我看到了太多这样的东西:航空铝合金部分需要花费大量时间和金钱来处理,但在处理M6螺丝孔的最后一个过程中失败了。水龙头破裂并陷入了洞中,整个部分都必须取消,数千美元和无数的工时都被浪费了。在最终分析中,这种令人心碎的场景是由错误选择的敲击和thread milling。
两种方法都是制造内部线程的关键技术,但是原理和适用的方案是完全不同的。
- 敲击:使用水龙头将剪切剪成预钻孔的孔,例如拧紧螺钉并通过塑料变形或切割形成螺纹。它易于使用,工具便宜,具有基本设置。它特别适合大量生产或铝(如铝)的加工。当需要效率时,它就是选择的工具。
- 螺纹厂:靠近精美的雕刻。使用一个小的铣刀以圆形的方式将螺纹转动到孔墙上。它的优势是灵活性和精度。铣削刀可以在任何尺寸和俯仰的螺纹孔中,甚至很难制造的材料,例如钛合金,并且可以更好地处理盲孔的底部。
那么,要使用哪个过程?这取决于特定的需求。但是,做错事的成本可能是预期价值数千美元的组成部分。
核心答案摘要:
比较尺寸 | 窃听 | 线铣削 |
核心原则 | 切割形成,工具和线程匹配1:1。 | 插值形成,一个工具可以处理各种尺寸的线程。 |
处理速度 | 非常快,适合大规模生产。 | 较慢,更适合单件和小批量生产。 |
工具成本 | 每单位成本低。 | 每个工具的成本更高,但更灵活。 |
风险 | 高风险(锥破裂,芯片干扰)。 | 低风险(小工具,易于缩回和补救)。 |
适用的光圈 | 小光圈(<m6)的优点是显而易见的。 | 大光圈,非标准线和特殊材料的明显优势。 |
灵活性 | 极低(一个圆锥,一个孔,专门用于刀)。 | 极高(可调耐受性,左右旋转,盲孔/通过孔适应)。 |
本文将回答您的问题:
- 本指南将清楚地分析挖掘和线程铣削之间的核心差异 - 从工具原理到处理逻辑。
- 我将分析一个实际情况:例如,一个几乎被废弃的高价部分以及批量生产的效率。
- 最后,我将回答有关这两种方法的常见问题,以帮助您在下次选择过程时更加自信。
您为什么要信任本指南? JS的日常处理决策
作为JS的工程师,我们的研讨会每天都必须回答数十次,是否应该挖掘或螺纹铣削?该答案不是基于教科书或软件模拟,而是基于从经过数以万计的实际零件中获得的经验。
我们知道哪个不锈钢敲击时会迅速磨损该工具,我们也知道,通过在薄壁深孔上进行汇合,可以避免多少变形风险。我们已经看到了自己的眼睛这些问题,而成本都是从废料和破损工具中积累的经验价值。
本指南中的每个建议都已在实际战斗中进行了测试。例如,在处理高需求医疗钛合金植入物时,我们依靠线铣削来确保100%的成功率。当为汽车行业批量生产括号时,我们选择挤出敲击以将单位成本降低30%。
“史密斯说:在研讨会上进行十秒钟的判断是十年破碎的刀和锥体的结果。”
我们提供的是将理论与真实金钱和实践相结合的判断逻辑,以帮助您将风险转化为真正的好处。
什么是敲击?速度和效率之王
简而言之,敲击就像使用标准螺钉(我们称其为“水龙头”)将螺纹“ gnaw”在一个孔中。这是一种旧且可靠的线程制造方法。
它如何工作?使用了哪些工具?
原则:水龙头的外径与要制造的线的大小完全相同。它绕一个圆圈,然后沿着孔向下倾斜,然后直接使用其尖端切开材料以形成螺纹。
工具:主角是水龙头
手水龙头:通过人力慢慢扭曲,适合维修或小批次。
这机器水龙头我们使用的主要安装在钻机或加工中心上。水龙头有两种类型:
- 最常见的是切割水龙头,就像一个小型铣刀一样,直接切割材料形成铁炉炉。
- 另一个是挤出水龙头,它没有最前沿,并且在工作时(例如挤压模具)在工作时依赖于巨大的压力,可以直接“挤出”软材料(例如铝和铜)成螺纹形状,因此基本上没有产生铁炉炉,这非常适合处理此类材料。
为什么敲击如此受欢迎?三个特殊技能!
- 速度之王:最强的方面!钻一个典型的螺丝孔需要几秒钟!在批量生产中,效率等于金钱,而窃听无法超越。
- 低成本工具:水龙头不需要太多钱,而且前期成本也很低。
- 对“机床”不挑剔:通常的钻头会做,甚至可以手工做。CNC机床链接精度要求相对较小。
窃听风险
- 破碎的刺激恐怖:这是窃听的最灾难性风险。水龙头在孔中折断,尤其是当它破坏或用硬材料中断时。想摆脱它吗?那太难了!零件基本上是垃圾的,损失是巨大的。
- 清除芯片难度(尤其是盲孔):切割水龙头加工将产生铁芯片。盲孔中的芯片无法轻易去除,这将迅速构建扭矩,这是导致锥度断裂的第一个“杀手”。
- 灵活性损失:M6 TAPS只会产生M6孔,而不会造成损害。想调整螺丝耐力吗?水龙头本身还具有设定的公差范围,并且工作空间非常小。与线程铣削相比,可以通过编程来补偿。
“攻击是提高效率的首选。该工具的成本很低,设备需求放松,但是成功和失败的铰链在管理风险方面!您是否希望使用它来快速,始终如一地运输?在JS上,我们当然建议您:选择正确的材料,设置处理液体,并使用切割液体来防止削减液体在途中进行削减。
什么是线程铣削?灵活性和安全性的代名词
我们每天处理CNC机床。处理高质量时,线程铣削是我们特别值得信赖的合作伙伴,复杂的螺纹孔。它是灵活且安全的。
它如何工作?使用了哪些工具?
想象一下,而不是敲击它,而是要小得多线铣刀(线程磨)用于CNC机床上。切割器会以圆圈旋转(X和Y轴以圆形旋转),但缓慢地向下移动(Z轴向下移动),将螺纹逐个钻在孔壁上。这采用了机床的螺旋插值功能。
该工具是螺纹铣刀。最令人惊讶的是,刀具有可能能够以不同的尺寸但相同的球场(螺距)磨几个孔。例如,如果音高为1.0,则M1.0螺距工具可以铣削M6,M8和M10孔。
为什么我们的工程师更喜欢使用它?
(1)首先安全:
该工具的小直径是实际的安全功能。即使发生了一些不寻常的事情,小工具主体几乎不可能锁定在孔中,因此不会刮擦整个零件。对于那些漫长而耗时且昂贵的CNC铣削零件,这是无价的!
(2)高灵活性:
- 如前所述,一个工具管具有多个孔径。
- 螺纹的左手旋转(反向线),线的右手旋转(正线),自由旋转方向,仅逆转处理程序方向。
- 可以对螺纹和公差等级的直径进行编程以在比赛中获得高精度。
- 生产的铁芯片的尺寸很小且破碎,冷却液可以冲洗掉。它在深孔(尤其是盲孔)中非常出色,并加工了难以机械材料,例如不锈钢和钛合金。
- 更长的工具寿命。与挖掘相比,螺纹铣刀具有更多分散的切割力,更均匀的磨损和更长的工具寿命,尤其是在处理难以处理的材料时。
需要平衡的区域
- 降低的处理速度:与直接通过敲击直接上交,一次铣削每个圆的时间要花费更多的时间。
更昂贵的工具:仅购买螺纹铣刀实际上比购买水龙头(敲击)要贵得多。 - 设备依赖性:需要三轴连接铣削中心或具有螺旋插值的三轴连接铣床,需要设备能力。
线程铣削与窃听的主要经济比较:
比较项目 | 线铣削的优势反映了 | 窃听 | 核心差异 |
单孔切割工具的成本潜力 | 可能在中等到高批处理中较低。 | 最初的低。 | 螺纹铣削刀具的强大成本分享能力。 |
工具寿命(困难的材料) | 显着扩展(200-400%)。 | 相对较短。 | 分散切割力,以使其磨损更均匀(例如不合转)。 |
材料/光圈优化 | 可以节省材料(最多15%)。 | 没有这样的优势。 | 可以设计更好的底孔以减少材料消耗。 |
处理范围的灵活性 | 带有多个光圈/旋转方向/公差的单叶片覆盖范围。 | 一个规格,一个工具,灵活性低。 | 线程铣削的核心竞争力。 |
数据来源:Sandvik Coromant申请指南。
线程铣削是一种安全,可靠,灵活和精确的技术,特别适用于复杂的零件,难以处理的材料和小批量生产。尽管初始成本和单位时间略高,但在复杂零件,特殊材料和小批量生产中,其综合收益通常会更好。
“如果您的生产面临高需求的线程处理挑战,请与JS联系,并让我们评估线程铣削如何为您的项目创造价值!”
实际病例分析:医疗设备的过程选择与汽车支架
经过十多年的加工后,我的最大经验是:选择正确的过程并将成本削减一半!今天,我将分享两个实际案例,以帮助您了解我们如何在复杂的场景中做出决策,从而节省客户的担忧和金钱。
案例1:高价值医疗植入物(PEEK材料)
当客户找到我们时,有一个棘手的项目:处理一个由窥视器制成的脊柱融合笼,用4平方米的精密螺纹孔固定螺钉。每件价值超过500美元。材料昂贵且害怕热量。如果有任何错误,它将被报废。该线必须超级干净并且不能忍受任何缺陷。
我们决定使用线程铣削。选择的原因是什么?
- 避免风险是首要任务:此部分比工具贵得多。如果敲击过程中的水龙头断裂,则损失将很重。线程铣削的风险很低,几乎没有工具断裂,从而保留了零件的完整性。
- 该材料特别合适:窥视片就像面条,很容易被卡在孔中。一旦敲击被阻止,将取消螺纹。线铣削可产生细芯片,易于放电,并且螺纹表面更顺利。
- 严格的质量控制:医疗零件需要高线程精度。铣削可以准确调整轮廓以避免撕裂或不平衡。如果敲击,最小的偏差可能会失败。
到底,零件交付了100%成功使用零缺陷。尽管铣削的孔比敲击速度慢20秒,但它可以避免任何废弃的风险。客户称赞我们的可靠性。
案例2:大容量汽车发动机支架(铝合金)
另一个项目是为某个型号生产50,000个发动机托架,每个发动机支架都有12 m8孔线。大量,紧迫的时间和成本敏感性要求处理时间和CNC milling price必须最小化每个作品。
我们选择了挤出。有三个原因:
- 速度是最重要的:敲击非常有效,也是我们跟上生产速度的唯一方法。线程铣削太耗时了,会减慢进度。
- 成本杀手:一次水龙头只有几十美元,比线铣刀便宜10倍以上。此外,大量和工具成本优势乘以乘以,单件螺纹处理成本低于$ 0.1,这完全满足了客户对CNC铣削价格的严格目标(总价格以非常低的水平保持在非常低的水平)。
- 没有芯片去除问题:铝很软,挤出敲击是无芯片的过程,螺纹强度很好,没有堵塞,稳定性和生产得到了改善。
结果:按时交付了50,000件,单价低于0.1美元,客户感到满意。这证明了窃听是效率之王群众生产。
过程比较参考
做出决定时,我们倾向于对比整体数字。随后的线程处理程序比较我根据《 IMD世界竞争力报告》 2024统计数据进行了编译。它显示了平均性能,但是特定项目仍然必须与实际条件相匹配。
过程类型 |
平均每个孔成本
|
每个孔的处理时间(秒) | 适用的方案 |
线铣削 | $ 3.50 | 30 | 高价值的医学和精度组件。 |
挤压敲击 | $ 0.20 | 15 | 大型汽车,成本敏感。 |
决策核心
从所有这些示例中,我以简单的术语意识到了一件事:在点击与线程铣削中没有绝对的对与错。重要的是分析“风险”和“效率”之间的权衡。
“正如制造大师彼得·德鲁克(Peter Drucker)曾经说过的那样:被衡量的东西得到了管理。”
对于高价值工作,组件比加工成本要昂贵得多,请选择线程铣削以消除风险。对于成本和速度的批处理生产工作,攻击是无可争议的国王。
“朋友,无论您是设计新零件还是选择过程,不仅依靠理论,结合实际风险,效率和数据来做出决定。快点并与我们的JS团队联系以尝试我们的在线CNC铣削服务帮助您优化决定并节省金钱和时间。行动带来成功!”
常见问题 - 回答有关线程处理的最后一个问题
线铣削的主要缺点是什么?
客户总是询问线程铣削的缺点。从实践经验来看,需要注意:
- 相对较慢的速度:与敲击相比,处理同一孔需要更长的时间。这可能无法满足批量生产(例如汽车零件)的要求,其中每分钟和每一分钟都非常重要。
- 阈值更高:编程比直接调用点击周期更为复杂。我们必须使用特殊的凸轮模块或用螺旋运动仔细编写G代码。大多数新手操作员必须花一些时间开始和使用工具(线程铣削计算器)来计算工具路径和参数。
- 很难制作小孔:对于极小的螺纹孔,例如M2以下,制作如此小而精确的螺纹铣削刀具是一项挑战,而且成本要高得多。在如此小的孔中,挖掘通常是更实用的解决方案。
因此,是否选择线程铣削确实取决于项目的特定要求。极高的效率要求还是太小的孔?窃听可能更实用。
敲击和螺纹有什么区别?
线程是一个通用术语,它是指在工件上制作线程的所有过程,包括内部和外部线程的处理。
敲击是一个特定的过程,它特别是指使用水龙头在预钻孔的孔中旋转以产生内部螺纹。这是处理内部线程的最常见和直接方法之一。
线程处理还有许多其他方法:除了敲击外,它还包括:
- 旋转线:在车床上,使用形成的转弯工具“转动”外部或内部线,例如锐化铅笔。
- 线程铣削:在铣床上使用特殊的螺纹铣刀将其“铣削”,该磨机特别适用于大螺纹或不规则零件。
- 线滚动:不切割!使用硬化的螺纹滚轮“挤压”金属,从而使其塑性变形以形成螺纹,这是高效且强大的。
简单地说:敲击是一种专门用于处理大型线程处理下内部线程的过程方法。线程处理包括用于制作线程的所有其他技术。
所有材料都可以铣削吗?
从理论上讲,我们可以使用它来为大多数可以铣削的材料制作线程。此外,对于那些使敲击特别“头痛”的材料来说,这几乎是首选。
考虑这些困难的材料:
- 超硬钢(超过45 hrc的硬度)。
- 钛合金具有强韧性。
- 对高温具有抗性的各种高性能合金。
- 复合材料,例如碳纤维板。
为什么线程为这些材料铣削一个“好合作伙伴”?因为如果您强迫水龙头敲击这些材料:
- 龙头穿得太快,寿命很短。
- 最糟糕的是,水龙头非常容易在孔中折断,这带来了很大的麻烦和风险。
- 线程铣削的切割和更好的热量散热,可以更安全,更可控制这些难以处理的材料。因此,当处理此类材料的线程时,线程铣削确实是理想且可靠的选择。
概括
挖掘和线铣削不是竞争对手,而是您的一对“黄金伙伴”CNC工具箱。考虑一下,一把好刀和一把好扳手都有自己的优势。敲击的速度和效率是无与伦比的,而线程铣削可确保安全。
了解他们的界限和应用范围不仅是工程师的基本技能,而且表明您是一个真正出色的决策者。毕竟,明智的选择绝不是一个随意的决定,而是基于成本,风险,效率和最终质量的全面权衡。
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