25.01.2024
Технология изготовление резьбовых калибров зависит от их функционального предназначения, конструкции, основных характеристик, профиля и объема производства. Большое внимание уделяется технологическим процессам производства резьбовых инструментов, таких как пробки и кольца, которые широко применяются в области приборостроения и машиностроения для контроля размеров приборов.
Важно обеспечить высокую чистоту поверхности и точность формы при изготовлении этих элементов. Чистота рабочих поверхностей должна быть не ниже 10-го класса для рабочих калибров и не ниже 11-го класса для контрольных. Также необходимо провести очистку нерабочих поверхностей, соприкасающихся с рабочими, до определенного класса:
-
не ниже 9-го класса для внешнего диаметра (для пробок);
-
не ниже 8-го класса для внутреннего диаметра (для колец).
Производство точного профиля в основном осуществляется с применением специализированных прецизионных резьбошлифовальных станков. Уникальные особенности технологии создания проходных и непроходных калибр-инструментов связаны с особыми характеристиками профилей.
Для технологий производства обычно используются дополнительные инструментальные стали марок X и ХГ, которые обладают невысокой подверженностью деформациям при термической обработке. В некоторых случаях изготовления может применяться ультрапрочная инструментальная сталь, такая как У10А и У12А.
Требования ГОСТ к изготовлению резьбовых калибров
Согласно стандарту ГОСТ 2789-73 "Калибры с резьбой. Общие технические условия", устанавливаются строгие требования к производству. Для рабочих калибров предусмотрена чистота рабочих поверхностей не ниже 10-го класса, в то время как для контрольных калибров — не ниже 11-го класса. Нерабочие поверхности, смежные с рабочими, также должны соответствовать определенным требованиям чистоты.
Производство осуществляется с использованием прецизионных резьбошлифовальных станков для обеспечения точного профиля. В стандарте также установлены материалы, применяемые при создании калибров, чаще всего используются легированные инструментальные стали марок X и ХГ, а реже — высокоуглеродистые инструментальные стали марок У10А и У12А.
Таким образом, тщательная обработка, поддержание чистоты поверхностей и обеспечение точности профиля, а также правильный выбор материала являются основными требованиями стандарта ГОСТ для производства резьбовых калибров.
Расчет резьбовых калибров и его особенности
Расчет резьбовых инструментов выполняется на основе следующих исходных данных: шаг, допуски, длина свинчивания и наружное номинальное сечение. При проектировании необходимо учесть эти параметры, которые указаны в стандартном обозначении соединения.
При расчете метрик-резьбы требуется определить номинальное внутреннее и среднее сечение соединения. Для формы трапеции ГОСТ 24737-1981 кроме среднего диаметра также устанавливаются диаметры гайки (внутренний и наружный) и винта (внутренний).
Сам расчет проводится после определения всех вышеперечисленных данных следующим образом:
1. Выбирается вид калибр-прибора по специальной таблице.
2. По формулам для трапецеидальной и метрик-резьбы вычисляются все требуемые диаметры (средний, наружный, внутренний) и их допустимые отклонения.
3. Результаты расчета проверяются на соответствие исполнительным параметрам (по ГОСТ 18466 для формы трапеции и по ГОСТ 18465 для метрик-резьбы).
После этого определяется длина резьбы и составляется чертеж, в котором указываются требования к виду термической обработки, используемому материалу, расположению и форме поверхностей, точности геометрических параметров и шероховатости. Чертеж обязателен, без него расчет считается неполным.
Дополнительные требования к симметричности приборов, углам их наклона, точности шагов и другим параметрам также уточняются. Форма "пробки" и "кольца" калибров подбирается в зависимости от типа инструмента, что отражается на чертеже. После этого расчет считается завершенным.
Технологический процесс
Изготовление резьбовых пробок
Процесс зависит от размера шага резьбы. В зависимости от этого фактора можно выделить три основные схемы производства:
1. Для резьбы с шагом от 0,2 до 0,4 мм используется нарезание и последующая доводка (полировка).
2. Резьба с шагом от 0,45 до 1,75 мм создается методом шлифования, а затем проводится доводка (полировка).
3. Для резьбы с шагом от 2,00 до 6,00 мм применяется комплекс операций, включающий нарезание, шлифование и доводку.
Технология изготовления резьбовых пробок начинается с формирования разреза на прецизионном токарно-винторезном станке. После этого выполняется термическая обработка и доводка.
Для резьбы со средним шагом требуется шлифование после токарной обработки. Шлифование может производиться вдоль всей заготовки без предварительной нарезки резьбы. Затем происходит доводка.
Для резьбы с крупным шагом необходим полный комплекс технологических операций, включая нарезание, шлифование и доводку. В серийном производстве может применяться фрезерование.
Иногда после шлифовки среднего и крупного шага не выполняется доводка, применяется только полирование. Интервалы шагов, полученных путем шлифования по всей заготовке, могут быть расширены в определенных пределах. Эти способы изготовления резьбовых пробок требуют дополнительного изучения в контексте их износоустойчивости.
Изготовление резьбовых колец
Процесс производства резьбовых пробок зависит от их диаметра и включает выполнение нескольких операций. Например, для пробок до 12 мм применяется нарезание метчиками, после чего следует доводка и полировка. Для диаметров более 12 мм используют однопрофильные резцы или резьбовые гребенки.
Фрезерование внутренней резьбы начинается с диаметра 25 мм, а шлифование калибров — с 27—30 мм или даже 56—60 мм в некоторых случаях. Иногда, чтобы уменьшить трудозатраты, применяют механическую доводку вместо шлифования при диаметрах 30—60 мм.
Доводка резьбы играет важную роль, особенно при малых диаметрах, и часто выполняется после нарезания и термической обработки.
Изготовление нерегулируемых резьбовых колец средних размеров включает выполнение ряда операций, включающих отрезание заготовки, токарную обработку, шлифование, нарезание, термическую обработку, полировку и другие технологические процессы.
