by Специфика 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 другим способом. Применяемые при этом методе резьбонакатные 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. Примером являются резьбовые шпильки с метрическим и трапецеидальным профилем, ходовые винты металлорежущих станков, винты направляющих и кареток, ходовые винты затворов и кранов в арматурной промышленности и т.д. 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. 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 резьбонакатные 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 резьбонакатных роликов целесообразно также во всех областях промышленности, где применяются материалы с пределом прочности более 1000 МПа.
by Разновидность инструмента для нарезания резьбы В настоящее время на производствах используются разнообразные типы резьб. Наибольшее распространение получила цилиндрическая резьба. По форме профиля резьбы бывают треугольные, трапецеидальные, прямоугольные, радиусные и др. Резьбы могут быть однозаходные и многозаходные, наружные и внутренние, правые и левые. В связи с повышением требований к качеству резьбовых соединении и необходимостью внедрения более производительных методов обработки, что обусловлено массовостью резьбовых деталей, используемых в различных отраслях промышленности, операции резьбообразования непрерывно совершенствуются, соответственно совершенствуется и резьбообразующий инструмент. В настоящее время при обработке резьбы резанием наиболее широкое распространение получили две схемы обработки, одна из которых соответствует точению, а вторая — фрезерованию. При схеме, соответствующей процессу точения, резьбообразующий инструмент относительно заготовки совершает винтовое движение, ось которого совпадает с осью резьбы, а параметр — равен параметру резьбы. В этом случае движение винтовой поверхности резьбы детали относительно инструмента будет сводиться к скольжению поверхности детали «самой по себе», аналогично скольжению винтовой поверхности гайки по винтовой поверхности болта. В результате исходная инструментальная поверхность будет совпадать с поверхностью детали. Наиболее простым инструментом, работающим по рассматриваемой схеме, является резьбовой фасонный резец (рис. 1). Резьбовые резцы служат для нарезания наружной и внутренней резьбы остроугольного, трапецоидального, прямоугольного профилей. По конструкции они разделяются на стержневые (рис, 1, а), призматические (рис. 1, б) и круглые (рис. 1, б). Все они характеризуются тем, что в момент окончательного оформления резьбы (при последнем проходе) их режущая кромка располагается на винтовой поверхности резьбы. Поэтому рассматриваемые резцы отличаются друг от друга только формой и размерами задней поверхности, и способами закрепления на станке. Стержневые резцы напоминают обычные токарные резцы, снабженные соответствующей формой головки, имеющей режущую кромку, соответствующую форме профиля нарезаемой резьбы. Эти резцы допускают сравнительно небольшое число переточек. Их переточка и установка довольно трудоемки. Рис. 1. Резьбовые резцы Для упрощения заточки и установки резца применяют призматические фасонные резьбовые резцы, перетачиваемые только по передней поверхности и устанавливаемые в специальных державках (кулочках). Они, по сравнению со стержневыми, допускают большее число переточек. Более простыми в изготовлении являются круглые фасонные резьбовые резцы, устанавливаемые на специальной державке и перетачиваемые по передней поверхности. Для образования задних углов резец устанавливается в державке таким образом, чтобы его ось была выше оси детали. Круглые резьбовые резцы могут быть насадные и хвостовые. Хвостовые резцы имеют меньший диаметр рабочей части и применяются при обработке внутренних резьб. Нарезание резьб с помощью резцов осуществляется за несколько проходов. Чтобы уменьшить число проходов и повысить производительность труда при рассматриваемой схеме обработки, применяют резьбовые гребенки (резьбонарезные гребенки). Резьбовые гребенки используются, главным образом, при нарезании резьб мелкого шага и в мягких материалах. Гребенками можно нарезать резьбу за один или несколько проходов. Резьбовая гребенка представляет собой несколько объединенных в единой конструкции резьбовых резцов. Аналогично резьбовым резцам, резьбовые гребенки могут быть стержневые (рис. 