Come lavorare fori filettati con centri di lavoro CNC?

Stai lavorando correttamente i fori filettati? La lavorazione è efficiente?
Hai ancora problemi con la scarsa qualità della lavorazione dei fori filettati?
Hai pensato a come ottimizzare la lavorazione dei fori filettati?

Sono il capo esperto tecnico presso Santanoo Technology e ho 15 anni di esperienza nella lavorazione CNC in Cina e Giappone.
Il mio team e io abbiamo risolto numerosi problemi di lavorazione CNC per oltre 600 clienti in vari settori.

Per aiutarvi a prendere decisioni consapevoli sui metodi da utilizzare per la lavorazione dei fori filettati, aumentare l'efficienza produttiva, ridurre i costi ed evitare difetti di qualità, vorremmo condividere alcuni spunti.

Cosa sono i fori filettati e perché sono importanti?

I fori filettati sono elementi geometrici a spirale composti da creste esterne e scanalature interne. Grazie alle loro efficienti capacità di fissaggio, sono ampiamente utilizzati in ambito industriale ed edile. Le applicazioni spaziano dall'industria automobilistica e meccanica agli assemblaggi strutturali.

I vantaggi dei fori filettati includono una forza di serraggio controllata, una struttura di collegamento compatta, un'elevata affidabilità e una resistenza all'allentamento.

Evoluzione dei metodi di lavorazione dei fori filettati

Grazie ai miglioramenti nelle capacità dei centri di lavorazione CNC e nelle tecnologie degli utensili da taglio, i metodi di lavorazione dei fori filettati sono in continua evoluzione, garantendo maggiore precisione ed efficienza.
I metodi più comuni utilizzati nei centri di lavorazione CNC per la produzione di fori filettati sono principalmente:

• Lavorazione del maschio
• Fresatura di filetti

1. Lavorazione del maschio

Questo è il metodo più comunemente utilizzato per la lavorazione di fori filettati, in particolare quelli con diametri più piccoli (D<30) e requisiti di precisione di posizionamento meno rigorosi.

1.1 Tipi e caratteristiche della maschiatura

Esistono due tipi principali di maschiatura:

• Flex Tapping: Utilizza un portamaschi flessibile, che consente la compensazione assiale, riducendo così l'errore di avanzamento causato dalla mancata sincronizzazione dell'avanzamento e della rotazione del mandrino, garantendo il passo corretto della filettatura.
• Toccatura rigida: Utilizza un morsetto a molla rigido per trattenere il maschio, dove sia l'avanzamento che la rotazione del mandrino sono controllati dalla macchina. Con il miglioramento delle prestazioni dei centri di lavoro CNC, la maschiatura rigida è diventata la configurazione standard e il metodo principale per la produzione di fori filettati.

Confronto:

1.2 Come ottenere fori filettati ad alta precisione con la maschiatura

1. Foratura centrale per posizionamento
2. Praticare il foro pilota
3. Lavorazione del maschio

1.2.1 Selezione delle esercitazioni

La scelta della punta giusta ha un impatto significativo sulla durata del maschio e sulla qualità del foro filettato. Ad esempio, per un foro filettato M8 con un diametro del foro pilota di Ф6.7±0.27 mm, una punta da Ф6.9 mm è ideale per ridurre il sovrametallo di lavorazione e prolungare la durata del maschio.

1.2.2 Selezione dei rubinetti

Quando si sceglie il rubinetto corretto, tenere presente:

• Materiale del pezzo: Diversi tipi di maschi sono progettati per materiali diversi. L'utilizzo del tipo sbagliato può causare la scheggiatura della filettatura o addirittura la rottura del maschio.
• Tipo di foro (passante o cieco): A seconda che il foro sia passante o cieco, è necessario scegliere maschi diversi, come maschi a scanalatura dritta, a scanalatura elicoidale o a punta.

2. Filettatura Fresatura

La fresatura di filettature è un metodo utilizzato per la lavorazione di fori filettati in diametri maggiori e materiali difficili da lavorare. Prevede il movimento simultaneo di tre assi: X, Y per l'interpolazione circolare e Z per l'avanzamento lineare.

2.1 Caratteristiche della fresatura dei filetti

• Alta velocità, efficienza e precisione: Gli utensili da taglio sono solitamente realizzati in carburo, in grado di muoversi ad alta velocità.
• Versatilità: Lo stesso utensile da taglio può essere utilizzato sia per filettature sinistre che destre, riducendo i costi di attrezzaggio.
• Rimozione dei trucioli e raffreddamento migliorati: Particolarmente utile per la filettatura di materiali come alluminio, rame e acciaio inossidabile.
• Applicabilità ai fori ciechi corti: La fresatura di filettature non richiede una guida frontale, il che la rende adatta alla lavorazione di fori ciechi corti e fori senza scanalatura per i trucioli.

2.2 Classificazione degli utensili per fresatura filettata

Gli utensili per fresatura filettata possono essere classificati come:

• Frese in metallo duro a inserto
• Frese in metallo duro integrale

2.3 Programmazione CNC per fresatura filettata

La programmazione degli utensili per la fresatura di filetti è diversa da quella di altri utensili. Una programmazione errata può causare danni all'utensile o errori nella lavorazione dei filetti. Di seguito sono riportati alcuni punti da considerare durante la programmazione:

1. Preparazione del foro inferiore del filetto: Per fori di piccolo diametro, è necessario eseguire la foratura. Per fori più grandi, si consiglia la barenatura per garantire la precisione del foro inferiore per la filettatura.
2. Entrata e uscita degli utensili: Utilizzare una traiettoria ad arco per l'entrata e l'uscita dell'utensile, in genere 1/2 cerchio per entrambi. Nel frattempo, l'asse Z dovrebbe avanzare di 1/2 passo per garantire la forma della filettatura. A questo punto, la compensazione del raggio dovrebbe essere attiva.
3. Interpolazione dell'arco: Sugli assi X e Y, completare un cerchio completo mentre il mandrino deve muoversi di una lunghezza del passo lungo l'asse Z per evitare disallineamenti della filettatura.
4. Esempio: Per lavorare un foro filettato M48×1.5 con una profondità di 14, utilizzando una fresa filettata Φ16, il programma di lavorazione specifico sarebbe il seguente:
   

G0 G90 G54 X0 Y0
G0 Z10 M3 S1400 M8
G0 Z-14.75 (Spostarsi nella parte più profonda del filo)
G01 G41 X-16 Y0 F2000 (Spostamento alla posizione di ingresso dell'utensile, aggiunta compensazione del raggio)
G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 (utilizzare un arco di 1/2 cerchio per l'immissione)
G03 X24 Y0 Z0 I-24 J0 F400 (Lavorare l'intera filettatura)
G03 X-16 Y0 Z0.75 I-20 J0 F500 (Utilizzare un arco di 1/2 cerchio per l'uscita)
G01 G40 X0 Y0 (Ritorno al centro, annullamento della compensazione del raggio)
G0 Z100 M30