Технология нарезания резьбы на изделиях из стеклопластика типа трубы (стр. 7 из 8)

Следует отметить, что неправильная установка может привести к получению бракованной резьбы даже при использовании вполне годного инструмента. Необходимо обеспечение двух условий: правильного расположения режущей кромки относительно оси изделия, правильной ориентации инструмента относительно вертикальной оси. Первое требование является достаточно привычным, правда, для резьбообработки оно приобретает особоезначение из-за дополнительных искажений профиля при неправильной установке инструмента К выполнению второго условия, к сожалению, иногда. относятся недостаточносерьезно, хотя оно может самым непосредственным образом сказаться на качестве резьбы.

Рисунок 3.8 - Установка резьбового инструмента

Если нет специальных приспособлений для выверки правильности установки инструмента, можно использовать, например, подрезанный торец трубы для проверки параллельности ему державки инструмента. Однако ни в коем случае нельзя настраивать инструмент путем установки параллельности верхушек его зубьев проточенному конусу трубы. Угол наклона линии, проходящей через вершины зубьев гребенки или пластины, никогда не равняется углу уклона конуса. Настраивая инструмент подобным образом, вероятно получить искаженные углы профиля.

Режущий инструмент. Материал режущей части. На производительность, стойкость и прочность резца влияют материал режущей части, конструкция и размеры инструмента, основные геометрические параметры режущей части.

Резцы из быстрорежущих и легированных инструментальных сталей для нарезания резьбы на стеклопластиковых изделиях применять не следует ввиду их малой стойкости. Оптимальным инструментальным материалом при обработке стеклопластиков является вольфрамокобальтовый твердый сплав. Изнашиваниетвердых сплавов при обработке стеклопластиков происходит главным образом за счет абразивного истирания кобальта и выпадения вследствие этого отдельных зерен карбидов. Однако данный инструментальный материал в настоящее время является труднодоступным.

Наиболее перспективными инструментами при точении стеклопластиков, обеспечивающих наивысшую производительность, являются резцы с режущей частью из натуральных или искусственных, синтетических алмазов: АСБ–баллас, АСПК – карбонад99. Они имеют наибольшую из всех инструментальных материалов твердость, высокую теплопроводность, позволяют затачивать режущие кромки резцов с минимальным радиусом округления (1…3 мкм). При обработке алмазными резцами достигается также наименьшая шероховатость обработанной поверхности, высокая точность размеров деталей при высокой стойкости инструментов.

Точение алмазным резцом стеклопластика дает шероховатость обработанной поверхности Rz=10 мкм на режимах резания (V=500 м/мин,

S=0,21 мм/об, t=1,5 мм), значительно превышающих рекомендуемые. Шероховатость поверхности практически не ухудшилась после 4,5 часов работы алмазного резца, хотя резец работал на скорости резания, превышающей в 5 раз скорость резания при точении твердосплавными резцами.

Конструкция резцов. Резьбонарезные резцы бывают стержневые, призматические и круглые, соответствующей длины и сечения; их геометрические параметры не отличаются от геометрических параметров фасонных резцов. Наружную резьбу нарезают прямыми или отогнутыми резцами. Расположение режущих кромок резца должно соответствовать профилю обрабатываемой резьбы. В лунках, уступах, специальной геометрии или стружколомах инструмент не нуждается, так как в дроблении стружки нет необходимости. Резцы токарные резьбовые для наружной резьбы, с пластинами из твердого сплава с релаксированным режущим элементом, и алмазным напылением изготавлены по ГОСТ-18885 и предназначены для нарезания наружной резьбы в деталях или заготовках на универсальном и автоматизированным оборудовании, в том числе на стонках с числовым программным управлением.

Нарезание резьбы выполняется профильным резцом по шаблону на профиль с проверкой шаговым шаблоном (Рисунок 3.9).

Рисунок 3.9 - Резец токарный резьбовой для наружной резьбы

В подобных случаях обычно используется несколько инструментов (черновые и чистовые резцы) для последовательной обработки заданного профиля по слоям. Кроме того, вне зависимости от шага нарезаемой резьбы, который может быть и переменным, профиль всегда остается постоянным.

Геометрические параметры режущей части инструмента. Величины углов заточки режущего инструмента оказывают большое влияние на точность и чистоту обрабатываемой поверхности, стойкость и прочность инструмента, усилия резания и деформации, поэтому выбор их оптимальных значений имеет важное значение.

Форма передней поверхности должна быть плоской, без фасок. Углы в плане φ и φ₁ определяются профилем резьбы. Значение угла φ определяет соотношение между шириной и толщиной среза при постоянных величинах подачи и глубины среза. Для исключения разбивания впадины резьбы, угол профиля необходимо выполнять на 1º-1º 10΄ меньше необходимого угла профиля резьбы. При величине переднего угла γ=5º , при этом инструмент имеет наибольшую стойкость. Значение заднего угла α может быть определено в пределах 5-15º. Предпочтительное значение угла 5º, а угол наклона главной режущей кромки целесообразно выполнять равным λ=0º.Установка резца

относительно детали производится перпендикулярно оси детали при угле подъема резьбы не более 3º.

Режимы резания. При нарезании резьбы режимы резания определяются скоростью и глубиной резания за каждый проход. Продольная подача определяется шагом резьбы. Подача резца на глубину резания – поперечная подача или врезание для черновых проходов – может быть радиальной или боковой, а для чистовых проходов только радиальной.

Глубину резания выбирают, исходя из припусков на обработку h, мм. Глубина резания на один проход t > 1 мм приводит к значительному снижению стойкости инструмента и ухудшению чистоты поверхности. Оптимальные значения глубины резания можно считать следующие:

Первый проход 0,15 мм

Следующие n проходов 0,5 мм

Чистовые (1–2) проходы 0,1 мм

Зачистные (1–2) проходы от 0 до 0,05мм

Небольшая глубина резания первого прохода делается с целью предотвращения возможных расслоений, сколов и других дефектов. Зачистные проходы следует выполнять для резьбовой поверхности и удаления возникающего при резьбонарезании ворса в углах между сторонами профиля и поверхностью наружного диаметра.

Общее количество проходов при нарезании специальной упорнойрезьбы на стеклопластиковых трубах выбирается в зависимости от шага S резьбы. Резьба должна быть крупной и выбираться в зависимости от размеров прядей стекловолокна и промежутков между ними. В нашем случае шаг резьбы S выбираем равным 10 мм, при этом общее число проходов равно 9 [4].

Скорость резания и стойкость инструмента не зависят от шага резьбы. Увеличение скорости резания свыше 70 м/мин приводит к резкому снижению стойкости инструмента. Рекомендуемые значения скорости резания при нарезании специальной упорной резьбы приведены в таблице 3.1 [4].

Таблица 3.1 – Скорости резания при нарезании специальной упорной резьбы на деталях из стеклопластика:

Глубина резания t в мм	Скорость резания VT, (в м/мин)	Глубина резания t в мм	Скорость резания VT, (в м/мин)
0,1	72	0,5	58
0,2	69	0,75	48
0,3	64	1	38
0,4	61

Таким образом, при увеличении скорости и глубины резания интенсивность износа может увеличиться. При этом может наблюдаться непрямолинейность сторон профиля, появляются местные выколы материала, что приводит к снижению прочности резьбового соединения, ухудшению свинчиваемости и надёжности соединения.

Рисунок 3.10 – процесс нарезания резьбы на производстве

На рисунке 3.10 наглядно представлен процесс нарезания резьбы на стеклопластиковых трубах на производстве. Выходной контроль качества резьбы. Согласно ГОСТ 16504-74, контролем называют проверку соответствия продукции, от которого зависит качество продукции установленным техническим требованиям.

Рисунок 3.12 – Шаблон для контроля резьб

Существует вероятность получения бракованной резьбы (неточный шаг, неправильный профиль резьбы, недостаточная чистота поверхности резьбы) в одном (нескольких) сечениях, но она будет связана не только с правильностью выставки инструмента, но и особенностью заготовки (заниженный размер, большая овальность), а также с неверной установкой (биением) заготовки. Но в любом случае контроль параметров свеженарезанной резьбы достаточно необходимо в нескольких сечениях.

При контроле определяются следующие параметры:

- средний диаметр,

- погрешность угла профиля,

- погрешность шага.

- отклонение высоты профиля.

Контроль резьбы осуществляют, как правило, резьбовыми калибрами по шаблонам (Рисунок 3.12), но существуют также различные методы оптического контроля, позволяющие автоматизировать процесс контроля резьбы. Последний рассмотрим подробней.