Расчёт режимов резания при резьбонарезании
Нарезание резьбы производят: резьбовыми резцами, круглыми плашками, резьбовыми головками, гребенчатыми и дисковыми фрезами. В данной работе, в основном, рассматривается многопроходный цикл нарезания резьбы резцами.
Глубина резания и подача.
При нарезании резьбы резцами различают продольную подачу S, равную шагу резьбы Р и глубину резания t равную высоте профиля резьбы, делённую на количество рабочих ходов (проходов) резца. Если шаг резьбы Р < 2,5 мм, образование резьбы происходит по профильной схеме (рис. 1, а). Если шаг резьбы Р >2,5 мм, черновые ходы выполняют по генераторной схеме с поперечной подачей S б, параллельной боковой стороне резьбового профиля (рис. 1,б), оставляя припуск е на чистовые рабочие ходы, срезаемые по профильной схеме. Число рабочих ходов i выбирают по табл. 24.
Метчики, плашки, и резьбовые головки работают с самоподачей.
Рис. 1. Схемы нарезания резьбового профиля резцом: а)профильная, б)генераторная
Скорость резания
Скорость резания, м/мин, при нарезании крепежной резьбы резцами с пластинами из твердого сплава
(27)
при нарезании резьбы метчиками или плашками
(28)
где D – номинальный диаметр резьбы, мм.
Значения коэффициента Сv и показателей степени приведены в табл. 25.
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,
(29)
где: — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (табл. 26);
- коэффициент, учитывающий материал режущей части инструмента (табл. 26);
- коэффициент, учитывающий способ нарезания резьбы (принимают равным 1,0, если резьба нарезается черновым и чистовым резцами; и 0,75, если резьба нарезается одним чистовым резцом).
Силовые зависимости.
Тангенциальная составляющая силы резания Рz, Н, при нарезании резьбы резцами
(30)
крутящий момент, Н·м, при нарезании резьбы метчиками, резьбовыми головками
(31)
где Р — шаг резьбы, мм;
- число рабочих ходов, устанавливаемое из табл. 24;
D —номинальный диаметр резьбы, мм.
Коэффициенты СР, СМ и показатели степени приведены в табл. 27. Поправочный коэффициент, , учитывающий качество обрабатываемого материала, определяют для резцов по табл. 13, для других инструментов - по табл. 26.
Мощность
Мощность, кВт, при нарезании резьбы:
· резцами
(32)
· метчиками, плашками и резьбовыми головками
(33)
где, nст, мин-1 – частота вращения шпинделя станка или режущего инструмента.
Таблица 13. Поправочный коэффициент KМp, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости
Обрабатываемый материал |
sв/НВ | KМр при обработке | |||||
резцами | осевым инструментом | фрезами | |||||
из быстрорежущей стали | из твёрдого сплава | из быстрорежущей стали | из твёрдого сплава | из быстрорежущей стали | из твёрдого сплава | ||
Сталь 3 | 400/- | 0,8 | 0,62 | 0,62 | 0,62 | 0,83 | 0,83 |
Сталь 30 | 500/- | 0,87 | 0,74 | 0,74 | 0,74 | 0,88 | 0,88 |
Сталь 40 | 600/- | 0,93 | 0,85 | 0,85 | 0,85 | 0,93 | 0,93 |
Сталь 15 | 380/- | 0,81 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,81 | 0,81 |
Сталь 40 Х | 750/- | - | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Сталь 40 ХН | 780/- | - | 1,03 | 1,03 | 1,03 | 1,01 | 1,01 |
Сталь 65 Г | 750/- | - | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Сталь 2Х18Н9Т | 550/- | - | 0,79 | 0,79 | 0,79 | 0,91 | 0,91 |
Сталь ХН35ВТ | 950 | - | 1,19 | 1,19 | 1,19 | 1,07 | 1,07 |
Чугун: СЧ10 | -/143 | 0,86 | 0,89 | 0,84 | 0,84 | 0,86 | 0,75 |
СЧ20 | -/170 | 0,94 | 0,96 | 0,93 | 0,93 | 0,94 | 0,89 |
СЧ30 | -/180 | 0,97 | 0,98 | 0,97 | 0,97 | 0,97 | 0,95 |
СЧ40 | -/200 | 1,03 | 1,02 | 1,03 | 1,03 | 1,03 | 1 |
Таблица 24. Число рабочих ходов при нарезании метрической и трапецеидальной резьб резьбовыми резцами с пластинами из твердого сплава.
Шаг резьбы Р, мм | Сталь конструкционная углеродистая и легированная | Чугун | ||||||
Резьба наружная | ||||||||
Метрическая | Трапецеидальная | Метрическая | Трапецеидальная | |||||
Число рабочих ходов* | ||||||||
I | II | I | II | I | II | I | II | |
1,5 | 3 | 2 | - | - | - | - | - | - |
2 | 2 | 2 | ||||||
3 | 5 | 5 | 3 | 3 | 4 | 3 | ||
4 | 6 | 6 | 4 | 5 | ||||
5 | 7 | 7 | 4 | 6 | ||||
6 | 8 | 8 | 5 | 7 | 4 | |||
8 | - | - | 10 | 5 | - | - | 9 | |
10 12 16 | 12 14 18 | 6 | 10 12 14 | 5 |
Примечания: * I — черновые ходы, II — чистовые.