Нарезка конической резьбы на токарном станке

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

• Левая.
• Правая.

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. Читайте также: что такое накатка для токарного станка, для чего она нужна.

Интересное видео

Характеристики и особенности конической резьбы

Коническая резьба выполняет одновременно крепёжную и уплотнительную функции. Поэтому её используют в трубопроводах с повышенным давлением транспортируемой среды. Применяется в воздухо-, масло-, топливопроводах, а также других системах, где требуется повышенная герметичность соединений, надёжность.

Коническая резьба (Фото: Instagram / meh_obrabotka)

Описание

Трубная коническая резьба имеет аналогичный профиль с цилиндрической, но отличается уменьшением диаметра от начала нарезки до торца детали. Конусность выполняется в пропорции 1:16.

• дюймовая коническая (профильный угол 60 0 );
• метрическая коническая (угол профиля 55 0 );
• трубная коническая (угол аналогичный метрической).

Создание дюймовых коническо-цилиндрических соединений невозможно. Поэтому дюймовые востребованы только для решения специфических задач.

При накручивании гайки уплотнение достигается за счёт плотного прилегания нарезанных канавок по причине увеличения диаметра от конца к середине детали. Поэтому её применяют в трубопроводах высокого давления.

Характеристики

• размеры — от 1/16’ до 6’;
• количество витков на дюйм — от 11 до 28 в зависимости от диаметра;
• шаг — от 0,8 до 2,309 мм;
• наружный диаметр составляет 9,729–33,250 мм, а внутренний — 8,567–30,292 мм;
• шаг нарезки определяется по справочным данным в зависимости от диаметра;
• угол наклона сторон конуса относительно осевой линии детали должен иметь отношение 1:16;
• сварочные аппараты применяются для фланцев только при диаметре более дюйма;
• необходимо соблюдение отношения общей длины и расстояния нарезки.

Требования ГОСТ

Основные требования ГОСТ 6111-52:

• отклонение оси базовой плоскости к номинальному диаметру по величине не должно превышать резьбовой шаг;
• положение базовой плоскости задаётся расстоянием от торца заготовки;
• диаметры конической резьбы располагаются в единой основной плоскости, определяются расчётным сечением;
• длина наружной резьбы l₂ определяется на основе проверки среднего диаметра соответствующим кольцевым калибром, а внешней — пробкой;
• при навинчивании труб и муфт номинальных размеров плоскость резьбы должна совпадать с торцевой частью муфты;
• количество витков на большом диаметре конуса не должно быть менее двух;
• длина от базовой плоскости до торцевой части трубки может быть уменьшена, но при этом соответствовать другим требованиям стандарта;
• образующие конуса с осевой линией должны составлять угол 1 0 47’24”.

Коническая резьба по ГОСТу (Фото: Instagram / metall_detal)

Требования ГОСТ 6211-81

Величины среднего d₂ и внутреннего d₁ диаметров должны быть вычислены по формулам:

где d — наружный диаметр;

• длина внутренней резьбы должна составлять 0,8(l₁-Δ₁l₂), где Δ₁l₂ — величины, указанные в Таблице 2, ГОСТ 6211-81;
• расстояние ввинчивания наружной на внутреннюю резьбу должно составлять l₁+Δ₁l₂;
• смещение базовой плоскости величина суммарная, определяется шагом, углом наклона профиля, углом конуса, средним диаметром;
• допуски по среднему диаметру указаны в Таблице 3, ГОСТ 6211-81.

Обозначение на чертежах

Обозначение трубной конической резьбы:

• R — внешняя коническая;
• R_C — конические пазы внутреннего типа;
• R_P — внутренняя коническая с цилиндрическим профилем;
• LH — левая;
• RH — правая;
• MK — конусная метрическая;
• M — метрическая;
• K — дюймовая коническая;
• укор. — укороченный профиль;
• пов. точ. — повышенная точность нарезки.

На чертеже обозначение выносят при помощи выноски на полке, стрелка указывает на основную линию. Длины нарезки не указываются, поскольку является стандартной. Коническая резьба указывается в виде дробной величины: числителем выступает маркировка внутренней нарезки, а знаменателем — наружной.

Основная плоскость резьбы обозначается сплошной тонкой линией.

Оборудование

Для нарезки потребуется подготовить следующий инструмент:

• тиски;
• плашку;
• самооткрывающийся или конический метчик;
• гребёнки;
• круглые резцы;
• станок с конусной линейкой;
• молоток.

Плашки для нарезки резьбы (Фото: Instagram / remsprofitools)

Принципы нарезки

При нарезке нужно учитывать ряд особенностей:

• точность нарезания определяется параметрами отверстий: диаметр, перпендикулярность осевой линии к поверхности заготовки, длина;
• дюймовая нарезается с углом профиля 60 градусов, а метрическая — 55;
• вершины и впадины дюймовой резьбы, в отличие от метрической, имеют больше притуплений и обладают лучшей герметичностью;
• для упрощения процесса требуется сверление отверстия цилиндрическим сверлом, его подбирают по наименьшему диаметру;
• обязательно требуется снятие фаски;
• при работе инструмент нужно смазывать, чтобы не допустить перегрева;
• при нарезке производится 2 оборота вперёд, а потом 1 назад;
• усилие на режущий инструмент можно ослабить после проходки до середины расчётной длины;
• по достижении нужной длины снять плашку можно путём вращения в обратном направлении;
• перед чистовой нарезкой, нужно сделать черновую.

Конические метчики отличаются удлинённой формой заборной части и неполной резьбой, которая дополнительно выполняет калибрующую роль. В верхней части они имеют квадратное сечение, на режущей части сделаны продольные канавки для удаления стружки.

1. Заготовка вертикально закрепляется в тисках.
2. На инструмент наносится смазка.
3. Инструмент прикладывается перпендикулярно осевой линии для резки резьбы, то есть строго в горизонтальной плоскости.
4. Выполняется нарезка нескольких витков.
5. Проверяется правильность работ. В случае перекоса нужно убрать режущий инструмент, обстучать деталь и повторить этапы 3–4.
6. Дальнейшая нарезка проводится при условии правильного расположения первых витков. Проверить можно обычным уровнем.
7. Формируется резьба на необходимую длину.
8. По окончании работ удаляют стружку и очищают инструмент от смазки.

Для нарезки на токарных станках применяют головки с резьбонарезными плашками. Особенностью конструкции инструмента является автоматическое раздвигание плашек в процессе работы. Благодаря этому достигается высокая точность обработки и обеспечивается оптимальная производительность.

В некоторых случаях применяют накатные ролики. Точность нарезки ниже, чем в случае применения головок, а сложность работ выше.

Для настройки токарного станка достаточно выставить низкие обороты вращения шпинделя и связать с ними смещение суппорта. Правило настройки: один оборот шпинделя должен соответствовать перемещению суппорта на расстояние шага резьбы.

На токарно-винторезных станках выполнить настройку просто, поскольку доступно много комбинаций сцепления на коробке передач. При необходимости возможна нарезка резьбовых канавок нестандартных размеров.

Резьба на токарном станке. Нарезание резьбы метчиками и плашками Коническая нарезка

Наиболее распространенным в США типом трубной резьбы является стандарт NPT, с которым можно столкнуться при покупке труб и американского производства. Данный стандарт применяется в соединениях, от которых требуется повышенная герметичность при работе в условиях сильного давления циркулирующей по трубопроводу среды.

В статье мы рассмотрим коническую NPT резьбу, изучим ее типоразмеры и параметры, а также подберем взаимозаменяемый отечественный стандарт.

Виды резьбы

Различаются по основным характеристикам:

• системе исчисления диаметра (дюймовая, метрическая, другие);
• количество заходов (двух-, трех- или однозаходная);
• форма профиля (прямоугольный, трапециевидный, треугольный, круглый);
• направление вращения винта (левая или правая);
• размещение на детали (внутренняя или наружная);
• форма детали (конус или цилиндр);
• назначение (ходовая, крепежно-уплотнительная или крепежная).

Согласно перечисленным признакам выделяют следующие виды:

• цилиндрическая (MJ);
• метрическая и коническая (M, MK);
• трубная (G, R);
• Эдисона круглая (E);
• трапецеидальная (Tr);
• круглая для сантехнического крепежа (Kp);
• упорная (S, S45);
• дюймовая, в том числе цилиндрическая и коническая (BSW, UTS, NPT);
• нефтяного сортамента.

Принципы обозначения

Для определения основных качеств следует разобраться с ее обозначением. Обозначение резьбы на чертежах несколько отличается от тех, которые применяются изготовителем при производстве изделий. Таблицы резьб позволяют только по обозначению определить основные характеристики.

К особенностям маркировки можно отнести нижеприведенные моменты:

1. Условное обозначение рассматриваемой резьбы G.
2. Размер диаметра указывается после буквы. Примером обозначения назовем 1 ½.
3. Символ L указывает на то, что витки левосторонние.
4. Следующий символ H указывает на класс точности.
5. Длина свинчивания представлена цифрами в конце маркировки.

На чертеже предусматривает указание класса точности. Символ, обозначающий класс точности, может указываться в технической документации. Создание витков проводится при соблюдении одного из трех классов. Кроме этого, рядом с цифрой может указываться буква «А» и «В»: первая обозначает наружный показатель, вторая внутренний. Первому классу соответствуют самые грубые резьбы, третьему самые качественные.

Инструменты для выполнения внутренней резьбы

Чтобы сделать внутреннюю нарезку, необходим метчик — винтообразный инструмент с острыми канавками. Стержень может иметь форму конуса либо цилиндра. Канавки идут вдоль и разбивают резьбу на участки, именуемые гребенками. Именно края гребенок и являются рабочими поверхностями.

Чтобы канавка получилась чистой, металл снимается постепенно, слоями. Для этого нужен один очень длинный инструмент или набор.

Единичные метчики тоже встречаются в продаже, их чаще используют для исправления сорванной резьбы. Для нарезки новой покупают комплект. Поэтому обычно продаются метчики парами: для черновой и для чистовой работы. Первый прорезает неглубокую канавку, второй зачищает и углубляет ее. Существуют и трехпроходные инструменты. Тонкие, до 3 миллиметров метчики продаются по два, более широкие — по три. Трехпроходные метчики вставляются в воротки. Устройство воротков различно, но размер их должен совпадать с размером резака.

В наборе инструменты различают по рискам, нанесенным на хвостовом конце. Если присмотреться внимательно, можно заметить отличия формы:

• первый метчик с сильно обрезанными верхушками зубьев, внешний диаметр чуть меньше других инструментов в наборе;
• второй метчик с более коротким заборным сегментом, более длинными гребнями. Его диаметр чуть больше, нежели у первого;
• третий метчик обладает полными гребнями зубцов, а его диаметр должен совпадать с размерами будущей резьбы.

Метчики делятся на трубные (отмечаются маркировкой «G») для нарезки резьбы внутри трубы и метрические — более распространенные.

Качество напрямую зависит от свойств метчика: он должен быть из хорошего металла и острым. Чтобы продлить срок использования инструмента и повысить качество резьбы, применяют смазку. Обычно для приобретения устойчивого навыка нарезки требуется сделать 3 — 5 попыток.

Процесс нарезания

Перед тем, как приступить к нарезке, следует с помощью свёрл проделать в заготовке отверстие. Диаметр отверстия от сверла должен совпадать с внутренним размером резьбы. Когда размер сделанного свёрлами отверстия подобран неправильно, можно сломать инструмент или канавки получатся некачественными.

Во время нарезки часть металла не выпадает со стружками, а продавливается по рабочим поверхностям метчика, формируя на заготовке профиль канавки. Учитывая эту особенность, размер сверла, которым делается отверстие под резьбу, подбирают немного меньше, чем номинальный поперечник будущей резьбы.

Например, при нарезке М5 (диаметр канавки составляет 5 мм) следует выбирать сверло под отверстие 4,2 миллиметра. Для нарезания М4 диаметр сверла должен составлять 3,3 миллиметра, а перед работой метчиком М6 предварительно выполняется отверстие сверлом 5 мм. Вычисляется этот показатель с учетом шага резьбы. Шаг можно вычислить математически, но на практике прибегают к таблицам соответствия, где для метчика М5 шаг составляет 0,8, для М4 этот показатель составляет 0,7, для М6 — 1. Из диаметра вычитаем показатель шага и получаем нужный диаметр сверла. При работе с хрупкими металлами, например, чугуном, диаметр сверла следует уменьшить на 0,1 мм по сравнению с рекомендованным в таблице размером.

Формула вычисления диаметра отверстия при работе с трехпроходными метчиками:

здесь: Дм — диаметр метчика.

Тип	Диаметр	Шаг
М1	0,75	0,25
М1,2	0,95	0,25
1,4	1,1	0,3
1,7	1,3	0,36
2,6	1,6	0,4
2,8	1,9	0,4
М3	2,1	0,46
М3	2,5	0,5
М4	3,3	0,7
М5	4,1	0,8
М6	4,9	1
М8	6,7	1,25
М10	8,4	1,5

Таблица 1. Соответствие диаметров резьбы и подготовительного отверстия

Перед началом работы метчик вставляют в квадратный хвостовик — вороток. Воротки могут быть обычными или с трещоткой. Резьба выполняется аккуратно, первый проход делают метчиком №1 до конца. Особое внимание необходимо обратить на направление движения: только по часовой стрелке, при этом необходимо приложить некоторое усилие. Выполняется так: 12 оборота по ходу чередуется с 14 оборота против хода винта для разрушения стружки.

Резьба в дюймах	Наружный Д, мм	Диаметр, в мм	Шаг, мм
18″	2,095	0,74	1,058
14″	6,35	4,72	1,27
316″	4,762	3,47	1,058
516″	7,938	6,13	1,411
716″	11,112	8,79	1,814
38″	9,525	7,49	1,588

Таблица 2. Диаметры отверстия под дюймовые резьбы

Пара капель смазки значительно облегчают работу над глухими резьбовыми отверстиями. Хотя иногда используют в качестве смазки машинное масло, для работы со сталью оптимальна олифа. С алюминиевыми сплавами предпочтительнее использовать керосин, спирт или скипидар. Можно применять и техническое масло, но с меньшим эффектом.

Профиль и размеры конической дюймовой резьбы с углом профиля 60 градусов

Данная таблица показывает какие могут быть отклонения по уклону и по шагу профиля.

Видео: нарезание трубной конической резьбы.

Что касается дополнительных креплений, то зачастую используют шплинты в качестве соединительных деталей, поскольку трубопроводы могут подвергаться вибрации как постоянной, так и периодической.

Все дело в том, что данный тип соединения имеет свойство раскручиваться, то во избежание этого используются шплинты для таких соединений. Особенно это касается мест прокладывания трубопроводов под магистралями, где имеется постоянное движение автотранспорта, что создает вибрации.

Резьба представляет собой винтовую канавку определенного профиля, прорезанную на цилиндрической или конической поверхностях. На токарных станках ее выполняют посредством двух равномерных движений — вращения заготовки и поступательного перемещения режущего инструмента вдоль ее оси. Применяемые резьбы можно разделить на ряд групп: 1) по расположению — на наружные и внутренние; 2) по назначению — на крепежные и ходовые; 3) по форме исходной поверхности — на цилиндрические и конические; 4) по направлению — на правые и левые; 5) по форме профиля — на треугольные, прямоугольные, трапецеидальные, круглые; 6) по числу заходов — на одно и многозаходные. Крепежные резьбы чаще всего имеют треугольный профиль. Они используются для соединения различных деталей.- Ходовые резьбы служат для преобразования вращательного движения в поступательное. К ним относятся резьбы с трапецеидальным и реже прямоугольным профилем. Конические резьбы обеспечивают высокую герметичность соединения и поэтому применяются в местах, находящихся под повышенным давлением жидкостей и газов. У правых резьб винтовая канавка имеет направление по ходу часовой стрелки (если смотреть с торца детали), у левых — наоборот. Однозаходными называются резьбы, имеющие одну винтовую канавку. В многозаходных резьбах выполнено несколько параллельных винтовых канавок, равномерно расположенных по окружности. Число заходов резьбы можно определить по количеству начал винтовых канавок на торце детали.

Нарезание резьб круглыми плашками

Область применения и инструменты.

Круглые плашки применяются для нарезания наружных резьб треугольного профиля на деталях, к которым не предъявляют высоких требований соосности резьбы с другими поверхностями. Пределы выполняемых резьб ограничиваются механическими свойствами обрабатываемого металла. Так, например, на токарных станках» круглыми плашками нарезают резьбы на стальных деталях с шагом примерно до 2 мм. Для более мягких цветных металлов этот предел может быть увеличен. Резьбы с крупным шагом предварительно прорезают резцом, а затем калибруют плашками. Круглые плашки (рис. 118, а) по внешнему виду напоминают гайку, в которой для создания режущих кромок просверлены стружечные отверстия (от 3 до 8 в зависимости от размера). Рабочая часть плашки для цилиндрических резьб состоит из трех участков: двух крайних — режущих и среднего — калибрующего. Режущие части плашки конические с углом конуса 2ф = 50-60°. Калибрующая часть цилиндрическая, Она придает резьбе окончательные размеры и обеспечивает направление плашке в процессе резания. Геометрическая форма зуба плашки создается передним углом у который выполняют заточкой в пределах 15-20° (для плашек централизованного изготовления). При резании твердых металлов его рекомендуется уменьшать до 10-12°, а для мягких — увеличивать4 до 20-25°. Задний угол а выполняют затылованием только на режущих частях в пределах 6-8°. Для крепления в плашкодержателе или резьбонарезном патроне на наружной поверхности плашки предусмотрены конические углубления и угловой паз. Угловой паз плашки позволяет при необходимости
Разрезать плашку шлифовальным кругом по перемычке (рис. 118, б) и регулировать ее диаметр в пределах 0,1- 0,3 мм. Круглые плашки общего назначения изготавливаются для следующих резьб: метрических с крупным шагом Ml — М68; метрических с мелкими шагами М1Х0,2 — М135Х6; дюймовых 1/4-2″; трубных 1/8-1l/2″. Плашки должны обеспечить нарезание резьб 2-го класса точности. Плашки для конических резьб более широкие и имеют только одну режущую часть со стороны большего диаметра. Особенность работы плашек состоит в том, что в процессе прорезания винтовой канавки участвует не только режущая, но и калибрующая часть.

Такие плашки изготавливаются для резьб от 1/16″ до 2″. Плашки выполняются из легированной стали 9ХС или быстрорежущих сталей Р9 и Р18. На плашках маркируются обозначение резьбы, класс точности (только 3-й), марка стали (9ХС не указывается), буква Л для левых резьб.

Самодельный метчик для алюминиевых сплавов

Для создания внутренних резьб в латунных или легкосплавных деталях можно использовать самодельный инструмент и свёрла из обычного набора. Подойдет калиброванная стальная проволока. С помощью плашки на ней нарезается внешняя резьба, после чего заготовка закаляется. После закалки необходимо отпустить деталь до цвета спелой соломы. Режущие кромки затачиваются с помощью бруска или точила, предварительно зажав деталь в цанговый патрон.

Видео о том, как нарезается внутренняя резьба:

ОТВЕРСТИЯ ПОД НАРЕЗАНИЕ ТРУБНОЙ КОНИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ

Резьба на токарном станке

Нарезание резьбы — одна из наиболее распространенных операций в металлообработке. Для ее выполнения в несерийном производстве используются универсальные токарно-винторезные станки. Эти станки работают с заготовками в виде тел вращения и небольшими деталями несимметричной формы, которые можно установить на планшайбе станка. В других случаях резьбу получают фрезерованием, накатыванием и прочими способами.

Нарезание резьбы на токарном станке

Для формирования резьбы на токарном станке используют режущие инструменты, вершина которых перемещается с постоянной скоростью вдоль оси вращающейся заготовки. При этом на поверхности заготовки образуется винтовая линия. Наклон винтовой линии к плоскости, перпендикулярной центральной оси заготовки, зависит от соотношения скорости вращения шпинделя и скорости перемещения инструмента и обозначается углом подъема винтовой линии. Расстояние между двумя соседними одинаковыми элементами резьбы, измеренное вдоль оси, называется шагом резьбы.

При углублении инструмента в заготовку по винтовой линии образуется поверхность с такой же формой, как и у вершины инструмента. Профилем резьбы называется контур сечения резьбы на плоскости, проходящей через ее ось вращения. В зависимости от профиля резьбы делятся на треугольные, трапециевидные, прямоугольные и круглые, которые используются крайне редко. Резьба с прямоугольным профилем является упорной, она применяется для резьбовых пар, работающих под значительной нагрузкой.

В зависимости от формы базовой поверхности, резьбы разделяются на цилиндрические и конические. Конические резьбы используются в масляных, водяных, топливных и воздушных системах, словом там, где требуется герметичность соединения. По виду базовой поверхности резьбы можно разделить на внешние и внутренние.

По направлению различают левые и правые резьбы, правая резьба закручивается при вращении по часовой стрелки, а левая — против. По количеству нитей резьбы выделяют однозаходные и многозаходные. Многозаходные резьбы позволяют пройти большее расстояние за один оборот. Количество заходов можно определить, взглянув на торец детали. В зависимости от единиц измерения выделяют метровые и дюймовые резьбы.

