webdonsk.ruКак сделать отверстие на токарном станке резцом
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 31.08.2024
Доброго времени суток. Сегодня я хочу обсудить с вами тему нарезки резьбы резцом. Резьбу мы будем резать на токарном станке, не важно какой марки и производителя оборудования, принцип нарезки резьбы будет одинаковым.
Для начала нам нужны исходные данные, какая это будет резьба, с каким шагом, направлением витков, внутренняя или наружняя.
По класификации резьб самая простая в нарезке считается наружная метрическая резьба со стандартными шагами: 1, 1,5, 1,75, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5. Более сложная будет резьба с теми же шагами но уже внутренняя, и чем меньше диаметр резьбы тем сложнее процесс нарезки, из за маленького сечения тела резца, и его отгиба в процессе нарезания.
Далее будет резьба с трапециодальным шагом, самые распространенные шаги это: 2, 2,5, 3, 4, 5, 6, 8, 10.
И так давайте начнем!
С шагом и диаметром определились. Определимся с методом контроля резьбы. Чем проконтролировать шаг, из моего опыта скажу что резьбу я контролирую 3 способами: 1)резьбовым калибром, 2)гайкой или болтом, и третий способ это соединением папа мама. Кстати 3 способ наиболее точен, можно подогнать по месту чтобы гайка на болту не болталась.
Нюансы наладки станка.
Как правило все станки имеют ходовой винт с помощью которого и осуществляется перемещение суппорта и нарезка резьбы. Шаг подбираеться по таблицам станка. Выбираются обороты исходя из станочных возможностей реверса шпинделя, чем резче останавливается шпиндель тем больше возможностей резать на больших оборотах.
Ходовой резьбовой винт имеет как правило шаг 12 мм. Если шаг винта делится на шаг резьбы без дробного числа это значит что резьбовую моточную гайку отключать можно, и в шаг резьбы вы попадете всегда. Если же число 12 делиться на шаг резьбы с дробным чилом, отключать маточную гайку нельзя, при следующем включении можно не попасть в шаг винта, и нарезаемая резьба не совпадет с уже нарезанным шагом первого прохода. При нарезке дюймовых резьб маточную гайку отключать нельзя никогда, перемещение обратно суппорта осуществляется обратными оборотами.
Очень важным моментом при нарезке резьбы является, проточка диаметра либо расточка отверстия. Так например для метрической резьбы рекомендовано занижать наружный диаметр на 2-3 десятки для компенсации подьема резьбы. Для внутренней резьбы надо проделать тот же трюк но уже с расточкой большего отверстия на 2-3 десятки. При нарезке трапециодальной резьбы подьема практически нет. Можно обнизить диаметр на 1-2 десятки. В то же время гайку расточить на 4-6 десяток больше, тем самым обеспечив не закусывание их в дальнейшем.
Нарезка резьбы осуществляется в несколько проходов. Чем больше шаг тем больше проходов надо совершить. Резьбу с шагом 1,5 нарезать можно за 3 прохода. Резьбу с шагом 5 надо сделать не менее 6-8 проходов. В зависимости от материала детали, количество проходов может быть меньше либо больше.
Для охлаждения и смазки рекомендую использовать СОЖ, либо олеиновую кислоту. Для массовой нарезки все же рекомендую СОЖ. олеинка неблагоприятно влияет на здоровье при постоянном использовании.
Буду благодарен вам если вы напишите возникающие у вас вопросы в комментариях. С удовольствием на них отвечу.
Обычно отверстия растачивают на токарных станках в тех случаях, когда требуемое качество и точность внутренних поверхностей невозможно достичь методом сверления, рассверливания или зенкерования, либо когда нет в наличии подходящего по диаметру инструмента.
Например, в заводских условиях заготовки с предварительно подготовленными отверстиями, получаемыми с помощью штамповки, литья или ковки подвергаются последующей обработке методом растачивания, так как их поверхности не соответствуют необходимым техническим требованиям.
При выполнении расточных работ на токарных станках можно получить отверстия в пределах 8 - 11 -го квалитета точности при этом качество обработки поверхности Ra 6.3 … 12.5 мкм для предварительной грубой обработки, и 0.8 … 3.2 мкм при окончательной чистовой обработке.
При использовании твердосплавных резцов для расточки цветных металлов точность размеров может достичь 7 -го, а в некоторых случаях даже 6 -го квалитета, при этом чистота отделки поверхности будет в пределах Ra 0.4 … 0.8 мкм .
Обработку отверстий на токарных станках выполняют с помощью специально предназначенных для этого расточных резцов. От того какого рода будет обрабатываться отверстие выбираются типы расточных резцов которые могут быть предназначены, как для сквозных отверстий, так и для глухих.
Обработка сквозного отверстия
В процессе растачивания для резца создаются более тяжёлые условия, нежели при обычном наружном обтачивании. Это связано с тем, что в зону резания затруднено поступление охлаждающей жидкости, а так же имеет место плохое удаление стружки. Стоит отметить, что расточные резцы значительно меньше в сечении по сравнению с остальными резцами, применяемыми на токарном станке. Данный инструмент к тому же имеет большой вылет и как следствие является менее жёстким, что неизбежно вызывает вибрации из-за прогиба. Как правило, для расточных резцов выбирается уменьшенная скорость резания и задаётся небольшой съём припуска с заготовки.
Обработка глухого отверстия
Обычно установка резца при черновом растачивании выполняется по центру оси детали либо чуть, ниже на один – полтора миллиметра, за счёт чего происходит увеличение переднего угла g , что улучшает условия резания и снижает вероятность возникновения вибраций.
Если резец установить выше центра то его будет отжимать, в результате чего размер отверстия будет меньше требуемого. В этом случае при последующей многопроходной расточке размер отверстия можно довести до номинальной величины. Зная особенности расточных резцов, установку инструмента для чистового растачивания рекомендуется производить несколько выше цента оси вращения детали на 0,01 – 0,03 диаметра отверстия. Стоит отметить, что если расточной резец установлен, ниже центра его тоже отжимает, причём диаметр в этом случае увеличивается на величину большую от требуемой, к тому же может наблюдаться искажение формы отверстия.
Дефекты при растачивании
Производя обработку внутренних поверхностей цилиндрических отверстий, приходится сталкиваться, как правило, всё с теми же дефектами, что и при обтачивании цилиндрических поверхностей расположенных снаружи: отклонения, рассматриваемые в продольном сечении ( поверхность может принимать форму бочки, седла, конуса ); отклонение от круглой формы (овальность или огранка); несоответствие прямолинейности оси отверстия.
При зажатии в токарный патрон из-за усилия, прикладываемого его кулачками, возникают упругие, и даже пластические деформации при зажатии тонкостенных заготовок.
Токарная обработка с ЧПУ – это современный способ обработки металла, позволяющий изготавливать различные металлоизделия с высокой точностью и в полном соответствии с государственными стандартами, нормативами, а также чертежами заказчика.
Это вторая часть статьи про токарную обработку, процессы оборудования и операции с ней связанные, перед прочтением советуем ознакомится с первой частью данной статьи в нашем блоге.
Типы токарных станков:
Широкий ассортимент токарных станков с ЧПУ предлагает широкий спектр возможностей. Каждый из них имеет уникальный набор функций, при этом некоторые из них более автоматизированы, чем другие. Таким образом, все находят своё применение, будь это небольшая мастерская с парой рабочих мест или серийное производство для больших количеств.
Настольный токарный станок
Название предполагает, что он достаточно мал, чтобы поставить его на верстак. Они все же больше, чем микро-или мини-токарные станки.
Отличный выбор, чтобы выполнить общую механическую обработку или специальный инструмент для любителя, он может выполнять большую часть необходимых операций. Настольный токарный станок требует умелого мастера, так как в нём практически отсутствует автоматизация, что накладывает большую ответственность на оператора.
Самый распространенный вид токарного станка. Токарно-винторезный станок предназначен для выполнения разнообразных токарных работ по чёрным и цветным металлам, включая точение конусов, нарезание метрической, модульной, дюймовой и питчевых резьб. Название токарный станок с механическим приводом закрепилось за рубежом с 19 века, когда паровая машина выделила этот образец среди других ручных токарных станков. С начала 20 века начался переход на электродвигатели. Использование редукторов в передней бабке упростило выбор скорости шпинделя, а высокоскоростные станки стали нормой. Выросшая мощь станков подтолкнула отрасль к изобретению новых способов увеличения срока службы инструмента. Сменные твердосплавные пластины как раз позволили это сделать.
В результате токарные станки с ЧПУ могут выполнять обработку с ЧПУ на высоких скоростях, что приводит к сокращению сроков производства и снижению затрат. Хотя они все еще распространены в мастерских токарно-винторезные станки заложили основу для повышения производительности и автоматизации обработки.
Инструментальный токарный станок похож на токарно-винторезный станок, но у него есть несколько отличий. Обычно они меньше по размеру, и могут поместиться в более тесных помещениях. В то же время доступны некоторые дополнительные возможности, что делает его скорее машиной более высокого уровня, чем той которая подойдет новичку.
Инструментальные токарные станки для цехов включают в себя патроны и цанги, конические приспособления, среди прочего, чего нет, например, в более простых станках.
Эти типы токарных станков в значительной степени взаимозаменяемы в зависимости от операций, которые они могут выполнять. Как вы узнали ранее, использование револьверной головки открывает широкий спектр возможностей для автоматизации. Кроме того, на одном рабочем месте можно выполнять гораздо больше операций.
От точения и растачивания до сверления, нарезания резьбы и изготовления шпоночных пазов - все возможно без смены инструмента. Револьверная головка вмещает в себя всю необходимую оснастку сразу, так что вы можете легко переходить от одного процесса к другому.
Сочетание ЧПУ с меньшим количеством ручных операций, производство почти идентичных обрабатываемых деталей партиями - сильная сторона токарных станков этого типа.
Многошпиндельный токарный станок
Многошпиндельный токарный станок, имеет более одного шпинделя. Дополнительная мощность особенно подходит для крупносерийного производства.
Настройка машины требует довольно много времени, поэтому сочетание этого и высокой стоимости самой машины требует больших объемов производства, чтобы окупиться. Учитывая это, они могут создавать аналогичные детали с высокой точностью, малым временем цикла и очень небольшим объемом ручной работы, помимо начальной настройки.
Таким образом, крупносерийное производство может значительно снизить стоимость обработки с ЧПУ.
Хотя некоторые из вышеупомянутых типов станков также поддерживают систему ЧПУ, полноценный токарный станок с ЧПУ заслуживает отдельного упоминания.
ЧПУ относится к компьютерному числовому контролю, который в некоторой степени заботится об управлении станком. Это зависит от конкретного оборудования, так как они могут быть полностью автоматическими или полуавтоматическими.
Полуавтоматические токарные станки с ЧПУ требуют немного больше работы от оператора станка, тогда как полностью автоматические центры могут делать все, от монтажа заготовок до смены инструментов.
Высокоточные станки с ЧПУ - лучшее, что может предложить современная промышленность. Возможна оцифровка всего процесса от создания САПР до полностью готовой детали. Кроме того, кожухи значительно снижают риск во время обработки, поскольку рабочие фактически не подвергаются воздействию каких-либо движущихся компонентов, контролируя все необходимое с экрана компьютера.
Идентификация оси на токарном станке с ЧПУ:
Самый распространенный способ идентификации осей на традиционном токарном станке с ЧПУ выглядит так:
Ось Z проходит параллельно оси заготовки. Таким образом, инструмент может перемещаться вдоль боковой поверхности материала, в то время как деталь вращается вокруг оси Z (C). Движение по оси Z определяет длину задания.
Как видите, ось X перпендикулярна оси Z. Следовательно, инструмент может перемещаться к детали и от нее по оси X для определения диаметра детали.
