Нарезка трапецеидальной резьбы на токарном станке - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Нарезка трапецеидальной резьбы на токарном станке

Резцы для трапецеидальной резьбы

Вы здесь

Последние публикации

Оглавление

Резцы для трапецеидальной резьбы являются токарным инструментом, который имеет весьма необыкновенную форму. Он затачивается по определенному шаблону, как это делается и в других инструментах нестандартной формы. Данное изделие нельзя отнести к наиболее распространенным, но они находят применение в промышленности, так как трапецеидальные резцы позволяют получить более сложное, и в то же время более надежное соединение деталей. Зачастую из этих инструментов делаются резьбы с большим шагом, так что они применяются преимущественно для крупных деталей.

Резец резьбовой трапецеидальный имеет относительно большую глубину погружения в деталь, поэтому, при длительном нарезании на инструмент возлагается большая нагрузка. Износ резцов можно сократить, если применять изделия из твердосплавных материалов и придерживаться правильных технологичных режимов. В машиностроении периодически возникает необходимость в нестандартных резьбах, так что резцы трапецеидальные оказываются весьма востребованными. Резец для трапецеидальной резьбы создается по таким ГОСТам как 18876-73, 9494-60 и 19257-73.

фото:резцы для нарезания трапецеидальной резьбы

Уникальная конструкция самого изделия помогает добиться нужного результата, который не даст ни один другой резец. Главное, чтобы его жесткость превосходила жесткость заготовки, иначе все может быстро сломаться и начнут проявляться дефекты резцов, которые будут отражаться на качестве производимых операций.

Виды трапецеидальных резцов

Существуют резцы для внутренней трапецеидальной резьбы и для внешней. Первые обладают меньшими размерами, так как их приходится помещать внутри обрабатываемых цилиндрических поверхностей. При работе с ними мастер действует практически вслепую, так как не видно результата действий. По этой причине следует строго соблюдать режимы резания. Внешние резцы обладают большими размерами, но это не единственная их особенность, так как углы расположения режущих частей у них построены таким образом, чтобы после нарезания детали могли безпроблемно и надежно соединиться. Для этого используются сложные формы, которые не видны в других инструментах этого типа.

Помимо этого изделия разделаются на правые и левые, что зависит от направленности резца, который закреплен в станке. Естественно, что это оказывает влияние и на резьбу, так как для внутренней и внешней нужно использовать вещи одной направленности, иначе ни о каком нормальном соединении не может быть и речи. Резец резьбовой для нарезания трапецеидальной резьбы может иметь еще различные размеры и материалы изготовления, так что нужно знать, с какими заготовками будет вестись работа, чтобы сделать правильный выбор.

Основные размеры резцов

Высота,ммШирина,ммДлина,мм
1010120
1212140
1616170
2020200
2525240

Резцы для упорной резьбы изготавливаются как из твердосплавных материалов, которые отлично подходят для жестких материалов и могут отлично противостоять вибрациям и повышению температуры, возникающему во время длительной работы.

Геометрия трапецеидального резца

Внешний вид данного инструмента заметно выделяется среди остальных, так что его можно легко отличить от остальных. Но здесь имеются практически все основные элементы, встречающиеся в стандартных резцах.

Основной режущей частью является главная кромка инструмента, которая располагается там, где пересекаются передняя и задняя поверхность резца. Также на нем имеется и вспомогательная кромка. Эта часть располагается там, где пересекаются передняя и задняя вспомогательная кромка.

Пересечением главной и вспомогательной вершиной режущей кромки называется вершина резца. Она выполняет основную работу по нарезке резьбе и задает ее формую. Головка является главным рабочим элементом, так как стержень служит только для закрепления в станке.

Выбор трапецеидального резца

Нарезание трапецеидальной резьбы резцом является довольно сложным процессом, многое в котором зависит от правильности выбора инструмента.

«Совет профессионалов! Нередко резцы данного типа обрабатываются мастерами самостоятельно для получения нужных размеров, так что при этом не стоит забывать об обработки другого инструмента, который будет нарезать внутреннюю или внешнюю резьбу.»

При выборе особое внимание стоит обращать на заточку инструмента. Когда подбирается резьба трапецеидальная, то заточка резца должна соответствовать размерам заготовки. Ширина прореза и его глубина должна быть пропорциональна обрабатываемой детали. Большие инструменты, как правило, сталкиваются с большим количеством нагрузок, поэтому, температура резца во время работы заметно повышается. Необходимо отдавать предпочтение, в таком случае, твердосплавным материалам. При небольшом погружении с мелким шагом в заготовках из мягкого металла подойдут и инструменты из быстрорежущей стали.

