Резьбонарезные пластины: разновидности и особенности подбора

Рис. 1 Резьбонарезные пластины (общее фото)

Ассортимент представленных решений

В продаже представлено три типа пластин для нарезания резьбы: инструмент с полным и V-образным профилем, а также многозубые решения. Изделия различаются геометрией и спецификой эксплуатации, имеют преимущества и недостатки.

Инструмент с полным профилем

Рис. 2 Полнопрофильная пластина

Сменные пластины для нарезания резьбы, получившие наибольшее распространение. Изделия осуществляют нарезание полного профиля, включая вершину, подходят для большинства операций.

Преимущества пластин для нарезки резьбы с полным профилем:

• Формирование прочной резьбы с правильным профилем вершин и впадин;
• Финишная обработка без заусенцев;
• Уменьшение количества проходов;
• Высокая производительность труда на всех типах оборудования.

Единственный недостаток инструмента – использование отдельной пластины для каждого профиля и шага резьбы.

Важно. При работе с пластинами для нарезания внутренней и наружной резьбы необходимо оставить припуск от 0,05 до 0,07 мм.

Инструмент в V-образным профилем

Рис. 3 Пластина с V-образным профилем

Пластины для резцов и резьбы с соответствующей геометрией. Инструмент не затрагивает наружную часть резьбы, что увеличивает требования к точности исполнения заготовок.

Преимущества пластин для нарезки резьбы с полным профилем:

• Использование различных режимов резания при резьбонарезании;
• Формирование нескольких типов резьбы за счет одного инструмента;
• Оптимизация работ по хранению и закупке пластин.

Единственный недостаток инструмента – использование отдельной пластины для каждого профиля и шага резьбы.

Важно. Резьбонарезные операции сопровождаются образованием заусенцев. Это требует проведения дополнительных работ очистке поверхности.

Многозубый инструмент

Рис. 4 Многозубая пластина

Аналог полнопрофильных пластин, отличающийся наличием двух и более зубьев. Количество последних пропорционально увеличивает производительность инструмента.

Преимущества многозубого инструмента:

• Подготовка резьбы с минимальным количеством проходов;
• Высокая производительность труда;
• Снижение расходов на приобретение инструмента.

Недостатки многозубых решений:

• Повышенные требования к надежности фиксации заготовки в связи с увеличением усилий резания;
• Потребность в дополнительном пространстве для выхода последнего зуба.

Как и в случае с полнопрофильными решениями, пластина подходит для определенного профиля и шага, не является универсальной.

Геометрия пластины

Инструмент для резьбонарезания имеет различную геометрию. Каждый вариант обладает рядом особенностей, решает определенные задачи.

Тип геометрии	Описание	Изображение
С фаской	Решение для большинства операций. Наличие скругленной режущей кромки повышает прочностные качества инструмента.
Острая	Вариант для вязких материалов, увеличивающих прочность при обработке. Пластины с острой геометрией уместны при работе с низкоуглеродистыми и нержавеющими сталями, цветными металлами и жаропрочными сплавами. Резьбонарезание выполняется с минимальными усилиями и высокой точностью.
Со стружколомом	Решение для длинностружечных металлов с высокими показателями стружкодробления. Кромка не подходит для работ, предполагающих радиальное врезание.

Задние углы

При покупке пластин для наружной резьбы и решений для внутренних работ учитывается радиальный и боковой задний угол.

Рис. 5 Радиальный задний угол

Корректный подбор параметров обеспечивает равномерный износ пластины и высокое качество получаемых деталей. Инструмент формирует симметричный зазор между режущей кромкой и резьбой, создает соразмерный угол наклона пластины и угол подъема витков.

Рис. 6 Боковой задний угол

Опорные пластины

При фиксации металлорежущего инструмента используются опорные пластины. Они обеспечивают наклон рабочей части в соответствии с углом подъема витков.

Рис. 7 Опорная пластина

Продукция представлена в стандартном исполнении, имеет обширную вариативность. Подбор пластин осуществляется в соответствии с графиком.

Рис. 8 График подбора опорных пластин

Наибольшее распространение получили опорные пластины с резьбой и углом наклона в 1 градус. При точении правой резьбы левосторонним инструментом и наоборот выбираются пластины с отрицательными углами.

Пластины для внутренней и наружной резьбы

Пластины для внутренней и наружной резьбы имеют визуальные сходства, но не являются взаимозаменяемыми. Решения для внутренних работ устанавливаются на профильную державку, обладают уменьшенным радиусом при вершине. Нарезание наружной резьбы с их помощью снизит качество выполнения операций, приведет к преждевременному износу пластины.

Типы резьбы, формируемой посредством пластин

Резьбовые пластины для внутренней резьбы и решения для наружных работ используются при создании различных разъемных соединений.

Тип резьбы	Описание	Изображение
Метрическая ISO 60°	Распространенный тип резьбы, встречающийся на метизах. При выполнении нарезных операций используется токарная пластина с V-образной формой зуба.
Трубная резьба Whitworth 55°	Стандарт резьбы, действующий в Англии. Нарезание выполняется с использованием пластин для дюймовой резьбы полного профиля. Угол при вершине составляет 55°, количество ниток определяется диаметром заготовки. Наружная резьба имеет коническое исполнение, внутренняя - цилиндрическое.
BSPT 55°	Крепежно-уплотнительная резьба, используемая при прокладке труб. Она нарезается пластиной с полным профилем и соответствующим углом. Получаемые соединения требуют герметизации, предназначены для систем с низким и средним давлением.
NPT	Коническая резьба трубного типа, нарезаемая пластинами с полным профилем и углом при вершине в 60°. В качестве основы выступают конические детали с наклоном 1:16. Предельный диаметр – 24
UN	Дюймовая крепежная резьба, применяемая в Канаде и США. Нарезание выполняется пластинами с полным профилем и углом в 60°. Шаг обозначается добавлением букв в маркировку: UNC – крупный, UNF – мелкий, UNEF – особо мелкий и UNS – особо крупный.
UNJ	Резьба унифицированного типа повышенной точности. Соединения на ее основе применяются в космической и авиационной промышленности. Для нарезания используются пластины полного профиля с фаской. Угол при вершине равен 60°.
ABUT	Упорная ходовая резьба с 45-градусным профилем. Витки формируют пластины для нарезания трапецеидальной резьбы. Впадины профиля затуплены.
TR	Трапецеидальная резьба с углом 30° между боковыми элементами. Параметры резьбы указываются в миллиметрах. Допускается изменение угла на 15, 24 или 40°. Для нарезания используются пластины с полным профилем.
API Round	Круглая замковая резьба американского типа с 60-градусным углом при вершине. Она наносится на компоненты бурильных колонн и обсадные трубы, формирует соединения повышенной герметичности.
RD 30°	Круглая 30-градусная резьба DIN 405 для пищевой промышленности и пожарного оборудования. Нарезание осуществляется пластинами с полным профилем.
STACME	Трапецеидальная резьба с малой высотой профиля и 29-градусным углом при вершине. Она является оптимальным решением для тонкостенных элементов, незаменима при прокладке трубопроводов.

Перечисленные типы резьбы могут встречаться в рамках одного изделия. Они обеспечивают надежную фиксацию компонентов и качественное решение поставленных задач.

Рис. 9 Типовое обозначение резьбонарезной пластины

Каждая группа символов соответствует определенному параметру:

1. Размер пластины, выражаемый длиной одной из сторон. Параметр варьируется от 6 до 27 мм.
2. Особенности применения пластины: E – наружная резьба, N – внутренняя. Для U-образного инструмента в маркировку добавляется соответствующая буква.
3. Исполнение: R – правое, L – левое. Решения, подходящие для правой и левой резьбы имеют маркировку RL.
4. Тип: М – наличие прессованного стружколома, без обозначения – стандартное исполнение.
5. Шаг формируемой резьбы: от 0,35 до 9,0 мм. При работе с неполным профилем возможно применение буквенных обозначений с соответствующей расшифровкой.
6. Стандарт резьбы: ISO – метрическая, UN – американская, дюймовая. Допускается использование прочих обозначений, отображающих угол неполного профиля, свойства или геометрию резьбы.
7. Число зубов – для многозубых пл астин. Доступные обозначения: 2М – 2 зуба, 3М – 3 зуба.
8. Тип применяемого сплава.

Рекомендации по нарезанию резьбы

Нарезать резьбу посредством пластин помогут следующие рекомендации:

• Корректно подбирайте метод врезания пластины. Врезание пластины может быть радиальным, односторонним и двухсторонним. Последний вариант наиболее предпочтителен. Он подходит для трапецеидальной и классической резьбы, предполагает попеременное врезание пластины с двух сторон профиля. Это способствует равномерному распределению нагрузки и высокому качеству резьбы;
• Снижайте глубину врезания по мере выполнения операций. При формировании нового прохода уменьшайте глубину врезания. В противном случае увеличивается усилие резания и объем удаляемого металла;
• Проверяйте диаметр заготовки. Работа с деталями большего диаметра увеличивает нагрузку на металлорежущий инструмент. В результате возрастает риск его поломки и интенсивность износа. Перед началом работ стоит проверить диаметр заготовки с использованием высокоточных приборов;
• Используйте промежуточную токарную обработку. Перед финишным проходом пластины рекомендуется обработать резьбу токарным инструментом с углом 55 или 60 градусов. Это увеличит производительность труда, позволит добиться лучших результатов;
• Своевременно удаляйте заусенцы. Заусенцы возникают при первых проходах. Их рекомендуется своевременно удалять токарным инструментом.

При проведении работ может наблюдаться снижение качества конечного продукта. Проблема возникает в результате нарушения цикла резьбонарезания, некорректного подбора инструмента, недостаточной подачи СОЖ или неисправности самого станка.

Особенности точения внутренней и наружной резьбы

При нарезании наружной резьбы учитываются следующие аспекты.

• Соответствие шага резьбы и величины подачи;
• Количество проходов, необходимых для получения витков требуемого качества;
• Принятие мер по предотвращению накопления стружки вокруг заготовки или пластины;
• Предотвращение вибраций, провоцируемых значительным вылетом инструмента.

Особое внимание уделяется позиционированию пластины относительно высоты оси центров. Некорректное расположение инструмента исключит получение качественной резьбы в выбранной плоскости.

Рис. 10 Точение наружной резьбы

Подготовка внутренней резьбы – более сложная операция. Работы проводятся в рамках закрытой полости, что вызывает проблемы при эвакуации стружки и ограничивает перемещение инструмента.

Специфика нарезания внутренней резьбы.

• При нарезании левой резьбы используется правый инструмент и наоборот. Это упрощает отвод стружки, но увеличивает вероятность смещения пластины. Мастеру стоит обеспечить надежное закрепление последней, чтобы избежать проблем;
• Работы выполняются посредством одностороннего бокового врезания. В результате образуется спиральная стружка, самостоятельно выходящая через отверстие;
• Количество проходов и глубина резов определяется в зависимости от типа детали и требований к формируемой резьбе;
• С целью предотвращения вибраций ограничивается выбор инструмента.

Если работа предполагаем применение длинного инструмента, принимаются дополнительные меры по гашению вибраций.

Рис. 11 Точение внутренней резьбы

Защита от износа

Пластина, как и любой металлорежущий инструмент, подвержена износу. Выделяют различные виды и причины износа, а также способы борьбы с ними.

Проблема	Причина	Решение	Изображение
Интенсивный износ задней поверхности	Повышенная скорость резания. Низкая устойчивость к износу. Работа с заготовкой избыточной прочности. Проблемы при поступлении СОЖ.	Уменьшение скорости резания. Применение пластины с повышенной устойчивостью к износу. Нормализация подачи СОЖ.
Вдавливание	Высокий нагрев инструмента при металлообработке. Проблемы при поступлении СОЖ.	Уменьшение подачи. Использование инструмента с повышенной износостойкостью. Нормализация подачи СОЖ.
Образование лунок	Высокая скорость подачи. Избыточная прочность заготовки.	Уменьшение скорости подачи. Применение пластины с другой геометрией. Использование более износостойкого инструмента.
Проседание	Чрезмерное повышение температуры при обработке. Недостаточная подача СОЖ.	Снижение скорости подачи. Использование инструмента с повышенной устойчивостью к износу. Нормализация подачи СОЖ.
Выкрашивание	Нестабильные условия работы Повышенная твердость заготовки. Слабая геометрия пластины.	Обеспечение требуемых условий работы. Выбор более прочного инструмента с подходящей геометрией. Корректировка вылета и положения по высоте оси центров.
Образование наростов	Повышенные адгезионные качества заготовки. Работа при низких температурах.	Увеличение скорости резания. Использование более острого инструмента.