Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методы и особенности нарезания резьбы резцом на токарном станке

Методы и особенности нарезания резьбы резцом на токарном станке

Для того чтобы нарезать резьбу на токарном станке, могут применяться разные инструменты. Опытные мастера чаще всего делают это при помощи резца.

Но также можно применить и рабочие головки специального назначения, метчики, плашки. А также такая операция, проводится используя технологию накатки.

В этой статье мы разберёмся, какие бывают резьбы, как их получить при помощи разных методов, и как проверить их качество.

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.

Окончание резьбовой линии

Качество созданной резьбы будет определяться не только точностью кромок и схождением отдельных участков, которые выполнялись при разных проходах. Оно определяется и тем, как завершаются линии резьбы. Технология требует, чтобы контур заканчивался специальной отходной канавкой – она обеспечит возможность свободного захода винтовой детали.

Кроме этого, нарезание резьбы на токарном станке в финальной стадии должно понижать высоту гребня. То есть рабочий инструмент при отходе формирует сбег канавки, а также ее уменьшение. Иногда для более качественного оформления завершающей линии предусматривают специальный проход, который позволяет правильно скорректировать или даже подрезать уже созданный сбег канавки.

Технология использования метчиков и плашек

При помощи метчиков, представляющих собой винт с несколькими продольными канавками, которые формируют режущие кромки и способствуют отводу стружки, на токарном станке нарезают преимущественно метрические резьбы в отверстиях небольшого диаметра. Если для нарезания резьбы используются машинные метчики, то операция выполняется за один проход.

Машинные метчики отличаются от обычных тем, что они состоят из двух частей – заборной и калибровочной. Если для нарезания резьбы с помощью токарного станка используются обыкновенные метчики, то технология выполнения этого процесса предполагает применение набора инструментов. Набор для нарезания внутренней резьбы включает в себя три типа метчиков: черновой, который выполняет 60% работы, получистовой (30%), чистовой (10%). Иногда в таком наборе может быть два инструмента: черновой, выполняющий 75% работы, и чистовой, на который приходится 25% работы. Чтобы отличить черновой метчик от чистового, достаточно посмотреть на его заборную часть: она у него значительно длиннее, чем у чистового.

Конструкция метчика для нарезания резьбы

Скорость нарезания резьбы на токарном станке с использованием метчиков может быть достаточно высокой:

  • 6–22 м в минуту – для деталей, изготовленных из чугуна, бронзы и алюминия;
  • 5–12 м в минуту – для стальных заготовок.

При помощи плашек, представляющих собой кольцо с внутренней резьбой и несколькими стружечными канавками, наружную резьбу делают на винтах, болтах и шпильках. Поверхность детали должна быть предварительно обточена на величину требуемого диаметра, который обязательно должен учитывать допуск:

  • 0,14–0,28 мм – для резьбы, диаметр которой составляет 20–30 мм;
  • 0,12–0,24 мм – для резьбы с диаметром 11–18 мм;
  • 0,1–0,2 мм – для резьбы, имеющей диаметр 6–10 мм.

Плашки, которыми нарезается наружная резьба, закрепляются в специальном патроне (плашкодержателе), расположенном в пиноли задней бабки токарного станка.

Плашки для нарезания резьбы

Используя плашки, резьбу нарезают со следующими скоростями (их настройка также учитывает минимальный износ инструмента в ходе работы):

  • 10–15 м в минуту – на изделиях, выполненных из латуни;
  • 2–3 м в минуту – на чугунных деталях;
  • 3–4 м в минуту – на заготовках из стали.

Чтобы плашка беспрепятственно зашла на деталь, на торце последней снимают фаску, по высоте совпадающую с высотой профиля резьбы.

Контроль резьбы

Шаг резьбы измеряют резьбовым шаблоном, представляющим собой пластину 2 (рис. 4.46), на которой нанесены зубцы с шагом резьбы, обозначаемым на плоскости шаблона. Набор шаблонов для метрической или дюймовой резьбы скрепляется в кассету 1. Резьбовыми шаблонами определяют только шаг резьбы.

