Сталь для накатки резьбы

Обновлено: 26.04.2024

Накатывание резьбы на деталях машин

Технология накатывания резьбы на метизах и деталях машин

Гашков И.В. PEE-WEE GmbH
Мельничук О.А. «Инженерно-технологический центр «Технополис»
Доклад на Всероссийской конференции метизников

Высокие темпы развития мирового и российского машиностроения непрерывно связаны с внедрением в производство новых прогрессивных методов обработки металлов. Одним из путей развития прогрессивной технологии машиностроения является переход на обработку металлов давлением в холодном состоянии вместо обработки резанием. Применение этого метода обработки приводит к значительному повышению производительности труда, повышению точности, улучшению механических свойств и чистоты поверхности обрабатываемых деталей и создает предпосылки для комплексной автоматизации.
Почти все современные машины и двигатели включают в себя ответственные резьбовые и шлицевые детали, условия работы которых требуют обеспечения высокой точности и повышения механических свойств резьбы и шлицев. В качестве примера можно назвать силовые шпильки и анкерные связи дизель-моторов, крупные шпильки паровых, газовых и гидравлических турбин, шлицевые валы автомобилей и так далее, которые изготавливаются в больших количествах из высоколегированных термически обработанных сталей. Образование резьбы на таких деталях резанием довольно сложно, трудоемко и не обеспечивает необходимых физико-механических свойств. Поэтому более эффективной является обработка резьбы и шлицев по методу холодной пластической деформации – накатыванием.

Особенности процесса накатывания винтовых профилей

Процесс накатывания винтовых поверхностей представляет собой одну из разновидностей процессов поперечной накатки. Рассмотрим наиболее распространенный процесс накатывания резьбы роликами, при котором из цилиндрических заготовок образуются детали с винтовым профилем. Заготовку, обработанную под накатывание, устанавливают между двумя или тремя вращающимися в одном направлении инструментами, имеющими негативный профиль по отношению к профилю готовой детали. Один из инструментов (роликов) подается в радиальном направлении. Таким образом, процесс накатывания поверхностей можно рассматривать как сочетание вдавливания в заготовку профиленакатных инструментов и прокатки, возникающей при вращении заготовки.

Основными особенностями происходящей при накатке пластической деформации являются:
1) возможность значительных деформаций без разрушений деформируемого металла (в том числе коррозионностойких, жаропрочных и других специальных сталей и сплавов);
2) существенное упрочнение поверхностных слоев в процессе деформации и связанное с этим повышение нагрузочной способности накатанных деталей.

Многие эксплуатационные свойства деталей машин в значительной степени обусловливаются геометрическими характеристиками микрорельефа и физико-механическим состоянием поверхностного слоя рабочих поверхностей деталей. При накатывании вследствие скольжения на контакте образуется поверхность, обладающая оптимальной шероховатостью, повышенной твердостью (наклепом), однородной микроструктурой и оптимальной текстурой прилегающих к поверхности слоев материала.

Прочность накатанного винтового профиля при статических нагрузках выше прочности профиля, обработанного резанием, примерно на 10% при испытании на растяжении и на 20–35% при испытании витков на срез.

Для высоконагруженных резьбовых деталей местом наибольшей концентрации напряжений являются впадины профиля. Поэтому для повышения усталостной прочности необходимо стремиться к минимальному параметру шероховатости поверхности таких участков; в этом отношении накатанный профиль обладает преимуществами перед нарезанным профилем.

Изменение физико-механических свойств поверхностного слоя металла в процессе накатывания профиля оказывает еще большее влияние на усталостную прочность деталей. Образующийся наклеп поверхностного слоя и текстура металла в значительной степени повышают циклическую прочность деталей. Этому способствуют также остаточные напряжения сжатия в поверхностном слое металла.

Для сравнения прочности при симметричном усталостном изгибе нарезанных и накатанных витков были испытаны образцы Трап 36 х 6, изготовленные из стали 45, в результате испытаний получены усталостные кривые с пределами выносливости 115 Мпа у нарезанного и 377 Мпа у накатанного профиля. Таким образом, предел выносливости накатанного профиля в три раза выше, чем у нарезанного профиля. Прочность накатанного винтового профиля при усталостном знакопеременном растяжении также в 3,5 раза выше, чем у обработанного резанием профиля.

Еще большее повышение усталостной прочности наблюдается у деталей, изготовленных из легированных сталей с высоким пределом прочности при растяжении, профиль на которых накатан после термической обработки свыше 39 HRC. В этом случае усталостная прочность резьбовых соединений повышается в несколько раз. Особое значение это приобретает, например, при изготовлении крепежа и резьбовых соединений для авиационной промышленности. Всем понятно, к каким катастрофическим последствиям может привести разрушение резьбового соединения или выход из строя детали самолета. Поэтому при изготовлении болтов, винтов и т.д. для авиационной промышленности из соображений безопасности запрещено нарезание резьбы, а применяется только способ накатки.

Из приведенных данных следует, что накатывание винтовых поверхностей улучшает физико-механические свойства металла заготовки и в большинстве случаев устраняет необходимость последующей термообработки; кроме того, для накатанных деталей вместо высоколегированных сталей можно применять более дешевые углеродистые и малоуглеродистые стали. Это тоже подтверждает целесообразность широкого применения способа накатывания вместо обработки резанием.

Оборудование для накатывания резьбы на метизах и деталях машин

Двухроликовые профиленакатные станки

Накатывание двумя или тремя приводными цилиндрическими роликами нашло широкое применение на машиностроительных заводах при изготовлении резьбы и других профилей повышенной точности. Преимущества способа: универсальность процесса, широкий диапазон диаметров накатываемой резьбы (2–200 мм) и шагов (0,35–16 мм), отсутствие ограничения длины накатываемой резьбы (до 2000 мм и больше), высокий предел прочности обрабатываемых заготовок – до 1500 МПа, высокая точность накатанной резьбы (поле допуска 4h и выше); относительная простота конструкции оборудования.

Используемые для этого способа профиленакатные (резьбонакатные) полуавтоматы являются универсальными машинами. Они предназначены для холодного накатывания точной метрической, трапецеидальной и других типов резьбы; червяков; профилей на ходовых винтах; рифлений; мелкомодульных косозубых колес, а также для правки и калибровки цилиндрических и сферических тел. Процесс накатывания профиля на цилиндрических поверхностях заготовок выполняется обкатыванием профиля, нанесенного на цилиндрических роликах по поверхности заготовок, при принудительном вращении обоих роликов и радиальном перемещении одного ролика под действием усилия, развиваемого гидроприводом подач.

Заготовка, установленная между роликами на ножевую опору или в центрах специального устройства, будет вращаться в результате действия сил трения, возникающих при соприкосновении роликов с заготовкой и возрастающих по мере внедрения профиля роликов в заготовку и образования на ней профиля, негативного профилю на роликах.

В настоящее время серийно изготавливаются станки с давлением накатки от 5 до 60 т. В зависимости от модификации станок может быть оборудован ЧПУ, вместо электродвигателей и трансмиссий применяются серводвигатели, все команды задаются с пульта управления, а результаты настройки станка вводятся в память и могут быть впоследствии отображены на дисплее. Точность и надежность станков позволяют применять их для накатки всех типов резьбы (в том числе конической резьбы), червяков, мелкомодульных косозубых колес, ниппелей, цапф, а также для обкатки клапанов. Станки легко оснащаются автоматическими механизмами загрузки и выгрузки деталей, что позволяет широко применить их в автоматических комплексах и линиях для изготовления массовых деталей. При использовании автоматической загрузки станок накатывает до 1200 деталей в час.

Новой разработкой является встроенная в станки система контроля качества накатанной детали. Так как станки имеют точность повторения движения подвижной бабки в пределах 0,01 мм, то причиной брака может служить только ошибка в диаметре детали под накатку. Система контроля измеряет перемещение подвижной бабки, и если деталь имеет диаметр больше или меньше заданного, то соответственно изменяется и ход подвижной бабки. Сигнал поступает на пульт управления, загорается красная лампочка, и в зависимости от конструкции станка деталь вручную или автоматически сбрасывается в бункер брака.

Накатывание неприводным цилиндрическим инструментом осуществляется с помощью резьбонакатных головок и державок, устанавливаемых на суппортах универсального оборудования. Использование резьбонакатных головок и устройств расширяет область применения накатывания и обеспечивает получение этим способом точной резьбы на универсальных металлорежущих станках: токарных, токарно-револьверных, одно- и многошпиндельных автоматах. Применение головок и устройств позволяет получать окончательно обработанные детали, удовлетворяющие необходимым требованиям по соосности, биению и стабильности размеров резьбы, не выделяя изготовление резьбы в самостоятельную операцию.

Современные резьбонакатные головки можно разделить на три основные группы:

1) с продольной подачей тремя роликами с кольцевой нарезкой;
2) с тангенциальной подачей двумя роликами с винтовой нарезкой;
3) с радиальной подачей двумя или тремя затылованными роликами.

Наряду с положительными свойствами резьбонакатных головок, такими как обеспечение снижения машинного времени в 5–7 раз по сравнению с нарезанием круглыми плашками, можно сказать, что эта технология не предназначена для крупносерийного производства.

Накатывание плоскими плашками

Накатывание плоскими плашками нашло широкое применение на метизных заводах при изготовлении крепежных деталей обычной точности. Точность накатываемой резьбы – не выше шестой степени по ГОСТ 16093-81. Этот способ имеет следующие преимущества: сравнительно высокую производительность, простоту конструкции оборудования и достаточно высокую надежность его работы, простоту конструкции и изготовления инструмента. Недостатки, ограничивающие применение этого способа: узкий диапазон диаметров накатываемой резьбы (1,5 – 33 мм), предел шагов 0,35–3 мм; ограничение длины накатываемой резьбы шириной плашек до 100 мм и предел прочности накатываемых заготовок до 900 МПа. Этим способом трудно получать резьбы на деталях повышенной твердости. Применение плашек специальной конструкции позволяет накатывать за один проход резьбы на самонарезающихся винтах и шурупах.

Накатывание инструментом ролик-сегмент

На резьбонакатных автоматах с инструментом ролик-сегмент заготовка прокатывается между вогнутой частью неподвижного резьбового сегмента и непрерывно вращающимся резьбонакатным роликом. Заготовки, поступающие из бункера, периодически подаются звездочкой так, что в зоне накатывания находится одновременно несколько заготовок, параллельно проходящих все этапы формирования резьбы.

Предел прочности обрабатываемых заготовок до 1400 МПа, точность накатанной резьбы – поле допуска 6g, 8g. Факторы, ограничивающие применение способа: узкий диапазон обрабатываемых деталей (диаметры от 1,6 до 16 мм), длина накатываемой резьбы до 80 мм, шаг резьбы до 2 мм, сложность конструкции и технологии изготовления резьбовых сегментов, сложность конструкции оборудования – планетарных автоматов.

Конструкция инструмента для профиленакатных станков

Накатывание методом радиальной подачи применяется при изготовлении резьбы и других профильных элементов на деталях с длиной резьбы, ограниченной шириной роликов.

Диапазоны накатываемой резьбы: диаметр до 200 мм, шаг резьбы до 16 мм, длина резьбы до 250 мм. Резьбонакатные ролики являются прецизионным инструментом, который должен отвечать высоким требованиям в отношении точности, качества рабочих поверхностей и сопротивления износу.

Ролики изготавливаются методом резьбошлифования на предварительно закаленной заготовке с твердостью 60–62 HRC. Они могут быть многократно перешлифованы по внешнему диаметру, что значительно сокращает расходы на инструмент.

Разработанная в последние годы система изготовления инструмента PSS позволила в значительной мере сократить время на наладку станка, так как при смене роликов не требуется настройка станка по витку. Это же дало возможность использовать комплект из четырех роликов для одновременной накатки двусторонней резьбы на шпильке.

Ролики для накатки «на проход»

Накатывание методом осевой подачи применяется при обработке длинной резьбы (свыше 250 мм), которая не может быть получена методом осевой подачи. Применяемые при этом методе ролики имеют угол подъема винтовой линии, отличающийся (в большую или меньшую сторону) от угла подъема винтовой линии накатываемой резьбы, Поэтому заготовка в процессе накатывания получает перемещение вдоль своей оси. Скорость осевого перемещения заготовки зависит от конструкции роликов, их диаметра, а также частоты вращения роликов. Диапазон резьбы, накатываемой методом осевой подачи: диаметр до 200 мм, шаг резьбы до 16 мм, длина резьбы 2000 мм и выше. Область применения накатывания с осевой подачей – все детали с длиной резьбы выше 200 мм. Примером являются резьбовые шпильки с метрическим и трапецеидальным профилем, ходовые винты металлорежущих станков, ходовые винты затворов и кранов в арматурной промышленности.

В зависимости от конструкции резьбонакатного станка изготавливается и инструмент. Оптимальными для накатки «на проход» являются станки с наклонными шпинделями. Это позволяет использовать ролики с кольцевой нарезкой. Преимуществом этой конструкции является возможность одним комплектом роликов заданного шага накатывать правую и левую, однозаходную и многозаходную резьбу на детали различных диаметров. Таким образом, резьбы Трап 32 х 6 правая и Трап 36 х 6 левая вы можете накатывать одним комплектом инструмента.

Новейшей разработкой фирмы «PEE–WEE» (Германия) является высокоскоростной резьбонакатной станок P 24 Highspeed, предназначенный для накатки резьбовых шпилек диаметром от 4 до 30 мм. Специально сконструированная трансмиссия, принудительно смазываемые выносные подшипники позволили достичь частоты вращения шпинделя 600 об/мин. При использовании специальных роликов это дало возможность накатывать, например, резьбу М 12 на скорости до 28 м/мин. Полностью автоматизированное устройство загрузки заготовки и отвода готовой детали позволяет свести до минимума эти затраты времени.

Стойкость резьбонакатного инструмента

На стойкость комплекта инструмента влияет ряд факторов, зависящих от характеристик обрабатываемых заготовок (марки стали, механических свойств, микроструктуры), накатного инструмента (конструкции, марки инструментального материала, механических свойств, режима термической обработки), состояния накатного оборудования и условий эксплуатации (режимов накатывания и охлаждения СОЖ).

Причины выхода из строя накатного инструмента следующие: изнашивание по вершинам витков, выкрашивание витков рабочей части, выкрашивание торцовых фасок инструмента.

Одним из важных мероприятий, уменьшающих вероятность выкрашивания торцовых кромок инструмента, является нанесение фаски на резьбовую часть заготовки. В зависимости от твердости материала наносится фаска с углом 15° – 20°. В результате этого уменьшается действие осевой силы на последний виток резьбы ролика в процессе пластической деформации. Если при накатке конструкционных сталей этой операцией можно пренебречь, то при накатке материалов с пределом прочности более 800 МПа без фаски происходит выкрашивание профиля спустя короткое время.

Для накатки резьбы с классом прочности 12.9, а также деталей из титановых и жаропрочных сталей на никелевой основе применяются ролики из быстрорежущих и специальных сплавов. Титановые и никелевые сплавы часто используются в авиационной промышленности и трудно поддаются деформации. Традиционно используемые ролики с накатанной резьбой не дают достаточной стойкости и при накатке некоторых жаропрочных сталей выкрашиваются спустя 100 деталей. Использование специальных твердосплавных материалов позволяет накатывать материалы с пределом прочности до 1500 МПа с достаточной стойкостью.

Использование твердосплавных роликов целесообразно также во всех областях промышленности, где применяются материалы с пределом прочности более 1000 МПа. Так, например, при накатке резьбы М 24 х 1,5 болта подвески колеса грузовика с классом прочности 12.9 стойкость достигает 15 тыс. штук одним комплектом до перешлифовки.

Накатка резьбы: технологии и особенности

Хотя развитие современных технологии в машиностроении сделало возможным замену множества металлических деталей более практичными твердотельными пластиками и композитами, потребность в стальных элементах по-прежнему сохраняется. Остаются актуальными и технологии обработки металлов, но и в этой сфере появляются новые методы и средства. Так, накатка резьбы, заменившая традиционную резку, позволила оптимизировать производственный процесс изготовления деталей и повысить качество винтового соединения в принципе.

Особенности процесса накатывания

Технология относится к разновидностям поперечной накатки, но в данном случае упор делается на использование роликов применительно к цилиндрическим заготовкам. Метод также ориентируется на принципы выдавливания винтового профиля, что позволяет мягче формировать резьбу, придерживаясь технического задания до мельчайших размерных показателей. К особенностям же процесса накатки резьбы можно отнести следующее:

Отсутствие разрушения внутренней структуры металлической заготовки. Это относится также к коррозийностойким, жаропрочным и специальным видам сталей. Именно мягкое деформационное воздействие исключает нежелательные процессы избыточного давления на металл.
Происходит упрочнение наружных слоев заготовки, а также увеличивается нагрузочная способность элемента.

К этим преимуществам стоит добавить и характеристики самого винтового профиля. Вследствие скольжения накатки рельефная поверхность обретает оптимальные показатели твердости и шероховатости с микроструктурой, благоприятной для контакта с текстурой прилегающих поверхностей.

Накатка двухроликовыми станками

В реализации данного способа применяются резьбонакатные станки-полуавтоматы, позволяющие выполнять с высокой точностью метрические, трапецеидальные и другие винтовые профили. Также выполняются сложные рифления на ходовых деталях и мелкомодульных косозубых колесах. Сам процесс формирования резьбы производится путем обкатывания профиля, который наносится предварительно. Это своего рода накатка насечек на резьбе, образующаяся за счет принудительного вращения роликов. В процессе движения станок выполняет и радиальное перемещение функциональных элементов с помощью приложения усилия от гидравлического привода. В свою очередь, цилиндрическая заготовка находится между роликами на опорной части или в патроне захватывающего устройства. Она вращается под влиянием силы трения, которая формируется при контакте роликов с поверхностью детали и нарастает по мере внедрения деформирующего профиля.

Характеристики роликовых сегментов

Сами ролики для накатывания являются лишь составной частью универсальной машины, однако по принципу своего действия могут выступать и самостоятельными резчиками. В любом случае важно учитывать два основных параметра при выборе данного сегмента – предел прочности и диаметр профиля. Что касается прочностных показателей, то накатка резьбы роликами способна выдерживать до 1400 МПа, поддерживая точность до 0,1 мм. Недостатком же этого способа как раз является ограничение по толщине цилиндра. Например, диапазон по диаметрам обрабатываемых деталей стандартного формата варьируется от 1,5 до 15 мм в среднем. Шаг резьбы при этом будет составлять до 2 мм, а длина – порядка 80 мм. В то же время технология получается довольно затратной с учетом сложности изготовления роликов и автоматов, обслуживающих рабочую инфраструктуру.

Накатка державками и цилиндрическими головками

Данная оснастка применяется в составе с цилиндрическим неприводным инструментом. В качестве эксплуатирующего оборудования могут задействоваться универсальные металлорежущие агрегаты. Например, в качестве станка для накатки резьбы с державками и цилиндрическими головками вполне могут использоваться токарные, токарно-револьверные и шпиндельные автоматы. Главной технологической особенностью применения самой оснастки можно назвать завершенность и высокую точность процесса. Те же головки обеспечивают окончательную обработку с поддержкой высоких требований относительно параметров биения, соосности и стабильности резьбы. То есть после применения данной операции в специальной доработке уже нет потребности. Но вместе с преимуществами применения державок и головок для накатки есть и недостатки, к которым относят низкую производительность, что исключает возможность применения метода в крупносерийном формате изготовления.

Накатка плашками

Данная технология, напротив, успешно применяется на метизных производствах при серийном выпуске крепежных изделий с обычной точностью. Применение плоских плашек отличается высокой производительностью, при этом требуя подключения простого по своему устройству оборудования. Это обеспечивает и надежность рабочего процесса, и универсальность при изготовлении разных по типоразмеру деталей. Например, диапазон диаметров под накатку резьбы в данном случае будет составлять 1,7-33 мм. Максимум по длине резьбы составит 100 мм, а шаговый отступ находится в рамках 0,3-3 мм. Из негативных сторон применения плашек можно назвать низкие показатели твердости деталей, поскольку оснастка работает только с материалами, предел прочности которых не превышает 900 МПа. С другой стороны, плашки специальных модификаций дают возможность выполнения накатки на самонарезающихся шурупах и винтах за один резьбовой проход.

Ручная накатка резьбы

Механизированные станки на электроприводе не всегда дают ожидаемо точный результат. Они хорошо себя проявляют в поточной обработке и при выполнении сложных задач, связанных с деформацией твердотельного металла. Но, к примеру, накатку на спицах лучше выполнять на ручном станке без привода. Ручного усилия будет достаточно для выдавливания небольших витков на цилиндрической поверхности металла, причем с поддержанием высокой точности. В работе используются компактные станки, устройство которых формируется двумя частями – станиной и рабочей оснасткой с тремя роликами. Процесс накатки резьбы на спицах выполняется через рукоятку, связанную с головкой через вал. Спица интегрируется в цанговый механизм с регулируемым гнездом. При этом важно заранее предусмотреть крайние значения по диаметру заготовки. В среднем для таких станков подходят цилиндрические детали толщиной 1,5-3 мм.

Технология накатки «на проход»

Специальная методика для формирования длинной резьбы более 250 мм. Особенностями данного способа можно назвать осевую подачу заготовки, а также образование угла подъема у роликов по линии винта относительно контура накатки. Если говорить о применяемых станках, то оптимальным будет агрегат с наклонным шпинделем, конструкция которого позволит применять роликовые сегменты с кольцевой нарезкой. Винтовая конфигурация тоже будет разнообразной – возможны левые и правые, одно- и многозаходные профили со строгой выдержкой определенного шага. Максимальный диаметр накатки резьбы этого типа достигает 200 мм при шаге в 16 мм. На практике таким способом часто выполняют резьбовые шпильки с трапецеидальным или метрическим профилем. Для достижения высокой скорости обработки станки обеспечиваются особой трансмиссией, выносные подшипники которой смазываются встроенным механизмом принудительно. Это позволяет достигать частоты вращения порядка 600 об./мин.

Заключение

Технология накатки дает немало преимуществ изготовителю, что выражается в эксплуатационных качествах самой детали и оптимизации рабочего процесса. Но, выбирая этот метод формирования винтовых профилей, следует учитывать и его слабые стороны. Главным недостатком накатки резьбы является быстрый износ обрабатывающей оснастки. У разного инструмента могут стираться профильные витки, происходит износ торцовых фасок и выкрашивание рабочей области. Устранить или минимизировать подобные эффекты позволяет регулярное техобслуживание приспособлений, выражаемое в своевременной правке, заточке и обработке защитной химией по металлу.

Сталь для накатки резьбы

Особенности обработки металла методом накатывания на токарном станке

Резьбовые детали — это особый вид деталей, у которых для соединения с объектом или друг с другом используется резьба. В современной промышленности для нанесения резьбовых соединений зачастую используют метод накатки. Он заключается в том, что в заготовке из металла при помощи оборудования давлением металл выдавливается и накатывается на вершину резьбы. Резьбовое соединение при этом, приобретает повышенную прочность, за счет изменения пластичности металла. В современной промышленности для выполнения накатывания используют плашки, а также приводной или бесприводной инструмент цилиндрической формы.

Цели и назначение

Накатывание — холодный способ обработки изделий. Под воздействием инструмента на поверхности получается различный узор — сеточка, рифление, риски, насечки. Особых требований к подготовке поверхности нет. Деталь обтачивают до нужного диаметра, после накатывают рифление.

Повышение эксплуатационных свойств.
Удаление трещин и других дефектов.
Повышение устойчивости к коррозии.
Усовершенствование рабочих характеристик изделий.

Для некоторых деталей накатка необходима из-за их эксплуатационных особенностей. Рифление делают на головках винтов, рукоятках. Для удобства пользования накатывание делают ручке на станках и других механизмах.

Модели резьбонакатного оборудования, основные параметры

Рассмотрим востребованное оборудование и их краткое описание, предназначенное для накатки резьбы:

«PEE-WEE». Среди конкурентной оснастки отличаются экономичностью и надежностью. Комплектующие и установка в целом произведены в Германии. Показатели накатывающего давления составляют 5-60 тонн. Все серии отехнических средств оснащаются автозагрузкой заготовок, не требующих участия человека, и могут работать с профилями значительной протяженности. Паспорт оборудования можно найти во Всемирной паутине.
«PROFIROLL». Станки изготовлены в Германии. Отмечаются элементарностью в системе управления. Они просты в обслуживании и имеют большой срок службы. Паспорт любой модели оборудования представлен на сайте . Резьбонакатной станок специализируется на выпуске саморезов. Производительность устройства составляет более 100 единиц в минуту. Качество выпускаемых саморезов не теряется при высоких темпах изготовления. Модель отмечается элементарностью в управлении и надежностью в работе. Стоит отметить, что подобная модель оборудования не слишком дешевая, но быстро окупается, так как строительные изделия пользуются спросом. Технический паспорт можно скачать в электронном виде.
«ARM-40C». Агрегат для арматуры, применяемый на стройках всего мира. Его результативность объясняется компактными параметрами конструкции и универсальностью условий использования, то есть можно применять, как непосредственно на строительных объектах, так и на плите перекрытия. Паспорт устройства представлен во Всемирной паутине.
«KOMAND СНШ 12». Резьбонакатный станок предназначен для создания резьбовых шпилек методом резьбонаката. Производительность агрегата для шпилек составляет — 3-120 сек/изделие и работает в автоматическом режиме. Основные преимущества: станок с ЧПУ и возможностью программирования до 40 вариаций деталей, настройку осуществляет персонал – один человек, быстрая окупаемость оборудования. Также важной положительной стороной агрегата считается адаптация под технические нужды заказчика.

Резьбонакатной станок PEE-WEE

Резьбонакатной станок PROFIROLL

Стоимость станка считается препятствием для покупателя. Изначальная цена резьбонакатной системы часто становится проблемой для потребителя, так как стоимость агрегата превышает расценку винторезной техники. Но этот недостаток легко перекрывается техническими и экономическими параметрами, которые предполагают накатывание резьбового соединения в долгосрочной перспективе.

Виды накатывания

В металлообработке применяется два вида накатки. Но смысл процесса не меняется.

Формообразующая

Применяется для формирования зубьев и резьбы на цилиндрических деталях, а также для нанесения шкалы при производстве измерительных приборов. На некоторых производствах данный способ называют зубонакаткой.

Упрочняющая

Применяется для повышения износостойкости и прочности изделия. При накатывании на поверхности детали образуется наклеп, благодаря которому повышаются эксплуатационные качества. Используется при изготовлении втулок, валов, шестеренок и других деталей.

Виды дефектов, возникающих в результате накатки и их причины

В основном дефекты, которые возникают во время накатывания резьбы, связаны с механическим воздействием в данном процессе. Виды дефектов металла, которые могут возникнуть:

выкрашивание;
шелушение;
отслаивание;
растрескивание;
вырывание поверхностного слоя;
образование дефектов на поверхности (закаты, складки, наслоения, заусенцы и т.п.).

К факторам которые могут существенно повлиять на качество изделия после накатки на него резьбы относят:

Качество используемого для производства заготовки материала;
Качество выполнения заготовки для накатывания резьбы;
Качество инструмента, применяемого в процессе резьбонакатки;
Квалификация работников, производящих наладку резьбонакатного автомата и резьбообразующего инструмента.

Какие инструменты необходимы?

Приспособления изготовлены преимущественно из инструментальной стали. Инструмент состоит из держави, к которой крепятся ролики. В зависимости от размера зубцов на ролике получается мелкий, средний и крупный узор.

Накатные ролики

Применяются для получения рифленой поверхности на детали. Ролик крепится к державке, которая вставляется в резцедержатель. Ролики бывают односторонними и двусторонними. Для получения прямого узора используется один ролик. Если нужно сетчатое рифление, применяется двусторонний инструмент с противоположным направлением узора.

Ширину и диаметр ролика выбирают исходя из размера детали.

Зубчатые

Используются для формирования зубьев на цилиндрических деталях. инструмент в большинстве случаев обеспечивает нужные параметры поверхности за один проход.

Универсальные

Применяются для формирования рифлений на ручках, винтах, а также образования рисок и насечек на цилиндрических изделиях.

Стандартные шарики

Изготовлены преимущественно из твердых сплавов, либо из закаленной стали. Шариковые накатки дополнительно оснащены пружиной, которая обеспечивает равномерный нажим на деталь. Отрегулировать силу давления шарика на поверхность можно при помощи специального винта. Применяются шарики для обработки не жестких деталей.

Накатывание резьбы

Производится путем выдавливания металла из заготовки. В качестве инструмента используются специальные накатные ролики. Их профиль и шаг соответствует будущей резьбе. Ролики закрепляют в пиноль задней бабки, либо держат за рукоятки вручную, как при работе с плашками.

Технология накатки внутренней резьбы

Накатка резьбы малых размеров

. Ее наносят посредством раскатников (винтов), которые по конструкции похожи на метчики без стружечных канавок. Раскатник состоит из хвостовика, калибрующей и заборной части. При накатке внутренней резьбы он вкручивается в отверстие и формирует в нем канавки, пластически деформируя обрабатываемый материал. Описанные раскатники достаточно сложные в производстве и чувствительные к точности предварительной обработки отверстия. Однако, они выгодно отличаются от обычных метчиков своей повышенной прочностью и стойкостью, производительностью обработки.

Как происходит сам процесс?

Выполнять накатывание можно на любом токарном станке с мощным резцедержателем. Данный вид оборудования обеспечивает быстрый и максимально точный перенос нужного узора на деталь.

Подготовительные работы

Подготовка начинается непосредственно с установки накатки в резцедержатель. Сам процесс аналогичен креплению резца — державка полностью фиксируется болтами, вылет рабочей части минимальный. Перед началом работы ролики чистят специальной щеткой. Это необходимо для удаления металлической пыли.

Устанавливать инструмент нужно строго по центру.

Под накатку не нужно оставлять припуск. Размер и форма детали после рифления не меняется.

Непосредственно накатка

Деталь крепится в трехкулачковый патрон. Ролик располагается параллельно обрабатываемой поверхности. Оптимальная частота вращения шпинделя — от 40 до 100 об/мин.

На ручной поперечной подаче инструмент подводится к заготовке, слегка ее касаясь. Далее, накатка вдавливается в поверхность детали на 0,5-0,8 мм (отмечать нужно на лимбе поперечной подачи). После выполняется продольная подача инструмента на скорости 1-2 мм/об. Подавать ролик можно автоматически или вручную.

Когда инструмент пройдет заданную длину, необходимо снова углубиться на 0,5-0,8 мм, и включить продольную подачу в обратном направлении. Предварительно нужно убедиться, что зубчики инструмента попадают в уже сделанные насечки.

Количество подходов зависит от обрабатываемого материала. В большинстве случаев необходимо прогнать ролик 4-7 раз. Иногда нужный узор получается с первого или второго раза.

Справка! После каждого прохода заготовку смазывают веретенным или машинным маслом, это обеспечивает лучшее качество поверхности.

Заключительные доработки и проверка

Проверить правильность и качество накатки можно только на глаз. Если рифление получилось равномерное, без дефектов — деталь можно снимать.

Накатка при помощи приводного цилиндрического инструмента

Такой метод накатки технически значительно превосходит предыдущий так как здесь применяют ролики. Накатка выполняется на специальных резьбонакатных станках. Главное отличие этого метода в том, что инструмент на обрабатываемую заготовку может подаваться: тангенциально, радиально, продольно и комбинированно.

Способы накатки с тангенциальной подачей инструмента на заготовку

Может выполняться следующим образом:

Накатывание при помощи вращающегося резьбового ролика и резьбовых сегментов (подвижных или неподвижных роликов) – это планетарный процесс накатывания. Такой вид накатки выполняется на станках планетарного типа. Данный метод характеризуется тем, что должно выдерживаться соответствие между профилем резьбы и внешней поверхностью ролика, а также внутренней поверхности сегмента. При накатке заготовка должна располагаться между рабочей поверхностью ролика и сегментов. Причем при увеличении сегмента снижается накатной путь и увеличивается производительность процесса, которая напрямую зависит от номинального диаметра резьбы при накатке и от состояния пластичности материала из которого выполнена заготовка. Этот метод не очень широко применяется ввиду своей высокой себестоимости из-за высокой цены инструмента и оборудования. Применим он только в крупносерийном и массовом производстве для изготовления болтов, шпилек, винтов, гаек, имеющих резьбу 2-го и 3-го класса точности.
Накатывание специальными затылованными роликами. У такого вида роликов на рабочей поверхности одного или обоих роликов имеются следующие части: выемка, заборная, калибрующая и сбрасывающая части. Выемка предназначена для введения заготовки в зону накатывания так и вывода ее по окончанию процесса накатывания. Сбрасывающая и калибрующая части имеют полный профиль резьбы. У заборной части из-за затыловки по высоте профиль неполный. При таком способе накатки нет необходимости в сближении роликов, а это значительно упрощает кинематическая схема резьбонакатного станка. В тех случаях, когда применяются две пары затылованных роликов, процесс накатывания значительно ускоряется. Резьбу можно наносить одновременно на два конца изделия или же обрабатывать сразу две детали. Применяют такой способ накатывания при производстве: винтов, пустотелых резьбовых деталей, болтов, метчиков, резьбовых калибров и прочих изделий, имеющих коническую и цилиндрическую резьбу треугольного, трапецеидального и круглого профиля.
Накатывание роликами с различным диаметром, но равным числом оборотов. Этот способ используют для накатки мелких шлицев, рифлений, зубьев, разверток, концевые фрезы и др., а также для калибровки вращающихся тел, для полирования, правки валиков и других схожих деталей, а также для того, чтобы создать кольцевые выступы и канавки. Также накатывание роликами с различным диаметром применяют при накатке разного рода профилей: ромбической, прямой и угловой формы.
Накатывание роликами с одинаковым диаметром, но с различным числом оборотов. Данный метод, также, как и метод накатывания при помощи роликов с различными диаметрами окружности, используется для накатывания мелких шлицев, рифлений, зубьев, различных режущих инструментов (развертки, концевые фрезы и др.), а также используют для калибрования вращающихся тел, для полирования, правки валиков и других схожих деталей, а также для того, чтобы создать кольцевые выступы и канавки. Накатывание роликами с различными диаметрами используют для накатывания различных резьбовых профилей: ромбической, прямой и угловой формы.

Способ накатки с радиальной подачей инструмента на заготовку

Может осуществляться следующим образом:

Накатка одним роликом с винтовой нарезкой. Такой метод используют при накатке головки болта, участка позади буртика и прочих деталей с относительно не длинным стержнем, выполненных из цветных металлов и сплавов.
Накатка двумя многозаходными роликами с винтовой нарезкой. Данный метод используется для накатывания резьбы на следующие детали: болты, винты, шпильки и иные детали. Также данный способ используют для создания метчиков, микрометрических и ходовых винтов, а также для резьбовых калибров.
Накатывание тремя роликами с винтовой нарезкой. Данный метод используют для накатки резьбы не на резьбонакатных станках.

Способ накатки резьбы с продольной (осевой) подачей заготовки одним, двумя или тремя роликами с кольцевой нарезкой

Этот способ, по аналогии с радиальной подачей имеет те же самые способы накатки. При обработке заготовки этим методом перемещение происходит вращением роликов за счет ввинчивания или вывинчивания самой заготовки. Накатывания осуществляется двумя или тремя роликами с кольцевой нарезкой, путем движения заготовки вдоль собственной оси, однако расстояние между осями роликов при этом остается неизменным. Преимуществом данного метода является то, что накатывать можно накатывать резьбу на заготовку любой длины, данный процесс является независимым от ширины роликов.

Способ накатки резьбы с радиально-осевой подачей заготовки

Этот метод отличается тем, что угол подъема нарезки ролика равен нулю. При этом применяются ролики с кольцевой нарезкой. Конструктивно это выглядит так: оси роликов наклонены в сторону оси заготовки под углом подъема резьбы. Применяют данный метод только при изготовлении длинных видов резьбы.

Техника безопасности

Во избежание травматизма необходимо прочно закреплять накатку в резцедержателе. При сильном надавливании инструмента не жесткие детали могут отжиматься. Для таких изделий лучше применять больше проходов. По краям изделия должны быть фаски достаточного размера, чтобы не оставались заусенцы.

Длинные детали фиксируются задним центром. Вылет пиноли должен быть минимальный.

Накатывание применяется для формирования рифленой поверхности на детали. Операция выполняется на токарном станке с минимальными затратами времени, поэтому данный метод целесообразно применять в серийном производстве. Шаг накатки выбирается в зависимости от материала, размера, и назначения изделий.

Преимущества обращения в

Качественный инструмент

. Мы предлагаем профессиональные инструменты, выпущенные немецким производителем, специализирующимся на изготовлении промышленного инструмента. Кроме долговечности и выносливости, инструменты из каталога отличаются также производительностью и экономичностью, поскольку основаны на современных технологиях.

Информационное сопровождение

. При необходимости сотрудники помогут подобрать инструмент в соответствии со спецификой и объемом работ вашей организации, проконсультируют на предмет его эксплуатации и обслуживания. Это поможет вам правильно выбрать техническое оснащение и обеспечить максимально продолжительное его использование.

Удобство поставок

. Отгрузка инструмента для накатки внутренней резьбы и остального инструмента осуществляется в сжатые сроки. Возможно отправление в любой город РФ автомобильным или железнодорожным транспортом либо другими удобными для вас способами.

Комплексный подход

. У нас представлен инструмент не только для нанесения внутренней резьбы, но и для других процессов металлообработки. Благодаря этому вы сможете заказать в одном месте весь инструмент, необходимый для модернизации или оснащения своих цехов либо мастерских.

Чтобы получить профессиональную консультацию или купить инструмент для накатки внутренней резьбы, заполните форму online-заявки, обратитесь в по контактным телефонам или e-mail либо воспользуйтесь сервисом «Заказать звонок».

Читайте также: