Как нарезать резьбу резцом на токарном станке

Нарезание резьбы на токарном станке резцом

» Станок » Нарезание резьбы на токарном станке резцом

Нарезание резьбы на токарном станке это одна из самых распространенных операций, ежедневно выполняемых на тысячах токарных станков. В качестве рабочего инструмента используются резцы, головки резьбонарезные, плашки и метчики. Выполнение резьбы с использованием резца требует особой сноровки и знаний.

Виды резцов

виды резцов: а — прямой; б — круглый; в — изогнутый

Конструкция токарного станка позволяет нарезать внутреннюю и наружную резьбу. Для этого создано множество разновидностей резцов, относящихся к трем большим группам:

призматические;
круглые;
стержневые.

Стержневые — самый простой тип инструмента для нарезки. Это стержень (любой формы сечения) с рабочей головкой. Профиль определяется формой головки. Одна из разновидностей стержневых резцов — с припаянными твердосплавными рабочими гранями. Они более устойчивы к стиранию и не требуют частых заточек. Круглые и призматические относятся к фасонной категории.

Призматические режут только внешнюю сторону. По сравнению со стержневыми способны работать с большими поверхностями. Резец удерживается в держателе «ласточкиным хвостом». Способны к большему количеству переточек, чем стержневые.

Круглые выполняют наружную и внутреннюю резьбу. Они удобнее режут и имеют больший спектр применения, нежели призматические. Их можно перетачивать большее количество раз. В держателе устанавливаются относительно торца и отверстия.

Техника нарезания резьбы

Резец равномерно передвигается вдоль заготовки и своей вершиной прорубает линию в форме винта. Наклон линии к оси, перпендикулярной движению резака, называется углом увеличения винтовой линии. Зависит этот показатель от:

скорости вращения детали в станке;
особенностей подачи резака.

Во время заглубления резака в болванку она покрывается винтовой канавкой. Резьба обеспечивает надежное крепление, уплотнение либо передвижение элементов в запланированном направлении.

В зависимости от конфигурации болванки дается название крепления: цилиндрическое либо коническое. Профиль, который является одновременно поперечником проекции на плоскость резьбы, подбирают с учетом назначения. Наиболее применимы следующие профили:

прямоугольный;
трапециевидный;
остроугольный.

Их нарезают однозаходными или многозаходными. Вторые создаются несколькими канавками, расположенными на одинаковых промежутках друг от друга, первые — единой канавкой.

Свойства резьбы определяются такими понятиями, как шаг и ход — расстояние между одинаковыми элементами витка. Он равняется произведению количества заходов на шаг.

Правила нарезки

резьбовой шаблон используется для контроля правильности нарезания резьбы

Чистота резьбы определяется постановкой и направлением движения инструмента. Чтобы использовать инструмент правильно существует шаблон. Он размещается параллельно серединам станка на заготовке. Проекции инструмента и шаблона накладывают друг на друга и исследуют просвет. Резак размещают исключительно по центральной линии станка.
Внутренняя резьба нарезается изогнутыми инструментами (при небольшом поперечнике отверстия). Можно использовать ровный инструмент, вставив его в оправку. Наружная — чаще гнутыми, в редких случаях ровными. Выбор резца зависит от типа металла и параметров резьбы.
Правила размещения рабочей грани инструмента зависят от планируемого профиля. Треугольный выполняют при вершине 60 или 55 град. (для метрической или дюймовой).
Так как иногда во время движения суппорта возможны погрешности, используют инструмент с вершиной 59 градусов 30 минут.
Передний угол инструмента выбирается в соответствии с материалом детали в пределах 0 — 25 град. Чем тверже и хрупче материал, тем меньше угол. Так, для болванок из стали берут инструмент с углом 0 градусов, высоколегированные стали можно нарезать углом до 10 градусов.
Впадина выполняется гладкой, скругленной или с риской, под форму подбирают верхушку резака.
Показатель боковых углов инструмента сзади должен быть таковым, чтобы во время нарезки боковые грани не соприкасались с поверхностью резьбы. Обычно справа и слева они равны: при угле резьбового подъема выше 4 градусов — от 6 до 8 градусов и от 3 до 5 градусов, если угол до 4 градусов.
Внутренние резьбы режут непосредственно по окончанию расточки или сверления. В связи с тем, что при работе металл деформируется, поперечник отверстия берется чуть больше, нежели внутренний поперечник. Потому к расчетному показателю прибавляют до 0,02 для хрупких металлов и до 0,4 для вязких.
Иногда резьбу следует оканчивать канавкой.
Внутренний поперечник канавки нужно делать на 0,3 мм меньше, чем аналогичная характеристика резьбы.
Чтобы на торце выполнить качественную резьбу, необходимо сделать уступ до 3 мм не меняя диаметр. С помощью этого выступа обозначают итоговый проход резака. По окончанию нарезки уступ удаляют.
Черновой проход выполняется со скоростью до 30 метров в минуту, чистовой до 55 метров в минуту.

