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.