Режимы резания

Нарезание трапецеидальной резьбы резцом нередко происходит в несколько заходов. Эта необходимость возникает по той причине, что здесь нет очень острых углов, как это видно в других деталях. Главная режущая кромка должна быть расположена параллельно нарезаемой оси. Задний угол должен иметь отклонение примерно в 6-8 градусов. В свою очередь это должно быть всего на 2 градуса выше угла подъема, под которым расположена линия подъема. Здесь нужно строго соблюдать все правила установки, так как при повторном проходе действия должны точно повторять предыдущие, для чего и разрабатывается сложная система заточки. Сам процесс осуществляется простыми равномерными поступающими движениями.

Маркировка

На примере реза ВК15 можно рассмотреть особенности маркировки этих изделий. Данная марка относится к быстрорежущей стали твердых сплавов вольфрамовой группы. Содержания карбида вольфрама в ней составляет 85%, а кобальта (К15) – 15%.

Нарезание резьбы на токарных станках

Нарезание резьбы — обширная тема в металлообработке с использованием токарных станков. Эта технология применяется больше чем в 40% работ. От качества резьб зависит прочность соединения разъёмных элементов конструкций или механизмов. Подробнее об этом в статье.

Методы получения резьб

Резьбовые соединения используются в машиностроении и строительстве. Применение метизов с резьбой позволяет соединять детали механизмов и конструктивные элементы при строительстве посредством использования болтов, гаек, винтов, шпилек. Изделия с резьбой предназначены и для передачи усилий или движения в механизмах типа домкрат, редуктор, пресс, станок.

Схема нарезание резьбы метчиком на токарном станке

Домкраты и ходовые винты изготавливают с трапецеидальной резьбой.

Существуют следующие способы изготовления резьб:

  • вручную (метчиком или плашкой);
  • на станках:
    • токарно-винторезном (мод. 16К20);
    • резьбонакатных с применением роликов и плоских плашек;
    • фрезерных (мод. РТС 161Ф4) для получения резьб с большой величиной шага;
    • шлифовальных с использованием кругов с заданным профилем для изготовления мелких и точных резьб;
    • винторезных (мод. 1622);
    • для нарезки резьб на гайках (мод. 2064);
    • обеспечивающих вихревое нарезание резьб с использованием многорезцовых головок.

Вихревое резание обеспечивается 4 резцами, расположенными во вращающейся головке, от своего двигателя. Это приспособление закрепляют на суппорте токарного станка. За счёт поочередного врезания резцов обеспечивается высокая скорость обработки, так как резцы нагреваются незначительно. Этим же обеспечивается меньшая шероховатость получаемой резьбовой поверхности и повышенная точность профиля.

Видео нарезании резьбы на токарно-винторезном станке 1К62

Классификация резьб

Резьба — это винтовая линия, образуемая на поверхности тела вращения вершиной выступа определенной формы. Расстояние между близлежащими выступами равно шагу резьбы. Форма выступа зависит от её вида. Между двумя соседствующими выступами находится впадина.

Виды резьбовых признаков:

  1. Направление винтовой линии:
    • правая (подъём её происходит слева направо, а завинчивание болта осуществляют по движению часовой стрелки);
    • левая (завинчивание происходит против движения часовой стрелки).
  2. Формы выступа в виде:
    • треугольника,
    • трапеции,
    • неравнобочной трапеции,
    • прямоугольника,
    • полукруга.
  3. Внешней поверхности детали (цилиндрической или конусной).
  4. Расположения на детали (внутренней или наружной).
  5. Число заходов (один, два, три);
  6. Назначение (крепежная и ходовая).

Резьбу подразделяют на виды:

  • с углом профиля:
    • 60⁰ (метрическая, коническая дюймовая);
    • 55⁰ (трубная цилиндрическая, трубная коническая);
  • упорную;
  • круглую;
  • трапецеидальной формы (угол 30⁰).

Трапецеидальной резьбе присуща большая прочность, чем прямоугольной, при меньшей трудоемкости изготовления. Назначение трапецеидальной резьбы — преобразование вращательного движения в поступательное.

Кроме этого, используют резьбу, называемую модульной. Её используют там, где передают вращение с червяка на червячное колесо, оси которых находятся под углом 90⁰.

Расшифровка написания резьб

Резьба обозначается: М12х1,25–7Н. Это означает: метрическая внутренняя (7Н), диаметр 12 мм, шаг – 1,25 мм, поле допуска 7Н. Для наружной резьбы поле допуска записывают: 6h. Значение крупного шага в обозначении не приводится (М16–8g). Левой резьбе в обозначении добавляют буквы LH (М16–8g–LH). В ГОСТ 8724–81 приведена таблица, с указанием диаметра и шага нужного размера.

Читайте также:  Полезные изделия из металла своими руками

Инструмент для нарезания резьб

Плашка. На наружной поверхности резьба нарезается плашками. Их изготавливают в виде гайки. Для получения режущих элементов и отвода стружки в них просверлены отверстия. С каждой стороны плашка имеет режущие элементы, образующие заборный конус (угол 20⁰–30⁰). В средней части расположена калибрующая зона.

Плашку фиксируют в воротке при помощи винтов. Нужно после каждого оборота плашки поворачивать её назад на треть окружности. Это нужно для очистки отверстий от стружки и получения качественной резьбовой поверхности.

Метчик. Метчик используют для нарезания внутренней резьбы. Он имеет режущие кромки, получаемые при изготовлении продольных или винтовых канавок. Канавки формируют передние поверхности на зубьях. Рабочая зона метчика образует заборный и калибрующий участки. Заборный участок ещё называют режущим. Он конической формы и врезание происходит постепенно.

Различают ручные, машинные и гаечные метчики. Ручные метчики изготавливают одинарными и в комплекте: для чернового и чистового проходов при нарезании резьб. Комплект состоит и из 3 метчиков. Номер его указывают количеством круговых рисок на хвостовике (1 — черновой, 2 — получистовой, 3 — чистовой).

Наибольшая заборная часть у чернового метчика. Хвостовик у метчиков изготавливают в виде квадрата, чтобы передавать рабочее усилие воротком. Метчики подразделяют для нарезки резьб в сквозных и глухих отверстиях. Гаечные метчики изготавливают с прямым или изогнутым хвостовиком.

Резец. Резьба нарезается вершиной резца, закреплённого в суппорте, при перемещении его относительно вращающейся заготовки. При этом шаг резьбы, образуемый резцом, равен расстоянию между вершинами соседних выступов по оси детали.

Резцы для нарезки резьб конструктивно выполняют:

  • цельными (изготавливают из быстрорежущей стали или твердого сплава);
  • с напаянными пластинами из твердого сплава (ГОСТ 18885–73);
  • сборными с мехкреплением СМП (сменных многогранных пластин).

Резьбовой резец с напайной или сменной многогранной пластиной (СМП) должен иметь углы заточки, обеспечивающие получение соответствующего профиля на резьбе. Такие резцы используют для нарезания метрической и трапецеидальной резьбы.

Резцы с СМП используют на токарно-фрезерных станках с ЧПУ, которые могут обеспечить необходимые режимы резания и получение готовой детали за один цикл обработки (обрабатывающие центра).

Для обеспечения качества резьбы при её нарезании обязательно применяют СОЖ (эмульсию, сульфофрезол и другие).

Марки быстрорежущей стали для резцов: Р6М5К5, Р6М5, Р9М4К8, Р9К5, Р12Ф3, Р9М4К8.

Используемое оборудование

Резьбу нарезают вручную или на токарно-винторезных станках. При нарезке вручную используют тиски и инструмент: плашки и метчики. Нарезать резьбу с использованием токарно-винторезного станка 16К20 можно резцом, метчиком, плашкой и другими видами инструмента. На них осуществляют нарезку как наружной, так и внутренней резьб.

На коробке подач станка 16К20 расположена таблица, в которой указаны положения рукояток для того, чтобы настроить нужный шаг резьбы. Настройка режимов обработки позволяет получить качественную деталь. Технология использования резца предусматривает:

  • правильную его заточку;
  • настройку режимов работы станка;
  • правильную установку резца по центру детали с использованием приспособления — шаблона;
  • замер полученных размеров резьбовыми шаблонами или калибрами.

При резьбообразовании не допускаются: задиры, дробление, рваные нитки, риски.

Специальное приспособление или вихревые головки с отдельным приводом расширяют функциональные возможности токарных станков.

Токарно-револьверные станки повышают производительность обработки за счет сокращения времени на замену инструмента.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

MACHINE-TOOLS

Главное меню

Нарезание прямоугольной и трапецеидальной резьб
Добавил(а) Administrator
18.12.11 22:00

Нарезание прямоугольной и трапецеидальной резьб считается одной из наиболее сложных токарных работ. Эти резьбы изготовляют однозаходными и многозаходными.


Резец для нарезания прямоугольной резьбы (рис. 321). Резец должен быть заточен по шаблону, профиль которого соответствует профилю резьбы (рис. 322). Передний угол у резца обычно равен 0°, главный задний угол а=6 – 8°. Вспомогательные задние углы резца а1 и а2 назначаются для устранения трения резца о боковые поверхности резьбы.
Чем больше угол подъема резьбы, тем больше должен быть задний вспомогательный угол а1. Этот угол берется обычно на 2 – 3° больше угла т подъема резьбы (см. рис. 323); задний вспомогательный угол Qg равен =3′ независимо от угла подъема резьбы.


