Видео как нарезать резьбу на токарном станке

Содержание

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

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

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

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.

Инструкция по нарезанию резьбы в видеоролике:

При помощи различных инструментов осуществляется нарезание резьбы на токарном станке. Для выполнения данной операции используются плашки и метчики, резцы, специальные головки.

1 Нарезание резьбы на токарном станке – важная информация

При передвижении с подачей (постоянной) вдоль детали, обрабатываемой на токарном агрегате, вершина резца на заготовке прочерчивает винтовую линию. Наклон последней к плоскости, ориентированной перпендикулярно к оси перемещения указанной детали, в среде специалистов именуется углом увеличения винтовой линии. Описанный нами наклон зависит от двух факторов:

от того, каким образом подается инструмент для резки;
от частоты, с которой вращается токарный шпиндель.

Под шагом линии, интересующей нас, понимают дистанцию между соседними линиями. Шаг замеряется по оси предназначенного для обработки изделия.

Когда режущий инструмент углубляется в деталь, вдоль винтовой линии формируется винтовая поверхность, которую как раз и называют резьбой. Ее задача – обеспечивать запланированные передвижения, уплотнения либо сочленения элементов различных механических приспособлений.

Все существующие резьбы относят к коническим либо цилиндрическим. Первые из озвученных формируются на конических поверхностях, вторые, как вы сами понимаете, – на цилиндрических. Назначение конкретного резьбового соединения находится в зависимости от профиля резьбы. Под ним подразумевают диаметр резьбового контура в плоскости. Чаще всего встречаются резьбы трех вариантов профилей:

трапецеидального;
с прямым углом;
с острым углом.

Они выполняются много- или однозаходными. Первые формируются двумя нитками (иногда и большим их числом), которые размещаются на равном удалении одна от другой (эквидистантно) на заготовке, вторые – сплошной одной резьбовой нитью. Точное количество ниток в резьбах с несколькими заходами вычисляют в месте начала резьбовой поверхности. Важно знать, что характер данных резьб обуславливается двумя показателями – шагом и ходом. Под ходом понимают дистанцию между пунктами (одноименными) одного витка (естественно, речь идет об одной резьбовой нитке). Данный показатель равняется количеству заходов, умноженному на резьбовый шаг.

2 Нарезание внутренней и наружной резьбы резцом

Именно резьбонарезной резец (ГОСТ 18876–73) из быстрорежущей стали чаще всего используется для выполнения резьбы. Такие резцы, геометрия коих аналогична геометрии фасонных приспособлений для резки, делят на три вида:

Резьба внутреннего типа выполняется смонтированными в оправку прямыми резцами или же изогнутыми их разновидностями, наружная – отогнутыми либо прямыми. При этом кромки инструмента обязаны быть аналогичными профилю резьбы.

Важные особенности использования рассматриваемых приспособлений:

Передний угол резцов зависит от обрабатываемого материала. Он варьируется в пределах от 0 до 25°. Для заготовок из сталей передний угол равняется 0°, из высоколегированных сталей, характеризуемых повышенным противодействием высоким температурам, – от 5 до 10°. В целом для цветных и вязких материалов этот угол имеет большие показатели, для хрупких и твердых – малые.
Вершина режущего инструмента зависит от конфигурации впадины резьбы, которую выполняют. Она бывает с фаской или скругленной.
Величина задних боковых углов резцов подбирается так, чтобы в процессе выполнения работ на станке боковые части инструмента не терлись о винтовую резьбовую поверхность. Чаще всего указанные углы с левой и правой стороны выбирают одинаковыми. Их величина равняется 6–8°, если угол подъема резьбы составляет более 4°, либо 3–5° в случаях, когда угол менее 4°.
В отверстиях резьбы нарезают после их расточки либо сразу после операции сверления.

Стоит добавить, что стальные изделия обрабатываются на токарных станках инструментом с твердосплавными пластинами Т15К6, Т14К8, Т30К4 и Т15К6. А вот для деталей из чугуна чаще всего используют пластины из сплавов ВК4, ВК6М, В2К и ВКЗМ.

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.

4 Использование резьбонарезных головок

Нарезание резьбы на токарных станках посредством винторезных головок реализувается намного реже, чем аналогичная процедура с помощью рассмотренных выше приспособлений. Головка крепится в пиноли хвостовиком, она может располагать круглыми, тангенциальными, призматическими либо радиальными гребенками, которые по окончании процесса обработки расходятся в автоматическом режиме, и не контактируют с нарезанной резьбой при обратном ходе.

Внутренняя резьба, как правило, производится с использованием гребенок призматического типа. Их кромки располагают заходным конусом и размещаются на одном сечении. Геометрическая величина головки устанавливает количество гребенок в одном наборе.

Наружные резьбы производятся остальными видами гребенок. Причем в большинстве случаев эксплуатируются несложные по конструкции круглые приспособления. Они описываются отличной стойкостью и способностью делать множество переточек. Каких-либо существенных различий в принципе функционирования и устройстве резьбонарезных головок нет.

При работе с червяками и винтами большой длины эксплуатируются резцовые головки, монтируемые на суппорт токарного оборудования, что ощутимо увеличивает показатель производительности станка. Озвученные инструменты, подходящие для нарезания всех типов резьб, снабжаются чашечными и обычными резцами.

Нарезание резьбы резцом на токарном станке — процесс не самый технологически сложный, но требующий повышенного внимания, определенных навыков и теоретических знаний. Именно о последнем мы вам расскажем, что позволит максимально приблизиться к желаемому качеству обработки заготовок путем нарезания резьбы резцами.

Резцы

Схема нарезания резьбы на токарном станке резцом

Для получения резьбы мастера пользуются разным резцом:

Трубонарезные инструменты;
Резьбонарезные головки;
Метчики;
Плашки.

За счет конструкции токарного станка, нарезание резьбы на токарном станке позволяет получить внутреннюю и наружную вариацию ее исполнения.

При этом приспособление, позволяющее обработать древесину путем нарезки резьбы, делится на три большие категории:

Призматическая группа. Таким резцом можно обрабатывать внешние стороны заготовок. При этом приспособление призматической группы позволяет работать с заготовками крупных размеров. Инструмент удерживается в держателе станка специальным устройством, которое называется ласточкин хвост. Резьбонарезные элементы призматической группы подвержены множественной переточке, чем выгодно отличаются на фоне стержневых инструментов.
Стержневая группа. Наиболее простое приспособление, позволяющее выполнять нарезку. Стержень может иметь любую форму сечения, у него имеется рабочая головка. В зависимости от формы головки определяется профиль. Стержневое приспособление — это фасонная категория деревообрабатывающих инструментов. Самое популярное из них имеет припаянные твердосплавные грани, обеспечивающие срезание излишков древесины. Они отличаются длительным сроком эксплуатации, реже остальных нуждаются в заточке.
Круглая группа. Головки таких приспособлений позволяют нарезать резьбу внутреннего и наружного типа. С таким резцом можно выполнять широкий перечень операций, чем они выгодно отличаются от призматической группы. Важная особенность — подверженность многократной переточке инструмента без утраты изначальных характеристик.

Техника нарезки

Чертеж схемы нарезания резьбы на токарном станке резцом

Оператор, управляя резцом, равномерно перемещает его вдоль заготовки;
Сама рабочая головка проделывает винтовую линию своей вершиной;
В зависимости от наклона линии к оси, которая является перпендикулярной движению рабочего инструмента, определяется угол увеличения винтовых линий;
Этот угол зависит от особенностей подачи инструмента и скорости вращения заготовки на токарном станке;
Когда приспособление для нарезки заглубляется в заготовку, она внутри покрывается винтовыми канавками;
С помощью резьбы можно обеспечить высококачественный крепеж, уплотнить детали или перемещать элементы согласно требуемым направлениям с заданным шагом;
Опираясь на конфигурацию болванки, крепление получает соответствующее название — коническое или цилиндрическое;
Профиль, выступающий одновременно поперечником проекции на поверхности резьбы, выбирают на основе назначения;
Самыми часто применяемыми профилями являются остроугольные, трапециевидные и прямоугольные;
Профили нарезаются однозаходным или многозаходным методом;
Многозаходные создаются из нескольких канавок, которые располагаются на одинаковом расстоянии относительно друг друга;
Однозаходные создаются одной канавкой;
Характеристики резьбы определяются шагом и ходом. Это расстояние, имеющееся между одинаковыми компонентами резьбового витка;
Чтобы определить расстояние, нужно произвести шаг на количество заходов.

Правила получения резьбы

Резьбонарезные операции предусматривает, что мастер использует трубонарезные конические, трубонарезные цилиндрические, дюймовые, упорные виды резьбы.

Чтобы выполнение трубонарезной конструкции прошло грамотно и без ошибок, требуется опираться на определенные правила при работе с плашкой, головкой, метчиком и пр.

Сначала выполняется настройка самого станка. Резьбонарезные, трубонарезные операции невозможно качественно выполнить при условии отсутствия соответствующего по характеристикам и возможностям оборудования. Настройка предусматривает адаптация устройства под конкретный тип резьбы, используемые резьбонарезные, трубонарезные головки, метчики, плашки. Настройка выполняется согласно инструкции к станку и рабочим инструментам. Не лишним будет подкрепить трубонарезные навыки видео уроками.
Далее, опираясь на важные правила и рекомендации, выполняется работа по созданию резьбы с требуемыми параметрами.
Чистота получаемой резьбы зависит от правильной постановки рабочего инструмента и его движения относительно заготовки. Для достижения нужного результата использует шаблон, устанавливаемый параллельно серединам токарного устройства на заготовке. Проекцию резака и шаблон накладывается один на другого и проверяют просвет. Режущий инструмент должен располагаться строго на центральной линии токарного станка.
Для нарезки внутренней резьбы используют изогнутый рабочий инструмент. Если взять оправку, можно задействовать и прямой инструмент. Наружная нарезка осуществляется преимущественно гнутыми, но иногда и ровными резцами. Выбирают резцы на основе типа обрабатываемого материала и требования относительно характеристик резьбы.
Расположение рабочих граней резцов зависит от профиля, который следует выполнить. Треугольные предусматривают изготовление нарезки при вершине 55 или 60 градусов для дюймовой и метрической резьбы соответственно.
Выбор переднего угла резца делается на основе материала заготовки. Он может составлять от 0 до 25 градусов. При этом меньший угол выбирается для более твердых и хрупких материалов.
Боковые углы инструмента сзади должны иметь такие параметры, чтобы при нарезке боковые элементы не касались поверхности резьбы. В большинстве случаев с левой и правой стороны они являются одинаковыми. Так, если угол резьбового подъема составляет более 5 градусов, боковые углы будут 6-8 градусов, либо 3-5 градуса при резьбовом угле менее 4 градусов.
Внутренняя нарезка канавок выполняется после расточки или выполнения сверления отверстия. Во время обработки металл подвержен деформации, из-за чего поперечник отверстия следует выбирать немного больше внутреннего поперечника. Для хрупкого металла к значению добавляют 0,02, а для вязкого — до 0,4.
Иногда трубонарезной станок требует завершить нарезку канавками. Внутренние поперечники делают на 0,3 миллиметра меньше по сравнению с аналогичным параметром резьбы.
Применяя трубонарезной агрегат с целью получить на торце качественную нарезку, выполните уступ на 3 мм (не больше), не меняя при этом диаметр. Этот выступ обозначит финишный проход режущего инструмента. Когда работа завершается, уступ можно удалить.
Черновая обработка с помощью режущей головки осуществляется на скорости не выше 30 м/мин. Чистовая обработка позволяет включать вращение головки с скоростью до 55 м/мин.
Работа с чугуном предусматривает прохождение режущей резьбонарезной головки со скоростью до 25 м/мин. Для твердосплавных материалов этот показатель составляет до 150 м/мин.
Если шаг резьбы составляет менее 2 мм, работа выполняется на повышенных скоростях, но понижается при шаге от 6 мм.
Резьбу нарезают на токарном станке путем нескольких подходов. Завершая каждый подход, режущий инструмент возвращается в начальное положение.

Резьба — необходимый элемент множества конструкций, деталей. Потому к нарезке резьбы с помощью токарных станков следует подходить максимально грамотно. Это позволит избежать распространенных ошибок.