Нарезание резьбы на токарном станке: технология

Формирование резьбы на металлических заготовках в виде тел вращения – одна из самых популярных, и в то же время сложных операций токарной обработки. Сложность заключается и в произведении базовых настроек оборудования, и в подготовке вспомогательного инструмента. Чтобы нарезание резьбы на токарном станке соответствовало техническому заданию, следует придерживаться технологии ее выполнения и не забывать о правилах безопасности.

нарезание резьбы на токарном станке

Подготовка станка

Независимо от типа токарного станка и рабочего инструмента резьба будет осуществляться путем механической обработки. Через настройки станка оператор определяет угол винтовой линии воздействия на поверхность заготовки, которая будет иметь перпендикулярное положение относительно оси вращения. Здесь же надо отметить, что станки имеют разную мощность и, соответственно, частоту вращения шпинделя – чтобы инструмент нарезки мог качественно справиться со своей задачей, важно изначально правильно соотнести угол воздействия и скорость работы двигателя.


Важным параметром является и шаг между линиями нарезки – его также учитывают в настройках оборудования и делают соответствующие корректировки в плане положения инструмента относительно заготовки. Так как нарезание резьбы на токарно-винторезном станке обычно производится в несколько подходов, первичные параметры желательно сохранять до полного завершения операции. Даже если будет выдержан шаг по линии нанесения резьбы, останется риск нарушения позиций начала и окончания участков деформации, которые могут не совпасть между собой. Эти нюансы важно иметь в виду еще до начала работы.

Виды резьбы

Токари различают четную и нечетную резьбу. В первом случае речь идет о нарезках, которые в итоге формируют целое четное число линий нарезки по шагам. Соответственно, нечетная нарезка оставляет нечетную резьбу. С точки зрения выполнения операции четное нарезание резьбы на токарном станке будет иметь свои преимущества. Например, оператор после каждого подхода может запускать в суппорте раздвижную гайку и быстро возвращать ее обратно с резцом вручную, не прекращая работу оборудования. Далее при каждом новом проходе раздвижной гайки инструмент автоматически будет направляться в изначальную впадину, что обеспечивает определенную точность операции.


нарезание резьбы на токарном станке резцом

В свою очередь, нечетное нарезание требует после каждого прохода возвращения суппорта в исходное положение вместе с резцом, что не обходится без запуска обратного хода.

В отдельные категории можно вынести многозаходную и вихревую нарезки. Так, в первом случае нарезание многозаходной резьбы на токарном станке потребует точного углового разделения заготовки при переходах от одной канавки к другой. Здесь важен изначальный расчет шага и параметров линии нарезки. Что касается вихревой резьбы, то она требует дополнительной установки на каретке суппорта вращающейся резцовой головки. На ней может фиксироваться несколько отдельных резцов, каждый из которых охватит свой участок работы.

Дюймовая и метрическая нарезка

Дюймовые нарезки применяются для металлических труб. Обычно такую резьбу получают фитинги, которые в дальнейшем используются для сбора металлического или пластикового трубопровода. Нормативы создания такой нарезки определены ГОСТом 6357-81. Исходя из технического документа, можно сделать вывод, что главными параметрами дюймовой нарезки являются шаг и диаметр. Причем вторая характеристика оценивается как расстояние между крайними точками гребней резьбы.


Типовое нарезание дюймовой резьбы на токарном станке осуществляется резчиками и метчиками с модификациями технологии применительно к внутренней обработке. Метрическая нарезка выполняется с учетом тех же параметров, но к ним добавляется и форма профиля гребня резьбы. В случае с дюймовой нарезкой он чаще всего острый – в форме треугольника. Кроме того, как следует из названия, классическая трубная нарезка рассчитывается в дюймах, а метрическая – в миллиметрах.

нарезание резьбы плашкой на токарном станке

Формирование резьбы резцами

Резец представляет собой инструмент, который непосредственно осуществляет нарезку. Он выполняется из твердосплавной стали и перед работой получает специальную заточку по форме, соответствующей требованиям задания. Его можно использовать для резьбы болтов, гаек, шпилек и других заготовок. Резчик устанавливается в патрон станка или многоразъемную головку. Рабочий процесс делится на несколько проходов – по завершении каждого из них инструмент отводится в сторону.

Коррекция параметров формирования резьбы в данном случае выполняется посредством регулировки суппорта, которая устанавливает требуемую глубину. При этом существуют и стандартизированные настройки. В частности, нарезание резьбы на токарном станке резцом с шагом до 0,2 см будет предполагать, что подача в поперечном движении винта суппорта составит в среднем 0,1 мм за один подход.

Допускается и одновременная работа с двумя резчиками. Но тут надо учитывать нюанс, который может повлиять на качество линии резьбы – выпускаемая впередиидущим резчиком стружка будет цепляться с отходами второго инструмента, что окажет хоть и незначительное, но все же воздействие на параметры формируемой кромки.

Применение плашек

Плашки целенаправленно используют для работы с теми же метизами в виде болтов и шпилек, но только при создании внешней резьбы. Зона, которая планируется к нарезке, предварительно обрабатывается и зачищается. Также диаметр нарезкой поверхности рассчитывается таким образом, чтобы он был меньше внешнего диаметра нанесенной резьбы. В случае с метрической техникой эта разница может составлять 0,2 мм для небольшой резьбы. Чтобы образовать заход резьбы, предварительно на торце заготовки снимается фаска, соответствующая высоте резьбового профиля.

Хотя сам процесс может осуществляться и ручным способом, чаще всего выполняется машинное нарезание резьбы плашкой на токарном станке с применением специального патрона-плашкодержателя. Сам патрон фиксируется в задней пиноли или в гнезде головки с несколькими нишами крепления. Средняя скорость такой нарезки будет составлять 5-6 м/мин.

нарезание резьбы на токарно винторезном станке

Применение метчиков

Метчики используются специально для работы с метрической резьбой, наносимой изнутри. При этом диаметр должен составлять не более 50 мм. На токарных станках обычно используют машинные метчики, позволяющие выполнять операцию в один подход.

Такая возможность во многом появляется за счет разового применения нескольких инструментов, которые устанавливаются в многоцелевые универсальные патроны. Если в случае с обычным резчиком процесс делится на несколько этапов по проходам, то нарезание резьбы метчиком на токарном станке можно сегментировать по качеству обработки разными типами инструмента. Опять же, они работают одновременно, следуя один за другим, что и компенсирует нагрузку, которая ложится на один резчик. Выделяют метчики для черновой и чистовой резьбы. Причем первый инструмент снимает порядка 75% лишнего металла с целевой канавы.

Нарезание резьбонарезными головками

Для использования нескольких резчиков одновременно также применяются специальные головки с патронами. Это револьверная оснастка, в которую можно интегрировать те же винторезные насадки – тангенциальные, радиальные и круглые. После завершения нарезки их гребенки расходятся на обратном ходу и уже не контактируют с выполненной резьбой. Наиболее распространены именно круглые резчики такого типа, поскольку они способны осуществлять несколько переточек, обладают повышенной стойкостью и проще обслуживаются.

Однако внутреннее нарезание резьбы на токарном станке револьверного типа производится только с призматическими гребенками, имеющими специальный заходный конус. Для работы с «червяками» и длинными винтами используются резцовые головки, интегрируемые непосредственно в суппорт станка. Они позволяют формировать и внешнюю, и внутреннюю резьбу.

нарезание резьбы метчиком на токарном станке

Особенности нарезки внутренней резьбы

Над такой резьбой могут работать разные виды винторезной оснастки. В отличие от поверхностной внешней обработки, такие операции требуют изначального создания отверстия путем сверления. В некоторых случаях требуется и соответствующая расточка, которая позволит в дальнейшем использовать резьбу для сопряжения с деталями конкретного диаметра.

Но при неверных расчетах диаметра нарезание внутренней резьбы на токарном станке может испортить заготовку. Это бывает в случаях, когда изначальный диаметр сам по себе соответствует размерам целевой детали, которая должна интегрироваться в целевую полость. Избежать этого можно путем допуска технологического утолщения внутренних стенок перед сверлением. Этот допуск должен соответствовать высоте гребня резьбы.

нарезание внутренней резьбы на токарном станке

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.

Контроль качества нарезки

Уже после выполнения операции оператор проверяет резьбу на соответствие нужным параметрам. Для этого используется шаблон, на поверхность которого нанесены отпечатки зубчиков-гребней резьбы. Существуют разные шаблоны для метрической и дюймовой резьбы, при этом в обеих группах также различают планки для проверки шага, глубины и угла канавок.