Установка резца. Существует два способа установки резьбового резца при нарезании прямоугольной резьбы.
Первый способ. Главная режущая кромка резца аб может быть установлена параллельно оси детали (рис. 323, слева), точно по линии центров станка; в этом случае получаемый профиль резьбы будет точно совпадать с профилем режущей части резца и винт получит правильную форму. Однако углы резания у правой и левой боковых режущих кромок будут различны: у правой кромки угол резания 6i тупой и резец в этом месте будет не резать металл, а скоблить его; у левой кромки условия резания более благоприятны, так как угол резания 6з будет значительно меньше 90°, зато эта кромка будет сильно ослаблена и быстро затупится.

Второй способ. Главную режущую кромку а’ б’ устанавливают перпендикулярно боковым стенкам резьбы, как показано на рис. 323, справа. В этом случае обе боковые режущие кромки будут резать одинаково хорошо, но профиль резьбы а, не будет точно совпадать с профилем резца, – дно канавки получится не плоским, а вогнутым. По этой причине такой установкой обычно пользуются только для чернового нарезания канавки. При чистовых проходах резец должен быть установлен согласно рис. 323, слева. В этом случае необходимо следить, чтобы вершина резца находилась точно на высоте центров.
Токари-новаторы для установки резцов при нарезании резьб, прямоугольного и трапецеидального профилей пользуются специальными державка ми (рис. 324) . Эти державки удобны тем, что при изменении угла подъема резьбы для них не требуется специальной заточки резца. Кроме того, устраняется частая переточка резцов, когда меняется диаметр или число заходов резьбы.


Державка, показанная на рис. 324, состоит из трех частей: поворотной части 2, корпуса 5 и гайки 6. В поворотной части имеется гнездо для резца 1, закрепляемого винтом 3, и буртик 4. На буртике нанесена шкала с градусными делениями, с помощью которой можно отсчитывать поворот согласно углу подъема резьбы т, не производя специальной заточки резца.
Токарю достаточно иметь несколько заготовленных резцов для основных профилей, которые при наличии такой державки будут годны для различных диаметров резьбы и различных заходов (двух, трех, четырех и т. д.)
Приемы нарезания прямоугольной резьбы. Приступая к нарезанию прямоугольной резьбы, необходимо прежде всего правильно установить резьбовой резец. Правильное положение резца относительно детали и профиль резца проверяют шаблонами (см. рис. 322).


Нарезают прямоугольную резьбу сразу одним резцом, ширина которого равна ширине канавки, или несколькими резцами. Резьбу с шагом до 3-4 мм можно нарезать одним резцом с мерной шириной режущей кромки. Крупную (с шагом больше 4 мм) и точную резьбу лучше прорезать сначала черновым резцом шириной, равной 3/4 ширины полного профиля резьбы, а затем окончательно пройти ее чистовым резцом во всю ширину канавки (рис. 325, а). Можно поступить и так: прорезать резьбы тем же черновым резцом, а затем каждую боковую поверхность канавки обработать отдельным подрезным резцом (рис. 325, б). Второй способ дает более чистую и точную резьбу, но требует большей затраты времени; такая операция, кроме того, требует высокой квалификации токаря.

Нарезание наружной трапецеидальной резьбы. Трапецеидальная резьбы имеет профиль трапеции с углом при вершине 30°. Наклон боковых сторон профиля трапецеидальной резьбы облегчает сход стружки и позволяет нарезать ее более чисто и точно, чем прямоугольную.

Угла заточки и способы установки резцом такие же, как и при нарезации прямоугольных резьб.

В зависимести от размеров, точности и чистоты трапецеидальную резьбу можно нарезать одним, двумя, тремя и четырьмя резцами. Мелкая трапецеидальная резьба нарезается одним резцом с режущей частью, соответствующей профилю резьбы; крупная резьба нарезается двумя, тремя или четырьмя резцами.

Нарезание трапецеидальной резьбы четырьмя резцами показано на рис. 326.

Прорезным резцом, имеющим ширину, равную ширине канавки на внутреннем диаметре, предварительно прорезают впадину (канавку) на глубину внутреннего диаметра резьбы (рис. 326, а). После этого устанавливают трапецеидальный резец с кромкой, несколько меньшей ширины профиля нарезаемой резьбы, и нарезают им сначала правую, а потом левую сторону резьбы (рис. 326, б, в). Окончательная отделка профиля производится резьбовым резцом (рис. 326, г), профиль режущей части которого соответствует профиля резьбы.

На рис. 327 показаны более производительные приемы нарезания трапецеидальной резьбы прорезным и двумя подрезными резцами. Сначала прорезным резцом, имеющим ширину, равную полной ширине канавки у дна, прорезают канавку до внутреннего диаметра (рис. 327, а). Далее применяют два подрезных резца – левый и правый. Левым подрезным резцом срезают левый боковой уступ, а правым подрезным резцом – правый уступ. Хотя этот способ и проще предыдущего, однако он доступен лишь токарям высокой квалификации.