2, а), призматические (рис. 2, б) и круглые (рис. 2, в). Чтобы распределить нагрузку между несколькими зубьями» на резьбонарезной гребенке создается режущая часть с углом фи = 25 -:- 30*. Благодаря этому вершины отдельных зубьев располагаются на различных расстояниях от оси заготовки и последовательно срезают материал впадины резьбы. Для зачистки резьбы гребенка имеет калибрующую часть, состоящую из 4—6 однотипных зубьев. Наиболее широко распространены, круглые гребенки, как более простые в изготовлении и допускающие достаточно большое количество переточек. Круглые гребенки обычно проектируются с винтовой задней поверхностью, с углом подъема, равным углу подъема резьбы детали, и только при небольших углах подъема обрабатываемой резьбы они изготовляются с кольцевыми витками. Для деталей с правой наружной резьбой применяются гребенки с левой резьбой, а для деталей с левой наружной резьбой — гребенки с правой резьбой. Благодаря этому обеспечиваются приблизительно равные величины задних углов на боковых кромках зубьев. Гребенки с винтовой нарезкой обеспечивают лучшие условия резания и проще в изготовлении. Рис. 2. Резьбовые гребенки Метчики используются для обработки внутренних, а плашки — наружных резьб. Метчик состоит из рабочей части и хвостовика (рис. 3). Рабочая часть включает ряд зубьев, которые подобно резьбовым гребенкам, имеют режущую и калибрующую части. Режущая часть метчика выполняет основную работу по образованию профиля резьбы. Она имеет угол в плане ФИ, благодаря чему обеспечивается распределение работы резания на всю длину режущей части. Калибрующая часть служит для зачистки и окончательной калибровки нарезаемой резьбы, а также для направления метчика в работе. Рис. 3. Метчик Круглая плашка предназначена для нарезания наружных резьб невысокой точности за один проход (рис. 4). Рабочая часть круглой плашки имеет с обоих торцов режущую или заборную части, что дает возможность нарезать резьбу как одной, так и другой стороной. Рис. 4. Круглая плашка Для распределения работы резания между отдельными режущими элементами плашки, подобно метчикам, имеют угол в плане ФИ на режущей части. Для калибрования резьбы и обеспечения правильного направления в работе плашка снабжается калибрующей частью. В отличие от метчиков, плашка не имеет хвостовика. Для установки и закрепления предусмотрены на наружной поверхности конические гнезда, в которые входят крепежные винты и прижимают плашку нерабочим торцом к торцу плашкодержателя. После нарезания резьбы метчиками или плашками приходится свинчивать инструмент с детали, с целью повышения производительности для нарезания наружных и внутренних резьб применяют сборные «метчики и плашки», называемые резьбонарезными головками. В корпусе резьбонарезной головки монтируются гребенки, которые после нарезания резьбы выводятся из зацепления с заготовкой, что позволяет осуществить быстрый отвод инструмента в исходное положение без реверсирования вращения. При нарезании наружной резьбы вывод гребенок из зацепления с заготовкой производится путем развода гребенок, т. е. их быстрого удаления от оси головки. При обработке же внутренней резьбы гребенки в конце обработки быстро сводятся к оси инструмента.
by Нарезание внутренней и наружной резьбы резьбонарезными головками Резьбонарезные винторезные головки применяются для нарезания наружной и внутренней резьбы на токарных, токарно-револьверных станках, токарных автоматах и специализированных резьбонарезных станках. В винторезных головках применяют радиальные, тангенциальные и круглые гребенки (рисунок ниже). В конце нарезания резьбы резьбонарезные плашки или резьбонарезные гребенки автоматически (или вручную) расходятся и при обратном ходе не соприкасаются с резьбой. Резьбонарезные винторезные головки: а) радиальная, б) тангенцальная, в) круглая При нарезании наружной резьбы большее распространение получили головки с круглыми резьбонарезными гребенками, так как они просты по конструкции, позволяют работать с большим числом переточек и обладают большей стойкостью, чем радиальные и тангенциальные гребенки. Устройство и работа резьбонарезных головок имеют не значительные различия. В приведенной на рисунке ниже конструкции винторезной головки нарезание наружной резьбы производят круглыми резьбонарезными гребенками 2 с кольцевой нарезкой, которые устанавливают выточкой 3 на кулачках 4 равномерно по окружности на равном расстоянии от центра, зависящем от диаметра нарезаемой резьбы, и крепят винтами 1. Опорная поверхность кулачков обеспечивает необходимый угол наклона витков резьбонарезных гребенок к заготовке, а также смещение витков соседних гребенок на 1/Z шага резьбы, где z – число гребенок. Пружинами 5 через штифты 13 кулачки 4 прижимаются к обойме 7, которая посредством рукоятки 12 может перемещаться вдоль корпуса 6. В рабочем положении, рисунок – а) резьбонарезные гребенки сведены, так как кулачки 4 своими выступами М упираются в обойму 7. Наладку резьбонарезных гребенок на размер производят или по годной готовой детали, или по проходному рабочему резьбовому калибру, которые устанавливают в рабочую зону. Изменение размера производят поворотом кольца 9 винтами 14. Вместе с кольцом 9 посредством штифта 8 поворачивается корпус 6 с кулачками 4, которые, перемещаясь по скошенным поверхностям Г обоймы 7, удаляются или приближаются к оси головки. На станок резьбонарезную головку устанавливают и закрепляют хвостовиком 10. Зазор между корпусом 6 и хвостовиком 10 выбирается пружиной 11. Резьбу нарезают с принудительной подачей головки, равной шагу нарезаемой резьбы. Можно нарезать резьбу и головкой, перемещающейся самозатягиванием. На определенном расстоянии до конца рабочего хода подача прекращается и головка останавливается. При этом останавливаются хвостовик 10 и обойма 7, а корпус 6, увлекаемый резьбой детали, продолжает перемещаться. В результате выступы М кулачков 4 выходят из обоймы 7 и кулачки вместе с гребенками 2 под действием пружин 5 расходятся, освобождая обрабатываемую деталь. Возврат резьбонарезных гребенок в исходное положение, а также остановку процесса обработки резьбы производят поворотом рукоятки 12. Винторезная головка для нарезания наружной резьбы: а) в рабочем положении, б) с открытыми гребенками Внутреннюю же резьбу чаще нарезают резьбонарезными головками с призматическими гребенками, режущие кромки которых располагаются на одном диаметре и имеют заходный конус. Число гребенок в комплекте зависит от размера головки. Гребенки смещены в комплекте относительно друг друга в соответствии с углом подъема винтовой линии нарезаемой резьбы. Резьбонарезные гребенки 2 (рисунок ниже) расположены в радиальных пазах корпуса 6 резьбонарезной головки, торец которого закрыт фланцем 1. Гребенки 2 могут перемещаться по конической части втулки 4, в результате чего изменяется расстояние от оси головки до рабочей части гребенки. Втулка 4 связана с тягой 5 и перемещается внутри корпуса 6 (вдоль оси) с сердечником 10 под действием пружины 13 или от рукоятки 11с шаровым наконечником 8. Тяга 5 связана с втулкой резьбовым соединением, а с сердечником 10 – проточкой, в которую входит стопор 7. Корпус 6 имеет паз, по которому перемещается рукоятка 11. Наладку резьбонарезной гребенки на размер производят по рабочему резьбовому калибру, по эталонной детали или по кольцу, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру резьбы. Наладку на размер резьбонарезных гребенок производят при снятых фланце 1 и стопоре 17. В освободившееся отверстие на шлицы 3 вставляют торцовый ключ, которым поворачивают по резьбе тягу 5 внутри втулки 4. Последняя удерживается от вращения стопором 16, который входит в осевой паз. Вращая тягу 5, можно выдвигать или убирать внутрь корпуса 6 коническую часть втулки 4. При этом гребенки 2 или выдвигаются, увеличивая наружный диаметр резьбы, или сдвигаются к оси головки, уменьшая диаметр резьбы. Автоматическое отключение головки при окончании нарезания резьбы производится кольцом 15, которое упирается в торец детали. Кольцо 15 устанавливают на нужный размер, перемещая на стержнях 14 относительно муфты 9, и фиксируют в нужном положении стопорами 18 в корпусе 12. Муфта 9 выполнена подвижно вдоль корпуса 6, а от проворота удерживается шпонкой-роликом 19. При окончании нарезания резьбы кольцо 15 упирается в торец детали и муфта 9 останавливается. Корпус 6 продолжает перемещаться и фигурный паз 20 муфты 9 поворачивает рукоятку 11 и выводит ее из прямого участка на фигурный участок паза в корпусе 6, направленный в сторону хвостовика. При этом пружина 13 смещает сердечник 10 вместе с клином 4 в сторону хвостовика, сводит гребенки к оси головки и выводит их из резьбы, что позволяет быстро отвести головку в исходное положение.
by Что собой представляют гильотинные ножи и их предназначение Как известно, гильотинные ножи являются основным режущим инструментом станков для разрезания разных типов листовых материалов: резинотехники, картона, бумаги, оргстекла, пластика, и листового металлопроката различных видов сталей. И если для резки резины или пластмассы не требуется особых усилий, то для качественного разрезания металла необходима прочная сталь гильотинного ножа. Высокие требования к материалу изготовления ножей предъявляют одно из самых важных требований. Качество гильотинного ножа позволит оборудованию, предназначенному для продольного и поперечного типов резки как толстых, так и тонких листов металлопроката, выполнять поставленные задачи, соблюдая при этом все необходимые параметры допуска при раскрое. Нужно понимать что требуется огромное усилие разрезать например металлический лист толщиной 20мм, при чем не просто разрубить, а раскроить максимально точно и аккуратно, не оставляя на ней никаких дефектов в виде заусенец или зазубрин на торцевой стороне заготовки. Именно поэтому производство ножей для гильотин происходит по стандартам ГОСТ 25306-82, ГОСТ 5950-73 и различным ТУ, которые были адаптированы под современные технологии и материалы. Стандарт производства и марка стали для ножей гильотины выбираются непосредственно исходя из назначения заготовки, рабочих условий, а также от типа обрабатываемого ими металла – горячего или холодного. Как правило, при горячей резки используют марки стали твердостью от 40 до 50 HRC, для холодной резки данный показатель выше и составляет от 53 до 62 HRC. Основная марка стали для гильотинных ножей холодной рубки – это инструментальная легированная сталь 6ХВ2С, однако так же достаточно часто используется инструментальная сталь Х12МФ. Если говорить о горячей рубке, то в этом случае основная марка стали для ножей гильотины – это конструкционная жаропрочная сталь 12Х18Н9. Кроме того, активно применяются такие разновидности, как 6ХС, 9ХС, 8ХФ, Х12М, 5ХНВС, 40Х13, Ст45 и множество других видов, технические характеристики и химический состав которых обеспечивают ножам необходимую прочность. Содержание химических элементов в составе различных марок используемой стали C Si Mn S P Cr V Fe Mo W Cu Ni Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9 До 0,12 До 0,8 До 2,0 До 0,02 До 0,035 От 17,0 до 19,0 — — — — — От 8,0 до 10,0 Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная 40Х13 От 0,36 до 0,45 До 0,8 До 0,8 До 0,025 До 0,030 От 12,0 до 14,0 — — — — — — Сталь инструментальная легированная 8ХФ От 0,7 до 0,8 От 0,1 до 0,4 От 0,15 до 0,45 До 0,03 До 0,03 От 0,4 до 0,7 От 0,15 до 0,3 97 — — — — Сталь инструментальная штамповая 6ХВ2С От 0,55 до 0,65 От 0,5 до 0,8 От 0,15 до 0,4 До 0,03 До 0,03 От 1 до 1,3 — 93 До 0,3 От 2,2 до 2,7 До 0,3 До 0,35 Сталь инструментальная штамповая Х12МФ От 1,45 до 1,65 От 0,1 до 0,4 От 0,15 до 0,45 До 0,03 До 0,03 От 11 до 12,5 От 0,15 до 0,3 84 От 0,4 до 0,6 — До 0,3 До 0,35 Сталь инструментальная легированная 5ХНВС От 0,5 до 0,6 От 0,6 до 0,9 От 0,3 до 0,6 До 0,03 До 0,03 От 1,3 до 1,6 — 95 — От 0,4 до 0,7 — От 0,8 до 1,2 Не смотря на качество применяемых сталей для изготовления гильотинных ножей, рано или поздно даже самые высококачественные ножи для гильотин от большого объема работы и тяжелых условий эксплуатации со временем затупляются. В таком случае операторам, работающим за этим оборудованием, нужно незамедлительно остановить станок, высунуть затупленный нож со станины, затем перевернуть его с одной испорченной рабочей стороны на другую, не использованную (при условии что нож был ранее заточен с 4-х режущих сторон). При этом переворачивать будет необходимо как подвижный верхний нож, так и неподвижный нижний нож, даже если сталь ножа гильотины на одном из них находится в наиболее лучшем состоянии. Помните: правильно выставленный технологический зазор между верхним и нижним ножами, залог их безупречной и долгой эксплуатации, а так же как результат – качественный рез заготовки. После того, как перевернутый режущий орган снова затупится, выполняется уже заточка ножей гильотины.
by Заточка/шлифовка гильотинных ножей Заточка ножей для гильотины является сложным процессом. Выполняют ее только опытные специалисты с помощью использования необходимого технологического оборудования, например, заточных ножей. Помимо этапа заточки, для обработки кромок режущих органов, от состояния которых во многом так же зависит качество резки, на плоскошлифовальных станках проводят еще один технологически этап, который называется шлифовка ножей для гильотины. Благодаря этим двум процедурам нож возможно отреставрировать, восстановив практически на 99,9% все его технические характеристики и вернув данному инструменту требуемое работоспособное состояние. Однако, в таких процедурах есть еще пара нюансов: Во-первых, заточка ножей для гильотины должна проводиться не более чем 8 раз за все время эксплуатации. Это обусловлено тем, что любой материал со временем истончается. Тем не менее, некоторые производители заверяют, что количество повторных заточек вполне себе можно увеличить, особенно, если шлифовка ножей для гильотины будет выполняться с использованием алмазных шлифовальных дисков, а сама сталь ножа для гильотины будет прочной и износостойкой. Окончательное решение по поводу целесообразности ремонта или же замены в любом случае лежит на главном технологе или инженере металлорежущего (производственного) предприятия. В его компетенции так же находится и наблюдение за соответствием выполнения данных работ, и за техническим состоянием самого оборудования – гильотинных ножниц. Во-вторых важным моментом заточки является тот факт, что за один подход необходимо затачивать ножи, которые расположены на одной и той же станине в одинаковом положении. Кроме того, следует учитывать изначальный угол заточки, который был присвоен ножам еще на заводе-изготовителе. Отклонение от данного значения сделает режущие качества намного хуже, и в некоторых случаях будет легче заново изготовить ножи для гильотины, нежели исправить подобный технологический брак. Отреставрированные ножи устанавливаются на станок, в специально выфрезерованный паз, в точно таком же положении и очередности, в котором они находились до снятия. При этом технологический зазор ножей для гильотины нужно выставить в соответствии с техническими параметрами разрезаемого материала и конструкцией оборудования. Регулируется зазор на ножницах гильотинных между ножами посредством рычагов управления или специальных болтов, которые задействуют направляющие нижнего стола, перемещая его в нужную сторону, увеличивая или сокращая зазор между верхней и нижней ножевой балкой. На некоторых моделях гильотинных ножниц у подобных рычагов есть определенное количество стандартных положений фиксации. Самое верхнее из них аналогично минимальному размеру зазора. Вообще же, для конкретных типов материала и каждой толщины разрезаемого листа следует выбирать определенный зазор. Выбрать его можно из таблицы размеров, прилагаемой к каждой модели режущих станков (отражено в паспорте на оборудование). При этом сам зазор должен быть равномерным по всей длине, ведь только таким способом можно получить ровный сред и избежать возникновения дефектов на поверхностях разрезаемых заготовок. Шлифовка ножей – обработка изделия после того как лезвие ножа уже сформировано на наковальне при использовании абразивных веществ. Шлифовка ножей проходит поэтапно: Грубое шлифование. Среднее шлифование. Финишное шлифование. После того как шлифовка ножей выполнена, хорошие инструменты отправляют полировать. Гильотинные ножи после профессиональной обработки обладают продолжительной остротой реза. Основная задача заточки – создание острого изделия, посредством придания режущей кромке верного угла необходимого градуса, а уже затем для достижения максимального результата нож отдают на шлифовку, позволяющую до микронов обработать режущую поверхность инструмента. Правильно заточенный инструмент при произведении рубочных и резательных работ – это залог производительности вашего труда и качества выполняемых работ!!!