Guida alle frese a filettare: tipi di utensili, standard, velocità e avanzamenti

Frese a filettare che tengono sotto controllo la qualità del filetto

Le filettature sono spesso l'ultimo elemento lavorato su una parte di alto valore, quindi quando una filettatura non supera l'ispezione, il costo è superiore a un ciclo di rilavorazione. Nella nostra officina progettiamo e produciamo frese a filettare per aiutare i clienti a controllare le dimensioni, la forma e la finitura della filettatura su macchine CNC senza il rischio di rottura del maschio che può provocare la rottura di parti in fori ciechi o leghe resistenti.

La fresatura di filetti crea filetti tramite interpolazione elicoidale. Ciò offre flessibilità di processo: una fresa può spesso coprire più diametri per lo stesso passo, è possibile ottimizzare la dimensione della filettatura regolando il raggio del percorso utensile ed è possibile lavorare filettature interne o esterne con forze di taglio stabili. Per i team di produzione, il vantaggio più pratico è la coerenza: quando il processo è impostato correttamente, le frese a filettare possono fornire filettature ripetibili anche al variare dei lotti di materiale e delle condizioni della macchina.

Se desideri vedere i profili di filettatura e le configurazioni comuni che forniamo (metriche, UN, filettature di tubi e altro), visita la nostra pagina sulle frese a filettare .

Scelta della giusta geometria della fresa a filettare

La fresa a filettare con le migliori prestazioni è quella adatta allo standard di filettatura, al materiale e all'obiettivo di produzione (tempo di ciclo rispetto a flessibilità). In pratica, la maggior parte delle selezioni si riduce a tre stili di utensili: a dente singolo, a più denti e a profilo completo.

Frese a filettare a dente singolo

Gli utensili a dente singolo sono l'opzione più flessibile. In genere consentono di coprire una gamma più ampia di diametri per lo stesso passo e sono eccellenti quando si producono parti miste o è necessario regolare con precisione la dimensione della filettatura modificando il raggio del percorso utensile. Quando i clienti passano dai maschi alle frese a filettare a dente singolo per materiali difficili (acciai inossidabili, titanio, trattati termicamente), spesso lo fanno per ridurre il rischio di guasti improvvisi dell'utensile e migliorare il controllo del processo.

Frese a filettare multi-dente (a pettine).

Gli utensili multi-dente aumentano la produttività impegnando più denti per giro, riducendo il tempo di ciclo, soprattutto con lunghezze di filettatura maggiori. Il compromesso è che in genere sono meno tolleranti nei confronti degli errori di runout e di programmazione. Se il vostro sistema porta-macchina è stabile e avete ordini ripetuti, le frese a filettare multi-dente possono rappresentare uno standard efficiente.

Frese a filettare a profilo completo

Gli utensili a profilo completo formano il profilo completo della filettatura (inclusa la cresta) e possono rifinire la filettatura in meno passaggi. Sono una scelta efficace quando si desidera una forma di filettatura coerente e rapida, soprattutto su dimensioni standard. Se stai standardizzando gli strumenti metrici a profilo completo, puoi vedere una configurazione di esempio su la nostra pagina prodotto fresa per filettare a dente intero metrico da 60° .

Una pratica lista di controllo di selezione che utilizziamo con i clienti

• Standard e angolo di filettatura (ad esempio, metrico 60°, UN 60°, BSP 55°, filettature tubi)
• Filettatura interna ed esterna e se la filettatura è cieca o passante
• Gruppo di materiali (alluminio, acciaio al carbonio, inossidabile, titanio, acciaio temprato) e finitura superficiale richiesta
• Obiettivo di produzione: flessibilità (dente singolo) rispetto al tempo ciclo (multi-dente/profilo completo)
• Stabilità della macchina e qualità del portautensile (concentricità target: ≤ 0,01 mm allo strumento)

Standard di filo e profili: abbinamento della taglierina alla stampa

Una fresa a filettare è “giusta” solo se corrisponde alla forma della filettatura sul disegno. Forniamo frese per filettare che coprono i comuni standard metrici ISO e unificati, nonché famiglie di filettature per tubi e imperiali che compaiono frequentemente nei componenti fluidi, pneumatici e di strumentazione.

Quando un cliente non è sicuro della famiglia di filettature (in particolare sulle filettature dei tubi), si consiglia di confermare prima lo standard sul disegno e il metodo di misurazione. Questo passaggio previene la modalità di guasto più comune che vediamo: una filettatura che “sembra corretta” ma non riesce a impegnare il manometro o a sigillare sotto pressione.

Programmazione delle frese a filettare: un processo elicoidale affidabile

Una fresa a filettare offre prestazioni migliori quando il percorso utensile è progettato per mantenere stabile lo spessore del truciolo ed evitare segni di permanenza. Il seguente approccio è quello che consideriamo una base affidabile per la maggior parte dei controlli CNC.

Passaggi del processo che consigliamo

1. Prelavorare il foro/l'estrusione alla dimensione e alla rotondità corrette. Per le filettature interne, i risultati stabili iniziano con un diametro minore coerente.
2. Utilizzare un movimento di ingresso fluido (arco o rampa) ed evitare di immergersi direttamente nella parete della filettatura a meno che la taglierina non sia progettata per questo.
3. Eseguire l'interpolazione elicoidale ad avanzamento costante; mantenere la taglierina impegnata in modo uniforme per ridurre al minimo le bave e gli strappi sui fianchi.
4. Concludere con una passata primaverile solo se necessario. Se le dimensioni variano, controllare innanzitutto la concentricità e l'usura dell'utensile, non solo gli offset.
5. Per i fori ciechi, mantenere una certa distanza dal fondo e utilizzare una strategia di uscita pulita per evitare di lasciare un segno di testimonianza sull'ultimo filetto.

Per le industrie orientate all'ispezione, la regolazione della dimensione della filettatura è uno dei principali vantaggi delle frese a filettare: la regolazione del raggio di interpolazione può correggere piccoli spostamenti di dimensione senza cambiare l'utensile. Ciò è particolarmente utile quando si mantengono tolleranze strette o si lavora con materiali che variano in base al calore/lotto.

Velocità e avanzamenti: pratici punti di partenza per le frese a filettare in metallo duro

Poiché la fresatura di filetti è un'operazione di fresatura, è possibile impostare i dati di taglio utilizzando formule di fresatura familiari. Una semplice linea di base è: Giri/min = (1000 × Vc) / (π × D) , dove Vc è la velocità superficiale (m/min) e D è il diametro dell'utensile (mm). La velocità di avanzamento può essere stimata dal carico sui denti: Avanzamento = RPM × Z × fz .

Intervalli di dati iniziali che utilizziamo come riferimento

Un rapido esempio di calcolo (come appare in officina)

Supponiamo che una fresa a filettare in metallo duro integrale con D = 8 mm venga utilizzata in acciaio inossidabile con una Vc conservativa = 80 m/min. Giri/min ≈ (1000 × 80) / (π × 8) ≈ 3180 giri al minuto . Se si tratta di un utensile a dente singolo (Z = 1) e si inizia con fz = 0,03 mm/dente, avanzamento ≈ 3180 × 1 × 0,03 ≈ 95 mm/min . Da lì, in genere ottimizziamo o diminuiamo in base alla forma del truciolo, alla finitura del fianco e al carico del mandrino, mantenendo l'elica liscia ed evitando la sosta.

Punte specifiche per il materiale che proteggono l'utensile e la filettatura

La maggior parte dei problemi delle frese a filettare non sono "problemi dell'utensile": sono problemi di impegno, calore o evacuazione dei trucioli. Queste sono le regolazioni che comunemente consigliamo quando i clienti condividono foto di trucioli, fianchi della filettatura o risultati del calibro.

Acciaio inossidabile

• Dai priorità a un percorso utensile stabile e alla consistenza del refrigerante per ridurre l'incrudimento.
• Se si notano fianchi sbavati, ridurre leggermente Vc e aumentare l'evacuazione del truciolo (soffio d'aria o flusso maggiore).
• Tieni sotto controllo il runout; l'acciaio inossidabile è sensibile al sovraccarico di un dente.

Leghe di titanio

• Utilizzare una velocità superficiale inferiore ed evitare cambi di impegno improvvisi per evitare scheggiature del bordo.
• Ridurre la sporgenza e garantire un portautensili rigido; piccole deviazioni possono essere evidenziate come variazioni di passo/dimensione.
• Se possibile, utilizzare refrigerante interno o refrigerante ad alta pressione per controllare il calore sul tagliente.

Leghe di alluminio

• L'evacuazione del truciolo è più importante della coppia; il getto d'aria spesso migliora la finitura e impedisce l'accumulo di trucioli.
• Se appare un bordo di riporto, ridurre leggermente fz e assicurarsi che il bordo della taglierina sia pulito e affilato.

Ciò che realmente determina la durata dell'utensile con le frese a filettare

Dal punto di vista del produttore, la durata dell’utensile è un risultato del sistema: la geometria della fresa e la preparazione del tagliente sono importanti, ma lo sono anche la qualità del portautensile, la concentricità e il controllo del calore. Quando i clienti desiderano una maggiore durata e una misurazione più pulita, queste leve in genere garantiscono il miglioramento più rapido.

• Controllo del runout è fondamentale. Di norma, se l'eccentricità supera 0,01 mm, un dente può sopportare la maggior parte del carico e l'usura accelera.
• Sporgenza dell'utensile dovrebbe essere il più breve possibile; la lunga portata amplifica la deflessione e modifica la dimensione effettiva della filettatura.
• Strategia di entrata/uscita influisce sulla finitura: gli archi lisci riducono lo strappo sui fianchi e le bave di uscita.
• Stabilità al calore influisce sulla ripetibilità delle dimensioni. Grandi oscillazioni di temperatura possono manifestarsi come variazioni di manometro su lunghi percorsi.
• Evacuazione truciolo impedisce il nuovo taglio. I trucioli ripresi sono una causa comune di fianchi ruvidi e di usura imprevedibile.

Se condividi il materiale, le specifiche della filettatura e se la filettatura è cieca o passante, possiamo consigliarti uno stile di fresa per filettare e una finestra dei parametri iniziali che corrisponda alla rigidità della macchina e all'obiettivo di produzione.

Come forniamo le frese a filettare per la stabilità della produzione

In qualità di produttore e fornitore, il nostro obiettivo non è solo offrire frese a filettare, ma anche aiutare i clienti a mantenere i risultati di filettatura stabili tra i lotti. Produciamo frese con capacità di rettifica CNC multiasse avanzata e verifichiamo la geometria e la consistenza con apparecchiature di ispezione dedicate. Per gli acquirenti, ciò si traduce in un comportamento prevedibile degli strumenti e in meno sorprese a medio termine.

Supportiamo anche la personalizzazione quando si deve risolvere un vincolo di produzione reale: accesso stretto, lunga portata, materiali speciali o una famiglia di fili che non è ben gestita dagli strumenti del catalogo. In questi casi, allineiamo la progettazione dell'utensile ai dati della vostra applicazione (specifiche della filettatura, lunghezza di impegno, supporto, metodo di refrigerante) anziché forzare una selezione quasi adatta.

Se il tuo team acquisti sta standardizzando più operazioni di foratura e filettatura, puoi esaminare la gamma più ampia su la nostra pagina della categoria degli strumenti per l'elaborazione dei fori e allineare le frese per filettare con le punte e gli alesatori utilizzati a monte.