Как нарезать трубную резьбу на токарном станке

Всё о нарезке резьбы на трубах: 4 секрета токаря

Разъемное соединение металлических трубопроводов в домашней системе водопровода, канализации производят при помощи резьбы. Дюймовая трубная резьба исполняется на концах труб и фитингах. Диаметр ее нарезки определяется по размеру дюймов, либо их долях, где характеризующая величина – количество выполненных по числу витков на длине единого дюйма. Главное преимущество резьбового сочленения труб – возможность разъединения и замены одной изношенной детали, вместо удаления всей конструкции и сварочной установки другой. Нарезка дюймовой резьбы исполняется плашками, с помощью метчиков, либо специальными резцами.

К размеру диаметра внутреннего отверстия трубопровода добавляется толщина стенок трубы. Если размер дюйма 25,4 мм, то величина трубного дюйма – 3,3249 см. Выбор дюймовой детали обусловливает точное совпадение размеров сечения.

Что собой представляет дюймовая резьба

Соединения резьбовые характеризуются следующими факторами: по виду посадки: скользящая, зазорная, переходная, с натягом. По использованию дополняющих деталей: обычные прямые соединения и в сочетание с элементами: шариком, втулкой, спиралью. Без стопора или с ним.

1. форма цилиндрическая, либо коническая,
2. метод нарезания – наружное исполнение и внутреннее нарезание,
3. вид направления линии винта – влево и направо,
4. заходы – многозаходные и однозаходные,
5. профилирующий параметр: метрическая, цилиндрическая, трапециевая, коническая трубная, коническая дюймовая, круглая, прямоугольная, упорная,
6. размерность – метрическая резьба, либо дюймовая трубная,
7. назначение – для крепежа, ходовые нарезки, регулирующие,
8. вид обработки: нарезание детали резцом, плашкой, метчиком.

Втулка с дюймовым соединением

В модульной нарезке шаг определяется модулями. Для перевода в мм. «M» умножают на pi число.

Питчевая резьба замеряется питчами (для определения число дюймов pi значение делят на питч).

Параметры

Гост на дюймовую резьбу 6257 – 81 главными точными параметрами определяет размеры шага прохода и диаметра. При этом измерение наружного трубного диаметра равно расстоянию между каждой верхней точки противостоящих гребней. Диаметр внутреннего просвета замеряют от одной точки внизу впадины канавки до другой противоположной. Резьбовой шаг постоянной величины, он измеряется расстояниями между соседствующими гребнями, либо впадинами.

Отличия между метрической и дюймовой резьбой:

• размеры метрической – в мм, дюймовой – в значениях дюймах, либо их дробных долях,
• дюймовая резьба характеризуется более острыми углами наклона гребней и впадин,
• нити отличаются закругленной формой.

Верхний размер угла = 55 град, шаг резьбы замеряют количеством нитей.

В быту используются такие виды изделий:

с параметром в 1 дюйм — 14 нитей, шаговая длина 1, 814 мм, величина диаметра ¾, либо ½,

Выполнение трубной резьбы

Делают нарезание резьбы на токарном станке резцом, а также с помощью плашек, гребенками и метчиками, ручным или механическим способом. Для уточнения размеров потребуется инструмент резьбомер (гребенка, калибр), либо штангенциркуль.

Определение шага трубной резьбы

При метрическом нарезании вначале нужно определить шаг резьбы: промерить расстояние, отделяющее вершины, затем разделить на число нитей.

Важно проверить вначале шаг и профиль, затем размеры внутреннего, наружного диаметров.

Чтобы узнать шаг при помощи линейки, либо определить щтангенциркулем, нужно замерить длину двух или трех проходных шагов, затем разделить на число шагов. При проверке резьбомером зубцы пилочки должны плотно, без зазоров прилегать к измеряемой резьбе.

Точность замеров зависит от следующих условий:

• степени износа и чистоты детали;
• удобства операции замера,
• чистоты и вида инструмента,
• правильного использования измерительного прибора.

При дюймовом методе просчитать число нитей на 1 трубный дюйм. После обработки требуется проверка.