Различные операции:
Токарная обработка с ЧПУ подходит для выполнения широкого круга операций. Некоторые из них мы уже назвали, но давайте рассмотрим их подробнее, чтобы внести ясность в возможности токарных станков.
Точение:
Точение — самая распространенная операция. Одноточечный инструмент перемещается вдоль оси заготовки для удаления материала с поверхности детали. Он может создавать различные контуры, такие как ступеньки, конусы и т. Д. Обычно для достижения конечного результата необходимо несколько проходов.
Из-за высокой точности, достигаемой при точении, пределы и посадки обычно выбираются для системы отверстий. Достичь жестких допусков с помощью токарного станка с ЧПУ проще, чем делать то же самое при сверлении отверстия.
Торцовка:
Торцовка — удаляет слой материала с торца заготовки. Обычно цель состоит в том, чтобы достичь желаемой отделки поверхности. Поскольку глубина резания не должна быть очень большой, это можно сделать за один проход. Движение режущего инструмента перпендикулярно оси вращения.
Прорезание канавок на токарном станке:
Прорезание канавок. Как и при торцевании, инструмент движется перпендикулярно оси вращения. Вместо того, чтобы обрезать конец заготовки, где-то по бокам выполняется прорезание канавки. Инструмент для одноточечной токарной обработки может выполнять резку за один проход, если ширина пропила равна ширине инструмента. В противном случае потребуется несколько разрезов.
Отрезка на токарном станке:
Отрезка — название описывает эту операцию точения очень точно. Сам процесс выглядит как нарезание канавок, но режущий инструмент будет доходить до оси детали. Это означает, что он отрезает часть детали.
Нарезка резьбы на токарном станке:
Нарезка резьба. Здесь мы по-прежнему говорим о внешней операции. Таким образом, нарезание резьбы используется для нарезания резьбы на поверхности детали. Специфика потока может быть настроена, и для достижения конечного результата может потребоваться несколько проходов.
Сверление на токарном станке:
Сверление — первая внутренняя операция в этом списке. Говоря о традиционном точении, сверление может выполняться на конце заготовки, прямо по оси. Поскольку деталь все равно вращается, резец инструмента может оставаться неподвижным. Новые токарные центры с ЧПУ могут использовать подвижную оснастку для изготовления перпендикулярных отверстий по бокам или в других местах.
Расточная операция:
Расточная операция — противоположность точению. Все те же функции можно выполнять, только на внутренней поверхности. Расточка требует сначала некоторого сверления, чтобы освободить место для вставки инструментов в заготовку. Оттуда можно увеличить отверстие с помощью одноточечных резцов, а также добавить ступени, фаски и т. д.
Операция развертка на токарном станке:
Развертка — это процесс обработки, при котором инструмент с несколькими зубьями входит в существующее отверстие, чтобы увеличить его. Результат имеет очень гладкую поверхность с жесткими инженерными допусками. Сама операция изначально похожа на сверление.
Нарезание резьбы внутри заготовки на токарном станке:
Нарезание резьбы внутри заготовки — аналогично развертке, для данной операции требуется предварительно просверленное отверстие. Метчик входит в имеющееся отверстие, чтобы нарезать внутреннюю резьбу. Требования к имеющемуся отверстию связаны с размером резьбы – она должна быть близка к кончику зубьев резьбы.
Подходящие материалы для токарной обработки:
Помимо типов токарных станков, которые мы описали ранее, есть другие категории, основанные на подходящих материалах для токарного станка. Для дерева, металла и стекла используются разные токарные станки, потому что все они требуют определенных качеств, а также скорости резки.
Когда дело доходит до профиля материала, то приветствуются квадратные, круглые, шестиугольные заготовки и т. д. Следует учесть, наличие профиля, отличного от круглого, может пригодиться, если заключительная часть не является круглой на всех участках.
Подходящие материалы для токарной обработки включают:
- Металл;
- Дерево;
- Стекло;
- Пластик;
- Воск и др.
Вывод:
Токарная обработка является одним из столпов обрабатывающей промышленности. Получение точных результатов для осесимметричных деталей лучше всего делать с помощью этого метода изготовления. Гибкость и производственные мощности позволяют производить крупносерийное производство практически с одинаковыми результатами.
Сегодня большие обрабатывающие центры с ЧПУ могут включать в себя как фрезерование с ЧПУ, так и токарную обработку. Фрезерование добавляют дополнительный уровень возможностей, делая эти станки действительно мощными для создания сложных деталей.
Растачивание отверстий: виды, инструмент и оборудование. Методы расточки сквозных и глухих отверстий. Технология и установки для восстановления отверстий с помощью наплавки и расточки.
Растачивание отверстий — это обработка лезвийным режущим инструментом внутренних цилиндрических или конических поверхностей для придания им необходимых размера, класса чистоты, прямолинейности или заданного положения относительно оси вращения. Расточке подвергают исходные отверстия в кованых и литых деталях, а также полученные в результате сверления. Кроме того, этот метод обработки используют для восстановления цилиндрической формы рабочих поверхностей, утраченной в результате износа, деформаций или повреждений. В этом случае поверхность перед обработкой при необходимости подвергается наплавке.
Расточка имеет меньшую производительность, чем сверление, но позволяет обрабатывать цилиндрические поверхности большого диаметра (более тысячи миллиметров) с точностью в несколько десятков микрон. Для растачивания используют как универсальные, так специализированные станки токарной и фрезерной групп. В первом случае вращается заготовка, а инструмент (резец) движется линейно в соответствии с продольной и поперечной подачами. Во втором расточная головка вращается в шпинделе, а подача может назначаться как инструменту, так и детали, закрепленной на рабочем столе.
Растачивание сквозных отверстий
В зависимости от размеров отверстия (глубины и диаметра) при сквозной расточке применяют проходные резцы, оправки или борштанги, на которых устанавливают расточные головки или блоки резцов. Проходные резцы для расточки сквозных отверстий имеют ряд отличий от токарного инструмента для наружного точения: задний угол у них затачивается так, чтобы режущая часть соответствовала габариту обработки, а передняя часть державки сужена и имеет вытянутую форму. На токарных станках резец крепится или в оправке с коническим хвостовиком на заднюю бабку, или на резцедержатель суппорта в продольном направлении. На расточных станках используются резцы, которые устанавливаются в специальные оправки.
При сквозной расточке также применяют многолезвийные оправки различной конструкции, имеющие вид толстого удлиненного цилиндра, на котором располагается несколько режущих пластин. Такой инструмент намного дороже резцов, но позволяет обрабатывать гораздо большие глубины и с лучшей точностью.
Борштанги (расточные штанги) применяют для расточки с большой глубиной, повышенной точностью или нескольких соосных отверстий. Этот вид инструмента выполнен в виде длинных цилиндрических стержней повышенной точности диаметром от 30 до 200 мм и длиной от метра до трех. По всей длине борштанги на определенном расстоянии располагаются сквозные выемки (окна) для крепления режущего или измерительного инструмента. Один конец борштанги крепится в коническую оправку и устанавливается в шпиндель, а другой поддерживается люнетом или специальной опорой. Перед началом расточки оси отверстия и борштанги должны выставляться на соответствие с заданной точностью.
Растачивание глухих отверстий
При расточке глухих отверстий применяют проходные упорные резцы или оправки с наклонными режущими пластинами. В обоих случаях возникает проблема обработки дна (внутреннего торца) отверстия, т. к. на его середине остается небольшая коническая зона, не затронутая резцом. Поэтому такая расточка выполняется в следующей последовательности:
- сверление (или рассверливание отверстия) до максимально возможного диаметра;
- черновая расточка, после которой остается припуск в несколько миллиметров;
- обработка дна отверстия специальной торцевой подрезкой до необходимой чистоты;
- чистовая расточка до заданного размера.
При глухой расточке особое внимание уделяется обработке вблизи дна отверстия. Поэтому за 5 мм до достижения полной глубины подача должна снижаться, а последний участок желательно проходить в ручном режиме. Проходные резцы применяют только при небольших глубинах расточки (100?150 мм). Во всех остальных случаях используются расточные головки различных типов.
Технология восстановления отверстий расточкой
С помощью расточки восстанавливают цилиндрические поверхности, подвергшиеся износу в процессе интенсивной эксплуатации. Такой ремонт может выполняться как в стационарных условиях на токарных и расточных станках (вертикальных и горизонтальных), так и с помощью мобильных установок в полевых условиях. Токарные станки незаменимы в тех случаях, когда необходимо восстановить точность и соосность нескольких посадочных отверстий. А расточные обычно применяют в тех случаях, когда требуется повышенная точность или деталь имеет большие габариты. Наглядным примером массового использования вертикально-расточных станков при ремонте оборудования является восстановление поверхностей цилиндров блоков двигателей внутреннего сгорания.
Мобильные установки применяют для расточки цилиндрических поверхностей непосредственно на месте эксплуатации техники. Этим способом растачивают отверстия в проушинах ковшей горной техники, поверхности вращения шахтных машин, фланцы и запорную арматуру действующих трубопроводов, посадочные места энергетического оборудования и многое другое.
Типичная мобильная установка состоит из электропривода со шпинделем и патроном, борштанги с режущим инструментом, задней и промежуточных опор. Все ее компоненты крепятся непосредственно на изделие, а жесткость, точность и соосность обеспечиваются борштангой.
Восстановление отверстий наплавкой
При восстановительной расточке цилиндрических поверхностей их диаметр значительно увеличивается, иногда на несколько миллиметров. И если при ремонте двигателей внутреннего сгорания эта проблема решается посредством использования ремонтных поршней и гильз большего размера, то для прочих видов техники черновой размер отверстия восстанавливается путем нанесения на его поверхность слоя металла. Для этих целей применяют различные виды сварки, а также напыление и лужение. После восстановления размера отверстия наплавкой оно растачивается до требуемых размеров. Эта технология является одной из самых распространенных, поэтому производители ремонтного оборудования помимо расточных и сварочных установок предлагают потребителям комплексные решения: расточно-наплавочные комплекты различных размера и мощности.
Приходилось ли кому-нибудь на практике участвовать в расточке отверстий на мобильных расточных станках? Если да, то расскажите, пожалуйста, в комментариях, как крепятся и выставляются такие устройства, а также как регулируются у них точность и соосность.
Вершина резца при перемещении с постоянной скоростью подачи вдоль вращающейся заготовки, врезаясь, оставляет на ее поверхности винтовую линию (рис. 4.42).
Наклон винтовой линии к плоскости, перпендикулярной оси вращения заготовки, зависит от частоты вращения шпинделя с заготовкой и подачи резца и называется углом m подъема винтовой линии (рис. 4.43). Расстояние между винтовыми линиями, измеренное вдоль оси заготовки, называется шагом Р винтовой линии. Если отрезок на поверхности детали, равный шагу винтовой линии, развернуть на плоскость, то из прямоугольного треугольника АБВ можно определить
где d — диаметр заготовки по наружной поверхности резьбы.
При углублении резца в поверхность заготовки вдоль винтовой линии образуется винтовая поверхность, форма которой соответствует форме вершины резца. Резьба — это винтовая поверхность, образованная на телах вращения и применяемая для соединения, уплотнения или обеспечения заданных перемещений деталей машин и механизмов. Резьбы подразделяются на цилиндрические и конические.
В зависимости от назначения резьбового соединения применяют резьбы различного профиля.
Профиль резьбы — это контур сечения резьбы в плоскости, проходящей через ее ось. Широко применяются резьбы с остроугольным, трапецеидальным и прямоугольным профилями.
Резьбы бывают левые и правые. Винт с правой резьбой завертывают при вращении по часовой стрелке (слева направо), а винт с левой резьбой — против часовой стрелки (справа налево). Различают однозаходные и многозаходные резьбы. Однозаходная резьба образована одной непрерывной ниткой резьбы, а многозаходная — несколькими нитками резьбы, эквидистантно расположенными на поверхности детали. Число ниток легко определить на торце детали, где начинается резьбовая поверхность (рис. 4.44, а и б).
Различают ход Ph и шаг Р многозаходной резьбы. Ход многозаходной резьбы (ГОСТ 11708—82) — это расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между любой исходной средней точкой на боковой стороне резьбы и средней точкой, полученной при перемещении исходной средней точки по винтовой линии на угол 360° между одноименными точками одного витка одной нитки резьбы, измеренное параллельно оси детали. Ход многозаходной резьбы равен шагу резьбы, умноженному на число заходов:
где k — число заходов.
Нарезание резьбы резцами
На токарно-винторезных станках наиболее широко применяют метод нарезания наружной и внутренней резьб резцами (рис. 4.45). Резьбонарезные резцы бывают стержневые, призматические и круглые; их геометрические параметры не отличаются от геометрических параметров фасонных резцов.Резьбы треугольного профиля нарезают резцами с углом в плане при вершине e= 60° ± 10? для метрической резьбы и e= 55° ± 10? для дюймовой резьбы. Учитывая погрешности перемещения суппорта, которые могут привести к увеличению угла резьбы, иногда применяют резцы с углом e = 59°30?. Вершина резца может быть скругленной или с фаской (в соответствии с формой впадины нарезаемой резьбы).
Резьбонарезные резцы оснащают пластинами из быстрорежущей стали и твердых сплавов. Предварительно деталь обтачивают таким образом, чтобы ее наружный диаметр был меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Для метрической резьбы диаметром до 30 мм эта разница ориентировочно составляет 0,14… 0,28 мм, диаметром до 48 мм — 0,17…0,34 мм, диаметром до 80 мм — 0,2…0,4 мм. Уменьшение диаметра заготовки обусловлено тем, что при нарезании резьбы материал заготовки деформируется и в результате этого наружный диаметр резьбы увеличивается.
Нарезание резьбы в отверстии производят или сразу после сверления (если к точности резьбы не предъявляют высоких требований), или после его растачивания (для точных резьб). Диаметр отверстия (мм) под резьбу
где d — наружный диаметр резьбы, мм; Р — шаг резьбы, мм.
Диаметр отверстия под резьбу должен быть несколько больше внутреннего диаметра резьбы, так как в процессе нарезания резьбы металл деформируется и в результате этого диаметр отверстия уменьшается. Поэтому результат, полученный по приведенной выше формуле, увеличивают на 0,2…0,4 мм при нарезании резьбы в вязких материалах (стали, латуни и др.) и на 0,1…0,02 мм при нарезании резьбы в хрупких материалах (чугуне, бронзе и др.).
В зависимости от требований чертежа резьба может заканчиваться канавкой для выхода резца. Внутренний диаметр канавки должен быть на 0,1 …0,3 мм меньше внутреннего диаметра резьбы, а ширина канавки (мм)
В процессе нарезания болтов, шпилек и некоторых других деталей при отводе резца, как правило, образуется сбег резьбы.
Для более удобного и точного нарезания резьбы на торце обрабатываемой детали выполняют уступ длиной 2…3 мм, диаметр которого равен внутреннему диаметру резьбы. По этому уступу определяют последний проход резца, после окончания нарезания резьбы уступ срезают.
Точность резьбы во многом зависит от правильной установки резца относительно линии центров. Для того чтобы установить резец по биссектрисе угла профиля резьбы перпендикулярно к оси обрабатываемой детали, используют шаблон, который устанавливают на ранее обработанной поверхности детали вдоль линии центров станка. Профиль резца совмещают с профилем шаблона и проверяют правильность установки резца по просвету. Резьбонарезные резцы следует устанавливать строго по линии центров станка.
На токарно-винторезных станках резьбу нарезают резцами за несколько проходов. После каждого прохода резец отводят в исходное положение. По нониусу ходового винта поперечного движения подачи суппорта устанавливают требуемую глубину резания и повторяют проход. При нарезании резьбы с шагом до 2 мм подача составляет 0,05…0,2 мм на один проход. Если резьбу нарезать одновременно двумя режущими кромками, то образующаяся при этом стружка спутывается и ухудшает качество поверхности резьбы. Поэтому перед рабочим проходом резец следует смещать на 0,1…0,15 мм поочередно вправо или влево, используя перемещение верхнего суппорта, в результате чего обработка ведется только одной режущей кромкой. Число черновых проходов — 3…6, а чистовых — 3.
Нарезание резьбы плашками и метчиками
Для нарезания наружной резьбы на винтах, болтах, шпильках и других деталях применяют плашки. Участок детали, на котором необходимо нарезать резьбу плашкой, предварительно обрабатывают. Диаметр обработанной поверхности должен быть несколько меньше наружного диаметра резьбы. Для метрической резьбы диаметром 6…10 мм эта разница составляет 0,1…0,2 мм, диаметром 11…18 мм — 0,12…0,24 мм, диаметром 20…30 мм — 0,14…0,28 мм. Для образования захода резьбы на торце детали необходимо снять фаску, соответствующую высоте профиля резьбы.
Плашку устанавливают в плашкодержатель (патрон), который закрепляют в пиноли задней бабки или гнезде револьверной головки. Скорость резания v при нарезании резьбы плашками для стальных заготовок 3…4 м/мин, для чугунных — 2…3 м/мин и для латунных — 10… 15 м/мин.
Внутренние метрические резьбы диаметром до 50 мм часто нарезают метчиками. Обычно на токарном станке применяют машинные метчики, что позволяет нарезать резьбу за один проход. Для нарезания резьбы в деталях из твердых и вязких материалов применяют комплекты, состоящие из двух или трех метчиков. В комплекте из двух метчиков первый (черновой) выполняет 75 % всей работы, а второй (чистовой) — доводит резьбу до требуемого размера. В комплекте из трех метчиков первый (черновой) выполняет 60 % всей работы, второй (получистовой) — 30 % и третий (чистовой) — 10 %. Метчики в комплекте различают по заборной части, наибольшую длину имеет заборная часть чернового метчика.
При установке метчика в револьверную головку на его хвостовик надевают и закрепляют винтом кольцо, вместе с которым метчик устанавливают в патрон для плашек и закрепляют, как плашку.
Скорость резания v при нарезании резьбы метчиками для стальных заготовок 5… 12 м/мин, для чугунных, бронзовых и алюминиевых — 6…22 м/мин. Нарезание резьбы производят с охлаждением эмульсией или маслом.
Нарезание резьбы резьбонарезными головками
Резьбонарезные винторезные головки применяют для нарезания наружной и внутренней резьбы на токарных, токарно-револьверных станках и на токарных автоматах.
С помощью хвостовика резьбонарезная головка устанавливается в пиноли задней бабки или в револьверной головке станка. В винторезных головках применяют радиальные, тангенциальные и круглые гребенки. В конце нарезания резьбы гребенки автоматически расходятся и при обратном ходе не соприкасаются с резьбой.
При нарезании наружной резьбы большое распространение получили головки с круглыми гребенками, так как они просты по конструкции, позволяют осуществлять много переточек и обладают большей стойкостью, чем радиальные и тангенциальные гребенки. Устройство и принцип работы существующих винторезных головок имеют незначительные различия.
Внутреннюю резьбу чаще нарезают резьбонарезными головками с призматическими гребенками, режущие кромки которых располагаются на одном диаметре и имеют заходный конус. Число гребенок в комплекте зависит от размера головки. Гребенки смещены в комплекте одна относительно другой в соответствии с углом подъема винтовой линии нарезаемой резьбы.
При нарезании длинных винтов и червяков для повышения производительности применяют резцовые головки, которые устанавливают на суппорте станка. Эти головки оснащают обыкновенными и чашечными резцами и используют при нарезании наружных и внутренних резьб.
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.
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.
Читайте также: