Инструмент

Как нарезать резьбу на фрезерном станке

Нарезание внутренней резьбы на сверлильном станке

Процесс нарезания резьбы на сверлильном станке в общем и целом не много чем отличается от ручного нарезания метчиком. При правильном подходе рекомендуется употребляют машинные метчики.

нарезать, резьба

Чтоб нарезать внутреннюю резьбу на станке необходимо предвварительно просверлить в детали отверстие. Его поперечник находится в зависимости от будущей резьбы и ее шага. Строго говоря, существует ГОСТы в каких даются указание о нужном отверстии под определенную резьбу зависимо от ее точности.

ГОСТ 19257-73 «Отверстия под нарезание метрической резьбы»
ГОСТ 21348-75 «Отверстия под нарезание трубной цилиндрической резьбы»
ГОСТ 21350-75 «Отверстия под нарезание трубной конической резьбы»

От следования указаний ГОСТов будет зависеть качество будущей резьбы: если отверстие выполнить больше рекомендуемого, то ее профиль выходит не полным, если меньше – резьба выходит рваной, а из-за возросшей нагрузки может сломаться инструмент.

Резьбонарезание можно создавать как на обыденных сверлильных станках, так и на особых резьбонарезных.

Видео резьбонарезания на сверлильном станке 2Н112

Если по любым причинам у вас отсутствуют таблицы с рекомендуемыми поперечниками, то можно пользоваться формулой

где Dп.рез. – поперечник, который нам нужно просверлить для будущей резьбы; Dном – номинальный поперечник; P – шаг резьбы.

К примеру, пред нами стоит задачка нарезать внутреннюю резьбу М8×1,25. Для этого производим расчет и просверливаем отверстие ∅ 6,75 мм.

Рекомендации при нарезании резьбы машинным способом

СОЖ для улучшение режущих параметров и отвода тепла можно сделать без помощи других в домашних условия. Самым обычным рецептом является вариант, разработанный Петровым Г.Д. В состав смазки входят:

Олеиновую и стеариновую кислоты нагреваем до температуры 65 C и смешать. Когда раствор остынет до температуры 20 C нужно смешать его с сероватой.

При обработке легких сплавов можно в качестве СОЖ можно использовать керосин либо жирной 10% эмульсией.

Не рекомендуется смазывать метчик маслом, т.к. это приводит к налипанию стружки и затрудняет ее извлечение.

  • Направьте внимание на аспекты при нарезании в глухих отверстиях на сверлильном станке:
  • за ранее нужно просверливать отверстия большей длины, чем будет длина самой резьбы, если это конструктивно может быть. Это мероприятие содействует отводу стружки и формированию полного профиля;
  • используйте предохранительные патроны: когда инструмент упрется в дно он автоматом не станет крутиться и не сломается;
  • если на вашем станке отсутствует реверс шпинделя, то используйте реверсивные патроны для выкручивания метчика.

Работа на магнитном сверлильном станке

Чтоб исключить брак при нарезании резьбы на сверлильном станке придерживайтесь последующих правил:

  • подготавливайте поперечник отверстия под резьбу по ГОСТ;
  • верно подбирайте инструмент требуемой конструкции и геометрии согласно обрабатываемого материала;
  • помните, что метчики могут изготавливаться комплектами: предварительные и чистовые, как следует, непременно использовать все для образования полного профиля;
  • пользуйтесь заточенными метчиками;
  • выставляйте инструмент строго по оси отверстий без перекосов;
  • подавайте доброкачественную смазочно-охлаждающую жидкость в место реза зависимо от обрабатываемого материала;
  • выбирайте рациональные скорости резания;
  • впору удаляйте стружку из канавок метчика.

Резьбонарезные фрезы

Фрезы для нарезания резьбы употребляют спиральную интерполяцию для нарезания как внутренней, так и внешней резьбы. Большая часть станков ЧПУ, сделанных за последние 10.15 лет, поддерживают спиральную интерполяцию.

Для нарезания резьбы используются цельные твердосплавные фрезы и сменные твердосплавные пластинки (железное тело фрезы с карбидными вставками). Многовитковые резьбонарезные фрезы нарезают резьбу сходу на всю глубину за один полный поворот фрезы. Одновитковые фрезы нарезают один виток резьбы за оборот. Большая часть фрез для нарезания резьбы – многовитковые.

Фрезы для нарезания резьбы подходят для обработки материала прочностью до 65 HRC, что значительно расширяет область их внедрения. «Фреза одной и той же геометрии, но с одним либо 2-мя слоями разных покрытий, позволяет обрабатывать огромное количество различных материалов», – разъясняет Моррисон.

Одна и та же резьбонарезная фреза может применяться для отверстий, имеющих разный поперечник, но однообразный шаг резьбы. Потому что нижняя поверхность фрезы является плоской, она может быть использования для нарезания резьбы в конкретной близости к нижней части глухого отверстия. KOMET, Америка

Отвод стружки обычно не является неувязкой при нарезании резьбы фрезами. «Нарезание резьбы фрезами — это резание с остановками, потому, независимо от параметров материала, всегда выходит стружка надлома с маленькими частицами», – гласит г-н Хэтч из компании Emuge.

Резьбонарезные фрезы имеют большой спектр внедрения, их поперечник начинается от 1.5 мм и завершается наибольшими размерами. Но по сути лучшая глубина резки фрезой ограничивается 2.5 поперечниками самой фрезы. «При использовании фрезы для нарезания резьбы силы резания не сбалансированы», – отмечает Хетч. «При нарезании резьбы большой длины создается огромное давление на боковую поверхность фрезы, потому что на нее повлияет большая круговая сила. Это может приводить к дилеммам в виде отскакивания режущей кромки от заготовки и возникновению на ней сколов, и даже к обламыванию фрез маленького диаметра».

Но одновитковая фреза может работать и на большой глубине. «Вы даже сможете врезаться на 20 поперечников, если для вас это вправду нужно», – гласит Моррисон. «У вас не будет задачи отскакивания режущей кромки фрезы от края заготовки, потому что в таком случае силы резания действуют только одну режущую кромку, находящуюся на самом конце фрезы. У нас много покупателей, работающих в области нефтедобывающей индустрии и электроэнергетики, закупающих одновитковые фрезы с длинноватым хвостовиком. Для их еще рентабельнее иметь в собственном распоряжении фрезу, подходящую для нарезания огромного количества разных видов резьбы, даже с учетом того, что процесс идет несколько медлительнее. По другому им бы пришлось получать метчики длиной 250 мм ценой под 1000 долларов».

Внедрение фрез имеет огромное количество преимуществ. Один и тот же инструмент может применяться для отверстий различного поперечника, при всем этом употребляется один шаг резьбы. Фреза с одной режущей кромкой может быть применена для обработки отверстий разных поперечников, также и нарезания резьбы различного шага.

К тому же одновитковая резьбонарезная фреза может быть использована для обработки глухих и сквозных отверстий, также для нарезания правой и левой резьбы. Потому что фреза имеет плоскую нижнюю поверхность, она может нарезать резьбу в конкретной близости от днища глухого отверстия, и даже если фреза сломается, она не приведет к выбраковыванию детали фреза для нарезания резьбы может быть совмещена в одном корпусе с другими инструментами для сверления отверстий, тем образовывая комбинированный инструмент, который может сразу сверлить, делать фаски и нарезать резьбу.

Все же цикл обработки фрезой обычно подольше цикла обработки метчиками. «Так как внедрение фрез для нарезания резьбы просит специальной программки для станка, некие люди могут побояться их использовать», – гласит г-н Стюарт из компании OSG. «И всё же метод довольно прост и может быть реализован обилием управляющих программ станков ЧПУ».

Некие компании всё же предпочитают использовать метчики, потому что желают минимизировать вмешательство оператора в процесс работы. Внедрение фрез для нарезания резьбы предполагает, что оператор должен повсевременно создавать нужные регулировки. «Так как инструмент стачивается в процессе обычного износа, оператору нужно регулировать режущий процесс, чтоб подстроится под текущий износ инструмента и сохранить правильные размеры получаемой резьбы», – гласит Хэтч. «Обязанность оператора – определять допустимые отличия в размерах резьбы и смотреть за износом инструмента, а потом, на базе приобретенных данных, создавать регулировку оборудования».

«Размеры метчика всегда остаются постоянными, метчик сделан по размерам нарезаемой им резьбы. Оператор просто временами сверяет размеры с помощью измерительных инструментов и калибров, и если эти размеры вышли за границы допустимого, метчик просто выбрасывается».

Технология получения резьбы фрезерованием

Резьбовая фреза опускается в отверстие на подходящую глубину резьбы и врезается по дуге 90° на глубину. Фреза при врезании подымается на ¼ шага резьбы (участок 1-2).

Ось фрезы М делает оборот на поперечнике m (участок 2-3) при всем этом фреза сразу подымается на шаг резьбы Р и выходит из профиля по дуге 90° (участок 3-4).

READ  Мотоблок Салют 5х С Двигателем Honda

В случае, если глубина резьбы в приобретенном ранее отверстии больше длины режущей части фрезы, то обработку на участке 2-3 повторяется пару раз.

Поэтому есть 2 основных технологии получения резьбы фрезами

Получение резьбы несколькими режущими инструментами

Обзор способов нарезания резьбы: взгляд изнутри

Анализ методов нарезания резьбы позволяет производителям налаживать эффективную и выгодную вырезку резьбовых отверстий. Тут представлены плюсы и недочеты четырёх главных способов машинного нарезания резьбы: нарезание метчиками, фрезерование, нарезание на токарных станках и шлифование.

Нарезание метчиками

Метчики Emuge Multi TAP-Form накатывают резьбу на детали, отлитой из алюминия. Метчики-раскатники деформируют материал заготовки, тем создавая резьбу подходящей формы. При всем этом процессе стружка не появляется

Применение метчиков для нарезания резьбы является действенной и пользующейся популярностью практикой. «Нарезание резьбы метчиками–самый распространённый метод, потому что он является менее накладным на исходном шаге производства, но не всегда оказывается самым экономным в итоге», – гласит Каллен Морисон, спец по развитию бизнеса американской компании КОМЕТ, производящей метчики и резьбонарезные фрезы.

Нарезание резьбы метчиками – это длительный процесс, при котором снятие материала делается режущими кромками, расположенными на определенном расстоянии друг от друга. Окончательные размеры резьбы достигаются за один проход. «Метчик сконструирован под размеры определенной резьбы: ей соответствуют поперечникы заборной и калибрующей частей и шаг резьбы», – объясняет Марк Хэтч, менеджер по продукции компании Emuge, расположенной в городке Вест Бойлстон штата Массачусетс, производящей метчики и резьбонарезные фрезы. Марк также добавляет, что, так как метчик производит предварительную и чистовую обработку за один проход, делается огромное количество стружки, которую необходимо отлично отводить. В неприятном случае существует возможность появления лишнего давления, которое может привести к повреждению резьбы либо метчика.

Контролирование отвода стружки – это большая неувязка при нарезании резьбы, в особенности в мягеньких материалах, ведь при обработке такового материала выходит сливная стружка. Такая стружка может создавать заторы вокруг метчика либо забивать его канавки, что может привести к обламыванию метчика в отверстии. «Алюминий, углеродистые и нержавеющие стали 300 серии являются более сложными материалами для контроля отвода стружки», – отмечает Шерил Стюарт, инженер по применению метчиков и резьбонарезных фрез, работник компании OSG Tap Die Inc., расположенной в Глендейл Хайтс, штат Иллинойс.

Метчики могут быть применены при обработке фактически хоть какого материала твердостью до 50 HRC, но некие производители предлагают метчики, действенные и до 65 HRC.

Спиралевидный метчик для нержавеющей стали EXOPROCC-SUS от OSG имеет изменяемую геометрию стружечных канавок с усовершенствованным контролем отвода стружки

Также необходимо уделять свое внимание и на диметр отверстия под резьбу. Большая часть компаний нарезают резьбу в отверстиях поперечником менее 16 мм. Моррисон отмечает, что «при нарезании резьбы в отверстиях большего поперечника у станка может просто не хватить мощности для поворота метчика, контактирующего с заготовкой»

Также он добавил, что при нарезании резьбовых отверстий поперечником 6 мм и наименее существует неувязка отвода стружки, потому что место очень ограничено, а инструменты малеханького размера относительно хрупкие.

Вприбавок, метчики могут нарезать резьбу в отверстиях глубиной более трёх поперечников самого инструмента. «Как раз в данном случае метчики обычно работают намного резвее, чем резьбонарезные фрезы с одной режущей кромкой», –говорит Мориссон. «До того времени, пока у вас не появляется никаких заморочек при отводе стружки, вы сможете углублять инструмент так, как это позволяет сделать его конструкция».

Так как поперечник и шаг резьбы всегда остаются постоянными, один и тот же метчик не может употребляться для нарезания отверстий различного размера. Более того, нарезание резьбы предполагает очень тесноватый контакт инструмента с заготовкой, из-за чего инструмент подвергается воздействию огромных сил. Метчик может сломаться и застрять в отверстии, при всем этом деталь может уйти в брак. Потому при использовании метчиков необходимо позаботиться о достаточном количестве смазки.

Токарная обработка резьбы

Твердосплавные пластинки для токарных станков от компании Carmex могут употребляться для нарезания как внутренней, так и внешней резьбы

Токарная обработка является ещё одним методом нанесения внутренней резьбы. При всем этом употребляются или сменные твердосплавные пластинки, или маленький инструмент наподобие расточного резца. Обработка делается на многоосевых либо токарных станках. Может быть применение однозубых и многозубых твердосплавных пластинок. Многозубые пластинки имеют по несколько зубцов на каждой режущей кромке, при этом каждый зубец врезается поглубже предшествующего, тем сокращается количество проходов, требуемых для нарезания резьбы.

Но многозубые пластинки довольно дороги. «Большие производства, естественно, выиграют от использования таких пластинок, но для малеханьких производств полезность может быть очень сомнительной», – гласит Джеф Дей, президент компании Carmex Precision Tools LLC, Ричфилд, Висконсин, производящей инструменты для нарезания резьбы на токарных и фрезерных станках.

Не считая того, многозубые резьбонарезные пластинки не могут нарезать внешную резьбу на деталях с фланцами. «В зависимости от шага резьбы, глубина врезания первого и последнего зубцов различается приблизительно на 3 мм», – гласит Майк Тримбл, менеджер по продукции компании Vargus (США, Дженесвилль, штат Висконсин), также производящей инструменты для нарезания резьбы на токарных и фрезерных станках. «При наличии на детали фланца либо выступа, режущая пластинка не может подойти к нему впритирку последним зубом, потому последние витки резьбы необходимо дорезать другим способом».

При нарезании резьбы на токарном станке оператор может использовать режущие пластинки как полного, так и частичного профиля (многозубые пластинки могут быть только полнопрофильными). Пластинки полного профиля сформировывают полный профиль резьбы, включая верхушку витка резьбы (при всем этом внутренний поперечник резьбы выбирается зубцами режущей пластинки). При таком подходе для нарезания каждого шага резьбы требуется отдельная пластинка.

Твердосплавные пластинки для токарных станков марки V6 от компании Vargus имеют 6 режущих кромок. Доступны пластинки для нарезания резьбы как полного, так и частичного профиля (т. е. без торцевания верхушки витков резьбы)

Пластинки полного профиля нарезают более крепкую, более прецизионную резьбу, чем пластинки частичного профиля, при этом за наименьшее число проходов. Тримбл гласит, что это происходит из-за того, что они сразу делают внешний, внутренний и номинальный поперечникы резьбы.

Пластинки частичного профиля нарезают резьбу без торцовки вершин витков (они не сформировывают наружный поперечник). Пластинки частичного профиля имеют только одну режущую кромку, потому они могут нарезать резьбу различного шага, варьируя глубину проникания режущей кромки в материал. «У таковой пластинки очень острый кончик зуба, потому при большем шаге резьбы пропадает ее крепкость, и это может привести к более долгому процессу нарезания резьбы», – гласит Дей.

Нарезание резьбы на токарных станках при использовании сменных твердосплавных пластинок позволяет нарезать резьбу в отверстиях поперечником 6 мм и больше. Для нарезания резьбы в наименьших по поперечнику отверстиях требуется цельный твердосплавный инструмент, с помощью которого может быть нарезать резьбу в отверстиях поперечником до 1.3 мм.

Что касается отверстий огромного поперечника, компания Vargus смогла нарезать резьбу в отверстии поперечником 914 мм. Тримбл произнес: «Мы сделали это на вертикальном токарно-револьверном станке возрастом приблизительно в 100 лет. Не было никакого другого метода сделать это, не считая как точить эту резьбу, потому что на таких станках не бывает спиральной интерполяции».

Нарезание резьбы на токарных станках подходит для отверстий глубиной до 3 его поперечников при использовании инструмента со железными державками, и даже глубиной в 4-5 поперечников при использовании инструмента с державками из жестких сплавов.

Нарезание резьбы на токарных станках подходит для целого ряда материалов. «Мы каждый денек нарезаем резьбу в материалах твердостью до 50 HRC», – гласит Тримбл. «Мы также нарезаем резьбу в экзотичных материалах, таких как хастеллой и инконель 718, но это приводит к сокращению срока службы инструментов, потому что такие материалы очень тверды либо абразивны».

Отвод стружки является большой неувязкой при нарезании внутренней резьбы на токарных станках, в особенности остро неувязка проявляется при нарезании резьбы в глухих отверстиях. Операторы могут восполнить это, выбрав режущий инструмент с определенной геометрией, также используя какой-нибудь вид поперечной подачи (прямо поперечная, по углу профиля резьбы, измененная угловая либо попеременная угловая) применяемый для облегчения отвода стружки, либо способ оборотной спирали. Тримбл растолковал, что «при последнем методе заместо того, чтоб нарезать резьбу по направлению к шпинделю, вы делаете это в оборотном направлении, для облегчения отвода стружки».

READ  Как нарезать резьбу клуппом вручную

«Применение того либо другого вида поперечной подачи при нарезании резьбы находится в зависимости от определенной детали, но почти всегда при выборе измененной угловой подачи, вы не испортите работу», – гласит Тримбл. «Вы всегда сможете использовать его в качестве метода по дефлоту. Но в 99% случаев, если вы сами не поменяете характеристики программки станка, будет применяться прямо поперечная подача».

Как производителю избрать метод нарезания резьбы? Нарезание резьбы метчиками, фрезерование либо токарная обработка? «Путем проб и ошибок», – ответил нам Дей. «Если один из методов не приносит удовлетворительного результата, необходимо пробовать другой. У каждого из их есть свои плюсы и недочеты. Самое главное: решая взяться за вырезку резьбы, поглядите на имеющиеся станки и подсчитайте цена инструментов, время цикла резки и сроки эксплуатации инструментов».

Нарезание резьбы на фрезерном станке

Фрезерование резьб. Есть два способа фрезерования внешней резьбы: 1) дисковой фрезой; 2) гребенчатой (групповой) фрезой.-

В первом случае на медлительно вращающейся обрабатываемой детали резьба нарезается дисковой фрезой, поставленной к оси вращения детали под углом, равным углу наклона нити резьбы. Фреза, профиль зуба которой соответствует профилю резьбы, также крутится и подается вдоль оси обрабатываемой детали на величину шага резьбы на один оборот детали (фиг. 125, а). Полное число оборотов нарезаемой детали равно числу нитей резьбы, умноженному на число заходов. Обработку создают на резьбо-фрезерных станках для длинноватых резьб.

Этот метод используют для подготовительного нарезания ходовых резьб на длинноватых деталях (ходовые винты и т. п.).

В авто и мотоциклетной индустрии этот способ для нарезания резьбы не используют.

Нарезание резьбы групповой фрезой применяется для маленьких резьб.

Гребенчатую (групповую) фрезу можно для себя представить как набор отдельных дисковых фрез, посаженных на одну оправку. По сути это дельная фреза, на которой выточены кольцевые канавки. Длина фрезы на двойную либо тройную величину шага больше длины нарезаемой резьбы. Профиль канавок находится в согласовании с нарезаемой резьбой. Режущие кромки зубьев получаются методом образования винтообразных поперечных канавок во фрезе.

Для нарезания внешних резьб используют насадные групповые фрезы, для внутренних резьб – фрезы с хвостовиками. Обработку создают на резьбо-фрезерных станках для маленьких резьб.

При нарезании резьбы ось групповой фрезы располагают параллельно оси вращения нарезаемой детали. При повороте последней на один оборот фреза перемещается на величину 1-го шага резьбы (фиг. 125,6). Нарезание всей резьбы происходит за 1,15-1,25 оборота детали. Дополнительные 0,15-0,25 оборота необходимы для получения полной резьбы, т. е. для перекрытия участка врезания фрезы на каждой из нитей резьбы, которые все нарезаются сразу. Фрезерование резьбы в авто и мотоциклетной индустрии используют только в тех случаях, когда невыполнимы другие, более производительные способы. Фрезерование резьбы в 20-25 раз наименее производительно, чем накатывание ее плоскими плашками, и в 4-5 раз наименее производительно, чем нарезание резьбы самораскрывающимися головками на болторезных станках.

Резьбовые фрезы созданы для нарезания резьб на особых резьбофрезерных станках. Резьбовые фрезы относятся к многозубым инструментам, по этому процесс резьбонарезания становится более производительным по отношению к точению резьбы резцами. По конструкции резьбовые фрезы разделяются на последующие типы: гребенчатые цилиндрические для нарезания резьб неглубокого профиля с шагом 0,5. 6 мм (рис. 6.85.); дисковые для нарезания резьб большого профиля (рис. 6.86.). Схема нарезания резьбы дисковой фрезой представлена на рис. 6.86.

Основное движение резания, обеспечивающее нужную скорость резания, производит крутящаяся фреза; осевая подача фрезы Sф и вращение заготовки, определяющие окружную подачу, связаны таким макаром, что образуют данный угол подъема резьбы; за один оборот заготовки фреза перемещается на один шаг резьбы.

хема образования резьбы гребенчатой фрезой представлена на рис. 6.85. за один с четвертью оборот заготовки (четверть оборота на доработку участка резьбы, образовавшегося при врезании инструмента на глубину резьбы) выходит данная резьба. В обоих случаях глубиной резания является высота резьбыН, подача на зуб фрезы определяется по среднему диаметру резьбы. Резьбофрезерование можно осуществлять как по направлению, так и против вращения фрезы; выбор одного из этих методов определяется условиями резания при фрезеровании.

резерование резьб гребенчатыми фрезами в несколько раз производительнее по сравнению с обработкой резцами, но из-за наличия кольцевых витков профиль резьбы искажается. Поэтому гребенчатые резьбовые фрезы применяют в основном для нарезания крепежных резьб.

