Нарезание конической дюймовой резьбы. Коническая трубная резьба: применение и стандарты

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.

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

Трубная коническая резьба ГОСТ 6211–81 в основном применяется в соединениях где требуется повышенная герметичность труб при больших давлениях жидкости или газа. По международной квалификации имеет обозначение BSPT (British Standard Pipe Thread). В Российской Федерации основное применение этой трубной конической резьбы встречается при монтаже систем водоснабжения, отопления, а также при монтаже труб газообеспечения. Профиль конической трубной резьбы имеет угол 55°, вершины и впадины его закруглены. Шаг этой резьбы выражается числом витков на один дюйм. Угол уклона конуса, на котором нарезается трубная коническая резьба, равен 1°47′24″, что соответствует конусности 1:16. Наружная трубная коническая резьба условно обозначается буквой R, а внутренняя коническая трубная резьба буквами Rc. Обозначение левой конической резьбы дополняется буквами LH, а правая RH.

Очень часто коническую трубную резьбу называют конусная. При выборе резьбонарезного инструмента нужно особое внимание обращать на маркировку резцов - резьбонарезных гребёнок. На них указывается размер и тип резьбы. Также не путайте коническую трубную резьбу BSPT и коническую трубную резьбу NPT. NPT (National Pipe Thread) предназначены для изготовления трубных резьб конических (ГОСТ 6111-52) и применяются в основном в США, а также при монтаже оборудования на нефте и газоперерабатывающих заводах в России изготовленного в США. Резьба NPT имеет другой шаг и не совместимы с трубной резьбой BSPT. Что бы посмотреть как правилно нарезать трубную коническую резьбу BSPT клуппом .

Нарезать резьбу на трубе, по месту, можно при помощи резьбонарезных плашек для трубной резьбы, а также при помощи резьбонарезных клуппов. Сантехники-профессионалы в основном используют резьбонарезные клуппы . Резьбонарезные плашки , в отличии от клуппа, являются целиковым режущим инструментом. Клупп состоит из корпуса - головки, четырёх резьбонарезных гребёнок - резцов, верхней прижимной шайбы и четырёх винтов крепления. Резьбонарезные гребёнки обозначены номерами от 1 до 4 и устанавливаются в корпус головки в посадочное место с соответствующим обозначением. Для нарезания трубной резьбы клуппом не требуется предварительное снятие фаски на торце трубы, так как гребёнки имеют небольшой скос для этого и лёгкого выполняют заход на трубу снимая лишний металл. Для нарезания резьбы при помощи плашек необходимо иметь ровный торец и фаску, в противном случае можно загубить режущие кромки.

При небольших объёмах нарезания трубной резьбы (ремонт квартиры, замена трубы, установка радиатора отопления и тд) используют ручную трещётку. Иногда, при разовой нарезке резьбы, используют газовый трубный ключ . Захват ключом можно осуществить за хвостовик клуппа - резьбонарезной головки. В трудно доступном месте, с головкой у которой четырёхгранный хвостовик, будет сложно выполнить работу с применением трубного ключа. Трещётки для клуппов имеют съёмную рукоятку для удобства транспортировки и хранения.

При монтаже трубопроводов отопления, газоснабжения и водоснабжения, также при ремонте больших объёмов, лучше всего нарезать трубную резьбу клуппом используя электрический привод. Чаще всего его называют электроклупп или электрический клупп . Нарезание трубной резьбы при помощи электрического привода нужно выполнять согласно инструкции эксплуатации, устанавливать на трубу при помощи струбцины - фиксатора (читайте инструкцию). Если труба (её конец) выходит со стены, пола или потолка то её необходимо придерживать при помощи трубного ключа или зафиксировать иными трубными захватами таким образом, чтобы предотвратить её проворачивание во время нарезание резьбы. Это необходимо делать и при использовании ручной трещётки, и при использованиии электрического привода.

Нарезая трубную резьбу как с помощью ручной трещётки, так и при использовании электрического привода, нужно учитывать очень большой крутящий момент при вращении резьбонарезного клуппа. Удержать руками трубу вам не удастся, как бы вы не старались. В таких случаях лучше устанавливать - фиксировать трубу используя трубные тиски установив их на рабочий стол или складные верстаки треноги с трубными тисками.

Видеоролики вы можете посмотреть в разделе Видеоролики .
Цены, инструкции и описания устройств можно посмотреть на страницах в разделе

Использование: способ обеспечивает повышение производительности при нарезании конической резьбы при помощи гребенчатой конической фрезы. Сущность изобретения: способ нарезания конической резьбы заключается в том, что ось конической гребенчатой фрезы 1 устанавливают параллельно оси заготовки 2. Фрезе 1 задают вращение, радиальную подачу на врезание и продольную подачу. Заготовка в процессе обработки вращается с заданной частотой. Отвод фрезы 1 от заготовки начинают до завершения, а заканчивают в момент завершения одного оборота заготовки. За счет этого исключается перебег инструмента. 3 ил.

Изобретение относится к способам нарезания резьбы на наружной и внутренней конических поверхностях. Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности обработки за счет сокращения времени на производительности обработки за счет сокращения времени на перебег инструмента. На фиг. 1 изображена схема установки и обработки конических резьб предлагаемым способом; на фиг. 2 - позиция "I" на фиг. 1; на фиг. 3 - схема конической резьбы, полученной предлагаемым способом. Конический многониточный инструмент (см. фиг. 1), например, фреза 1 установлена в отверстие заготовки 2 так, чтобы его ось была параллельна оси резьбы. Угол конуса фрезы совпадает по величине с углом конуса нарезаемой резьбы. Фрезе сообщается вращательное движение резания и движение врезания, благодаря которому фреза занимает свое рабочее положение. Одновременно заготовке сообщается медленное вращение n 3 , а фрезе - согласованное с этим вращением движение подачи S. Величина подачи равна величине шага Р резьбы за один оборот заготовки. Обработка начинается и заканчивается в точке 2 (см. фиг. 3), а в точке 1 начинает осуществляться начало отвода фрезы из зоны обработки. Таким образом в зоне отвода инструмента витки резьбы, которые представляют собой вне зоны "1-2" набор окружностей и переходных кривых в зоне "1-2" отвода инструмента, стыкуются друг с другом. При этом, кривая, по которой располагаются резьбовые витки, очень близка к спирали Архимеда (см. фиг. 3), по которой располагаются витки обычной конической резьбы. Из фиг. 2 видно, что а = Р sin /2, где а - шаг спирали; Р - шаг нарезаемой резьбы; - угол конуса нарезаемой резьбы. Так, например, для резьбы с шагом Р= 1 мм и углом конуса = 3 о, шаг спирали "а" составит величину: а = 1 sin 1,5 о = 0,026 мм Таким образом, погрешность формы витка не превышает 0,026 мм, что вполне можно скомпенсировать при затяжке резьбы и обеспечить ее надежную герметичность. Поскольку фреза шлифуется по наружной поверхности, то угол конуса получается с очень высокой точностью, что обеспечивает хорошее прилегание элементов соединения, а следовательно и его герметичность. Из фиг. 3 видно, что отвод фрезы начинается в точке 1 и заканчивается в точке 2, где и завершается обработка. Отсутствие перебега сокращает путь резания, а следовательно повышает производительность обработки. Таким способом обрабатывается как наружная, так и внутренняя резьба. П р и м е р. Необходимо обработать внутреннюю коническую дюймовую резьбу К2 ГОСТ 6111-52. Эта резьба имеет внутренний диаметр 56,558 мм, угол конуса = 1 о 47"24", рабочую длину свинчивания 19 мм, шаг Р= 2,209 мм. Для обработки такой резьбы используем резьбофрезерный станок и фрезу с углом конуса = 1 о 47"24" и диаметром Д= 50 мм, что позволяет разместить фрезу внутри заготовки. Фрезу вводим внутрь заготовки, закрепленной на станке, сообщаем ей вращение с частотой 350 об/мин, что соответствует скорости резания, допустимой для фрез из быстрорежущей стали. Далее фрезе сообщаем движение врезания на глубину профиля резьбы и, одновременно с этим, заготовке сообщаем медленное вращение П 3 = 20 об/мин, а фрезе осевую подачу, равную одному шагу резьбы на оборот заготовки, т. е. S= 2,209 мм/об. Принимаем зону отвода инструмента, равной 0,2 от оборота, что соответствует значению величины перебега при обычной схема обработки цилиндрических резьб, которое можно реализовать на резьбофрезерных станках.

Формула изобретения

СПОСОБ НАРЕЗАНИЯ КОНИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ, при котором берут гребенчатую коническую фрезу, ось которой располагают параллельно оси вращающейся заготовки, задают фрезе вращение, радиальную подачу на глубину резания, продольную подачу и осуществляют отвод фрезы от заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, отвод фрезы от заготовки начинают до завершения, а заканчивают в момент завершения одного оборота заготовки.

Любая конструкция не может обойтись без резьбового соединения. Чтобы получить внутреннюю резьбу, был создан специальный инструмент, получивший название – метчик.

Было разработано очень много видов этого инструмента. Каждый выполняет определенную функцию. Одни из них предназначены только для работы на металлорежущих станках, другие можно использовать в бытовых условиях. Были созданы специальные таблицы, где можно подобрать нужный инструмент, в зависимости от размеров, конструкции и стоимости.

Конструкция резьбового инструмента

Метчик для нарезания состоит из нескольких частей:

• Хвостовика;
• Рабочей части;
• Заборного элемента;
• Калибровки.

При помощи хвостовика осуществляется крепление в шпинделе станка или патроне, когда появляется необходимость нарезать внутреннюю резьбу.

Нарезание выполняет рабочая часть. Ее внешний вид напоминает винт, оборудованный несколько винтовыми, а также продольными канавками.

У инструмента, имеющего винтовые канавки, есть одно важное преимущество. Операция нарезания выполняется в более благоприятных условиях, чем выполнять такую же операцию, метчиком для нарезания резьбы, у которого имеются продольные канавки.

Практически каждый инструмент имеет переднюю часть, которой дали название «заборная». Она имеет конусный вид. Заборная часть инструмента, первая начинает нарезание резьбы. Ее продолжает калибрующая часть. В ее функции входит калибровка и зачистка отверстия.

Зубья, которыми выполняется нарезание резьбы, получили название режущих перьев . Они своей формой напоминают резцы, расположенные по всему диаметру инструмента. Каждый зуб заточен согласно технологическим требованиям к режущим деталям.

Углубления, отделяющие режущие перья между собой, называются канавками. Они образуют режущие кромки, и по ним осуществляется удаление стружки из зоны нарезки. Размеры канавок можно увидеть в соответствующих стандартизованных таблицах.

Небольшие детали, диаметр которых менее 20 мм, снабжен тремя канавками. Инструмент с максимальным диаметром 40 мм, изготавливается с четырьмя канавками .

Метрические метчики

Их измеряют миллиметрами, они относятся к метрической системе. Инструмент маркируется буквой «М», обозначающей метрическое измерение. Например, маркировка М8 обозначает, что таким инструментом можно получить резьбу 8 мм.

Размерный ряд метрических метчиков имеет большой диапазон. Начиная с 2 мм и кончая 60 мм . То есть, нарезать можно абсолютно любую резьбу. Все данные о таком инструменте сведены в специальные таблицы.

В зависимости от назначения, выбирается конструкция метчика. Они подразделяются на несколько групп:

1. Машинные;
2. Ручные.

Для слесарных работ используется только ручной инструмент . Он, в свою очередь, подразделяется на несколько типов:

1. Гаечный;
2. Плашечный;
3. Маточный;
4. Специальный.

Слесарные

Комплект таких ручных метчиков, обычно состоит из трех инструментов:

1. Чернового;
2. Среднего;
3. Чистового.

Сначала нарезается «черная» резьба, для чего используют черновой метчик . Для получения точности резьбы применяют средний метчик. Чистовым метчиком выполняется окончательное нарезание резьбы, проводится ее калибровка.

На хвостовике каждом метчике делается специальная отметка, по которой определяется вид метчика. Она может быть в цифровом виде или в виде нанесенных круговых колец. Количество рисок определяет назначение метчика:

1. Черновой – одно кольцо;
2. Чистовой – три кольца.

Кроме того, на хвосте маркируют размер резьбы, которую можно нарезать этим метчиком.

Слесарные метчики комплектуются двумя инструментами. У них несколько удлиненный заборный конус, а также увеличенный размер первого метчика.

Когда выполняется нарезание метрической резьбы в диапазоне 8 – 18 миллиметров, применяются одинарные метчики .

Для резьбы 6 - 24 мм, используют два метчика, один и черновой, другой чистовой.

Тремя метчиками нарезается резьба в диапазоне 2 - 52 мм. Дюймовая резьба также нарезается несколькими инструментами в зависимости от размеров. Более подробно, какие необходимы метчики, можно увидеть в гостированной таблице. В ней указаны диаметры, вид метчика и необходимый комплект.

В зависимости от направления канавок, метчики подразделяются на группы:

1. Прямые;
2. Винтовые.

Причем направление канавок также имеет разное исполнение:

1. Правые;
2. Левые.

Инструмент имеющие винтовые канавки, в большинстве случаев используется для нарезки очень точных резьбовых отверстий.

Режущая часть инструмента подразделяется на два типа:

1. Коническая;
2. Цилиндрическая

Конические

Отличаются конструкцией заборной части, изготовленной немного удлиненной, и имеющей неполную резьбу, которая постепенно становится калибрующей частью. Такими метчиками нарезается резьба в отверстиях, имеющих сквозной характер.

Цилиндрические

Этим инструментом нарезается резьба в деталях, где не требуется сквозного отверстия.

Когда проводится нарезка гаек, без использования станочного оборудования пользуются гаечными приспособлениями . Благодаря удлиненному хвостовику, нарезанные гайки остаются на инструменте.

У плашечных деталей имеется заборный конус большого размера. Таким инструментом в плашках проводится предварительная нарезка резьбы. Операция выполняется в один проход. Очистка резьбы осуществляется маточными деталями, имеющими канавки в виде правой спирали.

Кроме обыкновенных машинных приспособлений, применяются и бесканавочные инструменты. У них отсутствуют продольные канавки. Причем их приемный конус делается намного короче. Эти инструменты имеют повышенную прочность , они ломаются очень редко, поэтому количество бракованных деталей из-за такой поломки сводится к минимуму. Резьбовая часть большой длины, дает возможность перетачивать такие инструменты несколько раз.

Основным преимуществом бесканавочных деталей является их высокая производительность. Ими можно провести нарезку резьбы в любых отверстиях. Для такого инструмента не имеет значения сквозное или глухое отверстие.

Универсальные детали изготавливаются сборными. Каждая часть отделена специальной шейкой. Черновая операция выполняется первой частью, проходит предварительная нарезка, а уже второй частью, делается чистовая нарезка резьбы.

Работа таким оборудованием позволяет сэкономить время . Ведь для нарезки резьбы нужен только один инструмент. Отпадает необходимость в целом комплекте, монтаж которых, требует много дополнительного времени.

Трубные метчики

Для измерения берутся дюймы, так как в трубах применяется другая система изменения.

Все трубные детали маркируются буквой G, которая говорит о трубной резьбе. Вот несколько примеров:

• G 1/2 – полдюймовая резьба;
• G 3/4″ – трехчетвертная;
• G1 – дюймовая.

Больше всего используется полдюймовая трубная резьба. Это особенной касается проводки водопровода в жилых домах, где трубы имеют такие размеры.

В комплект трубных метчиков входит две детали. Одна имеет острый заход, другая тупой.

Как уже было сказано выше, разновидностей такого инструмента, очень много. Поэтому делая выбор, стоит обратиться к специальным таблицам. Они подскажут, какой нужно взять инструмент, какого диаметра и какого вида.