Типы и область применения резьбонарезных инструментов

Категория:
Нарезание резьбы


Типы и область применения резьбонарезных инструментов

Резьбонарезной инструмент выбирают в зависимости от вида резьбы, ее размеров и числа заготовок, на которых нарезают резьбу. В условиях единичного производства резьбы изготовляют на токарно-винторезных станках резьбовыми резцами: наружные — прямым резцом из быстрорежущей стали или прямым твердосплавным резцом; внутренние — отогнутым резцом.

Профиль резьбы формируется за ряд повторных проходов-циклов 1—2 при радиальном или боковом врезании резца. Проходы делятся на черновые и чистовые, отличающиеся размером врезания. Для резьб с шагом до 2,5 мм черновые и чистовые проходы производят с радиальным врезанием резца; для резьб с шагом больше 2,5 мм черновые проходы ведут с боковым врезанием резца, направленным вдоль бокового профиля резьбы, а чистовые — с радиальным врезанием. Боковое врезание создает лучшие условия отвода стружки, уменьшает ее деформацию и снижает силы резания, что особенно важно при нарезании резьбы с большим шагом. Однако точность профиля резьбы при боковом врезании ниже, чем при радиальном; поэтому чистовые проходы всегда выполняют с радиальным врезанием резца. Подача на врезание на чистовых проходах в два раза меньше, чем на черновых. Число черновых проходов при нарезании метрических резьб 3—9 (оно возрастает с увеличением шага резьбы), а чистовых — 3—4.

Рис. 1. Резьбовые резцы

Рис. 2. Схема образования профиля резьбы резьбовым резцом

Рис. 3. Схема образования профиля резьбы резцом-гребенкой

В крупносерийном производстве применяют многопрофильные резьбовые резцы-гребенки, с помощью которых крупную резьбу нарезают за один проход, что значительно повышает производительность обработки.

Схема образования резьбы резцом-гребенкой показана на рис. 3. Резьбовые выступы на режущей части гребенки срезаны под углом <р, а на калибрующей части не срезаны. Образование впадины резьбы на заготовке происходит последовательно, первый выступ срезает слой; после одного оборота заготовки гребенка перемещается на один шаг и второй выступ срезает слой; при следующих оборотах заготовки третий и четвертый выступы срезают слои и. После этого все выступы участвуют в работе и суммарная площадь срезаемого слоя становится равной площади впадины нарезаемой резьбы. Каждый выступ на режущей части имеет главную режущую кромку, расположенную под углом ср, и две вспомогательные режущие кромки, находящиеся на боковой стороне профиля. Например, на третьем выступе главной является кромка ее, а вспомогательными — кромки ef.

Метчик является основным инструментом для нарезания внутренних (преимущественно крепежных) резьб (с наружным диаметром) до 52 мм в глухих и сквозных отверстиях. Метчиками нарезают однозаходные резьбы всех профилей как вручную, так и на сверлильных, револьверных, токарных станках, токарных одношпиндель-ных и многошпиндельных автоматах и полуавтоматах, автоматических линиях, а также на специальных станках и автоматах.

В единичном и мелкосерийном производстве используют машинно-ручные метчики для нарезания резьб при слесарно-сборочных операциях, ремонте технологической оснастки и других работах. Такие метчики изготовляют в комплекте (из 2—3 шт.) или одинарными. Метчики гаечные применяют для нарезания за один проход сквозных резьб (диаметром 2—52 мм) на сверлильных, револьверных и гайконарезных станках.

Конструкция и элементы резьбы метчика показаны на рис. 4,а. На резьбовой рабочей части метчика прорезаны стружечные канавки и образованы три или четыре зуба. Хвостовик заканчивается квадратом, с помощью которого метчик вращают при нарезании резьбы. На хвостовике может быть кольцевая выточка, служащая для удержания метчика в вертикальном положении в патроне. Стружечная канавка, пересекая резьбу, образует режущие кромки и переднюю поверхность. С обеих торцов сделаны центральные отверстия, с помощью которых метчик базируют при его изготовлении и переточке. Резьбовая часть делится на режущую и направляющую. В процессе обработки выступ резьбы режущей части метчика своими кромками срезают с заготовки слои металла и образуют в ней внутреннюю резьбу. Режущую часть формируют на конусе с углом ф, а направляющую — на цилиндрической поверхности. Направляющая часть калибрует резьбу, обеспечивает прямолинейное направление оси резьбового отверстия и является резервом при переточках. С помощью направляющей части происходит ввинчивание метчика в заготовку — его самоподача.

Рис. 4. Конструкция (а) и элементы резьбы (б) метчика

Сечение зуба метчика осевой плоскостью представляет собой многопрофильный резьбовой резец. Поэтому метчик можно представить как совокупность четырех (по числу зубьев) резьбовых резцов, смешанных один относительно другого вдоль оси на четверть шага.

Метчик образует профиль впадины резьбы последовательно; число срезаемых метчиком слоев п={1х/P)z, где Р — шаг резьбы метчика; z — число его зубьев.

Резьба метчика задается наружным d, средним d2 и внутренним di диаметрами, которые соответствуют диаметрам нарезаемой резьбы, но отличаются большей точностью. Шаг и угол профиля резьбы метчика такие же, как и у нарезаемой резьбы.

Для уменьшения трения и предотвращения заклинивания метчика его резьбу выполняют с обратной конусностью, т. е. диаметры d, d{, d2 у хвостовика на 0,02— 0,05 мм меньше этих же диаметров в начале направляющей части.

Для облегчения входа метчика в обрабатываемое отверстие передний торец метчика имеет диаметр на 0,1 — 0,3 мм меньше внутреннего диаметра d\ резьбы.

Рис. 5. Геометрия зуба метчика

Рис. 6. Схема образования профиля резьбы комплектом метчиков

При ручном нарезании резьбы применяют комплект двух-трех машинно-ручных метчиков, что облегчает труд слесаря и повышает точность и качество обработки. Метчики в комплекте делятся на черновой, средний и чистовой. Они имеют одинаковый шаг и угол профиля резьбы, но отличаются наружным диаметром и размером резьбового выступа. Черновой метчик срезает около 50% площади впадины, имеет малый угол <р = 6° и большую длину режущей части. Поэтому при обработке впадины он последовательно срезает большое число слоев. Большая длина режущей части и малый угол ф обеспечивают черновому метчику хорошее центрирование и направление в обрабатываемом отверстии.

Средний метчик срезает около 35% площади впадины, имеет угол ф= 10— 12° и при обработке впадины срезает меньшее число слоев (рис. 5.14,6). Чистовой метчик срезает 15% площади впадины, окончательно формирует ее профиль и размеры; он имеет угол ф= 17 18° и соответственно малое число режущих выступов.

При использовании комплекта из двух метчиков черновой метчик срезает около 70% площади впадины.

При нарезании резьбы на станках применяют одинарные метчики (размеры их профиля и диаметров как у чистовых метчиков), режущая часть которых отличается в зависимости от типа резьбового отверстия. Для сквозных отверстий используют метчики с большой длиной режущей части и малым углом ф = 6°. При нарезании резьб в глухих отверстиях для уменьшения сбега резьбы и увеличения длины ее полного профиля применяют метчики с углом ф=10-М1°.

Круглые плашки применяют для нарезания наружных резьб (диаметром 1—52 мм) вручную или на токарных и револьверных станках, токарных автоматах и полуавтоматах, а также на другом оборудовании. На рис. 5.15, а показаны конструктивные элементы круглой плашки: зуб, стружечное окно, передняя и задняя поверхность зуба, центровые отверстия и прорезь. В зависимости от размера плашка имеет 3—6 зубьев, задние поверхности которых образованы за-тылованием, как и у метчиков. Прорезь предусмотрена для закрепления плашки в приспособлении при ее изготовлении. Два (из четырех) центровых отверстия служат для закрепления плашки в плашкодержателе, а два (расположенных симметрично относительно прорези — для установки регулировочных винтов. Этими винтами сжимают плашку с увеличенным (вследствие износа в процессе работы) диаметром резьбы, для чего стенку, соединяющую прорезь 6 со стружечным окном, прорезают насквозь тонким абразивным кругом. На каждом режущем выступе образованы главная и две вспомогательные режущие кромки . Главные задние кромки затылуют для образования заднего угла а. На направляющей калибрующей части выступы имеют полный размер и не затылуются. Наличие у плашки двух режущих частей позволяет использовать ее дважды, что повышает срок ее работы.

Плашки формируют профиль впадины резьбы на заготовке последовательно. Плашки изготовляют из низколегированных марок инструментальных сталей (например, 9ХС). Профиль резьбы плашки не шлифуют. Это обусловливает низкие скорости резьбонарезания. Вместе с тем плашка проста в изготовлении и эксплуатации и является недорогим инструментом.

Рис. 8. Конструкция (а) и элементы резьбы (б) круглой плашки

Рис. 9. Резьбонарезная головка

Резьбонарезная головка (РНГ) предназначена для нарезания наружной резьбы высокопроизводительным способом. Общий вид РНГ с круглыми гребенками показан на рис. 9. Режущим элементом головки являются четыре гребенки, каждая из которых представляет собой круглый многопрофильный фасонный резьбовой резец. Для образования на заготовке винтовой поверхности резьбы гребенки последовательно смещены (вдоль оси головки) на ‘Д шага резьбы и развернуты на угол, равный углу подъема резьбы по ее среднему диаметру.

РНГ применяют для нарезания метрических резьб диаметром 4—90 мм с шагом 0,5—4 мм.

Гребенки изготовляют из быстрорежущей стали, обладающей высокими режущими свойствами; резьбовой профиль кольцевых выступов гребенки шлифуют; поверхности контакта с резьбой заготовки уменьшены по сравнению с круглой плашкой. После нарезания резьбы головка открывается и ускоренно отводится от детали (в отличие от плашки, которую надо вывернуть из резьбы).


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум