Как нарезается резьба на токарном станке

Нарезание резьбы — одно из наиболее распространенных направлений в металлообработке с использованием токарных станков. Данная технологическая операция используется в 40% работ, связанных с металлообработкой.

Резьбу возможно создавать своими руками слесарным инструментом или на токарно-винторезных станках. Однако качество работы резцом зависит от основного момента: вращение шпинделя станка и подача резца должны быть синхронны.

Резьбовые соединения сейчас чаще всего применяются в машиностроении и на строительных площадках. Металлические конструкции и элементы активно соединяются с помощью болтов, шурупов, винтов и аналогичных изделий. Подобные детали также выполняют функцию усиления или движения во многих механизмах.  В качестве примера можно привести домкрат.

Особенности работы на токарном станке

Создание резьбы на токарно-винторезном станке – наиболее часто используемая, но трудоемкая операция. Трудность состоит в регулировании основных настроек станков и в эксплуатации дополнительного инструмента. Чтобы на токарном станке точно выполнить поставленное задание, следует соблюдать технологию работы и всегда помнить о технике безопасности.

Чтобы резьба полностью отвечала исходным характеристикам, необходимо правильно зафиксировать резец по центру обрабатываемой детали. Для того чтобы это правильно и точно сделать, специалисты применяют шаблон, который закрепляют на заранее подготовленной плоскости детали параллельно прямой от центров станка. Резец сопоставляют с шаблоном и проверяют качество установки детали.

Методы получения резьб

Теперь разберем, по каким методикам получают соответствующую нарезку. Изготовление обеспечивается двумя парами резцов, которые находятся в специальной вращающейся головке. Данную конструкцию закрепляют на суппорте токарно-винторезного станка. Из-за того, что резцы врезаются поочередно, обеспечивается высокая скорость обработки детали, создавая тем самым минимальную шероховатость производимой резьбовой плоскости и высокую точность профиля. Ключевые критерии винтовой линии — угол ее подъема и накатка, величина которого измеряется прямой между плоскостью, находящейся около винтовой линии и касательной, которая относительно вертикальна оси вращения элемента. Она обуславливается:

• подачей инструмента, который двигается параллельно оси заготовки;
• количеством витков вращения детали.

Шаг – это ключевой критерий технологической операции. Он определяет дистанцию между пограничными витками.

Специалисты делят резьбу на четную и нечётную. В четной речь идет о нарезках, которые получают целое четное число линий нарезки по шагам. Соответственно, нечетная нарезка подразумевает нечетную.

Подготовка станка

Чтобы четко выполнить работу по заданным критериям, нужно правильно настроить станок. Сначала необходимо состыковать вращение шпинделя с перемещением суппорта. Параллельная подача шпинделя должна быть равна шагу резьбы. Существует большое количество сочетаний соединений, что дает возможность настроить станок на любую желаемую резьбу.

Резьба создается путем механической обработки вне зависимости от вида токарного станка. С помощью настройки инструмента специалист рассчитывает, как левый угол винтовой прямой будет влиять на внешнюю часть заготовки, которая располагается в  вертикальном положении по отношению оси вращения. Также необходимо сказать о том, что все станки имеют различную производительность и количество витков вращения деталей. Поэтому, чтобы механизм мог продуктивно справиться с поставленной задачей, важно первоначально грамотно соотнести угол воздействия обрабатывающего инструмента и частоту оборотов детали.

Применяемое оборудование

Есть два способа нарезать резьбу: ручной способ и токарных станках. При изготовлении детали вручную применяют зажимы и механизмы, которые называются плашки и метчики. При работе на токарном станке можно проводить работу резцами. С их помощью формируют нарезку как на внешней, так и внутренней стороне детали. Нарезание резьбы на токарном станке с помощью резцов предполагает:

• качественную заточку;
• использование различных режимов работы станка;
• правильную установку инструмента по центру детали с применением допустимого шаблона;
• контроль полученных деталей заданными шаблонами или калибрами.

При производстве резьб недопустимы: занозы, сколы, рваные нитки и т.п. Если использовать вихревые головки со специальным приводом, то можно расширить потенциальные возможности функций токарных станков.

Резцы

Для того чтобы осуществлять работу с использованием модульного станка нужны резьбонакатные резцы. Они производятся из специальной стали, которая качественно и быстро обрабатывает заготовки. Наружный винтовой шаг на детали создается резцом выгнутой или прямой формы. Для создания резьбы внутри элемента требуются только изогнутые инструменты. Представленные фото и видео материалы обязательно помогут разобраться в тонкостях технологической операции.

Заготовки подвергают обработке на токарном станке с помощью резцов с пластинами, изготовленных из твердых сплавов. В пример можно привести такие сплавы как Т15К6, Т14К8, ВК6М, ВК3М и другие.

Плашки и метчики

Метчик — закаленный металлический стержень с нарезанной резьбой определенного профиля. Он состоит из рабочей и хвостовой частей. Последняя предполагает место для фиксации инструмента в патроне. Каждый зуб метчика работает как резец и имеет специальные углы резания, величина которых выбирается в зависимости от планируемого типа и глубины нарезки.

Для изготовления внешней резьбы на винтах, гайках и других деталях используются плашки. Диаметр обрабатываемой детали должен быть немного меньше внешнего двойного радиуса резьбы. Плашку размещают в патрон, который закрепляют в оборудовании.

Резьбонарезные головки

Резьбонарезными головками  пользуются гораздо реже, чем резцами, метчиками и плашками. Хотя резьбонарезные головки могут быть использованы для создания резьбы произвольного типа. Гребенки – функциональные элементы резьбонарезных головок.  Их ключевая особенность состоит в том, что их внутренние элементы механически расходятся при выполнении обратного хода, тем самым не соприкасаясь с только что накатанной резьбой.

Контроль

Уже после завершения всех операций специалист проводит проверку на соответствие заданным критериям. Для этого применяется шаблон, на корпус которого нанесены оттиски зубчиков. Шаблоном сличается созданная нарезка с эталонной данного типа.

Если создание резьбы на токарном станке резцом производилось с неверным наклоном установленного режущего инструмента, то это будет зафиксировано подходящим по типу и форме шаблоном.