Нарізування різьби на токарному верстаті: технологія

Формування різьби на металевих заготовках у вигляді тіл обертання – одна з найпопулярніших, і в той же час складних операцій токарної обробки. Складність полягає і в творі базових налаштувань обладнання, і в підготовці допоміжного інструменту. Щоб нарізування різьби на токарному верстаті відповідало технічним завданням, слід дотримуватися технології її виконання і не забувати про правила безпеки.

Підготовка верстата

Незалежно від типу токарного верстата і робочого інструменту різьблення буде здійснюватися шляхом механічної обробки. Через налаштування верстата оператор визначає кут гвинтовій лінії впливу на поверхня заготовки, яка буде мати перпендикулярне положення відносно осі обертання. Тут же треба зазначити, що верстати мають різну потужність і, відповідно, частоту обертання шпинделя – щоб інструмент нарізки міг якісно впоратися зі своїм завданням, важливо з самого початку правильно співвіднести кут впливу і швидкість роботи двигуна.


Важливим параметром є і крок між лініями нарізки – його також враховують у налаштуваннях обладнання і роблять відповідні коригування в плані положення інструмента щодо заготовки. Так як нарізування різі на токарно-гвинторізному верстаті зазвичай проводиться в кілька підходів, первинні параметри бажано зберігати до повного завершення операції. Навіть якщо буде витриманий крок по лінії нанесення різьблення, залишиться ризик порушення позицій початку і закінчення ділянок деформації, які можуть не збігатися між собою. Ці нюанси важливо мати на увазі ще до початку роботи.

Види різьблення

Токарі розрізняють парну і непарну різьблення. У першому випадку мова йде про нарізках, які в підсумку формують ціле парне число ліній нарізки по кроках. Відповідно, непарна нарізка залишає непарну різьблення. З точки зору виконання операції парне нарізування різьби на токарному верстаті буде мати свої переваги. Наприклад, оператор після кожного підходу може запускати в супорті розсувну гайку і швидко повертати її назад з різцем вручну, не припиняючи роботу обладнання. Далі при кожному новому проході розсувний гайки інструмент автоматично буде направлятися в початкову западину, що забезпечує певну точність операції. У свою чергу, непарна нарізування вимагає після кожного проходу повернення супорта в початкове положення разом з різцем, що не обходиться без запуску зворотного ходу. В окремі категорії можна винести многозаходную і вихрову нарізки. Так, у першому випадку нарізування многозаходной різьблення на токарному верстаті потребує точного кутового розділення заготовки при переходах від однієї канавки до іншої. Тут важливий початковий розрахунок кроку і параметрів лінії нарізки. Що стосується вихровий різьби, то вона вимагає додаткової установки на каретці супорта обертається різцевого головки. На ній може фіксуватися кілька окремих різців, кожен з яких охопить свою ділянку роботи.

Дюймова і метрична нарізка

Дюймові нарізки застосовуються для металевих труб. Зазвичай таку різьбу отримують фітинги, які в подальшому використовуються для збирання металевого або пластикового трубопроводу. Нормативи створення такої нарізки визначені Госту 6357-81. Виходячи з технічного документа, можна зробити висновок, що головними параметрами дюймової нарізки є крок і діаметр. Причому друга характеристика оцінюється як відстань між крайніми точками гребенів різьби.
Типове нарізування дюймової різьби на токарному верстаті здійснюється різьбярами і мітчиками з модифікаціями технології стосовно до внутрішній обробці. Метрична нарізка виконується з урахуванням тих же параметрів, але до них додається і форма профілю гребеня різьби. У випадку з дюймової нарізкою він найчастіше гострий – у формі трикутника. Крім того, як випливає з назви, класична трубна нарізка розраховується в дюймах, а метрична – в міліметрах.

Формування різьби різцями

Різець являє собою інструмент, який безпосередньо здійснює нарізку. Він виконується з твердосплавної сталі і перед роботою отримує спеціальну заточку за формою, що відповідає вимогам завдання. Його можна використовувати для різьби болтів, гайок, шпильок та інших заготовок. Різьбяр встановлюється в патрон верстата або многоразъемную голівку. Робочий процес ділиться на кілька проходів – по завершенні кожного з них інструмент відводиться в сторону. Корекція параметрів формування різьби в даному випадку виконується за допомогою регулювання супорта, яка встановлює потрібну глибину. При цьому існують і стандартизовані параметри. Зокрема, нарізування різьби на токарному верстаті різцем з кроком до 02 см буде припускати, що подача в поперечному русі гвинта супорта складе в середньому 01 мм за один підхід. Допускається одночасна робота з двома різьбярами. Але тут треба враховувати нюанс, який може вплинути на якість лінії різьби – випускається авто, що рухається попереду різьбярем стружка буде чіплятися з відходами другого інструменту, що надасть хоч і незначне, але все ж вплив на параметри формованої крайки.

Застосування плашок

Плашки цілеспрямовано використовують для роботи з тими ж метизами у вигляді болтів і шпильок, але тільки при створенні зовнішньої різьби. Зона, яка планується до нарізки, попередньо обробляється і зачищається. Також діаметр нарізкою поверхні розраховується таким чином, щоб він був менше зовнішнього діаметра нанесеної різьби. У випадку з метричної технікою ця різниця може становити 02 мм для невеликої різьби. Щоб утворити захід різьби, попередньо на торці заготовки знімається фаска, відповідна висоті різьбового профілю. Хоча сам процес може здійснюватися ручним способом, найчастіше виконується машинне нарізування різьби плашкою на токарному верстаті із застосуванням спеціального патрона-плашкодержателя. Сам патрон фіксується в пінолі задньої або в кублі головки з кількома нішами кріплення. Середня швидкість такої нарізки буде становити 5-6 м/хв.

Застосування мітчиків

Мітчики використовуються спеціально для роботи з метричною різьбою, наносимой зсередини. При цьому діаметр повинен становити не більше 50 мм. На токарних верстатах зазвичай використовують машинні мітчики, дозволяють виконувати операцію в один підхід. Така можливість у чому з'являється за рахунок разового застосування декількох інструментів, які встановлюються в універсальні багатоцільові патрони. Якщо у випадку зі звичайним різьбярем процес ділиться на кілька етапів по проходах, то нарізування різьби мітчиком на токарному верстаті можна сегментувати за якістю обробки різними типами інструменту. Знову ж таки, вони працюють одночасно, слідуючи один за іншим, що і компенсує навантаження, яке лягає на один різьбяр. Виділяють мітчики для чорнової і чистової різьби. Причому перший інструмент знімає близько 75% зайвого металу з цільовою канави.

Нарізування резьбонарезними головками

Для використання декількох різьбярів одночасно також застосовуються спеціальні головки з патронами. Це револьверна оснащення, в яку можна інтегрувати ті ж гвинторізні насадки – тангенціальні, радіальні і круглі. Після завершення нарізки їх гребінки розходяться на зворотному ходу і вже не контактують з виконаним різьбленням. Найбільш поширені саме круглі різьбярі такого типу, оскільки вони здатні здійснювати кілька переточувань, володіють підвищеною стійкістю і простіше обслуговуються. Однак внутрішнє нарізування різьби на токарному верстаті револьверного типу здійснюється тільки з призматичними гребінками, які мають спеціальний заходний конус. Для роботи з «черв'яками» і довгими гвинтами використовуються різцеві головки, інтегровані безпосередньо в супорт верстата. Вони дозволяють формувати і зовнішню, і внутрішню різьбу.

Особливості нарізання внутрішньої різьби

Над такою різьбленням можуть працювати різні види винторезной оснастки. На відміну від поверхневої зовнішньої обробки, такі операції вимагають початкового створення отвори шляхом свердління. В деяких випадках потрібна і відповідна розточування, яка дозволить надалі використовувати різьбу для з'єднання з деталями конкретного діаметру. Але при невірних розрахунках діаметра нарізування внутрішньої різьби на токарному верстаті може зіпсувати заготовку. Це буває у випадках, коли початковий діаметр сам по собі відповідає розмірам цільової деталі, яка повинна інтегруватися в цільову порожнину. Уникнути цього можна шляхом допуску технологічного потовщення внутрішніх стінок перед свердлінням. Цей допуск повинен відповідати висоті гребеня різьби.

Закінчення різьбовий лінії

Якість створеної різьблення буде визначатися не тільки точністю крайок і сходженням окремих ділянок, які виконувались під час різних проходах. Воно визначається і тим, як завершуються лінії різьби. Технологія вимагає, щоб контур закінчувався спеціальної відхідної канавкою – вона забезпечить можливість вільного заходу гвинтовий деталі. Крім цього, нарізування різьби на токарному верстаті у фінальній стадії повинно знижувати висоту гребеня. Тобто робочий інструмент при відході формує стік канавки, а також її зменшення. Іноді для більш якісного оформлення завершальній лінії передбачають спеціальний прохід, який дозволяє правильно скоригувати або навіть підрізати вже створений стік канавки.

Контроль якості нарізки

Вже після виконання операції оператор перевіряє різьблення на відповідність потрібними параметрами. Для цього використовується шаблон, на поверхню якого нанесені відбитки зубчиків-гребенів різьби. Існують різні шаблони для метричної та дюймової різьби, при цьому в обох групах також розрізняють планки для перевірки кроку, глибини і кута канавок. Комплексну оцінку дають вже калібри – це пристосування, що дозволяють оцінити коректність профілю. Якщо, приміром, нарізування різьби на токарному верстаті різцем виконувалося з критичним нахилом, це буде зафіксовано відповідним за розміром калібром. Також для подібних завдань застосовують мікрометри та вставки. Точні свідчення повірки дають лише в разі попередньої зачистки поверхонь різьби.

Висновок

Створення різьби на токарному верстаті вимагає використання якісного інструменту різання і уважності самого оператора. В першу чергу готується пристосування для нарізання різьби на токарному верстаті у вигляді різця, мітчика, плашки або револьверної головки. Що стосується користувача, то його відповідальність полягає в правильному налаштуванні обладнання. Найменше клопоту для оператора викликає підготовка ЧПУ-верстатів з програмним управлінням. Вони фізично і підганяють позиціонують оснащення у відповідності з конкретними даними, які вводяться через спеціальну панель вводу. Ризик допущення помилки в роботі з такими моделями набагато нижче, ніж із звичайними токарними верстатами.