Чтобы определить шаг дюймовой резьбы штуцером (муфтой) с внутренней нарезкой нужных размеров, нужно закрутить внутрь детали болт. Если он зашел ровно, плотно, без усилий, то размеры шага и диаметра нарезки подобраны верно. Для замера наружной величины гребней применяются накручивающиеся детали насадки. При несоответствии размеров используют поочередно другие калибры до соответствия.

Как пользоваться резьбомером? Пластины, которые включены в инструмент, прикладывают к наружной, затем внутренней нарезке трубы. При соответствии профиля размеру пилки уточняют визуально: рассматривают свободный просвет. Точное совпадение означает параметры размера, указанные на пилочках (пластинах) резьбомера.

Штангельциркулем и микромером с точностью промеряют лишь наружные диаметры, поэтому более приемлемый вариант – использование резьбомера.

Чтобы не допустить ошибки, нужно замерить каждый диаметр детали три раза, просчитать и выбрать среднюю величину.

Чтобы не допустить ошибки, нужно замерить каждый диаметр детали три раза, просчитать и выбрать среднюю величину.

Нарезка трубной резьбы

Чтобы точно нарезать резьбу на токарном станке (дюймовая) важно правильно подобрать инструменты: дюймовый резьбомер используют для определения шага и конструкции резца.

Затем определить направление резьбы, точно настроить параметры для станка.

Резцы для нарезания резьбы затачивают с учетом размера переднего угла γ = 0, и регулировочно ставят точно на линейной высоте центра станка. Профильный угол = 55 град.

Резьбовой резец для наружной резьбы дополняют стальными прочными пластинами (либо из твердого сплава). Деталь обрабатывают с условием, что размер ее наружного диаметра меньше диаметра нарезки, так как при обрабатывании происходит деформация металла, ведущая к увеличению диаметра заготовки.

Для выполнения внутренней поверхности заготовку вначале растачивают, либо сверлят, затем следует нарезать гребни с исполнением уступа 2 – 2,5 мм. (чтобы точно определить последний захода резца) затем его удаляют.

Для точности применяют шаблон, совмещают резец для нарезания резьбы с шаблоном, ориентируясь на просвет в строгом соответствии с линией центра станка.

Нарезание резьбы резцом на станке делают поэтапно.

• После каждой операции захода резца его перемещают на исходную позицию.
• Устанавливают новые параметры глубины и рабочий проход повторяют, при этом смещая резец направо, либо налево, перемещают суппорт на 0,1 – 0, 15 мм.
• Количество проходов 3 – 6 черновых, только 3 чистовые операции. Для них используют резцы, дополненные державками мягкопружинящими, чтобы поверхность была ровной, сглаженной.
• При исполнении чернового варианта нарезания токарный резец крепят на державке жесткой.
• Головку плоского резца, исполняющего нарезку детали внутреннюю, приспосабливают перпендикулярно для оси детали, чтобы, во избежание перекоса, получить симметричный элемент.
• Для исполнения чистовых операционных проходов при станочном нарезании витков используют прочные державки пружинящие.
• Черновое рабочее нарезание резьбы на станке делают резцом, укрепленным внутри державки жесткой структуры, а чистовую операцию — резцом, размещенным внутри пружинящей станочной державки.

Для упрощения ручной операции нарезки применяют прибор КЛУПП, состоящий из корпуса с ручками, оборудованный подвижными гребенками или купить специальную плашку, в комплекте которой профильные сменные гребенки.

Тщательно выполненная дюймовая трубная резьба – гарантия безопасной долговечной работы системы водоснабжения дома, поэтому если нет определенных навыков по нарезанию, закажите изготовление мастеру токарю, либо фрезеровщику.

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.

Методы получения

Существует два основных метода для получения резьбы. Они делятся на нарезание и накатывание. Также различные методы используются для внутренней и наружной резьбы.

К примеру, для наружной, необходимо воспользоваться разными плашками, резцами, резьбовыми фрезами и гребенками, либо роликами на резьбонакатных автоматах.

При выборе одного или другого метода, нужно учитывать желаемый профиль резьбы, характер материала, необходимый объем и точность.

Классификация

Существует огромное множество типов резьбы. Они отличаются по форме профиля, расположению, направлению заходов, величиной шага и многим другим параметрам.

По форме профиля резьбы бывают

• Трапециевидные.
• Прямоугольные.
• Круглые.
• Упорные.
• Треугольные: метрические; дюймовые; трубные.

По направлению заходов

По расположению

• Наружная (как у болта).
• Внутренняя (как у гайки).

По поверхности, на которой выполнена резьба

• Цилиндрическая.
• Коническая.
• По эксплуатационному назначению.
• Крепёжные.
• Крепёжно-уплотнительные.
• Ходовые.
• Специальные.

Как нарезать на токарном?

К примеру, нарезка на токарном станке, используя резец будет выглядеть так: резец двигается вдоль оси вращающиеся детали, которая поддаётся вперёд и назад по отношению к резцу, и своей заостренной вершинкой прочерчивает линию винтового типа.

Винтовая линия отличается углом её подъёма или увеличения. Величина этого угла, перпендикулярна оси вращения, она измеряется между касательной и определяется: величиной подачи режущего инструмента, который перемещается вдоль оси, с частотой вращения детали.

Нарезание внутренней и наружной

Чтобы нарезать внутреннюю или наружную резьбу, нужно применить стержневой резец. Их изготовление отличается лишь формой резца. Для наружной, применяются прямые или отогнутые резцы.

А для внутренней изогнутые резцы или прямые. Расположение кромки резца обязательно должно совпадать профилем обрабатываемой резьбы.

Нарезание метчиками и плашками

Плашками вырезается наружная резьба. Участок детали предварительно обрабатывается. Диаметр поверхности, которая будет обработана должен быть чуть-чуть меньше наружного диаметра резьбы.

Сперва снимается фаска, соответствующая высоте профиля резьбы. Затем плашка устанавливается в патрон (плашкодержатель).

И выбирается скорость в соответствия с нужной резьбой (она указана на тыльной стороне станка).

Метчики часто используются для внутренней метрической резьбы. Как правило, на станке используется машинные метчики, это позволяет за один проход закончить деталь.

Для резьбы из твердых, вязких материалов используются комплекты из 2–3 метчиков. В комплекте из двух, правый делает 75% работы, а второй лишь доводит до нужного размера.

В комплекте из трёх метчиков, правый или черновой делает 60% работы, средний (получистовой) 30% работы, а третьи 10%.

Использование резьбонарезных головок

Для труб и болтов применяются резьбонарезные головки. Они устанавливаются в станок, затем настраивается нужный диаметр и передвигается по трубе. Они способны осуществлять работу с высокой точностью.

Универсальные головки позволяют установить гребенки от разных компаний. Также есть возможность смазки гребёнок и регулировки размеров, часто встречается ручной зажим.

Особенности левой

Во-первых, нужно переключить режим работы ходового винта, чтобы он начал крутиться влево. Это делается, переключив рычаг, определяющий направление раскручивания. И дальше всё происходит с точностью до наоборот по сравнению с правой резьбой.

Только надо учитывать, что при переключении на реверс, резец не будет отходить на сторону задней бабки, а наоборот, будет двигаться к патрону. Во избежание их столкновения надо тщательно следить за производимыми движениями.

Контроль качества

Чтобы удостовериться в том, что заготовка была обработана правильно, необходимо воспользоваться резьбовыми шаблонами. С их помощью проверяется шаг резьбы.

Но для комплексной оценки применяется резьбовой калибр. Для удобства его устанавливают в стойке, и настраивают по эталону или шаблону, затем проверяется ход самой детали.

Также можно воспользоваться самым простым и часто используемым методом. Берётся гайка или болт, и прокручивается по выполненной детали.

Если походу движения на резьбе заметны задиры, или нужно прикладывать больше усилий, тогда вы допустили погрешность в работе. Теперь вы уже знаете, как пользоваться токарным станком для выполнения различных гаек, болтов или резьбовых соединений.

Важно помнить, что такие детали, требуют к себе большой осторожности и нежности при каждом проходе, и даже проверки качества. Лучше потратить больше времени на работу, чем потом испортить несколько заготовок.

Интересное видео

Нарезание резьбы на токарных станках

Нарезание резьбы — обширная тема в металлообработке с использованием токарных станков. Эта технология применяется больше чем в 40% работ. От качества резьб зависит прочность соединения разъёмных элементов конструкций или механизмов. Подробнее об этом в статье.

Методы получения резьб

Резьбовые соединения используются в машиностроении и строительстве. Применение метизов с резьбой позволяет соединять детали механизмов и конструктивные элементы при строительстве посредством использования болтов, гаек, винтов, шпилек. Изделия с резьбой предназначены и для передачи усилий или движения в механизмах типа домкрат, редуктор, пресс, станок.

Схема нарезание резьбы метчиком на токарном станке

Домкраты и ходовые винты изготавливают с трапецеидальной резьбой.

Существуют следующие способы изготовления резьб:

• вручную (метчиком или плашкой);
• на станках:
  • токарно-винторезном (мод. 16К20);
  • резьбонакатных с применением роликов и плоских плашек;
  • фрезерных (мод. РТС 161Ф4) для получения резьб с большой величиной шага;
  • шлифовальных с использованием кругов с заданным профилем для изготовления мелких и точных резьб;
  • винторезных (мод. 1622);
  • для нарезки резьб на гайках (мод. 2064);
  • обеспечивающих вихревое нарезание резьб с использованием многорезцовых головок.

Вихревое резание обеспечивается 4 резцами, расположенными во вращающейся головке, от своего двигателя. Это приспособление закрепляют на суппорте токарного станка. За счёт поочередного врезания резцов обеспечивается высокая скорость обработки, так как резцы нагреваются незначительно. Этим же обеспечивается меньшая шероховатость получаемой резьбовой поверхности и повышенная точность профиля.

Видео нарезании резьбы на токарно-винторезном станке 1К62

Классификация резьб

Резьба — это винтовая линия, образуемая на поверхности тела вращения вершиной выступа определенной формы. Расстояние между близлежащими выступами равно шагу резьбы. Форма выступа зависит от её вида. Между двумя соседствующими выступами находится впадина.

Виды резьбовых признаков:

1. Направление винтовой линии:
   • правая (подъём её происходит слева направо, а завинчивание болта осуществляют по движению часовой стрелки);
   • левая (завинчивание происходит против движения часовой стрелки).
2. Формы выступа в виде:
   • треугольника,
   • трапеции,
   • неравнобочной трапеции,
   • прямоугольника,
   • полукруга.
3. Внешней поверхности детали (цилиндрической или конусной).
4. Расположения на детали (внутренней или наружной).
5. Число заходов (один, два, три);
6. Назначение (крепежная и ходовая).

Резьбу подразделяют на виды:

• с углом профиля:
  • 60⁰ (метрическая, коническая дюймовая);
  • 55⁰ (трубная цилиндрическая, трубная коническая);
• упорную;
• круглую;
• трапецеидальной формы (угол 30⁰).

Трапецеидальной резьбе присуща большая прочность, чем прямоугольной, при меньшей трудоемкости изготовления. Назначение трапецеидальной резьбы — преобразование вращательного движения в поступательное.

Кроме этого, используют резьбу, называемую модульной. Её используют там, где передают вращение с червяка на червячное колесо, оси которых находятся под углом 90⁰.

Расшифровка написания резьб

Резьба обозначается: М12х1,25–7Н. Это означает: метрическая внутренняя (7Н), диаметр 12 мм, шаг – 1,25 мм, поле допуска 7Н. Для наружной резьбы поле допуска записывают: 6h. Значение крупного шага в обозначении не приводится (М16–8g). Левой резьбе в обозначении добавляют буквы LH (М16–8g–LH). В ГОСТ 8724–81 приведена таблица, с указанием диаметра и шага нужного размера.

Инструмент для нарезания резьб

Плашка. На наружной поверхности резьба нарезается плашками. Их изготавливают в виде гайки. Для получения режущих элементов и отвода стружки в них просверлены отверстия. С каждой стороны плашка имеет режущие элементы, образующие заборный конус (угол 20⁰–30⁰). В средней части расположена калибрующая зона.

Плашку фиксируют в воротке при помощи винтов. Нужно после каждого оборота плашки поворачивать её назад на треть окружности. Это нужно для очистки отверстий от стружки и получения качественной резьбовой поверхности.

Метчик. Метчик используют для нарезания внутренней резьбы. Он имеет режущие кромки, получаемые при изготовлении продольных или винтовых канавок. Канавки формируют передние поверхности на зубьях. Рабочая зона метчика образует заборный и калибрующий участки. Заборный участок ещё называют режущим. Он конической формы и врезание происходит постепенно.

Различают ручные, машинные и гаечные метчики. Ручные метчики изготавливают одинарными и в комплекте: для чернового и чистового проходов при нарезании резьб. Комплект состоит и из 3 метчиков. Номер его указывают количеством круговых рисок на хвостовике (1 — черновой, 2 — получистовой, 3 — чистовой).

Наибольшая заборная часть у чернового метчика. Хвостовик у метчиков изготавливают в виде квадрата, чтобы передавать рабочее усилие воротком. Метчики подразделяют для нарезки резьб в сквозных и глухих отверстиях. Гаечные метчики изготавливают с прямым или изогнутым хвостовиком.

Резец. Резьба нарезается вершиной резца, закреплённого в суппорте, при перемещении его относительно вращающейся заготовки. При этом шаг резьбы, образуемый резцом, равен расстоянию между вершинами соседних выступов по оси детали.

Резцы для нарезки резьб конструктивно выполняют:

• цельными (изготавливают из быстрорежущей стали или твердого сплава);
• с напаянными пластинами из твердого сплава (ГОСТ 18885–73);
• сборными с мехкреплением СМП (сменных многогранных пластин).

Резьбовой резец с напайной или сменной многогранной пластиной (СМП) должен иметь углы заточки, обеспечивающие получение соответствующего профиля на резьбе. Такие резцы используют для нарезания метрической и трапецеидальной резьбы.

Резцы с СМП используют на токарно-фрезерных станках с ЧПУ, которые могут обеспечить необходимые режимы резания и получение готовой детали за один цикл обработки (обрабатывающие центра).

Для обеспечения качества резьбы при её нарезании обязательно применяют СОЖ (эмульсию, сульфофрезол и другие).

Марки быстрорежущей стали для резцов: Р6М5К5, Р6М5, Р9М4К8, Р9К5, Р12Ф3, Р9М4К8.

Используемое оборудование

Резьбу нарезают вручную или на токарно-винторезных станках. При нарезке вручную используют тиски и инструмент: плашки и метчики. Нарезать резьбу с использованием токарно-винторезного станка 16К20 можно резцом, метчиком, плашкой и другими видами инструмента. На них осуществляют нарезку как наружной, так и внутренней резьб.

На коробке подач станка 16К20 расположена таблица, в которой указаны положения рукояток для того, чтобы настроить нужный шаг резьбы. Настройка режимов обработки позволяет получить качественную деталь. Технология использования резца предусматривает:

• правильную его заточку;
• настройку режимов работы станка;
• правильную установку резца по центру детали с использованием приспособления — шаблона;
• замер полученных размеров резьбовыми шаблонами или калибрами.

При резьбообразовании не допускаются: задиры, дробление, рваные нитки, риски.

Специальное приспособление или вихревые головки с отдельным приводом расширяют функциональные возможности токарных станков.

Токарно-револьверные станки повышают производительность обработки за счет сокращения времени на замену инструмента.

Нарезание резьбы на токарном станке – резцы, метчики, плашки, головки и гребенки

Нарезание резьбы на токарном станке относится к тем операциям, для которых могут быть использованы различные инструменты. Решают эту задачу чаще всего с помощью резца. Помимо него используют также метчики, плашки, рабочие головки специального назначения. Кроме того, на токарных станках такую операцию можно выполнять по технологии накатки.

Процесс нарезания резьбы на токарном станке резцом

Нарезание резьбы с использованием токарного оборудования

При нарезании резьбы на заготовке, установленной на токарном станке, с помощью резца такой процесс выглядит следующим образом: инструмент, перемещающийся вдоль оси вращающейся детали (движение подачи), своей заостренной вершиной прочерчивает на ее поверхности линию винтового типа. Характерным параметром винтовой линии, формируемой резцом на поверхности заготовки, является угол ее подъема или увеличения. Величина данного угла, измеряемого между касательной, расположенной к винтовой линии, и плоскостью, которая перпендикулярна оси вращения детали, определяется:

• величиной подачи режущего инструмента, перемещающегося вдоль оси заготовки;
• частотой, с которой вращается деталь.

Не менее важным параметром винтовой линии является ее шаг, который характеризует расстояние между ее соседними витками. Измеряется это расстояние по оси обрабатываемой детали.

Перемещаясь вдоль оси вращающейся заготовки, резец врезается в нее и создает винтовую поверхность, которую и принято называть резьбой. Элементы с резьбовой поверхностью используют для решения различных задач: обеспечения перемещения элементов друг относительно друга, их сочленения и уплотнения формируемых соединений.

Поверхность заготовки с резьбой может быть цилиндрической и конической. На характеристики резьбового соединения значительное влияние оказывает профиль резьбы, то есть ее контур в плоскости. Выделяют профили:

• треугольные;
• трапецеидальные;
• прямоугольные;
• упорные;
• круглые.

Резьба на поверхности детали может быть сформирована одной винтовой ниткой (однозаходная) или несколькими (многозаходная). Если нарезают несколько винтовых ниток, то их располагают эквидистантно по отношению друг к другу.

Посчитать количество ниток можно в начале резьбовой поверхности. Многозаходная резьба, кроме шага, характеризуется таким параметром, как ход. Это расстояние, измеряемое между двумя однотипными точками двух соседних витков, которые сформированы одной ниткой. Измеряется такое расстояние по линии, располагающейся параллельно оси резьбовой детали. У однозаходной резьбы, сформированной одной ниткой, ход равен шагу, а для многозаходной его можно вычислить, если умножить шаг на количество заходов.

Применение резцов

Для нарезания резьбы с помощью токарного станка необходимы резьбонарезные резцы. Изготавливаются они из быстрорежущей стали, а требования к их характеристикам оговариваются соответствующим ГОСТом (18876-73). По конструкции такие резцы подразделяются на следующие типы:

• призматические;
• стержневые;
• круглые (дисковые).

Винтовая резьбовая канавка на поверхности заготовки нарезается резцом отогнутой или прямой формы, а для формирования резьбы внутреннего типа требуются прямые и изогнутые инструменты, которые фиксируют в специальной оправке. Вершина токарного резца, которой и выполняется нарезание витков, должна иметь конфигурацию, полностью соответствующую профилю формируемой резьбы.

Резцы для нарезания резьбы: а — стержневой; б — призматический многопрофильный; в — призматический однопрофильный; г — дисковый многопрофильный; д — дисковый однопрофильный; е — дисковый для внутренней резьбы; α — задний угол; γ — передний угол; φ — угол заборного конуса; h — высота установки оси резца

При формировании резьбы резцом следует учитывать ряд особенностей такой технологии.

• Передний угол токарного инструмента для нарезания резьбы зависит от характеристики материала, подвергаемого обработке. Выбирать такой угол можно в достаточно широких пределах: 0–25 0 . Так, если резьба с помощью станка нарезается на заготовках из обычных сталей, передний угол должен составлять 0 градусов, для высоколегированных сталей, которые хорошо противостоят температурным нагрузкам, передний угол может составлять 5–10 0 . Он может быть тем больше, чем выше вязкость материала, и тем меньше, чем выше твердость и хрупкость металла, из которого выполнена обрабатываемая на станке заготовка.
• Вершина токарного резца, которая формирует винтовую линию на заготовке, должна иметь форму, идентичную профилю резьбы.
• Задние боковые углы инструмента выбираются такими, чтобы поверхности резца, которыми они сформированы, не терлись о только что сформированную винтовую канавку. Обычно эти углы с обеих сторон токарного резца делают одинаковыми. Если угол подъема, которым характеризуется резьба, составляет менее 4 градусов, то такие углы выбирают в пределах 3–5 0 , если больше 4 0 , то 6–8 градусов.
• Резьбу внутреннего типа нарезают в уже подготовленных отверстиях, которые получены расточкой или сверлением.

Заготовки, которые сделаны из стали, обрабатывают на токарном станке при помощи инструментов с пластинами, выполненными из твердых сплавов Т15К6, Т14К8, Т15К6, Т30К4. Если деталь изготовлена из чугуна, то для нарезания резьбы на ней используют инструмент с пластинами из следующих марок твердых сплавов: ВК4, В2К, ВК6М, ВК3М.

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.

Применение резьбонарезных головок

При нарезании резьбы с применением токарных станков к специальным головкам обращаются значительно реже, чем к вышеописанным инструментам. Использоваться такие головки могут для нарезания резьбы любого типа. Их рабочими элементами являются гребенки: призматические применяются, когда нужно нарезать внутреннюю резьбу, для нарезания наружной необходимы радиальные, круглые и тангенциальные. Особенность таких головок заключается в том, что их рабочие органы автоматически расходятся при совершении обратного хода, таким образом, они не контактируют с только что нарезанной резьбой.

Гребенки для нарезания резьбы

Гребенки для нарезания внутренней резьбы (их количество в комплекте может быть различным) выполняются с заходным конусом. При нарезании наружной резьбы преимущественно используются гребенки круглого типа, которые отличаются простотой своей конструкции. Кроме того, гребенкам такого типа свойственна высокая стойкость, их можно неоднократно перетачивать, приводя их геометрические параметры к первоначальным значениям.

В том случае, если на токарном станке необходимо нарезать винтовую поверхность на червяках или винтах, отличающихся большой длиной, то резьбонарезные головки фиксируют на суппорте станка, что способствует повышению производительности технологического процесса. Оснащаться такие головки могут как обычными резцами, так и инструментом чашечного типа.

Понять технологию нарезания резьбы при помощи токарного станка можно по видео, на котором хорошо видно, как осуществляется этот процесс. Ниже приведено несколько видео, на которых запечатлен процесс изготовления резьбы разными способами.

Станок для нарезки резьбы – особенности устройства и работы

Нарезка резьбы на трубах может выполняться как на универсальном токарном станке, так и на резьботокарных полуавтоматах с использованием автоматического цикла.

Станок для нарезки резьбы ТВ 16

Нарезание внутренней резьбы на трубах твердосплавным резцом на токарном станке сейчас считается одним из наиболее эффективных способов.

Особенности устройства токарного станка

Для нарезания внутренней резьбы на трубах широко используются такие станки как С-225 и ВМС-Н-14. Станок для нарезки резьбы оборудован резцом, к которому подводится заготовка (труба).

В токарном станке имеется механизм, который обеспечивает пневматический зажим труб, размещенных на каретке. Подводится труба к резцу своими руками, а ее последующее перемещение обеспечивается за счет самозатягивания.

Во время работы агрегата заусеницы из металлической стружки, находящиеся в трубах могут удаляться при помощи зенкера, который размещен в шпинделе станка. Верхняя плоскость станины оснащена коробкой скоростей.

Нарезание резьбы на современном токарном станке

Ее привод обеспечивается посредством клиноременной передачи, идущей от электродвигателя, находящегося снизу. Коробка скоростей оборудована шпинделем, на котором закреплен фланец. На фланце закреплен резец, благодаря которому происходит нарезание резьбы в трубе.

Станок оборудован самоцентрирующимися тисками, которые двигаются по станине при помощи гидроцилиндра. Специальные отсеки станины включают в себя узлы охлаждения и электрооборудование.

На передней стенке станины располагается пульт управления станком. Станок для нарезания внутренней резьбы на трубах представлен в виде полуавтомата, в котором все процессы максимально механизированы – вручную производится только снятие и закрепление трубы.

О конструкции резцов

При нарезке внутренней резьбы в трубах при помощи станка могут использоваться резцы, изготовленные с применением быстрорежущей стали, они могут быть:

• стержневыми;
• оснащенными приваренной режущей пластинкой;
• с головкой и резцовой вставкой, крепящейся на резце зажимным устройством.

Нарезание резьбы резцом М30

Резцы, оснащенные припаянной пластиной, могут быть оснащены механическим креплением, также перетачиваемой и неперетачиваемой пластинкой.

Такие детали отличаются простотой конструкции, но в настоящее время они используются крайне редко из-за некоторых недостатков механизма крепления.

Сейчас наиболее широко распространенны резцы, в которых используется механическое крепление пластинок, изготовленных из твердых сплавов. Это существенно повышает параметр механической стойкости резцов.

Актуально использование в токарных резцах, так называемых многогранных пластинок неперетачиваемого типа.

Помимо общей стойкости и продолжительного эксплуатационного срока пластины можно достаточно быстро заменять при износе режущей кромки. Для ускорения замены применяют взаимозаменяемые резцы.

Для того чтобы их можно было регулировать используются специальные резьбовые упоры. Настройка такого резца происходит не в станке на особом приборе, в котором установлен эталонный резец.

