Нарезание резьбы резьбонарезными станками

Автор: Леонид Владимиров
Время прочтения: 10 мин.

Резьба — это один из самых распространенных методов соединения деталей в машиностроении, строительстве и других отраслях. Она представляет собой нарезанные спиралевидные канавки на поверхности цилиндра или конуса, благодаря которым возможно скрепление различных элементов. Таким образом нарезание резьбы - это создание винтовой поверхности путем согласованного вращательного и поступательного движения резца и заготовки.

Для обеспечения герметичности, прочности и взаимозаменяемости соединений все параметры резьбы строго регламентированы государственными и международными стандартами.

• ГОСТ 6357-81 " Резьба трубная цилиндрическая. Параметры и размеры".
• ГОСТ 6211-81 "Резьба трубная коническая". Для резьбовых соединений в системах высокого давления.
• ГОСТ 25346-2014 (ISO 286-1:2010) "Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок". Касается вопросов точности.
• ГОСТ 24705-2004(ИСО 724:1993) "Резьба метрическая. Основные размеры".

В настоящее время можно выделить несколько видов резьбы.

• Основным стандартом в РФ считается ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993) "Резьба метрическая. Основные размеры". Обозначается буквой М. Метрическая резьба применяется в автомобильной и пищевой промышленности, приборостроении и электронике, строительстве (монтаж м/к), нефтегазовой отрасли.
• ГОСТ 6357-81 "Резьба трубная цилиндрическая" (BSPP). В международной классификации обозначается буквой G. Применяется в системах водоснабжения, газоснабжения, отопления.
• ГОСТ 6211-81 "Резьба трубная коническая" (BSPT). Обозначается буквой R (наружная), Rc (внутренняя). Самоуплотняющаяся резьба не требующая дополнительных герметиков. Для резьбовых соединений в системах высокого давления.

Оборудование для нарезания резьбы очень разнообразно и выбирается в зависимости от типа резьбы, материала заготовки, требуемой точности и объема производства. Основным критерием является выбор станка под конкретную производственную задачу. На выбор предлагаются станки премиум и эконом класса, таких ведущих производителей как REX, Ridgid, Rems, Rothenberger, VOLL и другие. Резьбонарезные станки применяются в серийном и массовом производстве для получения точной и качественной резьбы. Каждый станок предназначен для нарезания резьбы в определенном диапазоне диаметров - это называется размерный диапазон станка. Для нарезания длинной резьбы (например, 1 м) нужны станки с большой длиной хода суппорта или проходные станки. Не маловажное значение имеет материал заготовок на которых будет нарезаться резьба.

Легкие сплавы (латунь, алюминий) для нарезания не требуют большой мощности и для них важнее высокая скорость нарезания и эффективный отвод стружки. Такие металлы как сталь, нержавеющая сталь, титан требуют большей мощности и крутящего момента, и качественного износостойкого инструмента.

1. Визуальный и общий контроль, который позволяет сразу отбраковать деталь. Его цель обнаружение грубых дефектов. К ним относят - заусенцы и сколы, рваную поверхность
2. Проверка соответствия размеров, профиля и шага стандартам с помощью инструментов. Для этого используются штангенциркуль, калибры-пробки, калибры-кольца, а также метод трех проволочек. Последний наиболее точный лабораторный метод.
3. Контроль с помощью шаблона (резьбомера). Резьбомер - это набор стальных пластин (гребенок) с профилем резьбы для разных шагов. Резьбомер проверяет только шаг, но не диаметр.

Преимущества

• высокая надежность и несущая способность
• разъемность соединения
• универсальность монтажа/демонтажа с помощью стандартного инструмента
• возможность регулировки силы затяжки
• стандартизация (широкая доступность и взаимозаменяемость)

Недостатки

• концентрация напряжений в зоне впадин витков, что может приводить к усталостным разрушениям
• возможность самоотвинчивания при вибрациях ( требует применения контргаек, шайб)

1. Наденьте защитные очки - безопасность прежде всего. Во избежание порезов работайте в перчатках.
2. Очистите поверхность заготовки от грязи и ржавчины.
3. С помощью напильника или болгарки снимите фаску под углом 15-20° с торца трубы или стержня.
4. Убедитесь в правильном выборе режущей головки, ее соответствии диаметру заготовки и шагу резьбы.
5. Проверьте наличие СОЖ в станке. Используйте рекомендуемые жидкости или масла.

1. Зажим обрабатываемой детали.

• Поднимите труборез, резьбонарезную головку и гратосниматель, чтобы они не мешали.
• Введите заготовку через центрирующий зажимной патрон и затяните ее. Убедитесь, что все три кулачка зажима соприкасаются с заготовкой. 
• Расстояние между областью резьбы и зажимным патроном должно быть не менее 70 мм, чтобы избежать повреждения головки. 

2. Обрезка трубы. 

• Подведите зафиксированную трубу к месту обрезки с помощью маховика перемещения каретки.
• Опустите труборез и зажмите его на трубе. Включите станок и без особого усилия затягивайте труборез по 1/2 оборота за полный оборот трубы.
• После окончания резки трубы поднимите труборез.

3. Удаление грата на трубе.

• Опустите гратосниматель
• Включите станок и подведите гратосниматель с помощью маховика к трубе.
• Прижимайте гратосниматель к трубе для удаления грата до необходимой степени.
• Отключите двигатель и поднимите гратосниматель.

4. Нарезание резьбы.

• Включите станок и убедитесь, что резьбонарезное масло подается в зону нарезания резьбы.
• Выставьте на шкале резьбонарезной головки необходимую величину диаметра резьбы. 
• Опустите головку и переведите в положение "Закрыто" рукоятку открывания/закрывания ножей.
• Включите станок. Поворачивая маховик по часовой стрелке, прижмите резьбонарезные ножи к заготовке.
• Когда будут нарезаны 2-3 витка резьбы - отпустите маховик.
• Когда резьба будет нарезана выключите станок и поднимите рукоятку открывания/закрывания ножей в положение "Открыто". 
• Освободите трубу от станка. Сначала отпустите быстрозажимной патрон, затем центрирующий патрон.
• Если станок поставляется с ножами и резьбонарезной головкой для нарезания конической резьбы BSPT, то на станке можно нарезать цилиндрическую резьбу BSPP или метрическую М установив соответствующие резьбонарезные головки и ножи.

После окончания нарезания резьбы. Профилактика резьбонарезного станка после нарезки резьбы включает очистку от стружки и грязи, смазку движущихся частей, проверку и замену изношенных гребенок, а также очистку и проверку системы охлаждения. Регулярное выполнение этих процедур необходимо для поддержания станка в рабочем состоянии и обеспечения высокого качества нарезаемой резьбы.

• Кривая резьба - несоосность заготовки и резьбового инструмента. Следует более тщательно центрировать и надежно закрепить заготовку в патроне.
• Рванная резьба - использование изношенных гребенок или отсутствие смазки при нарезании
• Перегрев и закалка заготовки - слишком высокая скорость нарезания резьбы. Соблюдайте рекомендации по скорости нарезания для материала заготовки и инструмента.

• Проверяйте диаметр заготовки, снимайте фаску и надежно ее фиксируйте в патроне.
• Используйте острый и исправный инструмент.
• Выбирайте правильную скорость и обязательно используйте СОЖ.
• Сразу проверьте первую деталь калибром.
• Если процесс нарезания идет с повышенным шумом и вибрацией - остановитесь. Где-то допущена ошибка. Установите причину и устраните ее, иначе это приведет к браку или поломке оборудования.