Как определить режимы резания при нарезке резьбы резцом?

Режимы резания при нарезании резьбы резцом определяются в следующей последовательности:
- подбор скорости вращения заготовки;
- нахождение высоты резьбового профиля (глубина резьбы);
- определение схемы нарезания резьбы, необходимого числа проходов, а также распределение припуска на каждом проходе.

Для большей наглядности выполним подбор режимов резания на конкретном примере. Пример. Необходимо на наружной поверхности детали нарезать резьбу М27х2. Резьба будет нарезаться на универсальном токарно-винторезном станке 16К25 резьбовым резцом с механическим креплением твердосплавной пластины. Материал твердосплавной пластины Т15К6. Материал обрабатываемой детали Сталь 45 (σ_в=640 МПа). Эскиз детали изображен на рисунке 1.

Перед нарезанием резьбы предварительно протачиваем наружную поверхность детали в размер немного меньший номинальному диаметру резьбы. Для метрической резьбы диаметром до 30мм разница между номинальным и наружным фактическим размером составляет примерно 0,14-0,26мм; диаметром до 48мм 0,17-0,3мм; диаметром свыше 48мм 0,2-0,4мм. В нашем случае поверхность под нарезание резьбы протачиваем в размер ∅27^-0,14_-0,26.

Скорость вращения детали находим с помощью справочных таблиц, которые можно скачать, перейдя по ссылке. Согласно справочным таблицам рекомендуемая скорость резания с учетом шага резьбы, а также материалов заготовки и режущего инструмента равна: V=137м/мин. Рассчитываем число оборотов детали по следующей формуле:

При таких условиях как, к примеру, свободный выход резца из зоны резания или нарезание резьбы на станке с ЧПУ можно вести обработку с большим числом оборотов шпинделя. Однако в нашем случае нельзя на таких оборотах нарезать резьбу, так как обработка выполняется на универсальном токарно-винторезном станке. Станочник просто не успеет среагировать и резьбовой резец в конце прохода врежется в торец поверхности ∅36. Поэтому нарезание резьбы будем производить на гораздо меньших оборотах шпинделя, примерно n=250-300 об/мин. Согласно диапазону коробки скоростей токарного станка модели 16К25, принимаем число оборотов шпинделя n=250 об/мин.

Определив скорость вращения детали, находим глубину резания профиля метрической резьбы по ГОСТ 9150-2002. Определить глубину резьбы, а также другие параметры различных видов крепежных и ходовых резьб можно с помощью специальной программы, которую можно бесплатно скачать, перейдя по ссылке. Согласно стандарту высота профиля наружной резьбы определяется по следующей формуле:

где Н – высота исходного треугольника. Высота исходного треугольника метрической резьбы определяется следующим образом:

где P – шаг резьбы (Р=2мм в нашем случае). Соответственно, высота профиля наружной метрической резьбы с шагом 2мм равна:

Стоит отметить, что для внутренней резьбы глубина резания определяется следующим соотношением: