W obróbce skrawaniem stosowanych jest wiele narzędzi, o różnej konstrukcji, do kształtowania niekiedy trudnych w obróbce powierzchni przedmiotów obrabianych. Trudne w wykonaniu są na ogół gwinty, zwłaszcza specjalne. Gwinty wykonuje się za pomocą gwintowników, narzynek, noży tokarskich, poprzez walcowanie specjalnymi głowicami, a także za pomocą frezów. Zwłaszcza frezy, które używane są do nacinania gwintów większych wymiarów, zasługują na specjalną uwagę.
Frezowanie gwintów to proces obróbki, w którym gwinty są nacinane za pomocą kołowego ruchu rampowego obracającego się narzędzia, a skok gwintu jest wytwarzany przez ruch boczny w jednym obrocie. Frezowanie gwintów dokonuje się za pomocą frezów tarczowych lub walcowych z ostrzami kształtowymi. Istnieje też technologia obiegowego frezowania gwintów głowicami nożowymi na tokarce, która charakteryzuje się tym, że narzędzie w kształcie głowicy nożowej wykonuje ruch obrotowy i posuwowy, a przedmiot obrabiany – ruch obrotowy.
Zaletą frezów do gwintów jest możliwość zastosowania jednego narzędzia do nacinania gwintów zewnętrznych i wewnętrznych, a także lewych i prawych, ale o tym samym skoku.
Tej samej maszyny można używać do gwintów lewych i prawych, różnych tolerancji gwintów, różnych materiałów i średnic otworów, wykonując gwinty z dużą precyzją i doskonałym wykończeniem powierzchni. Chociaż frezowanie gwintów nie jest tak szeroko stosowane jak toczenie gwintów, w niektórych zastosowaniach może być bardzo przydatne, ponieważ przynosi szereg korzyści. Frezowanie gwintu może zapewnić lepszą jakość gwintu niż gwintowanie gwintownikiem, gdyż daje lepsze odprowadzanie wiórów. Można użyć tego samego narzędzia do wykonywania gwintów o różnych średnicach, o ile skok jest ten sam. Średnica freza do gwintów jest mniejsza od nacinanego gwintu, a więc narzędzie nie będzie się zacinać, co zmniejsza prawdopodobieństwo uszkodzenia obrabianego przedmiotu. Dobre warunki skrawania umożliwiają frezowanie gwintów w stali hartowanej do HRC 65, tytanie i innych materiałach trudnych w obróbce. Frezy do gwintów mogą być stosowane w centrach obróbczych CNC z funkcją interpolacji symultanicznej, trójosiowej i helikalnej. Frezowanie gwintów wymaga mniejszej siły skrawania niż inna obróbka gwintów. Zapewnia lepszą jakość gwintu i gładsze powierzchnie niż gwintowanie. Umożliwia konstruktorom projektowanie niestandardowych gwintów, których wykonanie z reguły jest bardzo drogie, a które ponadto mają długi czas realizacji.
Obecnie handlowe frezy do gwintów wykonywane są w większości z węglika spiekanego, chociaż spotyka się też wykonane ze stali szybkotnącej. Przeznaczone są do wykonywania gwintów w różnego rodzaju materiałach, takich jak stal, żeliwo, metale nieżelazne i trudnoobrabialne stopy metali. Istnieje kilka rodzajów frezów do gwintów: z rowkami spiralnymi, z prostymi rowkami, z płytkami wymiennymi, pełnowęglikowe. Wybór rodzaju i dobór odpowiednich parametrów technologicznych jest tu niezwykle istotny.
Prędkość skrawania, średnica gwintu, przelotowość otworu i inne czynniki mają wpływ na jakość wykonania gwintu. Trzeba również wybrać frezowanie gwintów współbieżne lub frezowanie przeciwbieżne. Podczas frezowania współbieżnego kierunek ruchu posuwowego narzędzia jest zgodny z kierunkiem obrotów przedmiotu obrabianego.
Do warunków skrawania przy frezowaniu gwintów zaliczamy, oprócz głębokości skrawania (równej głębokości gwintu, jeżeli gwint zostaje nacięty w jednym przejściu) szybkość skrawania (obwodowa prędkość freza) oraz posuw, który może być określany w różny sposób: w kierunku osiowym, w kierunku linii śrubowej gwintu lub na ostrze. Dobór warunków skrawania przy frezowaniu gwintów sprowadza się do wyznaczenia dopuszczalnego posuwu na ostrze, najczęściej ze względu na gładkość powierzchni. Dla frezowania gwintów istnieją odpowiednie wzory do obliczania parametrów skrawania.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym 7/8 (190/191) lipiec/sierpień 2023