На рис. 328 показаны приемы нарезания трапецеидальной резьбы последовательно тремя резцами. Предварительно нарезают резьбы прорезными резцами 1 и 2 и окончательно – профильным резцом 3. Прорезным резцом 1, имеющим ширину, равную ширине канавки по среднему диаметру резьбы минус 2 мм, прорезают канавку до середины профиля резьбы. После этого прорезным резцом 2, имеющим ширину, равную ширине дна канавки, прорезают канавку до внутреннего диаметра резьбы. Затем профильным резцом 3 резьбы нарезается окончательно.

Для нарезания трапецеидальной резьбы применяют резцы с пластинками из твердого сплава Т15К6. Нарезание производится двумя резцами – черновым и чистовым. Черновой резец (а) имеет угол профиля 50°, передний угол γ = -3° и задний угол а = 3-5° (для повышения прочности резца). Чистовой резец (б) имеет угол профиля, равный углу профиля резьбы (в данном случае 40°).

Нарезают резьбы за 6-7 проходов с глубиной врезания 0,6-0,7 мм, причем последний проход – зачистной; при этом скорость резания – от 155 до 450 м/мин при обработке стали резцами, оснащенными твердым сплавом Т15К6.

Проверка профиля резьбы. Для проверки профиля впадины трапецеидальной и прямоугольной резьб применяют шаблоны, изготовляемые для каждого профиля и каждого шага резьбы. На рис. 330 показана проверка шаблоном профиля трапецеидальной резьбы. Шаблон устанавливают перпендикулярно к винтовой линии резьбы и по его прилеганию к боковым стенкам резьбы (отсутствие просвета) определяют правильность профиля впадины.

Нарезание внутренней трапецеидальной резьбы. Нарезают внутреннюю резьбы так же, как и наружную того же профиля. Резьбы с шагом до 3 мм нарезается сразу одним резцом с профилем режущей части, соответствующей профилю резьбы. Резец в резцедержателе устанавливается точно по шаблону.


Трапецендальная резьба с шагом больше 3 мм нарезается двумя резцами (рис. 331) . Вначале начерно резьбу нарезают прорезным резцом, ширина которого немного меньше ширины канавки на внутреннем диаметре (рис. 331, а), а затем начисто – трапецеидальным резцом, устанавливаемым строго по шаблону (рис 331, б). Резец должен иметь передний угол γ=0°, задний вспомогательный угол а1 берется на 2 – 3° больше угла т подъема резьбы, задний вспомогательный угол а2= 8 – 10°.

Нарезка резьбы – слесарная обработка

Сочленение деталей конструкций происходит посредством болтов, винтов и шпилек, которые в свою очередь имеют специальную резьбу внешнюю и внутреннюю. Такого рода соединения называются разъемными. Болты, винты и шпильки – это стержни цилиндрической формы, с винтовой резьбой. Процесс нарезки резьбы осуществляется механическим и ручным способом, на станках со специальным инструментом.

Способы обработки

Внутренняя резьба наносится метчиками, внешняя – плашками. Метчики имеют форму винта, с канавкой вдоль его винтовой части, что позволят стружке в процессе соскальзывать. Плашки по своей геометрической форме напоминают гайку. Способны нарезать резьбу диметром до 52 мм. Бывают круглыми, квадратными, шестигранными и призматическими.

Особенности нарезания внутренней резьбы

Резьба – надежный способ соединения двух деталей, данный показатель существенно увеличивается, если резьба внутренняя. Нарезание метчиками – снятие металлического материала при помощи режущих кромок с различной шаговостью. Операция проводится за один проход. В зависимости от целевого предназначения мечники подразделяются на: слесарные (метрические и дюймовые резьбы), гаечные, маточные и плашечные. По типу резьбы – левые для создания левосторонней резьбы и соответственно правые.

• способ обработки метчиком

Внутреннюю резьбу наносят метчиком, который изготавливается из углеродистой или высоколегированной стали. Инструмент состоит из хвостовика, крепящегося к патрону стакана и рабочей области – режущая часть с продольными и винтовыми канавками. Заборная часть – верхняя часть конуса, проводит работы по нарезанию резьбы. Калибрующая часть – калибрует направление процесса. Общие правила работы:

  • • не рекомендуется сразу наносить резьбу на изделия, изготовленные литьем или штамповкой. Необходимо предварительно рассверлить отверстие, тем самые убирая нагар и окалину;
  • • на сверлильных станках метчик должны закреплять в реверсивных патронах, чтобы исключить возможность поломки;
  • • обязательное снятие фаски в тех местах, где планируются работы.

Независимо от способа резки: ручная или автоматическая (на станках), применение охлаждающей жидкости является важной составляющей для получения качественного результата.

• метод нарезки на токарном станке

Основная проблема использования метчиков – отвод стружки в отверстиях 6 мм и свыше 16 мм. Из-за ограниченного пространства выведение стружки затрудняется, что может стать причиной поломки инструмента. На станках токарного типа резьбу наносят с помощью расточного резца и твердосплавных пластин с полным или частичным профилем.

Особенности нарезания наружной резьбы

Резьба представляет собой различной геометрической формы канавки, нарезаемые специальными инструментами – плашками, резьбовыми фрезами, метчиками и шлифовальными кругами. Резьбу наносят как ручным способом, так и с помощью токарного станка и резца.

• способ нарезки плашкой и метчиком

Метчик – винт с прямолинейными и винтовыми канавками, предназначен для нарезания внутренней резьбы. Ручной способ нарезки требует 3 метчика: черновой, для нанесения первоначальной резьбы, средний и чистовой. Машинный способ нарезки осуществляется на токарных и фрезерных станках. Плашки по своей форме и виду схожи с гайкой, на внутренне части инструмента расположены режущие зубцы конической формы, для нарезания внешней резьбы. По форме различают – круглые, квадратные и шестигранные. По устройству – цельные, разрезные и раздвижные. Для беспрепятственного прохождения плашки по детали необходимо снять фаску.

• метод токарной обработки

На производстве резьба нарезается с помощью токарного станка и специального инструмента – резьбового резца. Для каждого изделия устанавливается индивидуальный показатель винтового шага, определяется он путем замера расстояния между соседними витками. Деталь помещается в токарный станок, в момент вращения заготовки резец перемещается по все оси, создавая винтовую поверхность. Резьбовые резцы по особенностям конструкции подразделяются на: призматические, стержневые и круглые/дисковые. Используемый профиль резьбы – треугольный, прямоугольный, трапецеидальный, упорный и круглой геометрической формы.

Особенность нарезания резьбы на трубах

В трубной нарезке резьбы используются 3 вида: на токарном станке, с помощью плашки или трубного клуппа. На практике чаще всего встречается резьба треугольного типа:

  • • дюймовая, с измерительными расчетами в дюймах. Резьба отличается высокими показателями прочности из-за большого шага и крупного профиля. Используется для водопроводных труб;
  • • метрическая, измеряется в миллиметрах, используется для крепежных элементов труб.

Клупп – инструмент ограниченного функционального назначения, используется только для нарезания резьбы на трубах.
На токарных станках процесс построен следующим образом: труба фиксируется в шпинделе, затем отрезным резаком устраняется все лишнее, выбирается соответствующий шаг и наносится резьба.

Классификация, расшифровка и схемы нарезных резьб на токарном станке

Нарезание резьбы на токарном станке – альтернатива применению специализированного оборудования. Классификация, схемы, инструменты, расшифровка, материалы.

Нарезание резьбы на универсальном токарном станке распространенная операция, особо в ремонтных подразделениях. Наличие ходового винта, большой диапазон подач позволяют перекрывать основные потребности без переналадок и специального инструмента – достаточно нескольких резьбовых резцов. Возможность механизированного нарезания ручными, машинными метчиками, лерками – упрощает настройку, ускоряет процесс при сохранении приемлемого качества крепежа.

Типы и свойства резцов

Классификация

На практике применяются резцы для наружной и внутренней резьбы с державкой прямоугольного сечения. Реже встречаются дисковые, призматические, затачиваемые по передней поверхности. Рабочий профиль у всех соответствует размерам винтовой канавки. По направлению нарезаемой спирали выпускают левые и правые.

Различают цельные и сборные инструменты. Первые, преимущественно изготовлены из быстрорежущей стали, небольшого сечения или дисковые. Основная масса оснащается режущими пластинами, закреплёнными пайкой тугоплавким припоем или механическим способом, допускающим замену при износе.

Резцы резьбовые: наружный (черт. 1), внутренний (черт. 2)

Материалы

Для изготовления режущей части служат:

  • быстрорежущие стали;
  • твёрдые сплавы;
  • минералокерамика;
  • сверхтвердые инструментальные материалы (СТМ).

Первые применяются для резьбонарезания сталей, сплавов цветных металлов, пластиков. Отличаются высокой прочностью, теплопроводностью, но пониженной, по сравнению с остальными, твердостью, красностойкостью, износостойкостью, ограничивающими скорость резания.

Наибольшую долю применяемых резьбовых резцов составляют оснащенные твёрдосплавными пластинами. Обусловлено это высокой стойкостью, твердостью, достаточной прочностью и жесткостью, приемлемой стоимостью. Производительность обработки выше, чем рапидом, в 2-3 раза. Широкая номенклатура позволяет подобрать оптимальную марку для обработки в большинстве случаев.
Керамика относительно дешевая, довольно хрупкая, используется для обработки резьбы мелкого шага стальных и чугунных деталей, при жесткой системе СПИД, с ограниченными съемами припуска за проход.