Правила работы

Процесс нарезки внутренней резьбы на трубах с помощью станка производится по следующему алгоритму:

1. Заготовка своими руками устанавливается в тисках зажимного устройства, рукоятка «зажим» до предела проворачивается, и изделие плотно закрепляется.
2. Для того чтобы обеспечить минимальный ход зажимных трубок заготовка размещается с торцевой стороны зажима.
3. Рукоятка с обозначением «вперед» поворачивается и суппорт с установленной трубой направляется к резцу.
4. После того, как труба будет захвачена плашками резца, нарезание резьбы будет производиться за счет самозатягивания, так как она будет постепенно ввинчиваться в головку.

Проводя нарезание резьбы, также следует обратить внимание на ряд технологических моментов. Так, например, при повороте рукоятки в положение, обозначающееся как «разжим», зажимное устройство тисков разжимается, и готовое изделие можно снимать.

Нарезка внутренней резьбы

В случае необходимости раскрыть плашки резака можно своими руками воспользовавшись рукояткой.

Для обеспечения накатки резьбы тиски несильно затягиваются при помощи клина. Накатка будет проходить успешно в том случае, если труба, которая была зажата в тисках, будет обладать небольшим люфтом.

Некоторая свобода перемещения заготовки в тисках станка обеспечит необходимое самоцентрирование относительно резца.

Таким образом, в процессе вращения шпинделя по часовой стрелке резец будет погружаться в трубу, и формировать внутреннюю резьбу. Важно помнить о том, что перед началом накатки трубу необходимо тщательно очистить от следов грязи и окалин.

Некоторые станки для выполнения накатки могут использовать специальную резьбонакатную плашку. Она представлена в виде цилиндра с диаметром в 80-90 мм со сквозным отверстием в центре корпуса.

После того, как накатка резьбы будет завершена, шпендель начнет вращаться в обратную сторону и резец выйдет из трубы. Далее тиски разжимаются, и готовая труба с резьбой вынимается.

Стоит отметить, что накатка выполняется в полуавтоматическом режиме, для этого используются кнопочные переключатели.

Контроль резьбы

При создании внутренней резьбы в трубе с помощью токарного станка, ее шаг измеряется с помощью резьбовых шаблонов. Такой шаблон представлен в виде пластины, на которой имеются специальные резцы.

Резцы отмечены шагом резьбы, который обозначается на лицевой плоскости шаблона. Есть наборы шаблонов, которыми замеряется как метрическая, так и дюймовая резьба. Такие шаблоны могут измерять только параметр шага резьбы.

Чтобы оценить точность выполненной внутри трубы резьбы применяются различные резьбовые калибры. Эти калибры могут быть проходными.

Проходные калибры сочетают в себе полноценный профиль резьбы и считаются прототипом будущего внутреннего соединения трубы.

Непроходные калибры способны контролировать значение среднего диаметра резьбы, и оснащены укороченным профилем. Перед тем, как произвести контрольные измерения все детали тщательным образом очищаются от металлической стружки и грязи.

Калибры нужно прикладывать крайне аккуратно, чтобы не допустить появления на их поверхности царапин и потертостей. С целью замера внутренних, наружных и средних диаметров шага внутреннего соединения используется резьбовой микрометр.

Его шпиндель оснащен рядом посадочных отверстий. В них вставляются комплекты со сменными вставками, они полностью соответствуют элементам резьбы, которые необходимо измерить.

Для того чтобы удобно проводить такие измерения микрометр закрепляется на стойке, после чего производится настройка с ориентировкой на шаблон или эталон.

Процесс нарезки (видео)

Правила безопасности при работе

С целью предотвращения несчастных случаев во время работы с трубонарезным станком нужно неукоснительно соблюдать следующие требования:

• если производится нарезка резьбы в длинной трубе, то один ее конец должен ложиться на специально предназначенную для этого стойку;
• провода электропитания должны быть надежно заизолированы и находится в защитной трубке;
• рубильник подачи питания располагается в специальной защитной коробке;
• все части станка, которые при работе вращаются, следует огородить;
• как электродвигатель, так и рубильник после установки станка заземляются.

Также стоит отметить, что при нарезке резьбы в трубах на станке устанавливается защитное стекло, которое будет предохранять глаза оператора от вылетающей стружки.