer, skruvar eller anpassade klämmor säkerställer en stabil positionering av arbetsstycket.
5. Kylvätskesystem: Strömmar eller dimkylning förbättrar spånetvakueringen och förlänger verktygets livslängd.
6. Verktygslängd och diameterförskjutningar: Dessa värden måste anges korrekt i styrenheten för att undvika dimensionsfel.
Innan programmeringen påbörjas, kontrollera att alla koordinatnollor (G54, G55, etc.) är korrekt inställda och att spindelns inriktning överensstämmer med arbetsorigin.
Varje framgångsrik gängfräsning på en CNC-fräsmaskin beror på korrekt definierade parametrar. Dessa inkluderar:
- Gängstigning (P): Det axiella avståndet mellan två på varandra följande gängtoppar.
- Huvuddiameter (D): Gängans yttre diameter.
- Mindre diameter (d): Innerdiametern (för invändiga gängor).
- Helixbana radie (R): Avståndet från gängans centrum till verktygets mittlinje.
- Matningshastighet (F): Linjär frammatning per varv av verktyget.
- Skärhastighet (V): Fastställs utifrån arbetsstyckets material och skärspecifikationer.
Att välja rätt kombination av dessa variabler säkerställer en balanserad skärbelastning och en ren gängprofil.
Programmering av en CNC-fräsmaskin för gängfräsning följer ett logiskt arbetsflöde som blandar geometri, G-kodkommandon och maskinrörelsekontroll.
Välj en gängfräs som matchar gängstigningen. Flerspårsfräsar är lämpliga för gängor med stor diameter eller djup, medan enpunktsfräsar erbjuder mer flexibilitet för små hål eller unika gängprofiler.
Beräkna nyckeldata, inklusive skärbanaradie och gängdjup. Inkludera fräskompensationsvärden och inflygningsvinklar för att förhindra oväntade kollisioner.
Ingångslängd och fräsradieförskjutningar (vanligtvis via G43, H-koder) i CNC-fräsmaskinen. Korrekt offset säkerställer exakt Z-djup och radiell rörelse.
Gängfräsning använder specifika G-kodfunktioner. De viktigaste kommandona inkluderar:
- G17: Välj XY-arbetsplan.
- G02 / G03: Cirkulär interpolation medurs och moturs.
- G90 / G91: Absoluta eller inkrementella programmeringspositioner.
- G41 / G42: Fräskompensation vänster eller höger.
- G43: Tillämpa verktygslängdkompensation.
Nedan följer ett förenklat exempel för invändig gängfräsning:
G90 G17 G21
T3 M6
S1800 M3
G0 X0 Y0
Z5,0
G1 Z-12.0 F150
G3 I0 J0 Z-12.0 P1
G0 Z5.0
M30
Denna sekvens kan anpassas för olika gängdimensioner eller maskinkontroller (Fanuc, Siemens, Haas, etc.).
Kör en fullständig verktygsbanasimulering på CNC-styrenheten eller CAM-mjukvaran. Kontrollera om det finns fel, verktygsöverlappning och rensningsproblem, särskilt vid trådens start- och slutpunkter.
Testning på ett provmaterial säkerställer att de programmerade parametrarna fungerar korrekt innan det slutliga arbetsstycket bearbetas. Mät alltid de resulterande gängorna med mätare eller inspektionsverktyg.
För att förbättra produktiviteten och verktygets livslängd på en CNC-fräsmaskin, tillämpa följande optimeringsstrategier:
- Använd stigfräsriktning för att minimera skärkrafterna och förbättra ytfinishen.
- Applicera flera pass för hårda material istället för att skära fullt djup i ett pass.
- Justera spindelhastigheten dynamiskt under in- och urstigning för att minska verktygsbelastningen.
- Överlappar start- och slutpunkterna med 20–30 grader för sömlösa gängövergångar.
- Använd fräskompensation (G41 eller G42) för snabba diameterjusteringar utan att ändra G-koden.
- Tillämpa ordentligt indragningsspel mellan gängpassage för att förhindra skador under ompositionering.
Dessa avancerade metoder säkerställer effektiv kapning och förbättrar konsistensen hos färdiga trådar.
Nuförtiden förlitar sig de flesta maskinister på programvaran CAM (Computer-Aided Manufacturing) för att automatiskt generera verktygsbanor för gängfräsning. När de integreras med CNC-fräsmaskinen, effektiviserar CAM-system som Fusion 360, Mastercam eller SolidCAM arbetsflödet:
1. Mata in önskad gängtyp (metrisk, UNC, UNF, BSP, etc.).
2. Välj skärgeometri och verktygsmaterial.
3. Definiera gängdjup och in-/utföringsparametrar.
4. Programvaran beräknar automatiskt den spiralformade vägen och matar ut en körklar G-kod.
Genom att automatisera komplexa beräkningar minskar CAM-mjukvaran mänskliga fel och möjliggör snabba programändringar när detaljkonstruktioner ändras.
CNC-gängfräsning används i stor utsträckning inom flera industriområden:
- Flyg: Turbinhus, motordelar och precisionsbeslag som kräver snäva toleranser.
- Fordon: Transmissionsaxlar och cylinderkomponenter med starka, enhetliga gängor.
- Medicinsk utrustning: Benskruvar i titan och ortopediska implantat som kräver perfekt ytfinish.
- Olja och gas: Djuphålsgängor i rostfria eller Inconel-komponenter.
- Verktyg och form: Anpassade formar och hållare där gängnoggrannhet säkerställer monteringsprecision.
Dessa applikationer visar hur gängfräsning förbättrar både produktionstillförlitlighet och kostnadseffektivitet.
En CNC-fräsmaskins livslängd och prestanda är beroende av periodiskt underhåll. När den används för gängfräsning bör särskild försiktighet iakttas för att säkerställa:
- Daglig rengöring: Ta bort spån, kylmedelsrester och metalldamm från arbetsbordet och spindeln.
- Smörjningskontroll: Håll linjära styrbanor och kulskruvar ordentligt smorda för att minimera slitage.
- Kalibrering: Rikta upp maskinens axlar regelbundet med hjälp av precisionsmätverktyg.
- Filtrering av kylvätska: Byt ut och rengör filter för att upprätthålla konstant flöde och temperaturstabilitet.
- Inspektion av verktygshållare: Slitna eller obalanserade hållare orsakar skrammel och dålig gängkvalitet.
Rutinunderhåll säkerställer att CNC-fräsmaskinen bibehåller sin gängningsnoggrannhet och repeterbarhet även under tung produktion.
Även erfarna programmerare möter problem under gängfräsning. Att förstå vanliga problem hjälper till att säkerställa smidig drift.
- Verktygsbrott: Orsakas ofta av för hög matningshastighet eller otillräckligt kylvätskeflöde.
- Dålig gängfinish: Vanligtvis på grund av felaktig spindelhastighet eller slöa skäreggar.
- Dimensionsfel: Kan bero på felaktiga verktygsoffsetvärden eller maskinspel.
- Inexakt gängstigning: Orsakas av felaktig synkronisering av matnings- och spindelhastigheter.
- Gradbildning: Händer när utgångsrampvinklarna är för branta.
Genom att ta itu med dessa faktorer tidigt kan maskinister minimera stilleståndstiden och säkerställa konsekventa resultat.
Säkerhet är fortfarande en högsta prioritet när du använder vilken CNC-fräsmaskin som helst. Observera följande åtgärder:
- Kontrollera alltid spindelns rotationsriktning före ingrepp.
- Håll skyddsdörrarna stängda under drift.
- Se till att verktygshållaren är väl säkrad innan du startar spindeln.
- Använd skyddsglasögon och handskar vid hantering av vassa trådfräsar.
- Försök aldrig att ändra G-koden medan maskinen är igång.
Korrekt efterlevnad av säkerhetsprocedurer säkerställer en säker och produktiv bearbetningsmiljö.
Programmering av en CNC-fräsmaskin för gängfräsning blandar precision, planering och processkontroll. När den utförs på rätt sätt ger den oöverträffad mångsidighet, förbättrad livslängd och överlägsen gängintegritet över material och applikationer. Genom att behärska både det manuella programmeringssättet och CAM-stödda tekniker kan tillverkare uppnå optimal prestanda i moderna CNC-gängningsoperationer. Ett systematiskt fokus på parametrar, maskinunderhåll och felförebyggande säkerställer att varje tråd formas perfekt – effektivt och konsekvent.
Kontakta oss för att få mer information!
Gängfräsning är en skärmetod som skapar gängor med hjälp av en spiralformad verktygsbana som styrs av en CNC-fräsmaskin. Den erbjuder högre noggrannhet, mindre verktygsslitage och förbättrad flexibilitet jämfört med gängning.
CNC-gängfräsning kan producera invändiga, externa, raka eller avsmalnande gängor. Den stöder metriska, imperialistiska och anpassade tråddesigner beroende på verktyg och programmering.
Alla bearbetningsbara material – från mjukt aluminium till hårda legeringar som titan eller rostfritt stål – kan gängas med CNC-fräsmaskiner. Justera skärhastighet och matningshastigheter efter materialets egenskaper.
Använd klättringsfräsning, använd ordentlig kylning, undvik aggressiva djup och inspektera skäreggarna regelbundet. Att upprätthålla rätt spånbelastning är nyckeln till att förlänga verktygets livslängd.
Ja, för de flesta industriella tillämpningar. Gängfräsning ger större kontroll, minimerar verktygsbrott och stöder gängreparation eller ombearbetning utan att skada komponenten.
1. https://www.cnccookbook.com/thread-milling-guide/
2. https://www.mastercam.com/solutions/milling/thread-milling/
3. https://academy.autodesk.com/fusion-360-thread-milling
4. https://www.machineryhouse.com.au/blogs/how-to-thread-mill
5. https://www.haascnc.com/service/training/online-training/thread-milling-tutorial