При обработке чугуна скорость не более 25 метров в минуту. Твердосплавными инструментами сталь режется со скоростью до 150 м\минуту. Когда шаг резьбы меньше 2 мм используют повышенные скорости, когда шаг от 6 мм — пониженные (точные показатели можно найти в специальных таблицах).
Режется резьба в несколько проходов, по окончанию каждого прохода инструмент устанавливается в начальную позицию.
Когда необходимо на длинную заготовку нанести наружную резьбу, суппорт вручную устанавливают в начальную позицию, отключив гайку разъема. Чтобы сделать следующий проход нарезания следует попасть точно в канавку.

Параметры и соответствующие ГОСТы

Инструкция по нарезанию резьбы в видеоролике:

Источник: https://i-perf.ru/stanok/narezanie-rezby-na-tokarnom-stanke-rezcom.html

Нарезание резьбы на токарном станке: классификация, схемы

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.

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.

Пример 2: G1/2–A

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

Варианты обозначений проиллюстрированы ниже.

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.

Источник: https://VseOChpu.ru/nareznye-rezby-na-tokarnom-stanke/

Нарезание резьбы резцами

Наиболее распространенным способом нарезания резьбы на токарно-винторезных станках является нарезание резьбовыми резцами.

Конструкция резцов для нарезания резьбы. Профиль режущей части резца должен соответствовать профилю резьбы. Угол режущей части для метрической резьбы должен быть 60°, для дюймовой и трубной резьб — 55°.

Чтобы избежать при нарезании резьбы искажения ее профиля, резьбовые резцы затачивают по передней поверхности с передним углом у = 0° и устанавливают вершину резца на высоте линии центров станка; на резцах для черновых проходов передний угол равен от 5 до 25° в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала; задний угол на боковых поверхностях резца — от 5 до 10°.

Типы резцов

Различают резьбовые резцы для нарезания наружной резьбы (рис. 215, а) и резцы для нарезания внутренней резьбы (рис. 215, б). Те и другие могут быть цельными или вставными. Головка резьбового резца для внутренней резьбы должна быть

Рис. 215. Резцы для нарезания треугольной резьбы: а — наружной, б — внутренней

перпендикулярна оси стержня резца. Длина и сечение стержня зависят от диаметра отверстия.

Токарь-новатор В. К. Семинский для нарезания внутренних резьб применяет специальные резьбовые резцы. У этих резцов (рис. 216) головка повернута относительно стержня путем

Рис. 216. Резьбовой резец для нарезания внутренней резьбы конструкции В. К. Семинского

скручивания державки на 45°. Это придает резцу повышенную жесткость и обеспечивает более спокойную работу по сравнению с обычным резьбовым резцом (рис. 215, б).

Чистовой проход

Для чистовых проходов при нарезании резьб иногда применяют пружинящие державки и пружинящие резцы, позволяющие получать чистую и гладкую резьбу. Такой резец, встречая на своем пути более твердую часть металла, слегка отжимается и не портит резьбы.

Рис. 217. Пружинящая державка с резьбовым резцом

На рис. 217 показана пружинящая державка 1. Болт 2 служит для крепления вставного резьбового резца 3 в державке. Особенность этой державки в том, что она может работать и как пружинящая, и как жесткая. Это достигается при помощи винта 4: когда винт затянут, державка работает как жесткая; когда вин г отпущен, она работает как пружинящая.

Черновое нарезание производят резцом, закрепленным в жесткой державке, а чистовое — резцом, закрепленным в пружинящей державке.

Рис. 218. Установка резьбового резца: а — правильная, б — неправильная

Установка резца

Устанавливают резьбовой резец точно на высоте центров, иначе профиль резьбы получится неправильным. Кроме того, средняя линия профиля резца должна быть перпендикулярна к оси детали (рис. 218, а).

Эти требования остаются в силе при нарезании не только наружных, но и внутренних резьб. Если пренебречь этими требованиями, то профиль резьбы окажется повернутым в сторону (несимметричным), как показано на рис. 218, б.

Резьбовой резец устанавливают при помощи шаблона, как показано на рис. 219 (при нарезании наружной резьбы) и на рис. 220 (при нарезании внутренней резьбы).

Правильность установки

Правильность установки резьбового резца по шаблону проверяют так: прикладывают шаблон к цилиндрической

поверхности детали в горизонтальной плоскости точно на высоте оси детали, затем вводят резец в вырез шаблона и на просвет определяют, есть ли зазор между его режущими кромками и вырезом. Если зазор имеется, то перестановкой резца его устраняют, после чего резец прочно закрепляют в резцовой головке. При установке резца для нарезания внутренней резьбы шаблон можно устанавливать также по торцу детали (см. рис. 220).

Рис 219. Установка резьбового резца по шаблону при нарезании наружной резьбы

Проверка шаблонами

Рис. 220. Установка резьбового резца по шаблону при нарезании внутренней резьбы

Шаблонами (см. рис. 219 и 220) проверяют также правильность заточки резьбовых резцов.

Нарезание резьбы на токарном станке резцом и плашкой | мк-союз.рф

Один из широко известных и универсальных способов металлообработки — нарезание резьбы на токарном станке. Этот технологический процесс выполняется с помощью специальных токарных инструментов:

резцов,
плашек,
метчиков,
резьбонарезных головок.

Качество резьбы влияет на надежность соединения различных элементов. Нарезание резьбы — работа, требующая точности, квалификации и опыта.

Профили резьбы

Формы заготовок, в зависимости от вида поверхности, бывают цилиндрическими и коническими. Резьбы бывают наружные (на поверхности) и внутренние (в отверстии болванки). Вид резьбового соединения зависит от профиля резьбы.

Существуют пять видов профиля:

треугольный,
прямоугольный,
трапецеидальный,
упорный,
круглый.

Резьба может быть однозаходной и многозаходной:

однозаходная — формируется единой резьбовой нитью,
многозаходная — создается двумя или более нитками, размещенными на одинаковом расстоянии одна от другой.

Основные показатели обоих типов резьбы – шаг и ход. Резьбовой шаг — дистанция меж ближайшими витками и меряется по осевой линии обрабатываемой заготовки. Ходом одной резьбовой нитки называется промежуток посреди двух пиков одного витка на рабочей поверхности изделия. Ход равен произведению резьбового шага на число заходов.

Режущий инструмент – плашка

Плашка – режущий токарный инструмент, изготовленный в форме гайки. Просверленные в ней отверстия делают для отвода стружки. Инструмент состоит из режущих элементов, расположенных на каждой его стороне и образующих заборный конус. Плашкой на токарном станке формируется резьба на болтах, шпильках, винтах и других металлоизделиях.

Наиболее используемые виды плашек:

метрические,
левые,
трубные.

Нарезание резьбы плашкой следует предварить обработкой нужного участка детали. При этом наружное сечение резьбы должны быть больше обработанного участка детали. Сложность нарезки резьбы плашкой — в отсутствие у нее специального захода, что мешает ровно прорезать начальные витки.

Облегчить задачу можно, сделав на торце небольшую фаску так, чтобы ее высота совпала с высотой профиля резьбы. Размер плашки должен совпадать с диаметром детали.

Затем плашку нужного размера фиксируют в плашкодержателе, закрепленный в задней бабке токарного станка. Скорость нарезки резьбы зависит от материала для заготовки: изделия из латуни обрабатываются около 15 м/мин., чугунные – 3 м/мин., стальные болванки — 4 м/мин.

При такой скорости обработки плашка меньше изнашивается. В процессе нарезки каждый оборот плашки нужно сменять ее поворотом назад на треть окружности, чтобы очистить отверстия от стружки.

Как нарезать резьбу на токарном станке

Источник: https://xn----ntbhhmr6g.xn--p1ai/utilizatsiya/oborudovanie/protsess-narezaniya-rezbyi-na-tokarnom-stanke

Как нарезать трапецеидальную резьбу на токарном станке

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Как вырезать круг из металла болгаркой