Накатной станок для накатки резьбы

Резьбонакатные станки

Формирование резьбы роликами – распространенный метод накатывания, использующийся для точного создания резьбовых соединений разного диаметра и протяженности. В качестве устройства применяют техническое оснащение специального назначения, например, резьбонакатные станки.

Принцип действия, назначение, преимущества

Нарезание резьбы считается неотделимой операцией металлообрабатывающего производства. Нарезка резьбы характерна для токарных станков с ЧПУ, винторезно-токарных агрегатов, резьбообрабатывающих установок. Справиться с резьбонарезным режимом способны и сверлильные станки методом сверления.

Резьбонакатные агрегаты – установки, использующиеся для накатки резьбовых и винтовых плоскостей на заготовках – телах вращения, произведенных из черных и цветных металлов, а также их смесей. Эти сплавы придают установке высокопрочностные характеристики и повышенный срок службы. Оборудование удобно в обслуживании, что позволяет осуществлять накатку резьб тремя методами:

• Радиальная подача роликов. Предусматривается для возделывания незначительных по длине винтовых плоскостей.
• Тангенциальная подача детали. Характеризуется усовершенствованной технологией подачи, чем радиальное поступление заготовки, так как осуществляется по касательной к окружности в заданной области.
• Метод осевого подступа болванки. Предназначается для обрабатывания винтовых соединений большой длины.

Наиболее известным и востребованным методом резьбонаката считается вариация, когда ролики подаются радиальным способом. Это обуславливается элементарностью инструментария. Процедура накатки на резьбонакатных станках происходит посредством двух подвижных роликов, но радиальная подача возможна только одним из валов.

Стоит отметить, что в радиальной методике подачи инструмента выступают только цилиндрические ролики, соответствующие нормам ГОСТ 9539.

Все эти методы активно используются в разных сферах производства. Принцип действия резьбонакатного станка основан на изменении поверхности детали и создании формы специальным инструментарием. Формируемый профиль выполняется посредством вдавливания в плоскость детали определенной нагрузки, зависящей от аппаратуры. Так осуществляется производство саморезов, шурупов, клепок.

Основными положительными сторонами резьбонакатного устройства считаются:

• отсутствие стружки, что повышает полезность действия устройства;
• выгодный экономический показатель в закупке дорогостоящих расходных материалов;
• повышенная износоустойчивость и срок службы обрабатываемых поверхностей;
• целостность резьбового соединения заготовки;
• высокая производительность строительных элементов.

Эти преимущественные показатели технологии накатки роликами обусловили им массовость использования в крупносерийном производстве.

Трехроликовый резьбонакатной станок

Инструмент для накатывания резьбы

Основная цель любого оборудования – создание качественной продукции при максимально возможной производительности. Применение полу- и автоматических моделей оснастки позволяет достичь подобных параметров, что экономически целесообразно, так как практически исключается участие человека.

Главным инструментарием для формирования резьбовых соединений будущих саморезов для придания металлической поверхности особой формы считается лерка (плашка) и ролик. Для метрических, трубных, конических, упорных, трапецеидальных резьб используют резьбонакатное оборудование с плоскими плашками. Эти резьбонакатные головки прекрасно справляются с созданием винтовых и кольцевых углублений на гибких заготовках различных рифлений, арматуры и шурупных резьбовых соединений.

Чтобы создать внутреннюю резьбу, используют специальные раскатники, в которых уже присутствует резьба. Имеют вид металлических стержней. Метчики имеют хвостовик, калибровку и заборную область. Получаемая резьба получается аналогично обработке роликами, то есть за счет пластичного деформирования детали. Раскатники используются для работы с мягкими, вязкими, пластичными металлами.

Описание и особенности агрегата

Востребованностью в промышленном секторе пользуется гидравлический резьбонакатный станок. Его область применения — обрабатывание округленных поверхностей, например, шпилек. В результате воздействия создаются различные резьбовые плоскости. Если углубляться в частный случай, то применяют резьбонакатный станок для труб. Обработка (накатка) выгодно отличается от нарезания, так как деталь обладает высококачественными характеристиками и экономно возделывает металл.

Станок для накатки резьбы DJY

Гидравлические резьбонакатные системы производственной серии JDY имеют рабочие валы с одной мобильной шпиндельной бабкой. Они применяются для резьбовой накатки и профилей на целостных болванках. Давление накатки в устройствах этой серии варьируется в пределе 4-40 тонн. Если потребитель нуждается в большей нагрузке на обрабатываемое изделие, то по заказу производитель пересмотрит максимально возможные параметры наката.

Несущая станина резьбонакатного станка модели JDY спроектирована с использованием способа конечных компонентов. Путем совмещения литой, а также сварной формы приобретается предельно возможная жесткость, но при этом область для работы свободна для оператора оборудования.

Ходовой шпиндельный узел металлообрабатывающего станка передвигается по роликовым опорам качения. Установка предназначается для накатки резьбового соединения радиальным способом, иногда его называют врезным вариантом. Длина рабочих роликов характеризуется превышением протяженности создаваемой резьбы на незначительное расстояние. Подобное оснащение работает в нескольких режимах: с плоскими плашками, эксплуатацией без отведения резьбонарезной головки на упоре, наладочном, в полу- и автоматическом порядках.

Технические характеристики некоторых моделей станков с ЧПУ фирмы JDY сведены в таблицу:

Полный технический паспорт рассматриваемых моделей резьбонакатных станков можно найти на просторах Интернета.

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 компании.
• «RH-65B». 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.

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.

Накатной станок для накатки резьбы

Резьбовые элементы применяются как для фиксации различных деталей, так и для винтовых передач, упорных элементов, соединения нефтепроводов и санитарно-технической арматуры. По расположению бывает наружной и внутренней, по виду образующей поверхности конической и цилиндрической, по назначению ходовой, крепежной, уплотнительной, упорной.

В зависимости от стандарта параметры измеряются миллиметрами (метрическая), дюймами (дюймовая), модулями (модульная). Последняя используется для червячной передачи. Каждый тип резьбы должен отвечать действующим стандартам и отраслевым нормативным положениям. Резьба может изготавливаться выдавливанием, прессованием, абразивными инструментами, литьем, накаткой и нарезкой. В этой статье рассмотрим два последних метода.

Виды, профиль и назначение резьбовых соединений

Общая классификация выполняется по следующим признакам.

По расположению витков – внешние и внутренние.

По специальному назначению – крепежные, упорные и ходовые.

По профилю поверхности – конические и цилиндрические.

По направлению витков – правые и левые.

По числу витков – одно- и многовитковые.

По форме – трапецеидальные, круглые, прямоугольные, треугольные.

Резьбовые соединения определяются несколькими параметрами: наружный, внутренний и средний диаметр, шаг и угол профиля. В зависимости от вида и выдерживаемых нагрузок резьбы могут быть соединительными, ходовыми, нагруженными, герметичными, используются при создании различных трубопроводов, оборудования и механизмов.

Технология нарезания резьбы

Для изготовления резьбы используются специальные инструменты и приспособления. Резьбы могут нарезаться:

Специальными резцами и гребенками. Инструмент уславливается на токарных станках, может нарезаться как внутренняя, так и наружная резьба.

Плашками. Нарезается только наружная резьба, используются как для ручного метода, так и для механического.

Метчиками. Только для внутренней резьбы, универсального применения.

Максимальная сила действует на кромку резца при входе и выходе из режима резания, критические нагрузки могут становиться причиной смещения.Tan λ = P *ns π × d2 – формула определения фактического угла наклона плоскости витков. От значений этого параметра зависят технические характеристики соединения.

Определение конкретного метода нарезки резьбы выполняется после анализа следующих факторов:

Параметры детали. Учитываются параметры резьбы, величина партии, марка стали заготовки. Анализируются требования по качеству: наружная или внутренняя, шаг, число заходов и поля допусков. По стали принимается во внимание обрабатываемость, твердость, стружкодробление и физические характеристики сплава.

Выбор инструмента и оборудования. Резцы могут быть полного профиля, многозубыми или V-профиля. Станок ручным, полуавтоматическим или автоматическим. Станки имеют индивидуальные характеристики по жесткости фиксации элементов, виду шпинделя, методу подводки заготовки, вылету инструмента, мощности и т. д.

Способ нарезания. Рассчитываются оптимальные режимы резания с учетом вышеперечисленных факторов. Значения зависят от качества резьбы, стойкости инструмента, износа рабочих пластин, контроля стружкообразования. Врезание может быть односторонним боковым, радиальным или двухсторонним боковым. От типа зависит направление и величина нагрузок на заготовки.

При выборе метчика и плашки принимается во внимание передний и задний угол, угол и длина режущей части, угол спиральной подточки, шаг, диаметр, усилия выхода стружки. Во время нарезания резьбы обязательно контролируется глубина (t), скорость резания (V) и скорость подачи (S).

Технология накатки резьбы

Резьба формируется в результате пластических деформаций металла. Инструмент с большим усилием вдавливается в тело заготовки, сталь выдавливается во впадины.

Для накатывания применяются следующие инструменты и приспособления:

Ролики. Могут использоваться два или три приспособления, имеют осевую, радиальную или тангенциальную подачу.

Резьбонакатные головки. Сложное по конструкции, но высокопроизводительное оборудование. Ограничение – длина резьбы не может превышать ширину роликов головки.

Плоские плашки. Самое простое в изготовлении оборудование, длина резьбы не ограничивается. Применяются для создания метизов диfметром от 25 мм.

Ролик-сегмент. Довольно сложные приспособления, позволяют получать соединения и высокой точностью параметров.

Безстружечные метчики. Применяются редко из-за недостаточных параметров по качеству поверхности резьбы.

С точки зрения металлообработки, прокатка резьбы считается одним из способов холодной ковки – заготовка попадает между штампами. Пластическая деформация имеет прямую зависимость от максимального процента удлинения (пластичности) и текучести металла. Накатывать резьбу можно лишь на заготовках из сплавов с коэффициентом удлинения ≥ 12%. Еще один фактор, оказывающий влияние на возможность накатывания резьбы – твердость. Значение зависит от микроструктуры материала.

Используемые для накатки приспособления

Изготавливаются из легированных сталей, проходят дополнительную термическую обработку. Штамп прижимается к цилиндрическим заготовкам, диаметр заготовки равняется среднему диаметру резьбы. Витки однородные, процесс выполняется при комнатной температуре. Штампы могут быть:

Плоскими (поршневыми). Одна статическая, вторая подвижная, нить покатывается между профилями.

Роторно-планетарными. Состоят из вращающегося круглого штампа, заготовка подается в инструмент и вращается с одновременным смещением в осевом направлении. Неподвижные вогнутые сегменты матрицы размещены снаружи вращающегося штампа.

Цилиндрическими. Деталь вращается между двумя цилиндрическими штампами. Это самый быстрый метод накатывания резьбы, инструменты требуют минимальной регулировки, что уменьшает простои оборудования.

Во время прокатки меняется структура сплавов. Параметры резьбы рассчитываются по формуле N= C-0.5H/πA .

N – число оборотов заготовки;

C – длина рабочей матрицы штампа;

H – длина резьбой части неподвижной матрицы;

A – диаметр заготовки.

Отдельно можно подсчитать объем сохраненного металла.

Главные отличия технологий

Как видно из приведенной информации, не все типы резьбовых соединений можно создавать накатыванием. Кроме того, резьбонакатка и резьбонарезка имеют значительные отличия по экономическим показателям.

Производительность. По этой характеристике резьбонакатка превосходит резьбонарезку. Процесс накатки легче полностью автоматизировать, крепеж изготавливается без влияния человеческого фактора.

Экономическое обоснование. Сложность изготовления и дороговизна приспособлений окупается только в случае больших объемов производства. Еще один плюс – накатка позволяет экономить до 30% металла, что в настоящее время очень важный фактор.

Качество. Однородность и гладкость накатанной резьбы намного выше, чем нарезной.

Технологичность. При накатывании необходимое качество получается с первого прохода, дополнительные операции по доводке не требуются.

На решение о выборе метода изготовления резьбы оказывает влияние и материал заготовок. Надо иметь в виду, что стали, из которых хорошо катается резьба, очень плохо подходят для ее нарезания и наоборот.

Во время прокатки меняется структура металла, что приводит к увеличению значений усталостной прочности (на 50–75%, износостойкости, возрастает предел текучести и прочность на растяжение. Именно по прочности на растяжение рассчитываются нагруженные болтовые соединения.

В среднем для нарезания качественной резьбы требуется десять проходов, накатка делается за один цикл. Кроме того, в 8–9 раз возрастает скорость подачи заготовки, а это влияет на производительность станков.

Еще одно отличие – диаметры заготовок. Прокатка может выполняться на заготовках с небольшим диаметром. Для нарезки минимальный диаметр не менее 15 мм, при меньших значениях значительно ухудшается качество. Что касается больших диаметров, то нарезать можно любые размеры. А с накатыванием существуют ограничения по максимальному диаметру, причина – очень высокая сложность и дороговизна изготовления штампов.

Ответы на распространенные предубеждения

Болты с накатанной резьбой имеют ограничения по использованию. Абсолютное большинство механизмов и конструкций может монтироваться болтовыми соединениями с накатанной резьбой. Исключение – единичные механизмы и оборудование специального назначения, но для них специально накатывать резьбу и так экономически невыгодно.

Меньший диаметр тела болта с накатанной резьбой оказывает негативное влияние на прочность соединения. Самая слабая часть болта – участок с резьбой. По его диаметру выполняются инженерные расчеты. Поскольку в этих местах линейные параметры нарезанной и накатанной резьбы одинаковы, то ни о каком уменьшении не может быть речи. Наоборот, в процессе накатки существенно улучшаются эксплуатационные свойства металла, что делает резьбу устойчивее ко всем нагрузкам, в том числе в условиях повышенных температур при воздействии динамических разнонаправленных усилий.

Гладкие поверхности накатанной резьбы становятся причиной самопроизвольного ослабления соединения. На самом деле все наоборот, чем поверхности ровнее – тем надежнее затягивание. Дело в том, что при закручивании гладкой резьбы расстояние между поверхностями настолько уменьшается, что фиксация положения выполняется за счет молекулярных сил притяжения. Одновременно уменьшается износ поверхностей, даже после многократного закручивания/откручивания шатания, в отличие от резьбы нарезкой, в катанных болтовых соединениях не появляются.

Заключение

Имея минимальные технические знания можно сопоставлять реальные преимущества и недостатки накатанной резьбы перед нарезной.

Высокая производительность оборудования. Это очень положительно влияет на себестоимость продукции, уменьшает время окупаемости приспособлений и штампов, увеличивает чистую прибыль. Кроме того, в условиях жесткой конкуренции предприятия имеют возможность спокойно существовать за счет возможности регулирования отпускной цены продукции.

Меньшая масса болта, минимизация количества непродуктивных отходов. Еще один плюс – уменьшенная площадь поверхности метиза сокращает потери на мероприятия по антикоррозионной защите, транспортировке больших партий и т. д.

Процесс прокатки повышает прочность резьбы и улучшает показатели гладкости. Мягкое деформационное воздействие уменьшает общую нагрузку на металл. Во время точения она может достигать высоких значений и негативно влиять на прочность тела болта.

Ограничения по максимальному и минимальному диаметру заготовки.

Проблемы с изготовлением специальных приспособлений и оборудования.

Относительно быстрый износ острых торцевых фасок. Возможно выкрашивание рабочей области при неправильно подобранной марке стали. Явления имеют негативные последствия, в некоторых случаях необходима остановка производства для замены оборудования.

С инженерной точки зрения технические параметры накатанной резьбы намного превосходят нарезанную. Но на окончательный выбор влияют не только технологические расчеты, но и экономическая целесообразность. Надо знать максимальное количество производственных факторов и лишь после их внимательного анализа принимать окончательное решение.

Накатка резьбы с использованием роликов – действенная технология

Востребованным и по-настоящему универсальным вариантом накатывания на сегодняшний день признается накатка резьбы с применением специальных роликов. Этот способ отличается уникальным технологическим потенциалом при производстве резьб разной точности, протяженности и сечения.

1 Накатка резьбы с помощью роликов – достоинства и недостатки методики

Под накатыванием роликами понимают операцию пластического холодного деформирования поверхности обрабатываемой детали, при которой металл подвергается высокому давлению.

В результате этого между резьбовыми витками наблюдается явление заполнения впадины, что приводит к формированию требуемой резьбы. Причем подобное деформирование происходит без снятия стружки с заготовки.

Достоинствами данной методики признаются далее приведенные факты:

• верхняя часть детали характеризуется очень малым уровнем шероховатости;
• показатель усталостной прочности изделия находится на высоком уровне;
• производительность операции в несколько раз выше, нежели при использовании стандартной методики, когда резьба нарезается;
• высокая величина твердости и стойкости против эксплуатационного износа, а также прочностного показателя поверхности заготовки, обусловленная наклепом.

К недостаткам накатки роликами относят то, что, во-первых, по сравнению с процессом шлифования металла она менее точна, во-вторых, требуются достаточно дорогие приспособления для осуществления технологического процесса. Кроме того, при использовании роликов важно грамотно выбирать режим обработки и очень точно рассчитывать геометрические параметры рабочего инструмента и детали. Если эти условия не будут выполнены, возрастает вероятность образования ряда негативных явлений:

• отслаивание металла по резьбе;
• чешуйчатость заготовки;
• большой перенаклеп.

Все упомянутые недостатки и преимущества технологии обусловили то, что чаще всего выполнение резьбы роликами используется в крупносерийном и массовом производстве.

2 Кратко о популярном инструменте для накатывания резьбы

Для упорных, метрических, трапецеидальных и других по профилю резьб применяются плоские резьбонакатные плашки. Данный вид инструмента хорошо зарекомендовал себя также для выполнения винтовых и кольцевых канавок на пластичных деталях, разнообразных рифлений и шурупных резьб.

Используются не отдельные плашки, а их комплект из двух штук. Одна из них соединена с ползуном металлообрабатывающего агрегата, что позволяет ей осуществлять движение возвратно-поступательного характера. Вторая монтируется на рабочей поверхности станка неподвижным образом. Движущаяся плашка при перемещении агрегата захватывает изделие, которое требуется обработать, и по неподвижной плашке осуществляет его прокатку.

Для нанесения внутренних резьб применяют раскатники – похожие на машинные метчики специальные стержни, на которых уже имеется резьба. Они снабжены хвостовиком, калибрующей и заборной частью. Резьба на заготовке получается за счет пластического деформирования (аналогично обработке роликами). Раскатники рекомендуется применять для работы с цветными листовыми металлами, мягкими и вязкими марками стали, материалами с высоким уровнем пластичности.

3 Особенности использования роликов для накатки резьбы

Все описанные выше способы выполнения резьбы по своим технологическим возможностям ощутимо уступают методике, при которой используются ролики. Как правило, применяется два ролика (иногда их может быть три или четыре). А сам рабочий процесс производится на универсальных либо специальных станках для накатки резьбы.

Существует три варианта накатывания резьбы роликами в зависимости от того, каким образом резьбонакатной станок подает рабочий инструмент и изделие: с тангенциальной подачей детали; с радиальной подачей роликов; с осевой подачей заготовки.

Тангенциальная схема обеспечивает высокую производительность агрегата. Она может выполняться подачей:

• двух роликов цилиндрической формы, каждый из которых имеет собственную окружную скорость;
• двух пар роликов затылованного типа либо просто двух таких роликов;
• двух роликов затылованного типа в центрах.

Отличие цилиндрических приспособлений от затылованных заключается в том, что у вторых имеется не только калибрующая и заборная части, но еще и сбрасывающая. По стоимости затылованные ролики дороже обычных, а использовать их можно как на простых станках, на которых шпиндельные узлы находятся в фиксированном положении, так и на специальных полуавтоматических резьбонакатных установках.

В тех случаях, когда применяются две пары затылованных роликов, процесс накатывания резьбы ускоряется. Резьбу можно наносить одновременно на два конца изделия или же обрабатывать сразу две детали. А при монтаже заготовки в центрах станка следует пользоваться крупными по сечению роликами (от 20 до 30 сантиметров).

Более популярным способом накатки резьбы является вариант, когда ролики подаются радиально. Востребованность этой методики обусловлена в первую очередь простотой используемого инструмента и необходимой для выполнения операции оснастки. Обычно накатка производится при помощи двух вращающихся роликов. Радиальную подачу при этом имеет лишь один из них.

При радиальной подаче применяются только цилиндрические ролики, которые соответствуют положениям Государственного стандарта 9539. Они бывают нормальной и повышенной точности, предназначены для нарезания резьбы сечением от 3 до 68 миллиметров (шаг варьируется от 0,5 до 6 миллиметров). Посадочное отверстие таких цилиндрических приспособлений может иметь следующие размеры – 45, 80, 54 или 63 миллиметра.

Геометрические параметры роликов цилиндрической формы устанавливают посредством проведения специальных расчетов, при которых во внимание принимается уровень точности, шаг, сечение и протяженность резьбы, которую требуется произвести. Очень важным представляется и то, чтобы винтовая линия на резьбе и на роликах характеризовалась идентичными углами подъемов. Именно по этой причине на роликах резьба выполняется многозаходной.

Если на изделие необходимо накатать длинную резьбу, в большинстве случаев применяется схема осевой подачи детали. Она производится на средней скорости порядка 9 тысяч миллиметров в минуту. Данная схема реализуется крайне редко, так как при ней отмечается уменьшение прочности инструмента, вызванное проскальзыванием витков обрабатываемого изделия и роликов, а также наличие погрешности шага (на каждые 10 сантиметров длины около 10 микрометров).

4 Информация о резьбонакатных станках

Для накатки резьбы используются полуавтоматические станки с двумя либо тремя роликами. Любой резьбонакатной станок состоит из двух основных частей:

• гидравлического привода, который необходим для формирования накатывающего усилия для деформирования изделия и формирования требуемой резьбы;
• устройства для вращения в одном направлении роликов.

Такие агрегаты могут функционировать в следующих рабочих режимах: автоматический и полуавтоматический; наладочный; работа без отвода резьбонарезной головки на упоре.

Некоторые станки, кроме того, оснащаются дополнительными приспособлениями, что значительно расширяет их рабочие возможности и ускоряет процесс накатывания резьбы роликами. Например, механизм поворота шпиндельного узла дает возможность выполнять операцию с осевой подачей, а устройства автозагрузки и автовыгрузки изделий позволяют интегрировать оборудование в линии и мощные комплексы крупносерийного производства.

Небольшой обзор популярных резьбонакатных агрегатов:

• «PEE-WEE»: экономичные, высокотехнологичные и надежные установки из Германии с различными показателями давления накатки (5–60 тонн). Все модели снабжаются на заводе механизмом автоматической загрузки деталей, могут оснащаться шпинделями наклонного типа, что обеспечивает возможность работы с профилями большой длины.
• «PROFIROLL»: немецкие станки, отличающиеся простой переналадкой, оборудованные качественной и понятной системой управления. Нельзя не отметить их долговечность и простоту обслуживания.
• «В28»: недорогое белорусское оборудование для радиальной и осевой обработки с усилием сжатия от 80 (модель «В28-80») до 630 («В28-630») кН.
• Станки от Азовского комбината кузнечно-прессового оборудования: «A9527», «A9524», «AA9521.02 (03)» и другие.

Особенности обработки металла методом накатывания на токарном станке

Накатывание представляет собой обработку металла методом пластической деформации.

При этом целостность материала не нарушается. В процессе работы не образуется стружка.

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.

1. Повышение эксплуатационных свойств.
2. Удаление трещин и других дефектов.
3. Повышение устойчивости к коррозии.
4. 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Заключительные доработки и проверка

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

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.

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.