Способы нарезания резьбы различными инструментами

Нарезание резьбы круглыми плашками: Резьбовые нитки плашек не шлифуются – ими нарезают резьбы невысокой точности.

В некоторых случаях резьбовые нитки плашек притирают, доводят до высокой точности и такими плашками можно нарезать и калибровать точные резьбы.

Однако этот способ нарезания резьбы неэкономичен и, вследствие этого, применяется редко.

Круглые плашки используют главным образом для нарезания резьб на заготовках из цветных металлов, а также для нарезания резьб малых диаметров (менее 3мм). Круглые плашки изготовляют:

- разрезными (регулируемыми по диаметру);

- неразрезными (более надёжны и обеспечивают получение более правильной и чистой резьбы, чем разрезные).

При нарезании резьбы круглые плашки вставляют в самовыключающиеся от упора патроны станков. Плашка в патроне закрепляется 3-мя упорными винтами. Патрон подают на нарезаемый стержень вручную до тех пор, пока нарезаемая резьба захватит и поведёт плашку. После этого происходит самозатягивание.

Для нарезания резьбы на револьверных станках и автоматах применяют разновидность круглых плашек – трубчатые плашки, которые работают лучше обычных круглых плашек вследствие свободного удаления стружки, удобства заточки режущих кромок, надёжного центрирования плашки в патроне и возможности регулирования размера с помощью стягивающего кольца.

При ручном нарезании резьбы применяют круглые и раздвижные плашки, которые вставляют в клуппы.

Нарезание резьбы резьбонарезными (винторезными) головками производится на сверлильных, револьверных, болтонарезных станках и автоматах. Этот способ является совершенным, производительным и точным.

В зависимости от расположения гребёнок различают следующие типы резьбонарезных головок:

- с радиальным расположением гребёнок для точных резьб; (a)

- с тангенциальным расположением гребёнок для менее точных резьб. (б)

ГОСТ 2287 ГОСТ 3307

 

 

а) б) по касательной

Различают:

- плоские гребёнки (призматические);

- круглые (дисковые) гребёнки.

Для повышения производительности резьбонарезные головки изготовляют самооткрывающимися; у этих головок в конце процесса нарезания рабочий инструмент выходит из зацепления с резьбой без вывинчивания головки и быстро возвращается в исходное положение.

Резьбовые резцы и гребёнки применяют для нарезания особо точных резьб (наружных), например, для резьбовых калибров, особо ответственных резьб в отдельных деталях, а также при чистовом нарезании точных ходовых трапецеидальных и прямоугольных резьб.

Для нарезания наружных резьб применяют резьбовые резцы:

- стержневые;

- призматические;

- круглые.

Профиль резьбового резца представляет собой профиль впадины нарезаемой резьбы. Резцы необходимо устанавливать по линии центров. При чистовом нарезании резьбы передний угол резцов принимают равным “0”, что обеспечивает точность профиля резьбы, а при черновом – от 5 до 20 для облегчения резания, причём для твёрдых сталей берут меньшие значения углов, а для вязких сталей – большие. Нарезание резьбовыми резцами – малопроизводительная операция, т.к. для полного нарезания ниток необходимо сделать большое число проходов. При нарезании резьбы в упор число оборотов должно быть не более 50 оборотов в минуту.

Резьбонарезные гребёнки представляют собой как бы несколько резьбовых резцов, соединённых вместе в ряд (о т 2 до 8). Гребёнки имеют режущую часть со срезанными зубьями (приёмная часть). Обычно это 2-3 зуба и направляющую часть – это остальные зубья. Благодаря наличию нескольких зубьев, гребёнка не требует большого числа проходов, как резьбовой резец, и, следовательно, даёт большую производительность.

Гребёнки изготовляют:

- плоскими (призматическими) ГОСТ 2287;

- круглыми.

Вихревое нарезание резьбы – нарезание резьбы вращающимися резцами: деталь вращается с числом оборотов от 30 до 300 об/мин (в зависимости от обрабатываемого материала, диаметра и шага резьбы), а один из резцов, закреплённых в резцовой головке, вращающийся с об/мин периодически (1-н раз за каждый оборот головки) приходит в соприкосновение с обрабатываемой поверхностью.

Резцовая головка размещена в шпинделе, расположенном эксцентрично по отношению к оси обрабатываемой заготовки. В головке закрепляют до 4-х резцов. Этим способом нарезают как наружные, так и внутренние резьбы диаметром >50 мм, нарезаются точные резьбы. При оснащении резцов пластинами твёрдого сплава Т15К6 скорость резания достигает 400 м/мин.

 

Шлифование резьбы

Шлифование резьбы абразивными кругами на резьбошлифовальных станках применяют для обработки метчиков, резьбовых фрез, резцовых калибров, накатных роликов.

Основные способы шлифования резьбы:

Шлифование однониточным шлифовальным кругом, профилированным в соответствии с профилем одной впадины резьбы. Режимы обработки характеризуются соотношением глубины резания и окружной скорости обрабатываемой детали. При большой глубине резания и малой окружной скорости можно шлифовать резьбу с небольшим шагом без предварительного прорезания. Позволяет получить резьбу очень высокой точности с погрешностью по половине угла профиля резьбы в пределах .

Шлифование резьбы многониточным кругом с кольцевыми нитками – способ применяется для шлифования коротких резьб, длина которых меньше ширины круга способом врезания.

Круг получает поперечную подачу на высоту нитки при медленном вращении заготовки, после чего заготовка, совершив один полный оборот, перемещается вдоль своей оси на 1-н шаг.

Способ производительный, но менее точный, чем при шлифовании однониточным кругом – погрешность по . Резьбы большой длины шлифуют при продольной подаче круга.

Бесцентровое шлифование резьбы на бесцентрово-шлифовальном станке, оснащённом дополнительными специальными устройствами. Шлифуют многониточным шлифовальным кругом. Точность нарезаемой резьбы ниже, чем точность, достигаемая другими методами, но достаточная для обычных деталей. Применяется в КС и М производствах на деталях, не требующих высокой точности. Способ высокопроизводительный.

 

Нарезание внутренней резьбы

Внутреннюю резьбу нарезают в основном метчиками. Кроме метчиков используют также резцы, гребёнки и резьбовые фрезы.

Метчики разделяют на:

- машинные (применяющиеся при нарезании резьбы на станках);

- ручные (слесарные), применяющиеся при нарезании резьбы вручную с помощью клуппов.

При нарезании резьбы машинными метчиками резьба нарезается за один проход. Исключение составляют глубокие (длинные) резьбы или “глухая” резьба (применяется 2 метчика). Точные резьбы после нарезания на станке проходят калибровочным метчиком вручную или на станке.

Ручными метчиками резьбу нарезают за два или три прохода в зависимости от размера резьбы, различными метчиками, входящими в комплект.

Машинными метчиками резьбу нарезают на резьбонарезных, сверлильных, револьверных станках, станках автоматах и полуавтоматах.

Резьба в глухом отверстии.

При нарезании резьбы в глухом отверстии станки снабжаются ограничителями рабочего хода с переключением на обратный при достижении метчиком конечного положения.

Остановка подачи может быть осуществлена также с помощью самовыключающихся патронов.

Для нарезания резьбы метчиками применяются различные конструкции патронов:

- жёсткие;

- плавающие;

- самовыключающиеся от упора;

- самовыключающиеся при перегрузке крутящим моментом.

При нарезании резьбы применяют СОЖ:

по стали – осернённое масло (сульфофрезол);

по чугуну – керосин или всухую.

Многозаходные резьбы (нестандартные резьбы) используют резьбовые фасонные резцы (для чистового нарезания). Недостатком является низкая производительность (требуется от 12 до 20 проходов для резьб средних размеров, а для резьб с крупными шагами, трапецеидальных и прямоугольных – до 50 проходов и больше).

Гребёнки практически не применяются, т.к. метчик это практически комплект гребёнок.

 

Фрезерование наружной и внутренней резьбы

производят дисковыми и гребенчатыми, или групповыми, фрезами.

Дисковая фреза устанавливается под углом, равным углу подъёма нитки нарезаемой резьбы.

Резьбы с крупными шагами нарезают коническими профильными фрезами с поочерёдной обработкой одной, а затем другой стороны нитки.

Трапецеидальные и прямоугольные резьбы с крупными шагами фрезеруют дисковыми фрезами предварительно, а чистовые проходы делают резьбовыми резцами.

Короткие наружные и внутренние резьбы с треугольным профилем фрезеруют гребенчатыми, или групповыми, фрезами. Гребенчатая фреза представляет собой как бы несколько дисковых резьбовых фрез, соединённых торцами вместе. Продольные канавки и режущие кромки фрез расположены параллельно их оси. Зубья фрезы делают затылованными для облегчения их заточки. Длина групповой фрезы на 2-3 нитки > длины нарезаемой резьбы.

Ось гребенчатой фрезы устанавливают параллельно оси нарезаемой заготовки. Применение таких фрез целесообразно при нарезании резьбы, расположенной у галтелей, буртиков и.т.п и резьбы, доходящей до дна глухих отверстий.

Фрезерование гребенчатыми фрезами широко применяется при нарезании резьбы на деталях из вязких и твёрдых сталей, когда нарезание резьбы плашками или резьбовыми головками не обеспечивают шероховатость поверхностей резьбы или же вызывает быстрое затупление инструмента.

 

Накатывание резьбы

Заготовка прокатывается между двумя параллельно расположенными на определённом расстоянии друг от друга призматическими плашками или между цилиндрическими вращающимися роликами.

Существуют резьбонакатные автоматы с плоскими плашками по ГОСТ 6283 и предназначены для накатывания резьб диаметром 2-2,5 мм.

Модели станков для накатывания резьб:

- МФ-103; МФ-128; 5А935; 5А936 с наибольшим диаметром накатываемой резьбы до 8мм;

- ГДЗ – диаметр накатываемой резьбы до 125мм.

Накатные плашки стандартизованы по ГОСТ 2248. Материал плашек сталь марок Х12М и Х6ВФ, HRC 57-60. В комплекте (паре) плашек резьба одной плашки относительно другой должна быть смещена на 0,5Р.

Плашка 2 движется возвратно-поступательно. На плашки нанесены развёртка винтовой поверхности резьбы на плоскость. Плашка 1 неподвижная.

Заготовка автоматически толкателем подаётся между плашками 1 и 2 и пружинным упором 3. Плашки имеют скошенную заборную часть. Затем толкатель отходит и плашка 2 начинает двигаться по стрелке, увлекая заготовку. Достигнув левого конца плашки 1, накатанная заготовка падает в приёмник.

Этот способ высоко производительный, даёт прочную и износостойкую резьбу, т.к. материал на нитке резьбы в процессе накатки упрочняется (наклёпывается); волокна металла не перерезаются, а пластически деформируются. Создаётся экономия металла (25% и более). Накатыванием можно получить резьбы диаметром 0,3-150 мм на деталях из сталей и цветных металлов и сплавов. Скорость накатывания резьбы на деталях из сталей в пределах м/мин.

 

 

1 и 3 – накатные ролики; 4 – поддерживающий нож; 2 – деталь

 

Накатка резьбы 2-мя накатными цилиндрическими роликами с радиальной подачей.

 

 

Накатывание можно производить 1…2-мя роликами.

 

 

Накатывание с тангенциальной подачей; , расстояние между центрами роликов постоянное. Нож не нужен.

Накатка резьбы диаметром 3-45мм. Ролики стандартизованы по ГОСТ 9539.

 

 

Накатывание резьбы с тангенциальной подачей двумя затылованными роликами 1 и 3.

У каждого такого ролика имеется:

– загрузочно-разгрузочная часть 4 (срез), образованная путём срезания резьбы по радиусу, ниже внутреннего диаметра резьбы;

– затылованная заборная часть;

– калибрующая часть;

– затылованная освобождающая часть.

Ролики 1 и 3 устанавливают на станке с постоянным межосевым расстоянием, рассчитанным на получение резьбы заданного диаметра. Вращение роликов синхронное.

Заготовка 2 подаётся автоматически в момент, когда срезы 4 роликов будут находиться друг против друга. Накатывание резьбы происходит за 1-н оборот роликов. Ролики иногда бывают многоцикличными: на одном ролике делают несколько загрузочно-разгрузочных участков (срезов) 4. Второй ролик в этом случае – цилиндрический, (обычного профиля). В рабочее положение заготовку устанавливают специальным сепаратором последовательно, по мере подхода срезов 4 ко второму (обычному) ролику. За один оборот ролика может быть накатано от 1 до 7-ми заготовок.