книги / Основы технологии машиностроения. Методы обработки заготовок и технологические процессы изготовления типовых деталей машин

Рис. 8.2. Резцы для нарезания резьбы: а – призматический; б – круглый; в – пружинная державка; г – трехрезцовая головка; д – трехрезцовая пластина

У призматических (см. рис. 8.2, а) и круглых (см. рис. 8.2, б) резцов размеры элементов профиля резьбы выдерживаются более точно, чем у обычных резцов, по- тому что такие резьбовые резцы затачиваются по перед- ней поверхности, а шлифованные при изготовлении зад- ние (боковые) поверхности сохраняют профиль при пере- точках неизменным.

Для улучшения качества поверхности резьбы относи- тельно часто применяют пружинные державки (см. рис. 8.2, в). Некоторые предприятия используют многорезцовые (чаще всего трехрезцовые) резьбовые головки. Трехрезцовая голов- ка (см. рис. 8.2, г) состоит из корпуса 3, к которому болтом 4 прикрепляется трехрезцовая пластина 1 (см. рис. 8.2, д). По мере затупления одного из резцов пластина перезакрепля-

151

ется в корпусе так, чтобы в работе был новый острый резец. Для этой цели в корпусе имеется штифт 2 (см. рис. 8.2, г), по которому пластина фиксируется своими тремя точно расположенными цилиндрическими отверстиями. Приме- нение многорезцовых головок наиболее целесообразно в условиях серийного производства.

При нарезании одним резцом его режущая кромка вследствие быстрого притупления теряет форму, поэтому рекомендуется черновые проходы производить одним рез- цом с менее точным профилем, а чистовые проходы – чис- товым резцом с более точным профилем.

При скоростном нарезании резьбы происходит не- большое искажение ее профиля: угол профиля нарезаемой резьбы получается обычно больше угла при вершине на 30´ – 1°30´. Поэтому при скоростном нарезании резьбы рекомен- дуется применять резцы с углом профиля, равным углу профиля резьбы, уменьшенному на 1°. При нарезании резь- бы за один проход можно использовать комбинированный резец, состоящий из трех резцов, в совокупности (рис. 8.3)

напоминающих гребенку; чер-

приводит к браку детали. Происходит это потому, что при больших оборотах шпинделя рабочий не всегда успевает отвести резец по окончании прохода. Значительно облегча- ется работа, когда для быстрого отвода резца используются

152

специальные устройства. Устройство (рис. 8.4) состоит из корпуса 4, в котором по скользящей посадке смонтиро- вана пиноль 3 с закрепленным на ней резцом 2. Связанный

Рис. 8.4. Автоматическое устройство для скоростного нарезания резьбы

с пинолью сухарь 5 под воздействием пружины 9 (поме- щенной в стакане 8) постоянно прижат к специальному ва- лику 7. Перед нарезанием резьбы пиноль 3 выдвинута впе- ред. Сухарь 5 упирается при этом в наружную цилиндриче- скую поверхность валика 7, занимающего крайнее левое положение. На направляющих станины укрепляется упор 1 так, чтобы при входе резьбового резца в канавку регули- руемый подвижный упор 12 вошел в контакт с упором 1.

153

При этом валик 7 начинает двигаться слева направо, сжи- мая пружину 6. В тот момент, когда сухарь 5 окажется про- тив выемки на валике 7, он под действием пружины 9 вме- сте с пинолью 3 делает скачок назад, и резьбовой резец 2 выходит из резьбы.

После хода суппорт возвращают в исходное положе- ние, устанавливают резец 2 на требуемую глубину и поворо- том рукоятки 11 эксцентрика 10 снова выдвигают пиноль 3 вперед, а в это время валик 7 под воздействием пружины 6 приходит в крайнее левое положение и запирает механизм.

Вконце прохода механизм снова срабатывает, и т.д.

Вкрупносерийном и массовом производстве, а так- же в специализированном серийном производстве резьбу часто нарезают на станках, работающих по автоматиче- скому циклу.

Вполуавтоматах для скоростного нарезания резьб по- дача на глубину, рабочий и ускоренный холостой ход, отвод резца и подача его в исходное положение осуществляются системой кулачковых, храповых и рычажных механизмов.

При нарезании точной резьбы на станках нормальной точности могут применяться специальные коррекционные устройства, которые компенсируют ошибки шага ходового винта, автоматически вводя поправки на точность ходового винта путем дополнительного поворота маточной гайки.

Резьбы прямоугольного и трапецеидального профиля изготавливают как однозаходными, так и многозаходными. При нарезании таких резьб для установки резцов по углу подъема винтовой линии иногда используют специальные державки (рис. 8.5). Державка состоит из поворотной части 2 и корпуса 5. В поворотной части 2 имеется гнездо для рез- ца 1, закрепленного винтом 3. На поворотной части держав- ки имеется буртик 4, на котором нанесена шкала с градус- ными делениями; с помощью этой шкалы можно отсчиты-

154

вать поворот согласно углу подъема винтовой линии резьбы, не производя специальной заточки резца. При повороте бол- та 7 поворотная часть 2 державки закрепляется винтом 6.

Рис. 8.5. Специальная державка для нарезания прямоугольной и трапецеидальной резьбы

Трапецеидальные резьбы нарезают последовательно тремя резцами (двумя прорезными и одним профильным) (рис. 8.6, а), прямоугольные резьбы – двумя (рис. 8.6, б) или тремя (рис. 8.6, в) резцами.

Рис. 8.6. Приемы нарезания трапецеидальной и прямоугольной резьбы

Для сокращения машинного времени применяют резьбовые гребенки. Гребенки по своей конфигурации раз- деляют на плоские (рис. 8.7, а), призматические (рис. 8.7, б) и круглые (рис. 8.7, в).

155

Рис. 8.7. Резьбовые гребенки

Плоские гребенки применяются при нарезании тре- угольной резьбы с малым углом подъема винтовой линии.

Призматические (тангенциальные) гребенки применяются при нарезании треугольной резьбы с большим углом подъ- ема винтовой линии. Они снабжены резьбой, обратной по отношению к нарезаемой резьбе, то есть если деталь долж- на иметь левую резьбу, то резьба гребенки – правая, и на-

оборот. Круглые (дисковые) гребенки с кольцевыми или винтовыми канавками, также как и круглые (дисковые) резцы, имеют то преимущество, что они затачиваются только по передней поверхности, допускают большое число переточек и, значит, имеют большой срок службы, благо- даря чему удобны в эксплуатации.

При нарезании длинных резьб гребенками работа ре- зания распределяется между несколькими зубьями; для этой цели концы зубьев стачивают от одного края гребенки к дру- гому так, что глубина резания постепенно увеличивается от зуба к зубу. Особенно целесообразно и экономично при- менять такие гребенки при изготовлении больших партий одинаковых деталей; но их нельзя использовать при нареза- нии резьбы деталей, у которых резьба доходит до выступа или буртика, так как часть резьбы, находящаяся ближе к буртику, не получит полного профиля. При обработке ко- ротких резьб применение гребенок с идентичными зубьями позволяет производить нарезание резьбы за 1,2–1,4 оборота заготовки и резко повысить производительность обработки.

156

Для точных резьб гребенки не применяются, так как они не могут обеспечить высокой точности резьбы;

их можно использовать только для предварительного на- резания точных резьб.

Нарезание многозаходных резьб производят следую- щим образом. Первую винтовую канавку резьбы любого профиля нарезают так, как если бы требовалось нарезать однозаходную резьбу с шагом, равным длине хода. Нарезав одну винтовую канавку на полный профиль, отводят резец (на себя) и, дав ходовому винту обратный ход, возвращают суппорт в начальное положение. После этого при непод- вижном ходовом винте, а следовательно, и неподвижном резце поворачивают заготовку на такую часть окружности, сколько заходов имеет резьба, то есть при двухзаходной резьбе – на половину оборота (180°), при трехзаходной – на одну треть оборота (120°) и т.д.

Весьма просто нарезается многозаходная резьба при помощи поводкового патрона с несколькими пазами; коли- чество пазов должно равняться количеству заходов винта или быть кратным этому количеству (рис. 8.8, а). После на-

Рис. 8.8. Поводковые патроны для нарезания многозаходной резьбы: а – с пазами; б – со специальной планшайбой

резания первой винтовой канавки заготовку снимают с цен- тров и ставят вновь в центра так, чтобы хомутик попал

157

в следующий паз поводкового патрона; затем обрабатывают очередную винтовую канавку до полного профиля, и т.д. Для более точного изготовления резьбы поворот заготовки сле- дует производить после каждого прохода, однако при этом резко снижается производительность.

Большое распространение получил метод нарезания многозаходных винтов при помощи специальной планшай- бы (рис. 8.8, б) с двумя дисками; один из этих дисков может поворачиваться относительно другого на разные углы в за- висимости от числа заходов резьбы. На цилиндрической поверхности вращающегося диска нанесены деления, при помощи которых один диск устанавливается относительно другого на требуемый угол. На токарных станках, имею- щих передачу к ходовому винту через сменные зубчатые колеса, многозаходные резьбы можно нарезать путем при-

менения при настройке ги- тары сменных колес про- межуточного колеса.

Двухзаходную резьбу можно нарезать при помо- щи многорезцовой держав- ки (рис. 8.9, а) или спе- циального приспособления (рис. 8.9, б). Приспособле- ние состоит из переднего 1 и заднего резцедержателей, соединенных поперечным винтом 3 с правой и левой резьбой.

При нарезании резьб резцами и гребенками обеспе- чивается точность 6–7-го квалитетов и шероховатость по- верхности Ra = 0,32…1,25 мкм.

158

мещении вращающейся головки вдоль оси детали на ве- личину шага резьбы на детали будет сформирован один виток резьбы.

При нарезании внутренней резьбы деталь закрепляет- ся в патроне станка, резец – в оправке головки, которая ус- танавливается на суппорте станка (рис. 8.11, б).

Нарезать резьбу вихревым методом можно на токар- но-винторезных, резьбонарезных и резьбофрезерных стан- ках при помощи специальных устройств.

8.3.Нарезание резьбы метчиками, плашками

ирезьбонарезными головками

Метчиками, плашками и нарезными головками наре- зают резьбы небольшого диаметра.

В зависимости от способа нарезания метчики разде- ляют на машинные, применяемые для нарезания резьбы на станках, и слесарные, используемые при ручном наре- зании резьб.

Нарезание резьбы машинными метчиками произво- дят на сверлильных, токарных, револьверных станках

итокарно-револьверных автоматах, имеющих обратный ход вывинчивания инструмента. Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей. Резьбу ма- шинными метчиками нарезают за один проход. Метчики крепят на шпинделе станка в патронах.

На токарных станках и токарно-винторезных станках

иавтоматах применяют жесткие патроны. На револьверных станках, где часто отсутствует согласование подачи ре- вольверной головки с шагом нарезаемой резьбы, для согла- сования подачи станка с шагом резьбы применяют компен- сирующие патроны (рис. 8.12, б).

На вертикально-сверлильных и радиально-сверлиль- ных станках для самоустановки метчика по оси отверстия применяют плавающие патроны (рис. 8.12, а).

160