СТМ на основе поликристаллического алмаза (ПКА) или кубического нитрида бора (КНБ) чрезвычайно твердые, теплостойкие, но дорогостоящие. Незаменимы для точных работ по труднообрабатываемым материалам. ПКА используют для нарезания меди, алюминия, карбида вольфрама. КНБ работают по закаленным сталям, упрочненным чугунам. Успешное применение требует высокой жесткости и плавности хода оборудования.

Расшифровка написания резьб

Нормативные документы: ГОСТ, ОСТ, МН на конкретный тип содержат образцы условной записи.

Графические материалы оформляют, руководствуясь указаниями ГОСТ 2.311-68 «Изображение резьбы».

Типовая структура обозначения содержит:

  • буквенную часть, определяющую тип;
  • цифры, соответствующие номинальному размеру в миллиметрах или дюймах;
  • шаг (мм) указывается только мелкий, после знака «×»;
  • у многозаходных вместо предыдущего пункта приводят ход (мм), затем шаг в скобках;
  • направление: правое – по умолчанию, левое – обозначают LH;
  • поле допуска или класс точности;
  • длину свинчивания, отличную от нормальной.

Пример 1: М16×1,5LH–6H. Расшифровка:

  • М – метрическая цилиндрическая;
  • 16 – номинальный диаметр, мм;
  • 1,5 – мелкий шаг, мм;
  • LH – левая;
  • 6Н – поле допуска, где 6 – степень точности; H – основное отклонение. Прописные буквы применяются для внутренней (гаек), следовательно, резьба в отверстии.

Длина свинчивания не указана, значит – нормальная.

  • G – трубная цилиндрическая;
  • 1/2 – размер резьбы, дюймов; соответствует внутреннему диаметру трубы;
  • А – класс точности.

Варианты обозначений проиллюстрированы ниже.

Инструменты для нарезки резьбы

Нарезание резьбы с использованием токарного оборудования

Формообразование на станке осуществляется методом копирования рабочего профиля инструмента на деталь по винтовой линии. Поступательное перемещение сообщается резцу, метчику, плашке, гребенке. В сочетании с вращением заготовки получается винтовое движение, инструментальная поверхность совпадает с нарезаемой.

Как правило, нарезание малых партий крепежа, фитингов до М36 производят метчиками, лерками. Крупные заказы выгоднее изготовлять на специализированных автоматах. Резьбы большого диаметра, ходовые, силовые, точные обрабатывают резцами на универсальных токарных, когда не располагают моделями с ЧПУ или программа выпуска недостаточна.

Нарезание внутренней и наружной резьбы резцом

Резьбы с высокой соосностью к другим поверхностям, передающие движение, усилие выполняют резцом. Вращение шпинделя связывают кинематически с ходовым винтом, перемещающим суппорт с резцедержателем.

Общий порядок действий включает:

  • Проточку поверхности по длине нарезания, с образованием канавки для выхода инструмента.
  • Выбор, при необходимости: заточку, доводку резца с проверкой по угловым шаблонам.
  • Установку режимов на станке, настройку гитары на шаг, не обеспечиваемый коробкой.

Перемещение резца за оборот заготовки равняется шагу Р или ходу Н для многозаходных.

  • Установку резца по шаблону.

  • Нарезание за выбранное по справочнику количество проходов.

Резьбонарезание партии деталей разделяют на черновое, чистовое. Для последнего инструмент тщательно затачивают. Резьбы шагом свыше 2 мм получают боковым врезанием. Левую винтовую канавку получают, переключив трензель, чтобы ходовой винт вращался в противоположную шпинделю сторону. Суппорт с резцом перемещаются слева на право.

Средние скорости при резьбонарезании стали составляют 20 – 35 м/мин быстрорежущим инструментом, 100 – 150 м/мин – твердосплавным. Чистовые хода производят при увеличенной на 50 – 100% скорости. Внутренние резьбы обрабатывают на сниженных на 30% режимах.

Использование метчиков

Распространенная марка Р6М5 позволяет нарезать заготовки твердостью до 240 НВ, метчики из инструментальных легированных сталей применяют для «сырых» деталей. Твердосплавные используют редко, так как кромки выкрашиваются от перекосов, несоосности, увеличивающих изгибающие нагрузки.

Диапазон типичных размеров ограничен М36 – 42, G2. Большие диаметры крупного шага обрабатывают комплектом из 2, лучше 3-х метчиков. Отверстие растачивают несколько больше внутреннего диаметра гайки D1 (cм. Рис. 2), с учетом выпучивания металла из канавки. При сверлении учитывают разбивку. Рекомендуемые значения приведены в справочниках.

Существуют несколько способов обработки:

  • Зачастую гайки менее М12 нарезают, удерживая вороток руками. Строго говоря, прием – нарушение ТБ, может привести к травме. В начале завинчивания поджимают метчик центром задней бабки для направления, далее происходит самозатягивание. Останавливают, вывинчивают на реверсе.
  • Метчик устанавливают в вороток, упирают в планку, закрепленную в резцедержателе, подпирают центровой державкой или задним центром. Включают малые обороты, нарезают на самозатягивании. Для устранения биения витков рекомендуется поджимать метчик до завинчивания на половину рабочей длины, плавно выдвигая пиноль.

  • Применяют качающийся самовыдвижной метчикодержатель.

  • Крупные диаметры получают с подачей суппорта по ходовому винту, коробку настраивают на соответствующий шаг. Метчик вставляют в оправку, зажатую в резцедержателе.
    Предохранительный патрон, устанавливаемый в пиноль, исключает поломку метчика при достижении дна глухого отверстия. Ускоряет выполнение серийных операций. Метчики с шахматным расположением зуба оптимальны для вязких нержавеющих, жаропрочных сплавов. Рекомендуемые скорости резания для стали 3 – 15 м/мин, для бронзы, чугуна 4 – 22 м/мин, работают с охлаждением. Для левых гаек используют инструменты с левой нарезкой, вращение противоположное, остальное – аналогично.

Плашки для нарезки резьбы

Варианты обработки аналогичны рассмотренным для метчиков:

  • Без включения подачи, самонавинчиванием от вращения патрона. При нарезке мелких винтов плашкодержатель удерживают руками (потенциально опасно) или опирают на зажатую державку. На первых витках держатель поджимают грибковым центром, затем –нарезка на самозатягивании. По окончании реверсируют, свинчивая лерку.

  • Нарезание подачей суппортом, с опиранием ворота на резцедержку. Перемещение за оборот шпинделя равна шагу. Часто первые нескольких ниток нарезают вручную при выключенном станке.

  • Применение оснастки, устанавливаемой в пиноль – более совершенный, безопасный метод.

Крупные типоразмеры обрабатывают, предварительно прорезав канавку на половину глубины резцом. Диаметры стержней меньше номинала на величину подъема.

Скорости резания 2 – 4 м/мин для черных металлов и до 10 м/мин – цветных. Для стали СОЖ: эмульсия, минеральное масло, сульфофрезол. Чугун обрабатывают с керосином или на сухую. Чистую поверхность получают, смазывая стержень салом.

Использование резьбонарезных головок

Резьбонарезные головки служат для высокопроизводительной обработки. Посредством конического хвостовика корпус устанавливается в задней бабке. Врезание осуществляют, выдвигая пиноль, вращая маховик, дальнейшая подача – самозатягиванием. По окончанию прохода гребенки без свинчивания радиально разводят поворотом рукоятки. Скорость резания достигает 20 м/мин.

Правила нарезки

Качество профиля зависит от множества факторов:

  • Погрешности заготовки. Занижение или завышение диаметра стержня и отверстия соответственно причина неполной высоты витков. Разновысотность по длине – следствие конусности исходной поверхности.
  • Рваная поверхность получается при затупившемся инструменте, высокой скорости, неверно выбранной смазке.
  • Усадка гайки по среднему диаметру характерна при аналогичном износе метчика.
  • Растяжка витков происходит от подтормаживания самовыдвижной оправки.
  • Разбивка гайки по среднему диаметру возможна от большого переднего угла, способствующего отжиму перьев метчика.

Во избежание указанного необходимо:

  • Грамотно выбрать оснастку и методику нарезания.
  • Подготовить заготовку согласно технологической документации или указаний справочных таблиц.
  • Правильно подобрать режимы резания и СОЖ.
  • Настроить станок на обработку, при необходимости рассчитать и собрать гитару.
  • Заточку, установку резца контролировать по шаблону.
  • Проверить первые готовые детали, произвести поднастройку, периодически повторять контроль в дальнейшем.
  • Следить за исправностью приспособлений, своевременно подтачивать инструменты.
    Контроль качества резьбы
    Обеспечение требуемых служебных характеристик соединения определяется соответствием действительных значений: наружного, внутреннего, среднего диаметров, половины угла профиля, шага. Проверки выполняются:
  • Калибрами. Контролируют диаметры резьбы в серийном производстве.

  • Шагомерами (резьбовыми шаблонами), микрометрами со сменными вставками. Первыми проверяют на просвет P и α/2, вторые комплектуются набором сменных вставок под разные номиналы, предназначены для замера среднего диаметра болтов. Применяются в мелкосерийных цехах, измерения не точные.

  • Точное измерение среднего диаметра винта выполняют, используя три проволочки, микрометр или оптиметр. Погрешность последнего до 2 мкм.

  • Особо ответственные детали проверяют с помощью инструментальных микроскопов, позволяющих надежно определять диаметры, шаг, углы.
Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector