6.10. Резьбонарезание

6.10.1. Инструмент для образования резьбы

Детали с резьбовыми соединениями являются одними из самых распространенных в машиностроении. Для образования резьбы применяются различные методы и инструменты в зависимости от вида резьбы (наружная или внутренняя, остроугольная или трапецеидальная, цилиндрическая или коническая), требований точности, качества обрабатываемой поверхности, характера производства (массовое, серийное, единичное) и т. п.

Наружную и внутреннюю резьбу на деталях получают следующими основными способами:

- вырезание профиля резьбы режущим инструментом;

- выдавливание профиля резьбы выдавливающим инструментом;

- накатыванием профиля резьбы накатным инструментом.

Обработку резьбы резанием осуществляют резьбовыми резцами, гребенками, метчиками, резьбовыми платками, резьбонарезными головками, резьбовыми фрезами, шлифовальными кругами.

Процесс резания характеризуется вырезанием слоев металла по профилю впадины.

Процесс выдавливания характеризуется наличием больших сил трения, так как инструмент и деталь работают по принципу пары скольжения без зазора. На этом принципе работают бесстружечные метчики для внутренних резьб и выдавливающие сборные плашки для наружных резьб.

Накатывание профиля резьбы осуществляют при силовом качении инструмента по поверхности заготовки. Накатывание отличается от выдавливания тем, что инструмент и деталь образуют пару качения, а не пару скольжения, что значительно уменьшает силы трения. К инструментам для накатывания относятся резьбонакатные плоские и сегментные плашки, резьбонакатные ролики, резьбонакатные головки. При выдавливании и накатывании профиль резьбы образуется за счет пластического деформирования металла.

6.10.2. Нарезание резьб резцами и гребенками

Нарезание резьб резьбовыми резцами производится обычно в несколько проходов, при этом подача резца на глубину после каждого прохода может производиться тремя способами, представленными на рис. 6.78. Из них наиболее часто применяется поперечная подача S_t’. Подача под углом –S_t” и комбинированная подача –S_t’,S_t” используются при нарезании резьб с шагом более 2,5 мм. В этом случае на последних проходах применяется только поперечная подача. Иногда эти методы используются и при нарезании резьб с шагом меньше 2,5 мм при черновых проходах.

а) б) в)

Рис. 6.78. Способы нарезания резьб резцами:

а- поперечная подача, б- подача под углом, в- комбинированная подача

Р

Рис. 6.79. Резец резьбовой стержневой конструкции

езцы для нарезания резьбы представляют собой резьбонарезной однолезвийной фасонный режущий инструмент, режущая кромка которого при обработке образует профиль резьбы всеми точками. Резцы предназначены для нарезания наружных и внутренних резьб различного профиля. Основные преимущества резцов по сравнению с другими резьбонарезными инструментами: простота конструкции и технологии изготовления; универсальность (возможность одним и тем же резцом нарезать резьбы различного диаметра и шага); высокая точность расположения оси обработанной резьбы относительно цилиндрической и торцевой поверхностей заготовки; возможность обработки резьб с переменным шагом и на конической поверхности.

Выбор типа резца для заданного технологического процесса зависит от многих факторов: размеров профиля резьбы; диаметра и шага; вида резьбы (наружная и внутренняя); материала режущей части резца; серийности производства деталей с резьбой; типа станка и его состояния.

Д

Рис. 6.80. Схема установки резьбового резца стержневой конструкции

ля нарезания резьб используются быстрорежущие и твердосплавные резцы. Быстрорежущие резцы находят применение при обработке жаропрочных материалов вследствие большой прочности режущей кромки. Твердосплавные резцы позволяют значительно повысить производительность резьбонарезания на деталях их конструкционных сталей.

Резцы подразделяют:

- по конструкции – на стержневые (рис. 6.79, 6.80, 6.84.), призматические (рис. 6.81.), круглые с кольцевой или винтовой нарезкой (рис. 6.82, 6.83.);

-

Рис. 6.81. Схема установки резьбового резца (гребенки) призматической конструкции

по форме режущей кромки – на однопрофильные (рис. 6.79, 6.82.) и многопрофильные (рис. 6.83, 6.84.);

- по исполнению режущего элемента – на цельные, составные, сборные;

- по исполнению режущего элемента – на цельные, составные, сборные;

- по виду работы – на черновые, числовые;

-

Рис. 6.82. Резец резьбовой круглый с одно профильной режущей кромкой

по типу нарезаемой резьбы – на резцы для метрических резьб, резцы для трапецеидальных резьб.

Профиль рабочего резца по передней поверхности совпадает с профилем резьбы в осевом сечении заготовки при  =0и=0. Если 0и 0, профиль резца отличен от профиля резьбы. В этом случае выполняют коррекционный расчет профиля резца. Задние углы₁ и₂ на боковых режущих кромках выполняют одинаковыми как для резцов из быстрорежущей стали, так и для р

Рис. 6.83. Резец резьбовой круглый с многопрофильной режущей кромкой

езцов из твердых сплавов в пределах 4...6для предварительного и 8…10для окончательного нарезания (см. рис. 6.79.). Задний угол на вершине принимают равным 15...20. Нарезание резьб резьбовыми гребенками (многониточными резцами) производится таким же методом, как и резцами. Типовые конструкции резьбовых гребенок представлены на рис. 6.81, 6.83, 6.84.). У круглых гребенок необходимый задний угол -обеспечивается установкой их выше центра вращения детали на величину =Rsin, гдеR–наибольший радиус гребенки, мм; у призматических гребенок (рис. 81.) – наклоном тела гребенки на заданную величину заднего угла. При обработке обычных сталей рекомендуется: для круглых гребенок -= 10...12, призматических -= 8...10. Значения передних углов - для гребенок принимают в зависимости от вида обрабатываемого материала: для стали - = 15...25; для чугуна - = 10...20; для цветных сплавов - = 10...30.

П

Рис. 6.84. Резьбовой резец (гребенка) стержневой конструкции многопрофильной режущей кромкой

ри нарезании резьбы гребенки надо устанавливать таким образом, чтобы образовался угол = 030...1(см. рис. 6.81.).