Как нарезать резьбу на токарном станке: Как нарезать резьбу на токарном станке

Нарезание наружной резьбы на токарном станке



Наружную резьбу на токарных станках нарезают плашками, резьбовыми резцами и гребенками.

Выбор способа нарезания зависит от профиля и размеров резьбы и требуемой точности.

Нарезание резьбы плашками. Плашками нарезают треугольную резьбу, цилиндрическую и коническую, небольших размеров при невысоких требованиях к ее точности.

Плашка представляет собой кольцо с внутренней резьбой, в котором просверлены стружечные канавки. Пересечение канавок с резьбой образует режущие зубья с передним углом. Стружку срезает образованная раззенковкой заборная часть. Остальная часть нарезки плашки служит для калибровки резьбы, кроме того, она способствует правильному направлению плашки в процессе работы. Передний угол равен 10-15°. Задний угол на заборной части равен 6-8°, а на калибрующей 0.

Круглые плашки не обеспечивают хороших условий для резания, так как отсутствие заднего угла на калибрующих зубьях вызывает сильное трение витков о нарезаемый ма­териал.

Плашки могут быть сплошными и разрезными. Сплошные плашки обеспечивают большую точность, но быстрее выходят из строя вследствие износа. Разрезные плашки применяются для нарезания резьб невысокой точности, они допускают некоторую регулировку диаметра резьбы, что позволяет компенсировать их износ. Разрезные плашки устанавливаются в плашкодержателе непосредственно либо с помощью установочного кольца и закрепляются стопорными винтами, острозаточенные концы которых входят в сверления в теле плашки.

Увеличение размера разрезных плашек производится распорным винтом конусный конец которого входит в разрез плашки. Уменьшение размера производится двумя винтами, оси которых не проходят через центр плашки.

Заготовка под нарезание резьбы должна иметь определенный диаметр. При малом диаметре резьба получится неполного профиля, при слишком большом возможен срыв резьбы. Необходимо учитывать изменение диаметра нарезаемого стержня вследствие частичного выдавливания металла плашкой. Для облегчения врезания зубьев плашки в металл в начальный момент на заготовке следует проточить направляющую фаску.

При нарезании резьбы плашкой на токарном станке необходимо установить корпус плашкодержателя в пиноль задней бабки и опереть рукоятку о поверхность верхней части суппорта; вращением маховичка задней бабки подавать плашку на вращающуюся деталь до тех пор, пока она полностью не навинтится на заготовку. Рекомендуется нарезать несколько ниток резьбы вручную и только потом включать станок.

Скорость резания должна составлять: для стали 3-4 м/мин; для чугуна — 2,5 м/мин; для латуни 9-5 м/мин. При нарезании необходимо применять соответствующие смазочно-охлаждающие жидкости.

Нарезание резьбы резцами. Для получения точной и чистой резьбы пользуются резьбовыми резцами, профиль которых соответствует профилю резьбы, а передний угол равен 0 во избежание искажения профиля. Резьбовые резцы должны точно устанавливаться по линии центров. Средняя линия профиля резца должна быть перпендикулярна оси детали. Форма профиля и правильность его установки относительно поверхности заготовки контролируются специальными шаблонами.

Нарезание треугольной резьбы. Резцы для нарезания метрической резьбы имеют угол профиля, равный 60°, для нарезания дюймовой резьбы — 55°. Нарезание резьбы с величи­ной шага до 2 мм производится по схеме. Резец подается на глубину винтом поперечной подачи. Величина подачи 0,5—0,4 мм для первого прохода, 0,4—0,3 мм — для второго и при последующих проходах — от 0,3 до 0,1 мм. При черновом нарезании резьбы с шагом свыше 2 мм резец подается на глубину либо одновременно основной поперечной подачей и дополнительной продольной — путем поворота рукоятки винта верхних салазок суппорта на одно деление лимба за каждый проход либо только рукояткой верхних салазок, повернутых на угол 60° к линии центров станка.

Чистовое нарезание выполняется тщательно заправленным резцом и только радиальной подачей с приложением смазочно-охлаждающей жидкости. Величина подачи на глубину резания от 0,1 до 0,02 мм за проход.

Для увеличения долговечности инструмента и увеличения производительности применяются специальные дисковые и призматические резцы. Они допускают многократную переточку по передней грани, благодаря чему сохраняют правильную форму профиля почти до полного износа.

В серийном производстве для нарезания сквозных резьб применяются резьбовые гребенки, позволяющие получать резьбу за один проход. Гребенки бывают призматические и дисковые и имеют несколько зубьев, выполненных по форме профиля. Первые по ходу зубья срезаны под углом, они образуют заборную часть, и каждый последующий зуб режет глубже предыдущего. Последние зубья зачищают, калибруют резьбу.

