Трапецеидальная резьба своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

Резец для нарезания трапецеидальной резьбы показан на рис. 200. Угол между боковыми режущими кромками резца должен быть равен 30°; длина t передней кромки принимается соответственно профилю нарезаемой резьбы. Все углы (α, α₁, α₂) выбираются так же, как и углы для нарезания прямоугольной резьбы. И в этом случае для закрепления резцов пользуются державками (см. рис. 199).

Резец для нарезания трапецеидальной резьбы затачивается по шаблону, подобно применяемому при заточке резцов для треугольной резьбы, и в том же порядке. Заточенный резец доводится.

Рис. 200. Резец для нарезания трапецеидальной резьбы

Рис. 201. Приемы нарезания трапецеидальной резьбы

Затем предварительная канавка углубляется до внутреннего диаметра резьбы.

Ширина применяемого резца должна быть на 0,2 мм меньше окончательной ширины впадины. Отделка профиля производится последовательно двумя резцами, имеющими полный профиль нарезаемой резьбы. Первый из резцов имеет вогнутую (в виде желобка) переднюю поверхность, что обеспечивает большую легкость отделения стружки и чистую поверхность резьбы. Второй резец должен иметь плоскую переднюю поверхность.

Проверка трапецеидальной резьбы. Для проверки трапецеидальной резьбы применяются предельные калибры, подобные по конструкции предельным калибрам для треугольной резьбы. Профиль трапецеидальной резьбы проверяется выступом С шаблона (рис. 202). При необходимости определения среднего диаметра трапецеидальной резьбы, проверка его производится косвенным путем. Для этого шаблон накладывается на виток резьбы, как показано на рис. 202. Если дно выемки шаблона касается вершины профиля резьбы, а точки А и В — боковых сторон его, средний диаметр резьбы правилен.

Рис. 202. Шаблон для проверки профиля и среднего диаметра трапецеидальной резьбы

Необходимо отметить, что такой способ проверки среднего диаметра является грубым, так как наружный диаметр резьбы, от точности которого зависит результат проверки по рис. 202, обрабатывается с невысокой степенью точности. Исключением из этого являются винты с трапецеидальной резьбой (ходовые винты), у которых боковая поверхность служит установочной базой, при нарезании резьбы с использованием люнетов. Наружный диаметр таких винтов бывает поэтому точнее, чем у обычных.

Трапецеидальные резьбы, предназначенные для передачи движения, подразделяют на крупные, нормальные и мелкие. В зависимости от шага и диаметра резьбы применяют различные методы их изготовления. Например, резьбы с шагом до 4 мм нарезают резцом, профиль которого соответствует профилю резьбы. В этом случае резец устанавливают по шаблону так, чтобы главная режущая кромка резца была параллельна оси детали.

Нарезание резьбы с большим шагом и повышенной точности

Резьбы с большим шагом, а также резьбы повышенной точности нарезают несколькими резцами: одним-тремя черновыми и одним-двумя чистовыми. На рис. 1, а, б показана схема изготовления трапецеидальной резьбы двумя резцами, на рис. 1, в — тремя резцами.

Рис. 1. Схема формирования резьбы:

а, б – двумя резцами; в – тремя резцами.

Приспособление для нарезания трапецеидальной резьбы

Для того чтобы повысить производительность труда при нарезании трапецеидальной резьбы, используется приспособление (рис. 2), которое устанавливают на месте верхних салазок суппорта. Приспособление состоит из плиты 16, каретки 17, направляющих 5 и 12, резцедержателей 7 и 10, стойки 2, двойной шестерни 15, шестерни 13, рейки 4, резцов 8 и 9, рейки 11.

Рис. 2. Приспособление для нарезания резьбы одновременно двумя резцами.

Синхронное движение резцедержателей навстречу друг другу при отрезных работах или установка их в заданное положение при обтачивании валов или нарезании резьбы осуществляются посредством ручной или механической подачи поперечного суппорта.

При вращении винта поперечного суппорта по часовой стрелке каретка 17 с закрепленной на ней плитой 16 перемещается в направлении от рабочего, а рейка 4, закрепленная с помощью гайки 1 и контргайки 3 на стойке 2, остается неподвижной. При этом шестерня 15, сидящая по скользящей посадке на оси 14, передает вращение ведомой шестерне 13. В результате получает вращение находящаяся в зацеплении с шестерней 13 рейка 11, а вместе с ней и резцедержатель 10 с резцом 9. Для того чтобы скорость движения резцедержателей при их перемещении навстречу друг другу была одинаковой, количество зубьев шестерни 15 должно быть вдвое больше количества зубьев шестерни 13.

Настройка резца 8 на заданный размер производится путем вращения винта поперечного суппорта, а резца 9 (после настройки резца 8) — вращением гайки-лимба 1. После настройки резец 9 фиксируется контргайкой 3. Настройка резца 8 относительно резца 9 по горизонтальной оси станка выполняется винтом 6.

Как нарезать трапецеидальную резьбу?

Для скоростного нарезания трапецеидальной резьбы используется резцедержательная головка, в которой закрепляют четыре резца. Первым резцом выполняют один-два прохода (в зависимости от шага резьбы) так, чтобы при дальнейшем нарезании резьбы не образовывались заусенцы. Вторым резцом с шириной головки более половины шага резьбы углубляются на 2/3 заданной глубины. Третьим резцом, головка которого по размерам меньше заданного профиля на 1 мм, врезаются на полную глубину. Четвертым резцом производится окончательная калибровка профиля резьбы.

Нарезание резьбы на токарном станке – альтернатива применению специализированного оборудования. Классификация, схемы, инструменты, расшифровка, материалы.

Нарезание резьбы на универсальном токарном станке распространенная операция, особо в ремонтных подразделениях. Наличие ходового винта, большой диапазон подач позволяют перекрывать основные потребности без переналадок и специального инструмента – достаточно нескольких резьбовых резцов. Возможность механизированного нарезания ручными, машинными метчиками, лерками – упрощает настройку, ускоряет процесс при сохранении приемлемого качества крепежа.

Типы и свойства резцов

Классификация

На практике применяются резцы для наружной и внутренней резьбы с державкой прямоугольного сечения. Реже встречаются дисковые, призматические, затачиваемые по передней поверхности. Рабочий профиль у всех соответствует размерам винтовой канавки. По направлению нарезаемой спирали выпускают левые и правые.

Различают цельные и сборные инструменты. Первые, преимущественно изготовлены из быстрорежущей стали, небольшого сечения или дисковые. Основная масса оснащается режущими пластинами, закреплёнными пайкой тугоплавким припоем или механическим способом, допускающим замену при износе.

Резцы резьбовые: наружный (черт. 1), внутренний (черт. 2)

Материалы

Для изготовления режущей части служат:

быстрорежущие стали;
твёрдые сплавы;
минералокерамика;
сверхтвердые инструментальные материалы (СТМ).

Первые применяются для резьбонарезания сталей, сплавов цветных металлов, пластиков. Отличаются высокой прочностью, теплопроводностью, но пониженной, по сравнению с остальными, твердостью, красностойкостью, износостойкостью, ограничивающими скорость резания.

Наибольшую долю применяемых резьбовых резцов составляют оснащенные твёрдосплавными пластинами. Обусловлено это высокой стойкостью, твердостью, достаточной прочностью и жесткостью, приемлемой стоимостью. Производительность обработки выше, чем рапидом, в 2-3 раза. Широкая номенклатура позволяет подобрать оптимальную марку для обработки в большинстве случаев.
Керамика относительно дешевая, довольно хрупкая, используется для обработки резьбы мелкого шага стальных и чугунных деталей, при жесткой системе СПИД, с ограниченными съемами припуска за проход.

СТМ на основе поликристаллического алмаза (ПКА) или кубического нитрида бора (КНБ) чрезвычайно твердые, теплостойкие, но дорогостоящие. Незаменимы для точных работ по труднообрабатываемым материалам. ПКА используют для нарезания меди, алюминия, карбида вольфрама. КНБ работают по закаленным сталям, упрочненным чугунам. Успешное применение требует высокой жесткости и плавности хода оборудования.

Расшифровка написания резьб

Нормативные документы: ГОСТ, ОСТ, МН на конкретный тип содержат образцы условной записи.

Типовая структура обозначения содержит:

Пример 1: М16×1,5LH–6H. Расшифровка:

М – метрическая цилиндрическая;
16 – номинальный диаметр, мм;
1,5 – мелкий шаг, мм;
LH – левая;
6Н – поле допуска, где 6 – степень точности; H – основное отклонение. Прописные буквы применяются для внутренней (гаек), следовательно, резьба в отверстии.

Длина свинчивания не указана, значит – нормальная.

G – трубная цилиндрическая;
1/2 – размер резьбы, дюймов; соответствует внутреннему диаметру трубы;
А – класс точности.

Варианты обозначений проиллюстрированы ниже.

Инструменты для нарезки резьбы

Нарезание резьбы с использованием токарного оборудования

Формообразование на станке осуществляется методом копирования рабочего профиля инструмента на деталь по винтовой линии. Поступательное перемещение сообщается резцу, метчику, плашке, гребенке. В сочетании с вращением заготовки получается винтовое движение, инструментальная поверхность совпадает с нарезаемой.

Как правило, нарезание малых партий крепежа, фитингов до М36 производят метчиками, лерками. Крупные заказы выгоднее изготовлять на специализированных автоматах. Резьбы большого диаметра, ходовые, силовые, точные обрабатывают резцами на универсальных токарных, когда не располагают моделями с ЧПУ или программа выпуска недостаточна.

Нарезание внутренней и наружной резьбы резцом

Резьбы с высокой соосностью к другим поверхностям, передающие движение, усилие выполняют резцом. Вращение шпинделя связывают кинематически с ходовым винтом, перемещающим суппорт с резцедержателем.

Общий порядок действий включает:

Проточку поверхности по длине нарезания, с образованием канавки для выхода инструмента.
Выбор, при необходимости: заточку, доводку резца с проверкой по угловым шаблонам.
Установку режимов на станке, настройку гитары на шаг, не обеспечиваемый коробкой.

Перемещение резца за оборот заготовки равняется шагу Р или ходу Н для многозаходных.

Нарезание за выбранное по справочнику количество проходов.

Резьбонарезание партии деталей разделяют на черновое, чистовое. Для последнего инструмент тщательно затачивают. Резьбы шагом свыше 2 мм получают боковым врезанием. Левую винтовую канавку получают, переключив трензель, чтобы ходовой винт вращался в противоположную шпинделю сторону. Суппорт с резцом перемещаются слева на право.

Средние скорости при резьбонарезании стали составляют 20 – 35 м/мин быстрорежущим инструментом, 100 – 150 м/мин – твердосплавным. Чистовые хода производят при увеличенной на 50 – 100% скорости. Внутренние резьбы обрабатывают на сниженных на 30% режимах.

Использование метчиков

Диапазон типичных размеров ограничен М36 – 42, G2. Большие диаметры крупного шага обрабатывают комплектом из 2, лучше 3-х метчиков. Отверстие растачивают несколько больше внутреннего диаметра гайки D1 (cм. Рис. 2), с учетом выпучивания металла из канавки. При сверлении учитывают разбивку. Рекомендуемые значения приведены в справочниках.

Существуют несколько способов обработки:

Зачастую гайки менее М12 нарезают, удерживая вороток руками. Строго говоря, прием – нарушение ТБ, может привести к травме. В начале завинчивания поджимают метчик центром задней бабки для направления, далее происходит самозатягивание. Останавливают, вывинчивают на реверсе.
Метчик устанавливают в вороток, упирают в планку, закрепленную в резцедержателе, подпирают центровой державкой или задним центром. Включают малые обороты, нарезают на самозатягивании. Для устранения биения витков рекомендуется поджимать метчик до завинчивания на половину рабочей длины, плавно выдвигая пиноль.

Применяют качающийся самовыдвижной метчикодержатель.

Крупные диаметры получают с подачей суппорта по ходовому винту, коробку настраивают на соответствующий шаг. Метчик вставляют в оправку, зажатую в резцедержателе.
Предохранительный патрон, устанавливаемый в пиноль, исключает поломку метчика при достижении дна глухого отверстия. Ускоряет выполнение серийных операций. Метчики с шахматным расположением зуба оптимальны для вязких нержавеющих, жаропрочных сплавов. Рекомендуемые скорости резания для стали 3 – 15 м/мин, для бронзы, чугуна 4 – 22 м/мин, работают с охлаждением. Для левых гаек используют инструменты с левой нарезкой, вращение противоположное, остальное – аналогично.

Плашки для нарезки резьбы

Варианты обработки аналогичны рассмотренным для метчиков:

Без включения подачи, самонавинчиванием от вращения патрона. При нарезке мелких винтов плашкодержатель удерживают руками (потенциально опасно) или опирают на зажатую державку. На первых витках держатель поджимают грибковым центром, затем –нарезка на самозатягивании. По окончании реверсируют, свинчивая лерку.

Нарезание подачей суппортом, с опиранием ворота на резцедержку. Перемещение за оборот шпинделя равна шагу. Часто первые нескольких ниток нарезают вручную при выключенном станке.

Применение оснастки, устанавливаемой в пиноль – более совершенный, безопасный метод.

Крупные типоразмеры обрабатывают, предварительно прорезав канавку на половину глубины резцом. Диаметры стержней меньше номинала на величину подъема.

Скорости резания 2 – 4 м/мин для черных металлов и до 10 м/мин – цветных. Для стали СОЖ: эмульсия, минеральное масло, сульфофрезол. Чугун обрабатывают с керосином или на сухую. Чистую поверхность получают, смазывая стержень салом.

Использование резьбонарезных головок

Резьбонарезные головки служат для высокопроизводительной обработки. Посредством конического хвостовика корпус устанавливается в задней бабке. Врезание осуществляют, выдвигая пиноль, вращая маховик, дальнейшая подача – самозатягиванием. По окончанию прохода гребенки без свинчивания радиально разводят поворотом рукоятки. Скорость резания достигает 20 м/мин.

Читайте также: