2020-06-12
90
Инструменты для образования резьбы можно разделить на три основные группы:
1. Инструменты, снабженные режущими кромками (резьбовые резцы, гребенки, резьбонарезные фрезы, метчики, резьбонарезные плашки и резьбонарезные головки).
2. Абразивные инструменты, служащие для шлифования профиля резьбы – шлифовальные круги со специальной заправкой чаще тарельчатого типа.
3. Накатные инструменты, работающие по принципу поверхностно-пластического деформирования (ППД) – накатные ролики, плоские накатные плашки.
Резьбовые резцы (сл. 3).
Применяют резьбовые резцы стержневые, призматические и круглые.
Однониточные резцы представляют собой (сл. 3) токарный резец, боковой профиль которого почти совпадает с профилем нарезаемой резьбы. Некоторую корректировку профиля резца в сравнении с профилем резьбы производят при наличии переднего угла γ, а также разницы в профиле левой и правой частей резца вследствие установки. Нарезание резьбы на токарном станке производится за счет применения ходового винта с маточной гайкой, позволяющими обеспечить большую точность профиля и шага резьбы. Эти резцы могут использоваться для нарезания всех видов наружной и внутренней резьбы. Если не учитывать чистовую операцию резьбошлифования, нарезание резьбы однониточным резцом обеспечивает ее наивысшую точность в сравнении с другими инструментами.
Резьбовые гребенки (сл. 26) представляют собой фасонные резцы с профилем нарезаемой резьбы. Они могут быть призматическими и круглыми. Рабочая часть гребенок состоит из заборной и калибрующей. Заборная часть содержит от 1,5 до 2,5 витков и срезается под углом φ. Калибрующая часть содержит 4…6 витков. Наиболее распространены круглые гребенки с винтовыми канавками.
Метчики (сл. 4…17, 20…22).
Метчиком называется винт, превращенный в резьбонарезной инструмент путем прорезания стружечных канавок. С помощью метчиков нарезают внутреннюю резьбу. Канавки могут быть прямыми и винтовыми. Благодаря стружечным канавкам образована передняя поверхность и угол γ. Конструкция метчика предусматривает рабочую часть, состоящую из режущей и калибрующей (сл. 4, 6). Задняя поверхность режущей (заборной) части затылована по спирали Архимеда, что формирует на заборной части задний угол α. Задний угол на калибрующей части метчика равен 0.
Число канавок метчика выбирают из таблиц – обычно 3…4. Передний угол γ выбирается в зависимости от обрабатываемого материала: для бронзы - 00, для мягкой стали – 150, для твердой – 50, для латуни – 100, для чугуна 50, для алюминиевых сплавов – 20…300. Задний угол α на заборной части для ручных метчиков – 6…80, для машинных – 8…120, при обработке сплавов – 4…80. Затылование метчиков производится только по заборной части, величина затылования K (сл. 9), как и для затылованных фрез, определяется по формуле K = 
tg α, где: d1 – внутренний диаметр резьбы, Z- число перьев (канавок).
При нарезании резьбы метчиками вручную, в также при обработке твердых материалов, бывает трудно удалить весь припуск за один проход, поэтому используют комплект из 2-3 метчиков. Распределение работы при этом следующее: на черновой метчик – 55…60%, средний – 28…30%, чистовой – 10…16%. Длина заходной части у первого метчика в комплекте больше, чем у последующих, соответственно угол заборного конуса φ меньше (сл. 21, 22).
При обработке вязких и прочных материалов применяют бесстружечные метчики. Рабочая часть таких метчиков в сечении выполнена в форме многогранника (трех или четырегранника), стружечные канавки отсутствуют. На заборном конусе резьба шлифована, затылование отсутствует. В процессе формирование резьбы происходит выдавливание ее по всему профилю. Такие метчики не перетачивают в процессе эксплуатации.
При обработке особо вязких и труднообрабатываемых материалов применяют метчики с прерывистой резьбой, у которых зубья срезаны в шахматном порядке (сл. 19 – левая часть).
Резьбонарезные плашки (сл. 23…25).
Плашка представляет собой гайку, превращенную в резьбонарезной инструмент путем сверления стружечных отверстий и формирования на зубьях режущих перьев передних и задних углов. Плашки предназначены для нарезания наружной резьбы. Круглые плашки подразделяются на цельные (1…52 мм) и разрезные – регулируемые. Рабочая часть плашки состоит из режущей (заборной) и калибрующей. Заборная часть выполняется с обеих сторон (сл. 24) для возможности использования плашки без переточки. На заборной части выполняется затылование, обеспечивающее задний угол α. Угол заборного конуса φ составляет от 15 до 300. По ГОСТ φ= 250. Длина заборного конуса L р составляет 1,5 S, где S - шаг резьбы. Калибрующая часть L к = (3…6) S. Высота плашки L раб = (7…8) S. Наружный диаметр плашки выбирается из таблиц в зависимости от диаметра резьбы (16…90 мм). Величина затылования K рассчитывается аналогично метчику.
Резьбонарезные фрезы (сл. 31, 32).
Резьбонарезные фрезы (дисковые и групповые – гребенчатые) применяют на резьбофрезерных станках.
Дисковые фрезы (сл. 31) применяют преимущественно для нарезания резьб с крупным шагом. При повороте на 1 оборот, деталь перемещается на 1 шаг и фреза выфрезеровывает винтовую канавке с профилем резьбы.
Групповые (гребенчатые) фрезы (сл. 32) применяют для нарезания коротких треугольных резьб, а также внутренних резьб. Схема резьбофрезерования представлена на слайде.
Схема работы резьбонарезные головки представлена на сл. 28, 29.
Инструменты для накатывания резьбы (сл. 19 – правая часть, 27, 30).
В ряде случаев при изготовлении, например, метизов – болтов, винтов, шпилек – производимых большими партиями, применение плашек низко производительно. В таких случаях используют накатные инструменты – накатные плашки и ролики, работающие по принципу поверхностно-пластической деформации (ППД), и выдавливающие профиль резьбы на заготовке. Этот процесс производится без снятия стружки. Благодаря накатыванию возрастает производительность, экономится материал в условиях массового и крупносерийного производства.
При накатывании плашками одну укрепляют в гнезде станка, другая движется вместе с ползуном. На рабочих сторонах плашек нанесены под углом подъема резьбы резьбовые нитки, которые для образования резьбы на заготовке смещены на половину шага у неподвижной плашки относительно подвижной.
Накатывание роликами производят на специальных накатных станках, имеющих параллельные оси. Ролики вращаются в одну сторону и постепенно сближаются, вдавливая профиль резьбы роликов на заготовку. Очевидно, что начальный наружный диаметр заготовки должен быть меньше наружного диаметра резьбы (Dнар. заг. <Dнар. резьбы). Этот диаметр заготовки рассчитывается в зависимости от диаметра резьбы.
4.2 Инструменты для нарезания зубьев зубчатых колес (слайды 4.2) –
Вопросы 133-140
Зубчатые колеса и самые разнообразные зубчатые детали (зубчатые секторы, шлицевые валы, звездочки и т.п.) Нарезаются двумя методами:
1. Методом копирования – нарезание зубьев производится фасонным инструментом, форма режущей кромки которого соответствует форме впадины зуба. К таким инструментам относятся фасонные дисковые и пальцевые модульные фрезы, фасонные зуборезные головки, протяжки и т.п.;
2. Методом обкатывания (обкатки) или огибания – при котором зубья колеса образуются в результате относительного движения режущей кромки инструмента, представляющего собой профиль сопряженной рейки или профиль сопряженного зубчатого колеса. К таким инструментам относятся зуборезные гребенки, червячные фрезы, долбяки, зубострогальные резцы, резцовые головки для конических колес, шлифовальные круги со специальной заправкой круга для зубошлифовальных станков и др.
При изучении данной темы необходимо вспомнить основные положения теории зубчатого зацепления, в частности, особенности зацепления цилиндрических (с прямыми и винтовыми зубьями), конических и шевронных колес. Следует иметь ввиду, что одной из важнейших характеристик зубчатого колеса является его модуль m, представляющий отношение делительного диаметра к числу зубьев (m = 
). При этом в зацеплении могут находиться только зубчатые колеса одного модуля, хотя и разного диаметра и с разным числом зубьев. Поэтому и инструменты для нарезания зубчатых колес имеют свое значение модуля m, и, соответственно, могут нарезать зубчатые колеса одинакового с ними модуля, хотя и с разным числом зубьев и диаметром.