Комплексную оценку дают уже калибры – это приспособления, позволяющие оценить корректность профиля. Если, к примеру, нарезание резьбы на токарном станке резцом выполнялось с критическим уклоном, это будет зафиксировано подходящим по размеру калибром. Также для подобных задач применяют микрометры и вставки. Точные показания поверки дают лишь в случае предварительной зачистки поверхностей резьбы.

приспособление для нарезания резьбы на токарном станке

Заключение

Создание резьбы на токарном станке требует использования качественного инструмента резки и внимательности самого оператора. В первую очередь готовится приспособление для нарезания резьбы на токарном станке в виде резца, метчика, плашки или револьверной головки. Что касается пользователя, то его ответственность заключается в правильной настройке оборудования.

Меньше всего хлопот для оператора вызывает подготовка ЧПУ-станков с программным управлением. Они физически подгоняют и позиционируют оснастку в соответствии с конкретными данными, которые вводятся через специальную панель ввода. Риск допущения ошибки в работе с такими моделями гораздо ниже, чем с обычными токарными станками.

Плашка - это полезный инструмент в хозяйстве
При разборке и ремонте различного оборудования случается повредить резьбу на болтах, шпильках или других сборных элементах. При монтаже нового оборудования также может появиться необходимость в инструменте для калибровки существующей или нарезке ...
далее
Токарный станок 1М61: специфические особенности, технические ...
Отечественный токарный станок 1М61 разработан в семидесятых годах минувшего столетия конструкторами Ереванского станкостроительного комбината. Основное предназначение – оснащение небольших предприятий, изготавливающих продукцию небольшими партиями ...
далее
Винт ходовой для токарного станка и тисков
Ходовой винт - это одна из основных частей, которая используется в токарных станках, в настольных тисках и т.д. Этот винт отвечает за ход тисков, а потому есть множество параметров, которым он должен соответствовать.
далее
Метчик метрический: размеры и виды
Метрический метчик - это широко распространенная оснастка для дерево- и металлообрабатывающих станков. Данный инструмент предназначен для создания внутренней резьбы в деталях и заготовках. Впервые резьбонарезной инструмент упоминается в истории ...
далее
Какими бывают виды слесарных работ и краткая характеристика. Область ...
Не смотря ну бурное развитие робототехники, ручной труд остается очень востребованным. При этом хорошие слесари очень ценятся. Область применения ручного труда очень обширна – от кустарных производств и домашнего хозяйства до современных ...
далее
Режимы резания при токарной обработке: краткое описание, особенности выбора и технология
Для того чтобы обычную заготовку превратить в подходящую деталь для механизма, используют токарные, фрезерные, шлифовальные и прочие станки. Если фрезерные необходимы для изготовления более сложных деталей, например, зубчатых колес, нарезания шлицов, то токарные применяются для изготовления более простых деталей и придания им необходимой формы (конус, цилиндр, сфера).
далее
Режимы резания при токарной обработке: краткое описание, особенности выбора и технология
Станки трубонарезные: модели, характеристики. Промышленное оборудование
Станки трубонарезные: описание, параметры, модификации. особенности, эксплуатация. трубонарезные станки: обзор, достоинства, фото, оборудование.
далее
Станки трубонарезные: модели, характеристики. Промышленное оборудование
Токарный станок 1А616: конструкция, технические характеристики, отзывы, ценообразование
Токарный станок 1А616: описание, характеристики, особенности, эксплуатация, обслуживание. Станок токарный 1А616: обзор, цены, отзывы, фото.
далее
Токарный станок 1А616: конструкция, технические характеристики, отзывы, ценообразование
Токарный станок 16К20: характеристики, схемы, описание и отзывы
Токарный станок 16К20: описание, применение, эксплуатация, обслуживание. Токарный станок 16К20: характеристики, схемы, отзывы, фото, цена.
далее
Токарный станок 16К20: характеристики, схемы, описание и отзывы
Токарная обработка различных деталей
Токарная обработка сегодня позволяет изготовить самые различные изделия. В этом производстве используется как дерево, так и металл.
далее
Токарная обработка различных деталей