Понимание нарезания резьбы в обработке: типы, техники и применение

Винты все еще играют важную роль в машиностроении. Для соединения винта с другой деталью требуется внутренняя резьба. Также возможно нарезать резьбу на внешней поверхности механически обработанной детали. Резьба позволяет легко соединять детали вместе по низкой стоимости. Производители используют различные методы для их изготовления для использования с десятками разных типов крепежей.

В данной статье мы представим, что такое резьба в производстве, тип резьбы, навыки фрезерования резьбы, меры предосторожности и преимущества.

Что такое резьба в инженерии и производстве?

Резьба — это непрерывный спиралевидный гребень с однородным поперечным сечением, образованный на внутренней (гайка) или внешней (винт или болт) поверхности цилиндра или конуса. Профиль резьбы состоит из вершины (верх резьбы), впадины (дно резьбы) и боковины (соединяющей вершину и впадину).

Резьба относится к непрерывному спиралевидному гребню. Спиралевидный гребень имеет однородное поперечное сечение на разных поверхностях цилиндра или конуса. Он может быть сформирован на поверхности гайки (внутри) или винта/болта (снаружи).

Главная функция резьбы — действовать как муфта между двумя механизмами. Когда вы думаете о крышке вашей бутылки с водой, вы получаете хорошее представление о резьбе. Крышка и горлышко соединяются, образуя герметичную водяную прокладку.

Тип резьбы:

В соответствии с различными классификационными стандартами, существует много типов резьбы. Машинная резьба и резьба с интервалом обычно используются для крепежей. UNF (тонкая) резьба и UNC (грубая) резьба — стандартные серии в единой системе резьбы.

UNC (Грубая резьба): 20 витков на дюйм (tpi)

UNF (Тонкий шаг): 28 tpi

UNEF (Ультратонкий шаг): 32 tpi

Здесь мы говорим о внутренних и внешних резьбах.

Внутренняя резьба

Внутренние механически обработанные резьбы — это резьбы на внутренней или вогнутой поверхности. Эти типы резьб механически обрабатываются одногубыми режущими инструментами для резьбы. Некоторые внутренние резьбы используют традиционные резьбовые гайки. Гайка — это металлический инструмент, используемый для нарезания внутренних резьб на деталях, обработанных на ЧПУ.

Внешняя резьба

Внешние резьбы также называются резьбами, которые находятся на внешней стороне конуса или цилиндра. Распространенные внешние резьбы включают винты, калибры, болты или шпильки. Для деталей, отвечающих условиям токарной обработки, внешняя резьба может простираться на длину детали.

Что такое фрезерование резьбы?

Фрезерование резьбы — это металлорежущая операция, которая производит внутренние и внешние резьбы разных размеров через круговое движение вращающегося инструмента. Шаг производится одним кругом бокового движения.

В отличие от нарезания резьбы гайкой, фрезерование резьбы в основном используется для более крупных отверстий. Однако современные твердосплавные фрезы для резьбы также могут обрабатывать небольшие резьбовые отверстия. Тот же инструмент может использоваться для обработки левых и правых резьб различных резьб, с высокой точностью и хорошей чистотой поверхности.

Для фрезерования резьбы есть два инструмента для выбора: твердосплавные инструменты или инструменты с индексируемыми пластинами. Твердосплавные инструменты в основном используются для меньших размеров отверстий, потому что инструменты с индексируемыми пластинами обычно не подходят для отверстий диаметром 0,625 дюйма или меньше. В плане инвестиций твердосплавные фрезы для резьбы обычно дороже индексируемых фрез, но они могут быть рентабельными в зависимости от требуемого качества и размера партии. Однако для инструментов с индексируемыми пластинами, после покупки корпуса фрезы для резьбы, стоимость производства резьбы — только замена пластины.

Меры предосторожности для фрезерования резьбы

Фрезерование резьбы — это интерполяция фрезы для резьбы вокруг или внутри заготовки для создания желаемой формы резьбы на заготовке. Множественные радиальные проходы при фрезеровке могут обеспечить хороший контроль стружки. Но помните, что фрезерование резьбы должно выполняться на станке, который может двигаться по осям X, Y и Z одновременно.

Преимущества фрезерования резьбы

Лучшее качество резьбы:

Фрезерование резьбы может обеспечить лучшее качество резьбы, чем нарезание гайкой, потому что оно обеспечивает лучшее удаление стружки. Нарезание гайкой использует инструмент того же размера, что и резьба, чтобы заставить стружку проходить через резьбу для удаления стружки.

Гибкий инструмент:

Тот же инструмент может использоваться для производства внутренних и внешних резьб, как и держатель инструмента. Кроме того, вы можете использовать тот же инструмент для изготовления резьб разных диаметров, пока шаг одинаковый.

Безопасные операции обработки:

Короткие стружки и низкие режущие силы минимизируют риск остановки обработки. Если происходит поломка инструмента, заготовка вряд ли будет повреждена, потому что диаметр фрезы для резьбы меньше резьбы, поэтому инструмент не застрянет.

Труднообрабатываемые материалы:

Превосходные режущие условия позволяют фрезерование резьбы материалов, таких как закаленная сталь с твердостью до HRC 65, титан и другие материалы, считающиеся труднобрабатываемыми.

Обработка резьбы в глухом отверстии:

Фрезерование резьбы произведет полный профиль резьбы от верха до дна отверстия. Но при нарезании гайкой нужно сверлить глубже, потому что гайка начинает формировать полный профиль резьбы на третьей резьбе.