Профильные канавки на призматических гребенках расположены вертикально параллельно одна другой, витки у круглой гребенки расположены параллельно ее торцам. Широкое применение нашли более простые в изготовлении винтовые гребенки, имеющие несколько винтовых витков, в том числе заборные и калибрующие.

При нарезании наружной резьбы направление ее у винтовой гребенки должно быть обратным. При нарезании правой резьбы у винтовой гребенки должна быть левая резьба. При нарезании внутренней резьбы направление ее у винтовой гребенки и изделия должно совпадать.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:


Страницы: 1 2

Как нарезается резьба на токарном станке

Содержание

  • 1 Особенности работы на токарном станке
  • 2 Методы получения резьб
  • 3 Подготовка станка
  • 4 Применяемое оборудование
    • 4.1 Резцы
    • 4.2 Плашки и метчики
    • 4.3 Резьбонарезные головки
  • 5 Контроль

Нарезание резьбы — одно из наиболее распространенных направлений в металлообработке с использованием токарных станков. Данная технологическая операция используется в 40% работ, связанных с металлообработкой.

Резьбу возможно создавать своими руками слесарным инструментом или на токарно-винторезных станках. Однако качество работы резцом зависит от основного момента: вращение шпинделя станка и подача резца должны быть синхронны.

Резьбовые соединения сейчас чаще всего применяются в машиностроении и на строительных площадках. Металлические конструкции и элементы активно соединяются с помощью болтов, шурупов, винтов и аналогичных изделий. Подобные детали также выполняют функцию усиления или движения во многих механизмах.  В качестве примера можно привести домкрат.

Содержание

  1. Особенности работы на токарном станке
  2. Методы получения резьб
  3. Подготовка станка
  4. Применяемое оборудование
  5. Резцы
  6. Плашки и метчики
  7. Резьбонарезные головки
  8. Контроль

Особенности работы на токарном станке

Создание резьбы на токарно-винторезном станке – наиболее часто используемая, но трудоемкая операция. Трудность состоит в регулировании основных настроек станков и в эксплуатации дополнительного инструмента. Чтобы на токарном станке точно выполнить поставленное задание, следует соблюдать технологию работы и всегда помнить о технике безопасности.

Чтобы резьба полностью отвечала исходным характеристикам, необходимо правильно зафиксировать резец по центру обрабатываемой детали. Для того чтобы это правильно и точно сделать, специалисты применяют шаблон, который закрепляют на заранее подготовленной плоскости детали параллельно прямой от центров станка. Резец сопоставляют с шаблоном и проверяют качество установки детали.

Методы получения резьб

Теперь разберем, по каким методикам получают соответствующую нарезку. Изготовление обеспечивается двумя парами резцов, которые находятся в специальной вращающейся головке. Данную конструкцию закрепляют на суппорте токарно-винторезного станка. Из-за того, что резцы врезаются поочередно, обеспечивается высокая скорость обработки детали, создавая тем самым минимальную шероховатость производимой резьбовой плоскости и высокую точность профиля. Ключевые критерии винтовой линии — угол ее подъема и накатка, величина которого измеряется прямой между плоскостью, находящейся около винтовой линии и касательной, которая относительно вертикальна оси вращения элемента. Она обуславливается:

  • подачей инструмента, который двигается параллельно оси заготовки;
  • количеством витков вращения детали.

Шаг – это ключевой критерий технологической операции. Он определяет дистанцию между пограничными витками.

Специалисты делят резьбу на четную и нечётную. В четной речь идет о нарезках, которые получают целое четное число линий нарезки по шагам. Соответственно, нечетная нарезка подразумевает нечетную.

Подготовка станка

Чтобы четко выполнить работу по заданным критериям, нужно правильно настроить станок. Сначала необходимо состыковать вращение шпинделя с перемещением суппорта. Параллельная подача шпинделя должна быть равна шагу резьбы. Существует большое количество сочетаний соединений, что дает возможность настроить станок на любую желаемую резьбу.

Резьба создается путем механической обработки вне зависимости от вида токарного станка. С помощью настройки инструмента специалист рассчитывает, как левый угол винтовой прямой будет влиять на внешнюю часть заготовки, которая располагается в  вертикальном положении по отношению оси вращения. Также необходимо сказать о том, что все станки имеют различную производительность и количество витков вращения деталей. Поэтому, чтобы механизм мог продуктивно справиться с поставленной задачей, важно первоначально грамотно соотнести угол воздействия обрабатывающего инструмента и частоту оборотов детали.

Применяемое оборудование

Есть два способа нарезать резьбу: ручной способ и токарных станках. При изготовлении детали вручную применяют зажимы и механизмы, которые называются плашки и метчики. При работе на токарном станке можно проводить работу резцами. С их помощью формируют нарезку как на внешней, так и внутренней стороне детали. Нарезание резьбы на токарном станке с помощью резцов предполагает:

  • качественную заточку;
  • использование различных режимов работы станка;
  • правильную установку инструмента по центру детали с применением допустимого шаблона;
  • контроль полученных деталей заданными шаблонами или калибрами.

При производстве резьб недопустимы: занозы, сколы, рваные нитки и т. п. Если использовать вихревые головки со специальным приводом, то можно расширить потенциальные возможности функций токарных станков.

Резцы

Для того чтобы осуществлять работу с использованием модульного станка нужны резьбонакатные резцы. Они производятся из специальной стали, которая качественно и быстро обрабатывает заготовки. Наружный винтовой шаг на детали создается резцом выгнутой или прямой формы. Для создания резьбы внутри элемента требуются только изогнутые инструменты. Представленные фото и видео материалы обязательно помогут разобраться в тонкостях технологической операции.

Заготовки подвергают обработке на токарном станке с помощью резцов с пластинами, изготовленных из твердых сплавов. В пример можно привести такие сплавы как Т15К6, Т14К8, ВК6М, ВК3М и другие.

Плашки и метчики

Метчик — закаленный металлический стержень с нарезанной резьбой определенного профиля. Он состоит из рабочей и хвостовой частей. Последняя предполагает место для фиксации инструмента в патроне. Каждый зуб метчика работает как резец и имеет специальные углы резания, величина которых выбирается в зависимости от планируемого типа и глубины нарезки.

Для изготовления внешней резьбы на винтах, гайках и других деталях используются плашки. Диаметр обрабатываемой детали должен быть немного меньше внешнего двойного радиуса резьбы. Плашку размещают в патрон, который закрепляют в оборудовании.

Резьбонарезные головки

Резьбонарезными головками  пользуются гораздо реже, чем резцами, метчиками и плашками. Хотя резьбонарезные головки могут быть использованы для создания резьбы произвольного типа. Гребенки – функциональные элементы резьбонарезных головок.  Их ключевая особенность состоит в том, что их внутренние элементы механически расходятся при выполнении обратного хода, тем самым не соприкасаясь с только что накатанной резьбой.

Контроль

Уже после завершения всех операций специалист проводит проверку на соответствие заданным критериям. Для этого применяется шаблон, на корпус которого нанесены оттиски зубчиков. Шаблоном сличается созданная нарезка с эталонной данного типа.

Если создание резьбы на токарном станке резцом производилось с неверным наклоном установленного режущего инструмента, то это будет зафиксировано подходящим по типу и форме шаблоном.

Резьба на токарном станке ЧПУ за один проход

Главная / ЧПУ станок / Обработка резанием / Резьба на токарном станке ЧПУ за один проход

В этой статье говорится о исследовании процесса того, как нарезается резьба на токарном станке за один проход. Для этого использовался токарный станок ЧПУ 16К20Ф3 с различными скоростями резания (20,30,40,50,60,70,80,90,100 м/мин) при обработке стали 45. Предварительно, разберем основные понятия о винтовой линии и о витке. Если, например, (рис. 1, а) прямоугольный треугольник ABC, вырезанный из плотного картона или из прочной фольги, сторона АВ которого равна длине окружности πD основания цилиндра Е, навернуть на цилиндр таким образом, чтобы сторона АВ совпала с основанием цилиндра, то сторона АС образует на боковой его поверхности линию, которая и будет называться винтовой линией.

Далее, предположим, что плоская фигура, например треугольник abc (рис. 1, б), стороной ab касается образующей цилиндра Е и расположен в плоскости, проходящей через его ось. Допустим, что этот треугольник двигается, оставаясь в плоскости, проходящей через ось цилиндра Е, причем вершина его скользит по винтовой линии, нанесенной на цилиндре. При движении треугольника на боковой поверхности цилиндра Е получаются винтовой выступ N и винтовая канавка М, образующие наружную винтовую резьбу. Представив подобную модель становится более понятным как выполняется резьба на токарном станке.

Рис. 1 Получение винтовой резьбы

Если бы треугольник abc двигался по винтовой линии, нанесенной на внутренней цилиндрической поверхности (на стенках отверстия), на этой поверхности была бы образована внутренняя винтовая резьба. Винтовой выступ резьбы, получившийся после одного полного оборота образующей ее фигуры, называется витком.

В настоящее время существующая технология нарезания наружной резьбы резцом (наружный виток) предусматривает несколько проходов. Число проходов зависит от обрабатываемого материала и шага нарезаемой резьбы. Рекомендуемые скорости резания, составляют 10–16 м/мин. Из теории резания известно, что при данных скоростях происходит наиболее интенсивно процесс наростообразования, что в значительной степени снижает качество нарезаемой резьбы. С целью решения данной задачи авторами проведены исследования процесса нарезания наружной резьбы на токарном станке с ЧПУ 16К20Ф3 за один проход с различными скоростями резания при обработке стали 45. Резьбы нарезалась с шагом 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 мм. В качестве инструмента использовали резьбовые пластины марки Sandvik Coromant (рис. 2).

Рис. 2. Пластина для нарезания метрической наружной правой резьбы марки Sandvik Coromant

Пример маркировки пластины: 266RG-16MM01A250M 1125. Расшифровка по стандартам ISO показывает, что используются пластины из материала Т15К6, размер пластины 16 мм, пластина для нарезания наружной правой метрической резьбы с полным профилем 60° и шагом 2,5 мм.

Геометрические параметры профиля нарезаемой резьбы контролировались с помощью микроскопа БИМ-21. Контроль высоты микронеровности профиля резьбы осуществлялся визуально и тактильно с помощью образцов шероховатости, представленных на рис. 3.

Рис. 3. Образцы шероховатости по ГОСТ 9378–75

Геометрические параметры профиля получаемой резьбы соответствовали требованиям класса точности 6g, шероховатость для данного класса резьбы должна соответствовать Ra 6.3.

Как показали результаты исследования, скорость резания оказывает существенное влияние на шероховатость профиля резьбы (рис. 4).

Рис. 4. Скорость резания: а – Vрез = 20 м/мин; б – Vрез = 100 м/мин

На рис. 5 представлен обобщенный график зависимости шероховатости от скорости резания для всех шагов при обработке стали 45.

Рис. 5. Обобщенный график зависимости шероховатости от скорости резания для всех шагов при обработке стали 45

Из графика видно, что качество профиля резьбы улучшается с увеличением шага резьбы. При нарезании резьбы на токарном станке со скоростью 60 м/мин, резьба с шагом 2,5 мм имеет профиль шероховатости Ra 6,3. При достижении скорости резания более 80 м/мин у всех исследуемых шагов резьб (за исключением 2,5 мм) шероховатость профиля находится в пределах Ra3,2.

В результате проведенных исследований установлено, что нарезать наружные крепежные резьбы резцом по стали 45 на станках с ЧПУ возможно за один проход со скоростью резания 80…100 м/мин. При этом повышается производительность данной операции в несколько раз в зависимости от шага нарезаемой резьбы.

Еще расскажем про общие правила настройки токарного станка для нарезания резьбы. Что бы нарезать резьбу на токарном станке необходимо, чтобы в момент, когда нарезаемая деталь выполняет полный оборот, резец перемещался на величину шага (хода) одноходовой и хода многоходовой нарезаемой резьбы. В результате нескольких проходов резца, углубляемого перед каждым проходом в металл детали, на поверхности заготовки формируются винтовая канавка и винтовой выступ, образующие резьбу. Согласование скоростей перемещения резца и вращения детали достигаются на современных станках соответствующей установкой рукояток коробки подач, а на старых токарных станках путем соединения шпиндел и ходового винта набором сменных шестерен. Бывают токарные станки, у которых коробка подач не обеспечивает возможности для нарезания некоторых видов резьб. Резьба на токарных станках такого типа выполняется с применением дополнительных сменных шестерен.

Статьи по станкам ЧПУ

Более 1000 статей о станках и инструментах, методах обработки металлов на станках с ЧПУ.

Предыдущая статья

Следующая статья

Остались вопросы?

Заполните форму и наши менеджеры свяжутся с вами

Как к вам обращаться:

Ваш номер телефона:




Нажимая кнопку «Отправить», Вы принимаете Условия и даёте своё согласие на обработку Ваших персональных данных, в соответствии с Политикой конфиденциальности

Нарезание резьбы на мини-станке, что я упускаю?

Скит_Мэн
Зарегистрировано

НАРЕЗКА РЕЗЬБЫ НОМЕР
РЕЗЬБА/ДЮЙМ


ГЛУБИНА

@
29 град

РЕЗЬБА/ДЮЙМ


ГЛУБИНА

@
29 град


2

.
3713

18

.
0412
4
.
1856
20
.
0371

5

.
1485

24

.
0310
6
.
1237
27
.
0275

7

.
1060

28

.
0265
8
.
0928
30
.
0247

9

.
0825

32

.
0232
10
.
0742
36
.
0206

11

.
0675

40

.
0186
12
.
0620
48
.
0155

13

.
0570

50

.
0148
14
.
0530
64
.
0116

16

.
0464

72

.
0103

ВИНТОВАЯ РЕЗЬБА МИКРОМЕТР
НАКОВАЛЬНИ

НАКОВАЛЬНЯ #

1

2

3

4

5

ДИАПАЗОН ТПИ

64 — 48

44 — 28

24 — 14

13 — 9

8 — 5

МЕТРИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН

0,4 — 0,5

0,6 — 0,9

1 — 1,75

2 — 3

3,5 — 5