Технологические основы машиностроения (стр. 21 из 24)

13.3. Нарезание резьбы плашками и метчиками

Для нарезания наружной резьбы на винтах, болтах, шпильках и других деталях применяют плашки. Участок детали, на котором необходимо нарезать резьбу плашкой, предварительно обрабатывают. Для образования захода резьбы в начале нарезаемой поверхности снимают фаску, соответствующую высоте профиля резьбы.

Плашка имеет на внутренней стороне резьбу нарезаемого профиля. в плашке в зависимости от ее размеров просверлено 3 – 8 отверстий, пересекающих резьбу. На пересечении поверхностей образуются гребенки, режущая часть которых и нарезает резьбу. Калибрующие витки (5 – 6 витков) калибруют резьбу по размеру и обеспечивают требуемую шероховатость поверхности. Плашку устанавливают в плашкодержатель (патрон), который закрепляют в пиноли задней бабки или в гнезде револьверной головки.

Рис.13.7. Резьбонарезная плашка а – вид в плане; б – элементы резьбы плашки

Основной недостаток плашек – необходимость свинчивания их по окончании нарезания, что вызывает значительные затраты времени и ухудшает качество резьбы.

Нарезание резьбы самораскрывающимися резьбонарезными головками значительно производительнее, чем нарезание плашками и не требует их обратного свинчивания благодаря автоматическому раскрыванию.

Резьбонарезные головки нормализованной конструкции изготавливаются серийно с тангенциальным и радиальным расположением плашек, а также с круглыми плашками. В конце нарезания резьбы плашки или гребенки автоматически расходятся и при обратном ходе не соприкасаются с резьбой.

Рис.13.8. Резьбонарезные винторезные головки

а – радиальная; б – тангенциальная; в – круглая

а б

1 – винт; 2 –гребенка; 3 – выточка; 4 – кулачок; 5 –пружина; 6 – корпус; 7 – обойма; 8 – штифт; 9 – кольцо; 10 – хвостовик; 11 – пружина; 12 – рукоятка; 13 – штифт

Рис.13.9. Винторезная головка для нарезания наружной резьбы

а – в рабочем положении; б – с открытыми гребенками

Наибольшее распространение получили головки с круглыми гребенками, так как они допускают большее количество переточек и обладают большей стойкостью, чем радиальные и тангенциальные гребенки. Конструкция такой головки приведена на рисунке 13.9. Нарезание резьбы производится гребенками 2, которые выточкой 3 установлены на кулачках 4 и закреплены винтом 1. Пружинами 5 кулачки 4 прижимаются к обойме 7. В рабочем положении резьбонарезные гребенки сведены, так как кулачки своими выступами М упираются в обойму. В конце рабочего хода подача прекращается, хвостовик 10 и обойма 7 останавливаются. Корпус 6, увлекаемый резьбой детали, продолжает двигаться. Выступы М кулачков 4 выходят из обоймы и кулачки вместе с гребенками под действием пружин 5 расходятся, освобождая обрабатываемую деталь.

Внутренние метрические резьбы нарезают метчиками. Обычно применяют машинные метчики, что позволяет нарезать резьбу за один рабочий ход. Для нарезания резьбы в деталях из твердых и вязких материалов применяют комплекты, состоящие из двух или трех метчиков. В комплекте из двух метчиков первый (черновой) выполняет 75 % всей работы, а второй (чистовой) доводит резьбу до требуемого профиля. В комплекте из трех метчиков первый (черновой) выполняет 60 % всей работы, средний (получистовой) – 30 % и третий (чистовой) – 10 %. Метчики в комплекте различают по длине заборной части, наибольшая длина заборной части у чернового метчика.

Рис.13.10. Резьбонарезной метчик

Метчик представляет собой винт с резьбой требуемого профиля и продольными стружечными канавками. На пересечениях канавок с витками резьбы образуются резьбовые гребенки. Резание выполняется режущей частью метчика, высота режущих зубьев постепенно увеличивается. За режущей частью расположена калибрующая часть.

В отверстиях с прерывистой поверхностью (с пазом, канавкой) резьбу нарезают метчиками с винтовыми канавками.

13.4. Фрезерование резьбы

Фрезерование наружной и внутренней резьбы широко применяется в производстве и осуществляется двумя способами: дисковыми фрезами и групповыми фрезами.

Фрезерование длинных резьб с большим шагом и крупным профилем осуществляют дисковой фрезой. Профиль фрезы соответствует профилю резьбы. Ось фрезы располагается под углом α к оси детали, равным углу наклона резьбы (рисунок 13.11а). Дисковые фрезы могут быть симметричными (рисунок 13.11б) и несимметричными (рисунок 13.11в). При нарезании резьбы фреза вращается и имеет поступательное движение вдоль оси детали, причем перемещение за один оборот детали должно точно соответствовать шагу резьбы. Вращение детали происходит медленно в соответствии с подачей.

Рис.13.11. Фрезерование дисковой фрезой

а – смещение осей фрезы и детали; б – фреза симметричного профиля; в – фреза несимметричного профиля

Фрезерование коротких резьб с мелким шагом осуществляют на резьбофрезерных станках групповыми (гребенчатыми) фрезами. Групповая фреза представляет собой как бы группу дисковых фрез, собранных на одну оправку. Длина фрезы обычно принимается на 2-5 мм больше длины фрезеруемой резьбы. Групповая фреза для нарезания резьбы устанавливается параллельно оси детали.Предварительно производят врезание фрезы на глубину резьбы. Во время полного оборота детали групповая фреза перемещается на величину шага резьбы. Фрезерование происходит за 1,2 оборота детали; 0,2 оборота требуется для врезания и перекрытия места врезания.

Рис.13.12. Схемы фрезерования резьбы групповыми фрезами а – наружной резьбы; б – внутренней резьбы

13.5. Шлифование резьбы

Шлифование резьбы на резьбошлифовальных станках применяют для обработки резьбонарезного и резьбоизмерительного инструмента, накатных роликов, точных винтов и других деталей с точной резьбой. Шлифуют резьбу обычно после термообработки. Для шлифования применяют однониточные и многониточные круги (рисунок 13.13).

Рис.13.13. Абразивные круги для шлифования резьбы

а – однониточный; б – многониточный

Процесс шлифования резьбы однониточным и многониточным кругом аналогичен фрезерованию соответственно дисковой или групповой фрезой.

Шлифование однониточным кругом 1 (рисунок 13.14) осуществляется при продольном перемещении детали 2. Этот метод позволяет получить резьбу очень высокой точности.

Рис.13.14. Шлифование резьбы однониточным кругом

Многониточные круги применяют при шлифовании резьбы на деталях с короткой нарезанной частью (обычно не более 40 мм). На рисунке 13.15 показаны схемы шлифования многониточным кругом. Ширина шлифовального круга должна быть больше длины шлифуемой резьбы на 2-4 шага. На круге делается кольцевая резьба с требуемым шагом. Шлифование производится методом врезания при продольном перемещении детали. Если длина резьбы больше ширины многониточного круга, шлифование производится при продольном перемещении детали относительно круга (рисунок 13.15б). Все нитки резьбы детали последовательно шлифуются всеми нитками шлифовального круга. Шлифование многониточным кругом более производительно, но точность резьбы, достигаемая этим методом, ниже, чем при работе однониточным кругом.

Рис.13.15. Шлифование резьбы многониточным кругом

а и б – схемы шлифования; I и II – соответственно начальное и конечное положения шлифовального круга

13.6. Накатывание резьбы

Накатывание резьбы является производительным методом образования резьбы без снятия стружки методом пластического деформирования.

Преимущества резьбонакатывания перед резьбонарезанием:

– улучшение физико-механических свойств поверхностного слоя металла;

– экономия металла, так как диаметр заготовки под резьбу меньше диаметра получаемой резьбы;

– высокая точность и низкая шероховатость поверхности резьбы; – высокая производительность.

Получение резьбы накатыванием осуществляется копированием профиля накатного инструмента путем его вдавливания в металл заготовки. В качестве инструмента используют резьбонакатные ролики; резьбонакатные головки, оснащенные комплектом роликов; резьбонакатные плашки плоского типа.

На токарных, токарно-револьверных станках и резьбонакатных станкахавтоматах резьбы диаметром 5-25 мм накатывают одним роликом (рисунок 13.16). Резьбу накатывают при вращении заготовки 1 в патроне при поступательном перемещении суппорта станка вместе с накатником 3, в котором находится накатной ролик 2.

1 –заготовка; 2 – накатной ролик; 3 – накатник

Рис.13.16. Накатывание резьбы роликом