Нарезание резьбы резцами

Нарезание токарной резьбы резцами является наиболее распространенным способом. Оно применяется для создания наружной и внутренней резьбы. Для создания резьбы используются резцы призматической, стержневой и призматической формы. Их размеры и формы близки к аналогичным показателям фасонных резцов. Для наружной резьбы используются прямые и отогнутые резцы, для внутренней при небольшом диаметре отверстия применяются изогнутые резцы, а при большом диаметре — прямые резцы, закрепленные на оправке. Мелкие отверстия выполнить резцом невозможно. В глухих отверстиях при выполнении резцом резьбы предусматривается выточка для его выхода и фаски на кромках отверстия.

Большой выбор резцов и другого режущего инструмента для токарных станков можно найти в Разделе «Режущего инструмента для токарных станков».

Резцы для нарезания резьбы имеют в качестве режущей кромки пластины из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. Для предварительных операций применяются пластины из сплавов Т15К6, Т14К8 и их аналоги, а для чистовых — Т30К4 и Т15К6. В обработке чугунных заготовок высокую эффективность показывают элементы из сплавов В2К, ВК3М, ВК4, ВК6М.

Нарезание внутренней резьбы

Для внутренней резьбы помимо резцов используются метчики и гребенки. Метчик представляет собой инструмент в виде стержня с резьбой, выполненный из закаленной стали. На поверхности стрежня вдоль его оси имеются фрезерованные канавки, благодаря которым резьба имеет режущие кромки. Хвостовая часть метчика имеет квадратное сечение, которое позволяет закрепить его в патроне или воротке.

В ходе нарезания резьбы металл не только срезается в стружку, но и пластически деформируется из-за врезания инструмента, и внутренний диаметр отверстия увеличивается. С учетом этой особенности диаметр отверстия под резьбу рассчитается путем вычитания из наружного диаметра метчика шага резьбы.

Существует множество различных метчиков, из которых распространение получили гаечные, ручные и машинные. Для нарезания резьбы при помощи метчика деталь закрепляется на станке, в ней сверлится отверстие и шпиндель настраивается на требуемое число оборотов. Метчик, установленный в задней бабке, за счет движения пиноли вводится в отверстие, и деталь совершает вращение.

Нарезание конусной резьбы

Из конических резьб наиболее широко используется стандартная, имеющая профиль, симметричный по отношению к нормали к оси конуса. Для нарезания такой резьбы используются те же методы, что и для обычной цилиндрической резьбы.

Для наружной конической резьбы производится обточка по наружному диаметру на конус. Это легко выполнить резьбовыми резцами на токарно-винторезном станке при помощи копировальной линейки, однако этот способ отличается низкой производительностью.

На токарно-револьверных станках нарезание конической резьбы выполняется при помощи плашек. Если требуется получить высокоточную резьбу, то используются резьбонарезные головки с плашками различной формы. В ходе выполнения операции плашки автоматически раздвигаются.

Также для конической резьбы применяются накатные ролики, которые позволяют выполнить накатывание резьбы. Для внутренней конической резьбы используются метчики специальной конструкции.

Настройка токарного станка для нарезания резьбы

Для выполнения токарной резьбы с заданными параметрами необходимо точно настроить станок. В первую очередь требуется связать вращение шпинделя с перемещением суппорта. Продольная подача за оборот шпинделя должна равняться шагу резьбы.

Токарно-винторезные станки позволяют настроить подачу резца за счет сцепления зубчатых колес их гитары подачи и коробки подачи. Имеется большое количество комбинаций сцепления этих колес, что позволяет настроить станок на любую нарезаемую резьбу.

Не режется резьба на токарном станке с ЧПУ — основные ошибки

1. не режет совсем (горит пуск – оси не едут – скорее всего нет ответа о скорости вращения шпинделя от датчика или не запущено вращение шпинделя)
2. не попадает в витки (наличие большого механического люфта, проскальзывание датчика энкодера или его кинематики)
3. режет резьбу с шагом, отличающимся от заданного (проверяем цикл резьбонарезания, максимальную скорость подачи при резьбонарезании, работа в мм)
Общие проверки
-проверить программу нарезания резьбы, заход и отход согласно руководству по эксплуатации (текст предоставить для анализа)
-проверить соответствие материала, резца, оборотов шпинделя, подачи, диапазона шпинделя
-(шаг резьбы, мм) * (кол-во оборотов шпинделя об/мин) не должно превышать максимальной скорости рабочей подачи по оси (P1430) => уменьшить скорость вращения шпинделя (проблема возникает при нарезании крупной резьбы с шагом больше 8-10 мм)
— проверить крепление электрических кабелей (разъемов) и самих кабелей от энкодера до ЧПУ
-проверить крепление энкодера на шпиндельной бабке, муфты энкодера, шестерни на валу энкодера в шпиндельной бабке
-Проверить параметр и установленное значение импульсов датчика шпинделя за 1 оборот. P3720=4096 импульсов
* параметры указаны для ЧПУ Fanuc 0i серии

