Нарезание резьбы на токарном станке: метрическая, дюймовая, модульная

SQLITE NOT INSTALLED

Нарезание резьбы — одна из основных операций, выполняемых на токарных станках. В зависимости от назначения и области применения используются различные типы резьб в токарных работах: метрическая, дюймовая и модульная. Каждый тип имеет свои особенности, параметры и технологию нарезания.

Основные параметры резьбы

Общие параметры для всех типов резьб

• Наружный диаметр (d) — диаметр по вершинам витков
• Внутренний диаметр (d?) — диаметр по впадинам витков
• Средний диаметр (d?) — диаметр воображаемого цилиндра, пересекающего витки
• Шаг резьбы (P) — расстояние между соседними витками
• Угол профиля (α) — угол между боковыми сторонами витка
• Высота профиля (H) — высота исходного треугольного профиля

Метрическая резьба

Метрическая резьба — наиболее распространенный тип резьбы, применяемый в машиностроении. Соответствует стандартам ГОСТ 8724-2002 и ISO 261.

Основные характеристики

• Угол профиля: 60°
• Измеряется в миллиметрах
• Обозначение: М (например, М12×1,75)
• Основные и мелкие шаги
• Правое и левое направление

Таблица основных размеров метрической резьбы

Обозначение	Наружный диаметр, мм	Шаг, мм	Внутренний диаметр, мм
М6	6,0	1,0	4,917
М8	8,0	1,25	6,647
М10	10,0	1,5	8,376
М12	12,0	1,75	10,106
М16	16,0	2,0	13,835
М20	20,0	2,5	17,294

Технология нарезания метрической резьбы

• Расчет диаметра заготовки: dзаг = d — 0,1P
• Настройка гитары станка на нужный шаг
• Установка резца с углом заточки 60°
• Многопроходное нарезание с постепенным углублением
• Контроль шага резьбомером или микрометром

Дюймовая резьба

Дюймовая резьба применяется в странах с дюймовой системой измерений и для ремонта импортного оборудования. Соответствует стандартам UNC (Unified National Coarse) и UNF (Unified National Fine).

Основные характеристики

• Угол профиля: 55° (Витворт) или 60° (Юнифицированная)
• Измеряется в дюймах (1″ = 25,4 мм)
• Обозначение: 1/4″, 1/2″, 3/4″ и т.д.
• Количество ниток на дюйм (TPI — Threads Per Inch)

Таблица размеров дюймовой резьбы

Обозначение	Наружный диаметр, мм	Шаг, ниток/дюйм	Шаг, мм
1/4″	6,35	20	1,27
3/8″	9,525	16	1,587
1/2″	12,7	13	1,954
5/8″	15,875	11	2,309
3/4″	19,05	10	2,54
1″	25,4	8	3,175

Особенности нарезания дюймовой резьбы

• Перевод дюймовых размеров в метрические
• Расчет шага: P = 25,4 / TPI
• Использование резца с углом 55° или 60°
• Настройка станка на дробные передаточные отношения
• Контроль калибрами или резьбомерами

Модульная резьба

Модульная резьба применяется в зубчатых передачах для согласования параметров резьбы и зубьев колес. Измеряется через модуль (m), который связывает диаметр и шаг.

Основные характеристики

• Угол профиля: 40°
• Шаг связан с модулем: P = π × m
• Применяется в червячных передачах
• Обеспечивает правильное зацепление с зубьями колеса

Таблица модульной резьбы

Модуль (m)	Шаг (P), мм	Высота профиля, мм	Радиальный зазор, мм
1,0	3,142	2,157	0,25
1,5	4,712	3,236	0,375
2,0	6,283	4,314	0,5
2,5	7,854	5,393	0,625
3,0	9,425	6,471	0,75
4,0	12,566	8,628	1,0

Технология нарезания модульной резьбы

• Расчет параметров через модуль: P = π × m
• Использование резца с углом профиля 40°
• Точная настройка кинематической цепи станка
• Контроль совпадения параметров с зубчатым колесом

Инструмент для нарезания резьбы

Типы резьбовых резцов

• Стержневые — для наружной резьбы
• Призматические — для внутренней резьбы
• Круглые — универсальные
• Сборные с механическим креплением пластин

Геометрия резца

Тип резьбы	Угол при вершине	Передний угол	Задний угол
Метрическая	60°	0-5°	8-12°
Дюймовая	55°	0-5°	8-12°
Модульная	40°	0-5°	8-12°

Оборудование и оснастка

Настройка токарного станка

• Подбор сменных зубчатых колес гитары
• Установка нужного шага резьбы
• Настройка механизма подачи
• Проверка кинематической цепи

Вспомогательный инструмент

• Резьбовые резцы и державки
• Центры и люнеты
• Резьбовые калибры и шаблоны
• Измерительный инструмент

Технологический процесс нарезания резьбы

Подготовительные операции

• Расчет параметров резьбы
• Подготовка заготовки (проточка диаметра)
• Выбор и установка резца
• Настройка станка

Процесс нарезания

• Подвод резца к заготовке
• Включение вращения шпинделя
• Включение подачи
• Многопроходная обработка
• Вывод резца после каждого прохода

Контроль качества

• Измерение шага резьбомером
• Контроль калибрами (проходным и непроходным)
• Измерение микрометром со вставками
• Визуальный контроль профиля

Типичные дефекты и их устранение

Дефект	Причина	Способ устранения
Неправильный шаг	Ошибка в настройке станка	Проверить настройки гитары
Перекос резьбы	Неправильная установка резца	Выверить установку по шаблону
Рваная поверхность	Тупой резец, неправильные режимы	Заточить резец, подобрать режимы
Неполный профиль	Малое число проходов	Увеличить глубину резания

Безопасность при нарезании резьбы

Нарезание резьбы на токарном станке относится к категории работ повышенной опасности. Соблюдение правил безопасности предотвращает травматизм, порчу оборудования и брак деталей.

Основные опасности при нарезании резьбы

Механические опасности

• Затягивание вращающимися частями станка
• Попадание одежды или волос в движущиеся механизмы
• Травмы от стружки и осколков
• Защемление между движущимися частями
• Падение заготовок или инструмента

Электрические опасности

• Поражение электрическим током
• Короткое замыкание
• Возгорание электрооборудования

Средства индивидуальной защиты (СИЗ)

СИЗ	Требования	Назначение
Защитные очки	Плотное прилегание, боковая защита	Защита глаз от стружки и СОЖ
Одежда	Плотно прилегающая, без свисающих элементов	Предотвращение затягивания вращающимися частями
Обувь	Закрытая, нескользящая подошва	Защита от падения предметов и скольжения
Перчатки	Только при handling заготовок, не во время работы станка	Защита от заусенцев и острых кромок
Защитный щиток	При работе с длинной стружкой	Дополнительная защита лица
Наушники	При превышении уровня шума 80 дБ	Защита органов слуха

Безопасные приемы работы

Крепление заготовки и инструмента

• Надежное закрепление заготовки в патроне с использованием всех кулачков
• Проверка центровки заготовки перед пуском станка
• Использование подходящих ключей для затяжки патрона
• Надежное крепление резца в резцедержателе
• Проверка отсутствия люфтов в креплениях

Процесс нарезания резьбы

• Правильный подбор режимов резания (скорость, подача, глубина)
• Использование соответствующей СОЖ
• Контроль образования стружки и ее своевременное удаление
• Избегание чрезмерных усилий при подаче
• Регулярная проверка качества нарезаемой резьбы

Опасные ситуации и их предотвращение

Опасная ситуация	Причины	Меры предотвращения
Закусывание резца	Неправильные режимы резания, тупой резец	Правильный подбор параметров, своевременная заточка
Вырывание заготовки	Недостаточное закрепление, превышение усилия	Проверка крепления, соблюдение режимов
Обрыв резьбового резца	Чрезмерная подача, износ инструмента	Контроль состояния инструмента, правильная подача
Образование сноповой стружки	Неправильная геометрия резца, режимы резания	Использование стружкодробящих канавок
Попадание стружки в глаза	Отсутствие защитных очков, неправильное удаление стружки	Использование СИЗ, применение крючков для удаления

Контроль за соблюдением требований безопасности

Внутренний контроль

• Ежедневный осмотр рабочих мест мастером
• Периодические проверки комиссией
• Контроль использования СИЗ
• Анализ происшествий и near miss случаев

Внешний контроль

• Проверки государственной инспекцией труда
• Аудит системы управления охраной труда
• Сертификация оборудования и рабочих мест

Безопасность при нарезании резьбы на токарном станке достигается комплексным подходом, включающим технические, организационные и индивидуальные меры защиты. Строгое соблюдение правил безопасности, регулярное обучение персонала и поддержание оборудования в исправном состоянии являются обязательными условиями безаварийной работы.

Современные методы нарезания резьбы

Станки с ЧПУ

• Автоматическое нарезание по программе
• Высокая точность и повторяемость
• Возможность сложных профилей

Новые технологии

• Вращающиеся резцы
• Высокоскоростное нарезание
• Однопроходные методы

Нарезание резьбы на токарном станке — сложная и ответственная операция, требующая глубоких знаний и практических навыков. Правильный выбор типа резьбы, инструмента и режимов обработки обеспечивает высокое качество и точность соединений.

Понимание особенностей метрической, дюймовой и модульной резьбы позволяет эффективно работать с различным оборудованием и выполнять широкий спектр задач в машиностроении и ремонтном производстве.