Цикл нарезания резьбы G84: почему F должна соответствовать частоте вращения, шагу и жесткому резьбонарезанию

Почему подачу при нарезании метчиком согласуют с шагом резьбы

Для сверла частоту вращения и подачу можно менять довольно свободно. Однако зубья метчика имеют форму резьбы, поэтому за каждый оборот он должен продвигаться точно на один шаг. При нарушении этого соотношения метчик срывает только что сформированную резьбу или растягивается, а в худшем случае ломается внутри отверстия. Сломанный метчик очень трудно удалить, и нередко всю деталь приходится браковать.

Поэтому подача в цикле резьбонарезания — не "подходящее значение", а результат расчета. При подаче в минуту (G94) действует F = S × шаг; при подаче на оборот (G95) — F = шаг.

Что G84 делает в одном отверстии

1. Быстрое перемещение из исходной точки вниз к точке R. В точке R метчик уже должен вращаться вперед (M03).
2. Подача от точки R до дна отверстия Z с заданной F.
3. На дне шпиндель останавливается и начинает вращаться в обратную сторону.
4. Выход в точку R с той же F: при обратном вращении метчик вывинчивается по резьбе.
5. Шпиндель снова переключается на прямое вращение и при G98 поднимается в исходную точку.

Пример траектории

На чертеже короткие вертикальные перемещения вниз и вверх по одной линии в каждом отверстии показывают вход и выход метчика. В отличие от G83, промежуточные отводы не образуют пилообразной линии, поскольку метчик обычно проходит до дна за один раз.

O3001
T6 M6
G21 G90 G17 G94
G54
S500 M03
G00 X10. Y10. Z30.
G43 H6 Z30.
G99 G84 X10. Y10. Z-15. R5. F625
X30.
G98 X50.
G80
G00 Z100.
M30

Плавающее и жесткое резьбонарезание

Старые станки не могли точно синхронизировать вращение шпинделя с подачей Z. Поэтому применялись плавающие патроны для метчиков с внутренней пружиной, позволяющей метчику немного перемещаться вперед-назад. Пружина поглощает расхождение при слегка завышенной или заниженной подаче. Однако по инерции метчик проходит дальше, пока шпиндель останавливается и реверсирует на дне, поэтому глубина заметно меняется.

Большинство современных обрабатывающих центров поддерживает жесткое резьбонарезание. Энкодер шпинделя считывает угол поворота, а ось Z точно следует за ним, поэтому можно применять жесткий патрон и точно выдерживать глубину. В системах семейства FANUC жесткий режим обычно включается командой M29 S_ в кадре перед G84; в некоторых моделях параметр также позволяет самой G84 работать в жестком режиме.

Как задать глубину резьбы и точку R

Несколько первых ниток на конце метчика сточены на конус и не образуют полную резьбу. Длина этого неполного участка зависит от типа метчика: она сильно различается у метчиков для глухих отверстий (1.5–2 нитки) и сквозных отверстий (около 5 ниток). Если при заходной части в 2 нитки требуется 12 mm полной резьбы, добавьте 1.25 × 2 = 2.5 mm и задайте примерно Z-14.5; отверстие под резьбу нужно просверлить еще глубже, чтобы вершина метчика не достигла дна.

Точку R обычно задают немного выше, чем при сверлении. В примере R5. оставляет метчику пространство для завершения разгона и устойчивого синхронного входа в отверстие. При слишком низкой точке первая нитка входит нестабильно, а при слишком высокой растет время движения в воздухе.

Контрольный список для цикла резьбонарезания

• Диаметр отверстия под резьбу: для крупной резьбы M8×1.25 обычно используют Ø6.8. При меньшем диаметре нагрузка на метчик резко растет.
• Расчет F: если S была изменена, изменена ли и F? Самая распространенная ошибка — повысить только частоту вращения, оставив прежнюю F.
• Направление вращения: правая резьба использует G84 с M03, левая — G74 (цикл обратного резьбонарезания).
• Зазор у дна: остается ли не менее 1–2 ниток между координатой Z вершины метчика и дном просверленного отверстия?
• СОЖ: резьбонарезание сопровождается высоким трением, поэтому подача СОЖ (M08) напрямую влияет на стойкость метчика.

Частые вопросы

Следующие шаги

Проверить траекторию в CNC Path Analyzer