Получить консультацию

по инструменту, методам обработки, режимам или подобрать необходимое оборудование можно связавшись с нашими менеджерами или отделом САПР

Также Вы можете подобрать и приобрести режущий инструмент и оснастку к станку, производства Тайваня, Израиля

Отправляя заявку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности

G76 – цикл автоматического нарезания резьбы [9]

Главная Статьи G76 – цикл автоматического нарезания резьбы [9]

G76 – цикл автоматического нарезания резьбы [9]

Рубрика: “Циклы FANUC понятным языком”

Цикл G76 является стандартным циклом, применяемым на токарных станках с ЧПУ Fanuc. Резьбовое соединение – это вид разъёмного соединения, который очень часто применяется в машиностроении. Около 70% деталей, изготовленных на токарных станках, будут содержать элементы резьбы. Соответственно, операторы ЧПУ работающие со стойкой Fanuc, должны уметь правильно запрограммировать цикл резьбы G76.

Раньше, когда станков с ЧПУ практически не было, нарезать резьбу можно было на токарно-винторезном станке. Во-первых, этот процесс занимал много времени. Во-вторых, нельзя было нарезать резьбу произвольного шага, так как шаг резьбы задавался с помощью коробки подач. В настоящее время цикл ЧПУ G76, применяемый для нарезки резьбы на токарных станках с ЧПУ, существенно облегчил эту задачу.

Предлагаем Вам разобрать на примере, как правильно запрограммировать цикл G76. Fanuc поддерживает огромное количество циклов, в данной статье мы разберем только один из них. Описание всех остальных токарных циклов Вы сможете найти в статье стандартные токарные циклы Fanuc.

Давайте посмотрим, как запрограммировать резьбу M16х2. По стандартам ЕСКД данная запись гласит, что нам нужна метрическая резьба с внешним диаметром 16 мм и шагом 2 мм.

Выбор нулевой точки резца

Для начала нам нужно выбрать подходящий резьбовой резец. Основным параметром резьбовой пластины будет её угол при вершине. В нашем случае угол пластины должен быть 60° (т.к. резьба метрическая). Вы должны убедиться, что оправка резца по своим габаритам позволяет выполнить данную операцию. Это очень важно, так как при запуске цикла в автоматическом режиме во время реза не будет работать кнопка «CYCLE STOP». Если вы нажмёте кнопку «CYCLE STOP», то станок остановится только после возвращения резца в стартовую точку цикла. Соответственно, остановить станок получится только кнопкой «emergency stop» или «RESET».

Затем нам необходимо привязать нулевую точку резца. Мы можем привязывать ноль к кончику резца или к боковой поверхности. Если Вы планируете нарезать резьбу на прутке, то Вам подойдёт первый вариант. Однако, если резьба будет заканчиваться уступом (например, шляпкой болта), то предпочтительнее второй вариант.

Выбор стартовой точки цикла G76

Теперь мы можем перейти непосредственно к программированию. Цикл нарезания резьбы G76 программируется с помощью 2-х строк. А также, перед включением цикла необходимо переместить инструмент в стартовую точку цикла. Стартовую точку цикла следует указывать на безопасном расстоянии от заготовки, чтобы стружка могла спокойно выводиться из зоны резания.

G76 – описание цикла (первая строка)

Теперь разберёмся с первой строкой цикла. Первый параметр в ней комплексный и определяет сразу 3 параметра: количество чистовых проходов, величину сбега резьбы и способ съёма материала. Задаётся буквой Р и далее следует три двузначных числа, которые должны быть написаны слитно.

1. Количество чистовых проходов как правило составляет от «01» до «03» и подбирается опытным путем. При этом следует помнить, что припуск на чистовой проход R разделится на такое количество чистовых проходов, которое мы укажем.

R = r * N

• R – размер припуска на чистовые проходы;
• r – величина одного чистового прохода;
• N – количество чистовых проходов.

1. Величину сбега резьбы необходимо указывать для более плавного выхода резца из материала. Если на детали предусмотрена выточка под выход резьбы, то значение этого параметра принимается равным «00».

Параметр может принимать любые целые значения в интервале от «00» до «99». Длинна самого сбега рассчитывается по вышеуказанной формуле.

1. Способ съёма материала бывает с прямым врезанием и боковым врезанием. Прямое врезание лучше применять на резьбовых резцах, обладающих низкой боковой жёсткостью. Оно обеспечивает распределённую нагрузку на резец.

Но если требуется нарезать резьбу большой глубины, то правильнее применять боковое врезание. Благодаря этому снижается площадь контакта кромки резца с заготовкой. Если на поверхности резьбы образуется дробление, то применение бокового врезания может помочь в этой ситуации. Данный параметр может принимать значения от «00» до «99», в зависимости от угла нарезаемой резьбы. Для метрической резьбы не более «60»

Ещё два параметра, прописываемых в первой строке цикла, отмечены на следующем рисунке:

• Q – величина съёма материала при проходах, которые следуют за первым проходом. Задаётся в микрометрах.
• R – значение припуска на чистовые проходы. Задаётся в миллиметрах.

G76 – описание цикла (вторая строка)

Во второй строке цикла параметров больше чем в первой. Обратите внимание, что программисты компании Fanuc разработали цикл нарезания резьбы G76 таким образом, что в двух строках используются параметры, имеющие одинаковые буквенные обозначения. Так что будьте очень внимательны!

Графическое описание токарного цикла G76:

1. P – это высота профиля резьбы. Этот параметр рассчитывается по формуле:

P = F * α = 2 * 0,542 = 1,083

• F – шаг резьбы;
• α – коэффициент, зависящий от угла резьбы. Для метрической резьбы α = 0,542.

Полученное значение умножаем на 1000, поскольку параметр Р задаётся в микрометрах и для нашего примера получаем P = 1083.

1. X – это внутренний диаметр резьбы. Его можно рассчитать по формуле:

X = D – 2P = 16 – 2 *1,083 = 13,835

• D – это внешний диаметр резьбы. В нашем примере он равен 16 мм.

1. Z – это длина резьбы. Не забывайте, что этот параметр указывается в абсолютной системе координат, то есть со знаком «минус». В нашем примере Z = -30.
2. Q – это величина съёма при первом проходе. Из-за того, что при первом проходе нагрузка на резец минимальная, то первый проход можно делать чуть большим, чем последующие. Выберем значение Q равным 0,5 миллиметров. Так как этот параметр задаётся в микрометрах, то Q = 500.
3. F – это шаг резьбы. По факту этот параметр обозначает подачу, но так как на токарном станке мы задаём подачу в мм/оборот, то подача будет равна шагу резьбы. Для нашего примера F =2.

В конечном итоге цикл G76 (цикл нарезки резьбы) для нашего примера будет выглядеть следующим образом:

На этом описание токарного цикла G76 подошло к концу. В следующей статье мы рассмотрим нюансы нарезания внутренней, левой, многозаходной и конической резьбы. Переходите по ссылке и изучайте: “Цикл резьбы G76 (внутренняя, многозаходная, конусная резьба)“

— 34 Comments —

Добрый день. Подскажите, а что это за коэффициент угла резца? Как его рассчитать для других резьб. Для трапецидальной например.

Вам его не нужно рассчитывать, достаточно просто знать глубину резьбы и указывать ее в микрометрах в цикле. Все остальное это усложнения…

Добрый вечер! Подскажите пожалуйста как правильно нарезать прямоугольную резьбу М100×16 в разбивку конавочным резцом шириной 5 мм. Это нужно что бы убрать нагрузку со станка. Сильно жидкий китаец.

Здравствуйте! В данном случае необходимо каждый проход прописывать индивидуально! То есть через функцию G33.

Глубина резьбы по радиусу в микронах, без знака, для метрической резьбы действует правило Р = шаг х 0,6; для дюймовой Р = шаг х 0,65

Совершенно верно, на практике обычно так и делают! Никто до 3-го знака коэффициент не высчитывает. А конечный размер резьбы ловят уже коррекцией на инструмент.

Давно искала подобное, спасибо очень интересно!