Гребенчатые фрезы для нарезания резьбы используют на резьбофрезерных станках. Их выполняют насадными или хвостовыми из быстрорежущей стали. Ширина фрез не превышает 40 витков резьбы. Насадные фрезы имеют наружный диаметр 32. 100 мм, а хвостовые – от 10. 40 мм. При выборе диаметра фрезы необходимо учитывать размеры деталей крепления на станке. При обработке внутренней резьбы диаметр фрезы должен быть не менее 0,85…0,9 диаметра отверстия. Длина фрезы не должна превышать 100 мм, так как с увеличением длины при термической обработке возможны большие искажения по шагу и профилю резьбы. Фрезы затачивают по передней поверхности под углом , который назначают в зависимости от материала детали: =0- для чугуна, латуни, бронзы и твердой стали; = 5- для стали средней твердости и = 10. 15- для легких сплавов и мягких сталей. Затылование по задней поверхности должно обеспечить задний угол по вершине= 8. 10и на боковых сторонах профиля= 4. 5. Для уменьшения вибраций рекомендуется фрезы выполнять с углом наклона стружечных канавок –= 5. 10.

6.10. 4. Нарезание резьб метчиками

Метчики применяют для нарезания внутренних резьб в отверстиях диаметром до 50 мм (иногда до 80 мм).

Метчики изготавливают из инструментальных углеродистых сталей марок – У11, У11А, быстрорежущих сталей – Р18, Р6М5, Р9Ф5 или твердого сплава. При этом хвостовая часть может быть изготовлена (у цельных метчиков) из инструментальных сталей и твердых сплавов или конструкционных сталей марок 45, 40Х.

По конструкции метчик представляет собой винт, в котором прорезаны продольные канавки для образования режущих кромок и выхода стружки. Помимо этого, на входной части метчика затачивается заборный конус, позволяющий распределять срезаемый объем металла на несколько зубьев (см. рис. 6.87.).

етчик состоит из следующих элементов (рис. 6.87.): заборной части –l1, осуществляющей процесс срезания металла по всему контуру профиля резьбы; калибрующей части – l2, служащей для окончательного формирования профиля (первым калибрующим витком), направления и подачи метчика под действием сил самозатягивания и является запасом на переточку при заточке метчика по наружной поверхности режущей части; хвостовой части – l3, предназначенной для закрепления метчика в патроне.

По принципу работы их подразделяют на метчики, образующие профиль резьбы путем снятия стружки, метчики бесстружечные, образующие профиль резьбы без снятия стружки, и метчики с режущими и выглаживающими зубьями, образующие резьбу комбинированным способом (резанием и выдавливанием).

По конструкции и применению метчики делят на следующие типы:

машинно-ручные для нарезания резьб как вручную, так и на станке (ГОСТ 3266-71); с шахматным расположением зубьев для обработки заготовок из коррозионностойких и жаропрочных сталей (ГОСТ 17927-72) и для обработки заготовок из легких сплавов (ГОСТ 17928-72); бесстружечные (ГОСТ 18839-73);

машинные для нарезания на станке метрической резьбы диаметром 0,25-0,9 мм; с укороченными канавками (ГОСТ 17931-72, ГОСТ 17930-72), с винтовыми канавками (ГОСТ 17932-72, ГОСТ 17933-72);

гаечные для нарезания резьб в гайконарезных станках: с изогнутым хвостовиком (ГОСТ 6951-71); бесстружечные гаечные (ГОСТ 188840-73); с шахматным расположением зубьев для обработки коррозийно-стойких и жаропрочных сталей (ГОСТ 17929-72); бесстружечные с прямым хвостовиком (ГОСТ 18840-73);

конические для нарезания конических резьб;

метчики сборной конструкции, нерегулируемые и регулируемые (резьбонарезные головки для внутренней резьбы);

специальные комбинированные (сверло-метчик), ступенчатые и др.

Выбор типа метчика, определение числа метчиков в комплекте, распределение нагрузки между метчиками в комплекте, выбор схемы резания и назначение конструктивных элементов выполняют с учетом размеров резьбы и ее точности, вида отверстия (глухое, сквозное), материала детали и условий производства.

аиболее распространены машинно-ручные метчики: 1) одинарные для сквозных отверстий; 2) одинарные для глухих отверстий; 3) комплектные из двух метчиков – чернового и чистового – для глухих отверстий.

Особую группу метчиков представляют собой «бесканавочные метчики». Наименование «бесканавочный метчик» является условным; оно определяет метчики, имеющие несквозные укороченные канавки на заборной части (см. рис. 6.88.).

Гаечные метчики применяются для нарезания резьбы в гайках и других деталях, у которых нарезаемая длина не превышает величины диаметра отверстия. Основной отличительной особенностью гаечных метчиков является относительно длинная заборная часть, превышающая длину нарезаемого отверстия в два-три раза. Это обеспечивает надежное направление метчика в нарезаемом отверстии и наиболее благоприятного условия резания.

READ  Сверление отверстий под резьбу м8

Гаечные метчики выпускают четырех классов точности. Размеры допусков зависят от точности резьбы гайки, а класс точности метчика при нарезании резьбы выбирают в зависимости от степени точности нарезаемой резьбы: класс точности 1 – степень точности нарезаемой резьбы – 4Н, 4Н5Н, 5Н, 6G; 2 – 5Н6Н, 6Н, 6G, 7G; 3 – 6Н; 4 – 6Н, 7Н.

Форма и число стружечных канавок метчика влияют на образование и отвод стружки из зоны резания. Стружечные канавки служат для размещения стружки и ее транспортирования. Угол наклона канавок (см. рис. 6.88.) у основной массы выпускаемых метчиков равен 0. Для улучшения удаления стружки метчики следует делать с винтовыми канавками левого направления (см. рис. 6.88.) для сквозных отверстий с целью выталкивания стружки из отверстия (при правом направлении резьбы) и правого направления для глухих отверстий для отвода стружки из отверстий в направлении хвостовика. Предельные значения угла= 10. 35.

Передний угол на режущей и калибрующей частях принимают одинаковым, и в зависимости от материала заготовки – = 5…30. Задний угол= 4. 20на наружном диаметре метчика.

хема резания при нарезании резьбы метчиками приведена на рис. 6.89. Образование резьбы метчиками происходит в процессе срезания крайне малых слоев материала –aZ. Режущая часть метчика срезает слои материала по генераторной (рис. 6.89, а) или профильной (рис. 6.89, б) схеме. В большинстве случаев применяют генераторную схему (машинные, гаечные и другие метчики). Профильную схему применяют для калибрующих и конических метчиков.

Основные размеры режущей части: длину l1режущей части от торца до начала калибрующей части, угол конусаназначают в зависимости от вида отверстия (глухое, сквозное), типа метчика (машинный, гаечный и т.п.), номера метчика в комплекте. Оптимальное значениеaZ=0,02. 0,15 мм. Число метчиков в комплекте для образования резьбы одного типа и размера зависит от размеров профиля нарезаемой резьбы и свойств материала заготовки. Нагрузку на метчик в комплекте зависимости от вырезаемой площади профиля резьбы назначают без учета принятой схемы резания: 50% – на первый, 35% – на второй и 15% – на третий метчик от общей площади профиля.

Существует два способа подачи метчиков: подача принудительная, равная шагу резьбы и подача с самозатягиванием. При работе с принудительной подачей метчику, жестко закрепленному и ориентированному относительно обрабатываемой заготовки, сообщается подача на оборот, равная шагу нарезаемой резьбы – P вдоль ее оси (иногда подается обрабатываемое изделие). При подаче с самозатягиванием метчик крепится в плавающем патроне, предварительно поджимается к обрабатываемому изделию (или наоборот), а затем перемещается вдоль оси под действием усилий резания.

Резьбофрезерование

Каждая резьбофреза имеет свой шаг и тип резьбы, таким образом одна резьбофреза может фрезеровать резьбу в отверстиях различных размеров только с шагом и типом резьбы, соответствующей этой фрезе. Однако, используя одновитковые резьбофрезы возможно обрабатывать резьбы с разным шагом.

Снижение номенклатуры рузьбовых инструментов. Одна резьбофреза способна нарезать резьбу в отверстиях разных диаметров.

Твердосплавные резьбофрезы обладают большой стойкостью. Даже на экзотических сплавах на никелевой основе и т.д. резьбофрезы показывают отличную стойкость при грамотном их применении. Кроме того, при обработке труднообрабатываемых материалов возникают высокие силы резания и резьбофрезы для этого подходят лучше. Метчики же при малейших включениях в обрабатываемых материалах часто ломаются.

Резьбофрезы позволяют фрезеровать резьбу в больших отверстиях.

В случае поломки резьбофрезу легко извлечь из отверстия, нежели метчик. Резьбофреза – это первый выбор в дорогостоящей детали, когда резьба нарезается уже практически готовой детали.

При выходе из строя пластины, нет необходимости покупать новую фрезу, стоит только заменить пластину и фреза готова к работе. Это выгодно.

Фрезы позволяют обрабатывать резьбу в глубоких отверстиях. Здесь рекомендуется использовать одновитковые фрезы. Сила резания и момент в них не значительны, они действуют на один зуб.

Резьбофрезерование обеспечивает высокое качество резьбы.

Возможно нарезать как правую, так и левую резьбу. Одна пластина подходит как для левой так и для правой резьбы.

В глухом отверстии возможно нарезать резьбу практически до самого дна.

Резьбофрезы с кромкой для снятия фасок способны обработать не только резьбу, но и фаску для захода резьбы, что экономит время и снижает количество инструментов. Также возможны другие комбинированные резьбофрезы, которые фрезеруют/сверлят отверстие и нарезают в нем резьбу и фрезеруют фаску (3 в 1).

Нет необходимости в приобретении компенсирующих вспомогательных инструментов, которые необходимы при использовании метчиков.

Использование резьбофрез с внутренним подводом СОЖ еще более повышает производительность, а также стойкость и качество резьбовых отверстий.

Резьбофрезы позволяют обрабатывать высокоточные резьбы.

С помощью резьбофрезы возможно обрабатывать как внутренние, так и наружные резьбы.

При обработке детали за один установ резьбофрезы обеспечивают высокую точность перпендикулярности и соосности резьбы относительно других элементов детали.

Снижение себестоимости изделия. Мало того, что требуется меньшее количество инструментов, так и, используя резьбофрезы, отпала необходимость в отдельных резьбонарезных операциях.

Уроки фрезерования или как нарезать резьбу на фрезерном станке

Рекомендуется использовать резьбофрезы при обработке тонкостенных деталях за счет низких усилий резания.

При недостаточно жестком закреплении заготовки опять же рекомендуется применять резьбофрезы.

Резьбофрезы отлично подходят для обработки невращающихся деталей, или которые сложно установить на токарном станке.

Нет необходимости в канавке под выход резьбы. Еще одним инструментом меньше для изготовления деталей.

Резьбофрезы обеспечивают лучший отвод стружки. Первый выбор для материалов, дающих сливную стружку.

Не требуется СОЖ. Даже рекомендуется работать без СОЖ, чтобы не было термических трещин.

К недостаткам резьбофрез можно отнести

Время обработки, зачастую метчики оказываются быстрее резьбофрез. А как всем известно, в большинстве случаев надо стремиться к снижению времени обработки, а не к снижению стоимости инструментов. То в каждом случае необходимо считать экономическую эффективность. И только так делать выбор в пользу метчика или резьбофрезы.

Невозможно использовать резьбофрезы вручную. Для использования резьбофрез необходимы станки с ЧПУ.
Поэтому метчики вполне актуальны и имеют свои преимущества, что отражает широкое их применение.

Программирование резьбофрезерования

Современные CAM-системы позволяют создавать управляющие программы для операций резьбофрезерования. В системе NX для этого имеется специальная операция резьбонарезания. Это будет показано в видео.

Разберем некоторые особенности резьбофрезерования

Часто полезным бывает начать резьбофрезерование сразу несколькими витками фрезы снизу вверх, а не наоборот, это уменьшает износ инструмента, и снижает время обработки.

Возможно фрезеровать с шагом вдоль оси отверстия несколькими витками или зубьями фрезы, но в ряде случаев желательно использовать непрерывное резание.

Для получения резьб высокого качества выбирайте меньший диаметр фрезы.

При выборе фрезы выбирайте диаметр фрезы не больше 70% от диаметра резьбы, иначе возможны погрешности и неточности профиля резьбы.

Внутренняя резьба правого исполнения: Резьбофреза подводится к дну отверстия, и вращаясь по часовой стрелке, но двигаясь по спирали против часовой стрелки вверх на выход из отверстия. Осуществляется попутное фрезерование. При встречном фрезеровании фреза вращается по часовой стрелке и движется по спирали по часовой стрелке.

Всегда осуществляем плавный вход и выход из резания по плавной дуге.

Для достижения более высокого качества назначайте подачу на зуб поменьше.

При фрезеровании с небольшой глубиной резания подача не должна превышать 0,15 мм/зуб.

Старайтесь выбирать жесткие, мощные резьбофрезы, особенно при жесткой технологической системе.

Резьбофрезы позволяют упростить технологический процесс, снизить количество инструментов для обработки детали, снизить время обработки, сделать производство более гибким, эффективным и более производительным.

Их использование экономически выгодно со всех сторон. Применение резьбофрез уже само за себя говорит о большой экономии временных, экономических, трудовых и других ресурсов предприятия, и повышении ее прибыли. Резьбофрезы не только окупаются, но и приносят значительный экономический эффект.

Программирование резьбофрезерования не составляет труда с этим отлично справляются все CAM-системы.
Тем не менее выбор в пользу резьбофрезы или метчика всегда индивидуален и нужно подходить к этому со здравым смыслом и делать выбор, основанным на расчете экономической эффективности и действительных условий предприятия.