Читать еще:  Газовые манометры низкого давления диаметром 50 мм

Правильность выполненной на детали внутренней и наружной резьбы комплексно оценивают с помощью резьбовых калибров (рис. 4.47). Резьбовые калибры разделяют на проходные, имеющие полный профиль резьбы и являющиеся как бы прототипом детали резьбового соединения, и непроходные, контролирующие только средний диаметр резьбы и имеющие укороченный профиль.

Для измерения наружного, среднего, внутреннего диаметров и шага резьбы применяют резьбовые микрометры (рис. 4.48). Резьбовой микрометр имеет в шпинделе и пятке посадочные отверстия, в которые устанавливают комплекты сменных вставок, соответствующие измеряемым элементам резьбы. Для удобства измерений резьбовой микрометр закрепляют в стойке, а затем настраивают по шаблону или эталону.

Перед контролем проверяемые детали необходимо очистить от стружки и грязи. В процессе контроля следует осторожно обращаться с калибрами, чтобы на их рабочей резьбовой поверхности не появились забоины и царапины.

Оборудование для нарезания резьбы

Револьверные станки, ЧПУ токарно-фрезерные (обрабатывающий центр) обеспечивают режимы резания, при которых профилирование без переходов укладывается в 1 цикл обработки.

Револьверная оснастка после установки на универсальный токарный станок не требует повторной установки инструмента в начальной позиции для многопроходного завершения операции. Используются многорезцовые резьбонарезные головки.

Токарно-фрезерный станок B8D

По завершении операции гребёнки разводятся, возвращаются в исходное положение без контакта с деталью. Используются тангенциальные, радиальные, круглые. Последние чаще вследствие простоты обслуживания и пригодности к переточкам.

Нарезание червяков и винтов большой протяжённости ведётся резцовыми головками, способными вести внутреннюю и внешнюю нарезку. Призматические гребёнки с заходным конусом на револьверном станке применяются для внутренней нарезки.

Кроме универсальных токарно-винторезных, револьверных, обрабатывающих центров применяются резьбонакатные станки, гайконарезные автоматы, ЧПУ для нарезки винтовых поверхностей большой глубины и площади методом вихревого фрезерования.

3 Нарезание резьбы метчиками и плашками

С помощью метчиков обычно выполняют метрические внутренние резьбы. Если на токарном агрегате используются машинные метчики, любая резьба нарезается за один проход инструмента. Токарная обработка вязких и твердых заготовок осуществляют с применением набора метчиков.

В наборах из трех инструментов один метчик является чистовым (он выполняет 10 % от всего объема работ), второй – получистовым (30 %), третий – черновым (60 %). Если инструментов в комплекте всего два, на один (черновой) приходится 75 % выполняемых работ, на второй – 25 %. Отличить черновой метчик от чистового и получистового можно по заборной части. У чернового инструмента она самая длинная.

Скоростные режимы нарезания резьбы с применением метчиков следующие:

  • от 6 до 22 метров в минуту для деталей из бронзы, чугуна и алюминия;
  • от 5 до 12 метров в минуту для деталей из стали.

При использовании метчиков обязательно осуществлять их охлаждение маслом либо специальной эмульсией.

Плашки предназначены для выполнения на болтах, винтах, шпильках наружной резьбы. Перед операцией производят предварительную обработку той зоны заготовки, на которой будет нарезаться резьба. Сечение (наружное) резьбы при этом больше обработанного участка на такие величины:

  • 0,14 – 0,28 мм (резьбы диаметром от 20 до 30 мм);
  • 0,12–0,24 мм (от 11 до 18 мм);
  • 0,1–0,2 мм (от 6 до 10 мм).

В задней бабке (в пиноли) токарного станка имеется плашкодержатель, представляющий собой специальный патрон. В него осуществляется монтаж рассматриваемого нами инструмента.

Скорость выполнения операции резки с применением плашек такова:

  • 10–15 м/мин (изделия из латуни);
  • 2–3 м/мин (изделия из чугуна);
  • 3–4 м/мин (изделия из стали).

На торце заготовки перед началом процедуры обязательно снимают фаску. Это позволяет создать необходимый для обработки – качественной и эффективной – заход резьбы. Фаска имеет такую же высоту, как и профиль резьбы.

Читать еще:  Как пользоваться строительным лазерным уровнем

§ 24. Нарезание резьбы

Многие детали машин, строительных конструкций и бытовых приборов скрепляют между собой при помощи резьбовых соединений. В резьбовых соединениях применяют болты, гайки, шпильки и винты. Болт — цилиндрический стержень с головкой на одном конце и с резьбой на другом для навинчивания гайки (рис. 77, а). Гайка — деталь резьбового соединения, имеющая отверстие с резьбой (рис. 77, а, б). Шпилька — цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах (рис. 77, б).

Один конец шпильки ввинчивается в одну из соединяемых деталей, а на другой конец устанавливают скрепляемую деталь и навинчивают гайку. Винт — цилиндрический стержень с резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей. Болты и винты имеют головки различных форм (рис. 77, в).

Рис. 77. Резьбовые соединения: а — при помощи болта; б — при помощи шпильки; в — при помощи винта: 1 — болт; 2 — гайка; 3 — шпилька; 4 — винт; 5 — шайба; 6, 7 — соединяемые детали

Резьба — это выступы на поверхности винтов и гаек, расположенные по винтовой линии. Основными элементами резьбы являются профиль, шаг Р, угол профиля α, наружный и внутренний диаметры, направление резьбы (рис. 78).

Рис. 78. Элементы резьбы: а — наружной; б — внутренней

Как изображают резьбу на чертеже, показано на рисунке 62.

Для нарезания наружной резьбы используют специальный инструмент — плашку (рис. 79, а). Плашка имеет вид гайки.

Рис. 79. Круглая плашка (а) и плашкодержатель (б)

Изготовляют плашки из инструментальных сталей. Резьбу плашки пересекают сквозные продольные отверстия. Режущие кромки образованы пересечением поверхностей этих отверстий и резьбового профиля. При нарезании резьбы стружка выходит в отверстия. Поэтому их пазывают стружечными.

Для того чтобы нарезать резьбу плашкой на стержне, надо по справочным таблицам (например, по табл. 5) определить диаметр стержня для данной резьбы и проточить заготовку на этот диаметр с обязательным выполнением фаски на конце стержня. Фаска необходима для того, чтобы обеспечить легкий заход плашки.

Таблица 5.

Диаметр стержня для нарезания метрической резьбы

Заготовку закрепляют вертикально в тисках, предварительно разметив на стержне длину нарезаемой резьбы. Длина выступающей над плоскостью губок части стержня должна быть больше длины нарезаемой резьбы на 20. 25 мм.

Плашку для нарезания требуемой резьбы (диаметр резьбы и ее шаг обозначены на поверхности плашки) закрепляют в плашкодержотеле (рис. 79, б), накладывают на верхний торец стержня и с небольшим нажимом, без перекосов вращают ее (рис. 80). Первые витки резьбы можно нарезать без смазки, так как плашка легче захватывает сухой металл. Нарезав первые витки, стержень смазывают маслом. Вращают плашкодержатель следующим образом: один-два оборота по часовой стрелке и пол-оборота в обратном направлении для ломания стружки.

Рис. 80. Нарезание резьбы плашкой

Качество нарезанной резьбы в условиях школьных мастерских можно проверить, навинчивая на нее соответствующую гайку.

Внутреннюю резьбу (резьбу в отверстии) нарезают метчиком (рис. 81). Он состоит из хвостовика и рабочей части. Рабочая часть метчика представляет собой винт с продольными канавками. Режущие кромки образованы пересечением поверхности канавки с профилем резьбы метчика. По канавкам при нарезании резьбы сходит стружка.

Рис. 81. Метчики: а — основные элементы; б — комплект для нарезания метрической резьбы

Метчики, как и плашки, изготовляют из инструментальных сталей.

Ручные метчики для нарезания метрической резьбы выпускают по одному либо в комплекте по два (чистовой и черновой) или три (черновой, средний и чистовой). На хвостовой части всех метчиков указаны диаметр и шаг резьбы, а на метчиках из комплекта, кроме того, нанесены круговые риски (одна, две или три) либо проставлены номера метчиков.

Перед нарезанием резьбы метчиком в детали выполняют отверстие соответствующего диаметра (табл. 6).

Таблица 6.

Читать еще:  Расшифровка маркировки номиналов smd резисторов

Диаметр отверстия для нарезания метрической резьбы

Заготовку с отверстием закрепляют в тисках так, чтобы ось отверстия была перпендикулярна плоскости губок тисков. Затем на хвостовик чернового метчика надевают вороток, а рабочую часть метчика смазывают маслом. Метчик вертикально без перекоса помещают в нарезаемое отверстие и, прижимая его к детали левой рукой, плавно вращают вороток по часовой стрелке, пока метчик не врежется в металл и не встанет устойчиво. После этого вороток берут обеими руками и вращают с легким нажимом, делая один-два оборота по часовой стрелке и пол-оборота против. Так нарезают все отверстия (рис. 82).

Рис. 82. Нарезание резьбы метчиком

Закончив нарезание черновым метчиком, его вывертывают, вставляют средний метчик и повторяют нарезание. Окончательно доводят резьбу чистовым метчиком.

Качество резьбы в условиях мастерских можно проверить, вворачивая в отверстие соответствующий болт.

При нарезании резьбы метчиком иногда возникают дефекты, которых следует избегать:

  1. шероховатая или рваная нарезка получается, если отсутствует смазка, а также из-за перекоса метчика или плашки;
  2. резьба неполного профиля — если диаметр отверстия больше нормы или диаметр стержня меньше нормы;
  3. перекос резьбы — если ось метчика не совпадает с осыо отверстия. Следует помнить, что метчик — непрочный инструмент, его легко сломать.

Практическая работа № 26

Нарезание резьбы плашкой на токарно-винторезном станке

Эту практическую работу учащиеся выполняют только под контролем учителя.

  1. Настройте токарно-винторезный станок на минимальную частоту вращения шпинделя.
  2. Закрепите заготовку в трехкулачковый патрон.
  3. Закрепите требуемую плашку в плашкодержателе.
  4. Переместите заднюю бабку к правому торцу заготовки и закрепите ее так, чтобы между пинолью и торцом заготовки можно было вставить плашкодержатель.
  5. Установите плашку заборной частью на фаску заготовки и подожмите плашкодержатель пинолью задней бабки. Рукоятку плашкодержателя обоприте на планку, закрепленную в резцедержателе (рис. 83).

Рис. 83. Нарезание резьбы плашкой на токарно-винторезном станке: 1 — трехкулачковый патрон; 2 — заготовка; 3 — плашкодержатель с плашкой; 4 — пиноль задней бабки; 5 — планка; 6 — резцедержатель

  1. Включите станок. Вращая маховик задней бабки, подожмите пинолью плашкодержатель к вращающейся заготовке. Как только плашка начнет навинчиваться на заготовку самостоятельно, вращение маховика следует прекратить.
  2. Не доходя 3. 4 мм до конца нарезаемого участка, выключите станок, отведите пиноль и переместите поперечные салазки на себя. Вращением плашкодержателя вручную нарежьте резьбу до конца.

Новые слова и понятия

Резьбовое соединение, болт, гойко, шпилька, винт, резьба — наружная и внутренняя, плашка, плашкодержатель, метчик, вороток.

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
ВсеИнструменты
Adblock
detector