Обработка металла на токарном станке включает создание резьбы. Резьбонарезной инструмент, ключ к точной нарезке резьбы, как для наружной резьбы, так и для внутренней резьбы.
Основные виды: Резьбонарезной резец, гребенка резьбовая (призматические гребенки, круглые гребенки, радиальные гребенки), тангенциальные ножи, плашка, метчик и резьбонарезная головка
Резьбонарезной резец
Классический однолезвийный резец для токарного станка. Его режущая кромка точно соответствует профилю будущей резьбы. Процесс нарезки резьбы выполняется за несколько проходов, что обеспечивает высокую точность.
Гребенка резьбовая
Это многозубый инструмент, позволяющий нарезать резьбу за 1-2 прохода, что значительно повышает производительность. Гребенка резьбовая бывает нескольких типов:
- Призматические гребенки: имеют плоскую форму с режущими зубьями, устанавливаются в специальные державки.
- Круглые гребенки: выполнены в виде диска. Их можно многократно перетачивать, просто поворачивая.
- Радиальные гребенки: используются в составе резьбонарезных головок.
Тангенциальные ножи
Представляют собой плоские резцы, которые устанавливаются в резьбонарезную головку по касательной к заготовке. Тангенциальные ножи обеспечивают высокую износостойкость и качество поверхности.
Плашка и Метчик
Плашка предназначена для нарезания наружной резьбы, а метчик, для внутренней резьбы. Это самый распространенный резьбонарезной инструмент для ручных и станочных работ.
Резьбонарезная головка
Сложное устройство для массового и серийного производства. Резьбонарезная головка объединяет комплект гребенок (например, призматические гребенки) и автоматически раскрывается по завершении нарезки.
Материалы и маркировка инструмента: Быстрорежущая сталь (Р6М5), инструментальная сталь и твердый сплав (ВК8), их износостойкость и твердость HRC
Маркировка инструмента определяет выбор. Быстрорежущая сталь Р6М5 (твердость HRC 63-65) и твердый сплав ВК8 дают высокую износостойкость. Инструментальная сталь ― базовый материал.
Стандарты и технические условия: ГОСТ 16999-71, профиль резьбы и шаг резьбы для метрической и трубной резьбы
Надежность резьбы гарантируется соблюдением стандартов. Весь резьбонарезной инструмент изготавливается по нормативам. Ключевые технические условия для резцов из быстрорежущей стали определяет ГОСТ 16999-71. Этот документ регламентирует геометрию, точность и материалы. Главными характеристиками резьбы, которые должен точно воспроизводить резьбонарезной резец или гребенка резьбовая, являются профиль резьбы и шаг резьбы.
Основные типы резьб
- Метрическая резьба: Основной тип крепежной резьбы. Ее профиль резьбы — это равносторонний треугольник с углом при вершине 60°. Все ее параметры, включая шаг резьбы, измеряются в миллиметрах. Стандарты четко определяют соотношение шага и диаметра для крупной и мелкой резьбы.
- Трубная резьба: Используется в трубопроводах для создания герметичных соединений. Ее профиль резьбы отличается углом в 55° и скругленными вершинами и впадинами. Номинальный размер указывается в дюймах, но он не равен фактическому диаметру, а условно обозначает проход трубы. Шаг резьбы измеряется количеством витков на дюйм.
Применение и обработка металла: Крепление резца в резцедержатель, заточка резца, сменные пластины и использование СОЖ
Успешная обработка металла начинается с правильной подготовки. Крепление резца в резцедержатель должно быть жестким, а режущая кромка установлена строго по центру заготовки. Любое смещение исказит профиль резьбы и снизит качество. Минимальный вылет инструмента предотвращает вибрации, губительные для точности.
Заточка резца — ключевой процесс для поддержания его остроты и геометрии. От этого зависит износостойкость и чистота обработки. Современная альтернатива — сменные пластины из материала твердый сплав (как ВК8). Их не нужно точить, достаточно просто заменить, что экономит время и гарантирует стабильный результат. Такой резьбонарезной резец обладает высокой производительностью.
Использование смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) при нарезке резьбы обязательно. СОЖ охлаждает зону резания, снижает трение, улучшает отвод стружки и защищает инструмент от преждевременного износа, обеспечивая гладкую поверхность готовой детали.
FAQ: Вопрос ответ
Вопрос: Какой резьбонарезной инструмент лучше: резьбонарезной резец или гребенка резьбовая?
Ответ: Выбор зависит от задачи. Обычный резьбонарезной резец идеален для единичного производства, так как он универсален для разных шагов. Однако нарезка резьбы им требует многих проходов. Гребенка резьбовая (призматические гребенки или круглые гребенки) производительнее, формирует профиль резьбы за 1-2 прохода. Она незаменима в серии, но каждая гребенка рассчитана на конкретный шаг резьбы.
Вопрос: Что означает маркировка инструмента, например, Р6М5 и ВК8?
Ответ: Маркировка инструмента указывает на материал. Р6М5 — это быстрорежущая сталь с хорошей вязкостью (твердость HRC 63-65), подходит для большинства операций. ВК8 — это твердый сплав, он значительно тверже (твердость HRC до 90) и имеет более высокую износостойкость, но хрупок. Инструмент из ВК8, часто в виде сменных пластин, используют для обработки твердых материалов, тогда как инструментальная сталь Р6М5 лучше справляется с ударами.
Вопрос: Можно ли нарезать метрическую и трубную резьбу одним резцом?
Ответ: Нет. Метрическая резьба и трубная резьба имеют разный профиль резьбы (угол 60° и 55° соответственно). Использование неверного инструмента приведет к браку. Для каждого типа резьбы нужен свой резьбонарезной инструмент (плашка, метчик, резец), геометрия которого соответствует стандарту, как ГОСТ 16999-71, который задает технические условия.
Вопрос: Для чего нужна резьбонарезная головка?
Ответ: Резьбонарезная головка — это приспособление для токарного станка, предназначенное для автоматической нарезки резьбы в серии. В нее устанавливается комплект гребенок (радиальные гребенки, призматические гребенки или тангенциальные ножи). Главное преимущество — автоматическое размыкание гребенок после нарезки, что позволяет быстро отвести инструмент без реверса шпинделя.
Вопрос: Как крепление резца и СОЖ влияют на качество резьбы?
Ответ: Правильное крепление резца в резцедержатель — залог точности. Вершина резца должна быть по центру оси детали, а вылет — минимальным для исключения вибраций. Использование СОЖ обязательно. Она снижает трение, охлаждает зону резания, продлевает износостойкость инструмента и обеспечивает высокое качество поверхности. Без СОЖ заточка резца потребуется гораздо чаще, а обработка металла будет менее качественной. Это важно как для наружной резьбы, так и для внутренней резьбы.
