Для чего нужен дополнительный припуск на заготовке при использовании пластины полного профиля

Токарные пластины для нарезания резьбы: все типы резьбы, их описание, применение, практические советы

Содержание:

Весь ассортимент резьбовых твердосплавных пластин интернет-магазина CNCMagazine можно посмотреть здесь.

Типы резьбовых пластин, где применяются

Один из простых способов получения наружной и внутренней резьбы в металлообработке – использование токарных резцов (как с напайками, так и со сменными пластинами). В данном обзоре мы рассмотрим нарезание резьбы с помощью державок с СМП.

Некоторые резьбовые пластины из обзора вы найдете в конце статьи.

Плюсы этого метода – с одним резцом можно использовать несколько сменных твердосплавных пластин различного размера и профиля. Это экономит время, средства и даже рабочее пространство для хранения инструмента. К тому полученная резьба выходит высокого качества.

Однако подача должна соответствовать шагу резьбы. На токарную резьбовую пластину ложится повышенная нагрузка из-за больших усилий резания, чем при обычных проходных операциях.

Резьбовые державки ставят как на универсальное оборудование, так и на станки с ЧПУ. Ситуации, когда лучше выбрать другой способ нарезания резьбы – обработка особо длинных шпилек, ходовых винтов, глубокие внутренние отверстия, вязкие материалы.

В токарной обработке используются резьбовые пластины различных типов. Рассмотрим наиболее распространенные.

Классификация пластин по профилю:

В свою очередь профиль резьбы может быть самым разнообразным, каждый вид соответствует каким-то стандартам и зашифрован в маркировке пластин.

По единицам измерения резьбу можно разделить на метрическую, дюймовую, модульную и питчевую. В метрических все основные параметры указаны в мм, в дюймовых – соответственно в дюймах. Шаг резьбы (TPI) – число витков на дюйм.

Резьба по форме профиля бывает треугольная, трапецеидальная, упорная, круглая и прямоугольная нестандартная.

Наиболее распространенная в России резьба:

Ниже в статье мы еще подробно затронем каждый стандарт.

Классификация резьбовых пластин по геометрии:

Тип M/B

Тип U

Стандартные

Многозубые

Тип TKFT

Геометрия со стружколомом

Для высоко-производительной работы

Дополнительный тип пластин

По размеру шага резьба бывает мелкая, крупная и специальная. По количеству заходов – однозаходная и многозаходная. Также по направлению винтовой линии резьба разделяется на правую (канавка нарезается по часовой стрелке) и левую (против часовой стрелке).

По расположению на рабочей поверхности резьба бывает наружная и внутренняя, от свойств самой поверхности – конической и цилиндрической. Также по назначению резьбы бывают крепежными, замковыми, ходовыми, крепежно-уплотнительными.

Тип пластины для резьбы можно «прочитать» в маркировке. Также в названии пластины обычно указан вид резьбы – E (наружная), I (внутренняя), R (правая), L (левая), RL (правая и левая).

Ниже на рисунке представлена краткая классификация резьбы:

Внутренняя и наружная резьба

Хоть резьбовые пластины для внутренней и наружной резьбы похожи по форме и внешнему виду, для них не рекомендуется универсальное применение. То есть пластины для внутренней нарезки ставятся на соответствующую державку. Кроме того, у инструмента для внутренней обработки значительно меньший радиус при вершине, чем для наружного точения.

О том, как выбрать исполнение резьбового резца и направление подачи для наружной и внутренней резьбы, читайте в нашем блоге здесь.

Советы по нарезанию резьбы пластинами

Недостаточно правильно подобрать резьбонарезной инструмент, для качественного результата нужно соблюдать определенные рекомендации.

А) Радиальное врезание хоть и применяется чаще всего, но не является рекомендованным.

Дело в том, что стружка в форме буквы V сложнее ломается, ее трудно эвакуировать. К тому же пластина при таком двухстороннем съеме металла сильно нагревается, подвергается ударам, что значительно сокращает срок службы инструмента.

В) Одностороннее боковое врезание уже лучше, так как инструмент перемещается вдоль линии точения под углом 30°. Стружка отходит легко, перегрева кромки не происходит. Однако возникают другие нюансы – дополнительная режущая кромка трется о боковую поверхность резьбы, что сокращает срок службы пластины, снижает качество обработанной поверхности, провоцирует вибрацию инструмента.

С) Модифицированное одностороннее боковое врезание – рекомендуется при нарезании резьбы резцами с пластинами. Угол врезания пластины при этом ISO метрическая резьба полный профиль 60°

Профиль резьбовой пластины представляет собой равносторонний треугольник с вершиной 60 градусов, V образная форма зуба. Часто применяется при изготовлении болтов, гаек, шпилек и винтов. В России это самая распространенная крепежная резьба для цилиндрических и конических деталей.

Основные особенности и применение:

Резьба неполный профиль 60° и 55°

Универсальные пластины, можно нарезать резьбу различного шага в заданном диапазоне. Целесообразно использовать при штучном производстве деталей. Вершина с неизменным углом 60° или 55°.

Основные особенности и применение:

Трубная резьба Whitworth 55°

Британский стандарт Витворта для трубных соединений обозначается также как BSW, BSF, BSP, BSB, в зависимости от разновидности резьбы. Дюймовая резьба полного профиля, угол при вершине 55°. Раньше часто встречалась в промышленности Великобритании для резьб диаметром более ¼ дюйма.

Основные особенности и применение:

Британская трубная резьба BSPT 55°

Дюймовая крепежно-уплотнительная резьба полного профиля с закругленной вершиной. Угол при вершине 55°. Коническая трубная резьба британского стандарта BSPT используется в паровых, газовых и водяных трубах. Распространена в Европе в основном в пневматической промышленности и немного в гидравлике.

Основные особенности и применение:

Американская коническая трубная резьба 60° (NPT)

Коническая дюймовая резьба полного профиля американского стандарта. Может быть наружной и внутренней. Угол при вершине 60°. Стандарт NPT можно встретить в соединениях паровых, газовых и водяных труб, в частности в коленчатых и тройниковых соединениях. Трубная резьба в США одна из самых распространенных.

Основные особенности и применение:

Американская унифицированная резьба UN, полный профиль 60°

Американская дюймовая крепежная резьба широко распространена в США и Канаде. Аналогичный полный профиль 60° как в метрической резьбе. Однако шаг и другие параметры измеряются в дюймах.

UNC – крупные резьбы, UNF – с мелким шагом. Встречаются также резьбы UNEF (супермелкая) и UNS (специализированная крупная).

Основные особенности и применение:

UNJ 60°– дюймовая резьба с увеличенным радиусом впадины

Американская унифицированная резьба повышенной точности применяется в авиационной и космической промышленности, где требуется усталостная прочность. Угол профиля скругленный треугольник 60°.

Аэрокосмическая резьба UNJ бывает с супермелким, мелким, стандартным и крупным шагом.

ABUT Американский упорный профиль 45°

Упорная ходовая резьба стандарта США, профиль имеет форму неравнобокой трапеции с основным углом 45°. Впадины профиля затуплены.

Основные особенности и применение:

Трапецеидальная резьба 30° TR

Метрическая ходовая нестандартная резьба. Профиль в виде равнобедренной трапеции с углом 30° между боковыми сторонами, шаг резьбы указывается в миллиметрах. Используется в механизмах, где необходимо вращательное движение преобразовать в поступательное. Процесс движения осуществляется в тандеме «винт-гайка». Износоустойчивость выше, чем у трубной резьбы.

Основные особенности и применение:

Существует трапецеидальная резьба с углом профиля 15, 24, 30, 40°.

Резьба API Round 60° (круглая) – замковая резьба Американского нефтяного института

Треугольная коническая замковая резьба API RD используется в элементах бурильных колонн, в насосно-компрессионных и обсадных трубах. Профиль резьбы – треугольники с закругленными вершинами и впадинами. Угол при вершине 60°. Шаг обозначается в миллиметрах и нитках на дюйм.

Американская упорная резьба API Battress

Упорная ходовая резьба применяется в нефтяной и газовой промышленности на обсадных трубах. Резьба Баттресса имеет форму профиля в виде скругленной неравнобокой трапеции. Угол наклона сторон трапеции 3° и 10°. Конусность 1:16.

Основные особенности и применение:

Круглая резьба RD 30° DIN 405

Профиль в виде круглых дуг с углом 30° между сторонами. Используется в пищевой и в частности в молочной промышленности, горном деле, а также в пожарной технике. Пластины с полным профилем, единицы измерения в дюймах.

Цилиндрическая круглая резьба немецкого стандарта применяется в грузоподъемных крюках, водопроводной арматуре и других механизмах, где возможно воздействие агрессивной среды.

ACME – американская трапецеидальная 29°

Трапецеидальная резьба стандарта США с углом профиля 29° используется в ходовых винтах в широкой области машиностроения. Шаги и другие параметры измеряются в дюймах. Профиль в виде равносторонней трапеции. Применение схоже с трапецеидальной резьбой 30°.

STACME – укороченная ACME 29°

STUB ACME − трапецеидальная резьба с уменьшенной высотой профиля, угол также как у стандартной ACME составляет 29°. Используется в тонкостенных трубных резьбовых соединениях в нефтегазовой промышленности.

Это одни из самых распространенных стандартов резьбовых соединений. Весь ассортимент резьбовых пластин интернет-магазина по ссылке. Резьбовые державки для СМП здесь.

Если вам необходимо подобрать резьбовые твердосплавные пластины, державки, оправки и другой инструмент для металлообработки, обращайтесь к нашим менеджерам: sales@cncmagazine.ru, 8 800 555-4116.

Консультации технолога, подбор аналогов для оптимизации затрат на производстве.

Источник

Припуск на механическую обработку

Припуск на обработку — слой, подлежащий снятию при превращении заготовки в деталь. Его размер соответствует разности габаритов детали и заготовки. Задают припуск на сторону.

Назначение

Значение припусков влияет на эффективность и качество обработки, так как они компенсируют погрешности предыдущей и текущей рабочих операций. При этом должен быть соблюден баланс между недостаточным и чрезмерным значением. При недостаточном снизится точность и качество работ ввиду неполного удаления дефектного слоя и усложнения выверки заготовки при монтаже на станке, а при избыточном возрастет стоимость производства ввиду повышения расхода материальных и энергетических ресурсов и трудозатрат. Оптимально среднее значение, обеспечивающее достаточное качество при минимальных затратах.

Зная что такое припуск, можно понять, что составляющий его материал уходит в отходы. При превращении заготовок в детали в стружку уходит до 60% массы материала. Лишь на отдельных заводах машиностроения эта величина сокращена до 20-30%. Стружка учитывается как потери из-за низкой стоимости. К тому же на удаление материала затрачиваются энергия и трудовые часы. Ввиду этого важен расчет оптимального значения, для достижения которого меняют технологии производства. Например, используют чугунные отливки вместо штампованных заготовок, не требующие токарной обработки. Таким образом значительно сокращают стоимость изготовления деталей.

Классификация припусков

По порядку обработки припуски дифференцируют на следующие виды.

По конфигурации выделяют односторонние, симметричные и асимметричные виды.

Методы определения

По методу определения припуски дифференцируют на три варианта.

К тому же существует два подхода к изменению размера припусков с ходом обработки, различающихся в зависимости от типа деталей.

В обоих случаях возможно применение и ассиметричных, и симметричных припусков.

Значение зависит от таких факторов, как материал, конфигурация, технология создания заготовки, требования к материалу, точность размеров, шероховатость поверхности.

Существует два метода определения припусков на механическую обработку.

ГОСТ содержат таблицы припусков для различных видов технологических операций и разных типов изделий, применяемые в первом методе.

К погрешностям для расчетно-аналитического метода относят:

То есть минимальное значение промежуточного типа определяется названными факторами. Ее вычисление для всех переходов позволяет установить изменение габаритов заготовки по ходу превращения ее в деталь.Расчет промежуточных припусков дает предельные размеры для всех технологических переходов производственного процесса.

В справочниках объясняется, как рассчитать припуск, приведены соответствующие формулы.При расчете всех типов для однопроходных работ основываются на размерах целевой продукции.

Предельные габариты после тонкого точения получают из суммы минимального предельного размера и наименьшего припуска на чистовое точение. Аналогичным методом вычисляют минимальные размеры по завершении чернового точения: из суммы минимального предельного размера и наименьшего припуска. Для получения максимальных габаритов требуется сложить минимальные с допусками. Общий наименьший припуск составляет сумма минимальных промежуточных, а наибольший – максимальных.

При многопроходных работах упругие отжатия компонентов технологической схемы почти отсутствуют ввиду малых сил на следующих проходах. Поэтому в данном случае наименьший припуск складывают с максимальными габаритами.

Для работ с собранными узлами в погрешностях учитывают также взаимное смещение деталей и погрешности сборки.Для штамповочных и литейных уклонов припуски увеличивают.

Дефектный слой отличается механическими свойствами, что обусловлено, в том числе, остаточными напряжениями. Размеры приведены в справочной литературе и зависят от производственной схемы. Причем его удаляют не во всех случаях. Это определяется методом получения заготовки. Так, данный слой оставляют в случае обработки абразивом. Для многих автомобильных деталей используют отлитые предметы с отбеленным слоем, увеличивающим износостойкость. Стальные поковки и штампованные предметы отличаются обезуглероженным слоем, сокращающим предел выносливости материала. Его удаляют путем механической обработки.

К тому же выделяют наклепный слой. Он формируется также на поверхности материала в результате обработки резанием. Его удаляют только частично, а именно верхнюю часть с нарушенной структурой. Это объясняется тем, что в случае дальнейшей термической обработки данный слой перейдет в исходное состояние, а без нее повысит износостойкость материала.

По завершении поверхностной закалки тоже рекомендуется сохранить верхний слой.Это объясняется снижением его механических свойств с возрастанием припуска.

К тому же величину дифференцируют для этапов обработки: на черновой закладывают большую часть общего типа. Обычно используется пропорция 60/40. В случае когда предполагается получистовой этап, применяют соотношение 45/30/25.

Для отдельной партии деталей значение припуска каждой из них случайно, так как определяется рядом произвольных факторов. В случае однопроходных работ на предварительно настроенных станках наблюдается явление копирования, обусловленное упругими деформациями компонентов системы. Оно состоит в прямой зависимости выдерживаемого размера от габаритов заготовки. То есть при наименьшем выдерживаемом размере получается деталь минимальных размеров, а использование наибольшего выдерживаемого размера дает максимальные габариты детали. Это объясняется соответствующей выдерживаемому размеру величиной отжатия, определяемой величиной припуска и силой резания. Ввиду того, что в реальных условиях наблюдаются колебания размеров заготовок и твердости их материала, припуски также различаются.

Исходя из невозможности точного задания, используют допуски. Причем для общего типа и размера используется один допуск. Для промежуточного он определяет предел колебаний припуска и габаритов.

Допуски на операционные габариты также важны. Их значение обусловлено влиянием на точность и сложность создания деталей. Так, при малых значениях возрастает вероятность получения брака ввиду неполного удаления дефектного слоя. К тому же повышается стоимость работ. При использовании большого допуска наблюдаются значительные колебания глубины резания для одной партии и, следовательно, размеров после текущего перехода. Кроме того, большие допуски усложняют настройку станка и работу.

Источник

Припуски на обработку

Припуском на обработку называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали.

Размер припуска определяют разностью между размером заготовки и размером детали по рабочему чертежу; припуск задается на сторону.

Припуски подразделяют на общие, т. е. удаляемые в течение всего процесса обработки данной поверхности, и межоперационные, удаляемые при выполнении отдельных операций.

Общий припуск на обработку равен сумме межоперационных при пусков по всем технологическим операциям — от заготовки до размера.

Межоперационный припуск равен сумме припусков, отведённых на черновой, получистовой и чистовой проходы на данной операции.

Понятие двухстороннего припуска чаще всего относится к обработке цилиндрических поверхностей и тогда оно равнозначно понятию припуска на диаметр. С другой стороны, численные значения припуска прямо связаны с режимами резания при обработке (глубиной резания). Поэтому более употребительными и удобными для практического использования считают припуски на сторону.

Назначение припусков на механическую обработку представляет собой важную задачу, поскольку от их численных значений зависит эффективность технологического процесса и качество обрабатываемых поверхностей. В реальном проектировании надо стремиться к тому, чтобы назначенные припуски были минимально необходимыми и достаточными. Из первого условия следует, что припуски не должны быть чрезмерно большими, для того чтобы не удорожать обработку. По второму условию припуски должны гарантировать качественное изготовление деталей по всем параметрам точности и состоянию поверхностного слоя

В технологии машиностроения различают два подхода к назначению припусков на механическую обработку: опытно-статистический и расчётно-аналитический.

Сущность опытно-статистического метода (представленного в данном справочном пособии) состоит в том, что численные значения общего припуска и его распределение по операционным составляющим осуществляют по нормативным таблицам в зависимости от методов получения заготовок, геометрических форм и конструктивных размеров деталей. В этих случаях припуски оказываются безусловно гарантированными, но в то же время несколько завышенными. С таким положением практические работники соглашаются и ищут пути компенсации затрат на удаление больших припусков в интенсификации механической обработки.

Источник