Обработка металла

Токарная обработка

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

10.1. Общие сведения о резьбах

Вершина резца при перемещении с постоянной подачей вдоль вращающейся заготовки оставляет на ее поверхности винтовую линию (10.1).

Наклон винтовой линии к плоскости, перпендикулярной к оси вращения детали, зависит от частоты вращения заготовки и подачи резца и называется углом подъема винтовой линии — -ф. Расстояние между соседними винтовыми линиями, измеренное вдоль оси заготовки, называется шагом Р винтовой линии. Если часть поверхности детали, равную шагу винтовой линии, развернуть на плоскость, то из прямоугольного треугольника АБВ (10.2) можно определить tgi|) = S/nd, где d — диаметр заготовки с винтовой линией.

При углублении резца в поверхность заготовки вдоль винтовой линии образуется винтовая поверхность — резьба, форма которой соответствует форме вершины резца. Резьбу применяют для соединения, уплотнения или обеспечения заданных перемещений деталей машин и механизмов.

В зависимости от назначения резьбового соединения применяют резьбы различного профиля (10.3, а—е). Профилем принято называть контур выступа и канавки резьбы в плоскости ее осевого сечения. Широко применяют резьбы с остроугольным, трапецеидальным и прямоугольным профилем.

К основным элементам резьбы относят: угол   а   профиля — угол   между смежными   боковыми   сторонами   резьбы в плоскости осевого сечения;

впадину профиля — часть винтовой поверхности, соединяющую смежные боковые стороны резьбы по дну ее канавки;

шагРрезьбы — расстояние, измеренное по линии, параллельной оси резьбы, между точками одноименных боковых сторон профиля, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси резьбы;

наружный диаметр d резьбы — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней цилиндрической резьбы;

внутренний диаметр d\ резьбы — диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной или вершины внутренней цилиндрической резьбы.

средний диаметр d-i рез ь-б ы — диаметр воображаемого цилиндра, соосного с резьбой, образующая которого делится боковыми сторонами профиля на отрезки, равные половине шага резьбы;

угол г|э подъема резьбы — угол, образованный касательной к винтовой линии, описываемой средней точкой боковой стороны резьбы и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы.

Резьбы бывают левыми и правыми. Винт с правой резьбой завертывается при вращении по часовой стрелке — слева направо, винт с левой резьбой — при вращении против часовой стрелки—справа налево. Различают резьбы однозаходные и многозаходные. Однозаходная резьба образована одним выступом резьбы, а многозаходная — несколькими (двумя и более) выступами резьбы с равномерно расположенными заходами. Число заходов (начало выступа) легко определить по торцу детали, где начинается резьбовая поверхность (см. 10.3, е). В многозаходной резьбе различают ход и шаг. Ход многозаходной резьбы равен шагу резьбы, умноженному на число заходов.

Соответственно выполняемой работе резьбы делят на передающие движение и крепежные. Первые предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное, которое часто применяют в механизмах перемещения составных частей станка, в зажимных устройствах и т. д. Обычно такие резьбы имеют прямоугольный или трапецеидальный профиль. Когда направление действия осевого усилия не зависит от направления вращения гайки или винта, применяют упорную резьбу. Резьбы треугольного профиля используют на крепежных деталях.

На 10.4 приведена упрощенная кинематическая схема нарезания резьбы на токарно-винторезном станке. Главное движение (вращение шпинделя с заготовкой /) осуществляется от электродвигателя М через ременную передачу со шкивами d\ и di, зубчатые колеса z\ и z-i, сменные зубчатые колеса а' и Ь', зубчатые колеса 2з и 24. Продольное перемещение резца (движение подачи) производится передачей вращения от шпинделя через зубчатые колеса z~, и 2б, винтовые конические колеса Zi и Zi, 29 и Zu>; сменные зубчатые колеса а и в, с и d к ходовому винту 3. Вращательное движение ходового винта преобразуется в поступательное перемещение суппорта 2 с резцом.

Резьбовые поверхности получают точением резцами, резцовыми головками, накатыванием и др. Условия обработки и достижимая степень точности в зависимости от способа обработки приведены в табл. 10.1 и 10.2.

10.2. Нарезание наружной резьбы резцами

На токарных станках наиболее широко применяют способ нарезания резьбы резцами. Резьбонарезные резцы бывают стержневые, призматические и круглые. Их геометрические параметры не отличаются от геометрических параметров фасонных резцов.

Стержневые резцы применяют для нарезания внутренней и наружной резьб (10.5,   а—е).   Наружную   резьбу   нарезают прямым или отогнутыми резцами, а внутреннюю — изогнутым резцом в отверстиях малого диаметра и прямым резцом, установленным в оправку, в отверстиях большого диаметра. Расположение режущих кромок резца должно соответствовать профилю обрабатываемой резьбы. Резьбы треугольного профиля нарезают резцами с углом при вершине е = 60°± 10' для метрической резьбы и е = 55° + 10' для дюймовой резьбы. Учитывая погрешности перемещения суппорта, которые могут привести к увеличению угла резьбы, иногда применяют резцы с 8 = 59° ±30'. шина резца может быть скругленной или с фаской в соответствии с формой впадины нарезаемой резьбы.

Боковые задние поверхности резца с правой и левой стороны обычно делают одинаковыми и равными 3—5° для нарезания резьбы с углом подъема до 4°. При нарезании резьбы с углами подъема свыше 4° боковые задние углы резца следует увеличить до 6—8°. Боковые задние углы выбирают так, чтобы исключить трение боковых поверхностей резца о винтовую поверхность резьбы. При нарезании метрической резьбы на незакаленных стальных деталях задний угол резца cx=iO-f-4-15°, а на закаленных деталях — а = = 6°. При нарезании треугольных внутренних резьб в отверстиях диаметром до 50 мм задний угол а увеличивают до 18°.

Передний угол резьбонарезных резцов 7 = 04-25° в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Для твердых и хрупких материалов выбирают меньшие значения у, для вязких и цветных — большие. При нарезании резьбы на деталях из высоколегированных жаропрочных сталей Y = 5-M0° для черновых и чистовых резцов. При нарезании резьбы на деталях из конструкционной стали чистовыми резцами у = 0. Правильность заточки резцов проверяют шаблоном.

Резьбовые резцы оснащают пластинками из быстрорежущей стали и твердых сплавов. При обработке стальных деталей применяют резцы с твердосплавными пластинками марок Т16К6 и Т14К8 на предварительных и Т30К4 и Т15К6 на окончательных операциях, при обработке чугунных деталей используют марки ВК6М, ВКЗМ, ВК2 или ВК4.

Поверхность детали для нарезания резьбы резцом следует обточить так, чтобы ее наружный диаметр под метрическую резьбу был на 0,14—0,28 мм меньше наружного диаметра резьбы до 30 мм, на 0(17—0,34 мм — до 48 мм; на 0,2— 0,4 мм — до 80 мм. Уменьшение диаметра заготовки обусловлено тем, что в процессе нарезания материал ее деформируется, а наружный диаметр резьбы при этом увеличивается.

Нарезание резьбы в отверстии производят  или  сразу  после сверления   (если

к точности резьбы не предъявляют высоких требований), или после растачивания отверстия (для точных резьб). При этом диаметр отверстия под резьбу do = d — P, где do—диаметр отверстия, мм, d — наружный диаметр резьбы, мм, Р — шаг резьбы, мм.

Диаметр отверстия под резьбу должен быть несколько больше внутреннего диаметра резьбы, так как в процессе нарезания резьбы металл деформируется, что приводит к уменьшению диаметра отверстия. Поэтому результат, полученный по приведенной выше формуле, следует увеличить на 0,2—0,4 мм при нарезании резьбы в стали, латуни и других вязких материалах, на 0,1—0,2 мм в чугунных, бронзовых и других хрупких материалах.

В зависимости от требований чертежа резьба может заканчиваться проточкой (канавкой) для выхода резца. Внутренний диаметр канавки выполняют немного меньше (на 0,1—0,3 мм) внутреннего диаметра резьбы при ширине канавки в два-три шага. Резьба на болтах, шпильках и некоторых других деталях заканчивается сбегом, который образуется при отводе резца в конце нарезаемой резьбы. Для более удобного и точного нарезания резьбы на торце детали протачивают уступ длиной 2—3 мм и диаметром, равным внутреннему диаметру резьбы, по которому определяют последний рабочий ход. После окончания нарезания резьбы уступ срезают.

На точность нарезаемой резьбы оказывает влияние правильная установка резца. Чтобы установить резец по осевой линии профиля перпендикулярно оси обрабатываемой детали, используют шаблон. Шаблон устанавливают на обработанной поверхности детали вдоль линии центров станка. Затем профиль резца совмещают с профилем шаблона и проверяют правильность установки резца по просвету. Резьбовые резцы следует устанавливать строго по линии центров, так как от этого зависит точность профиля резьбы.

При нарезании резьбы резцами подача должна соответствовать шагу нарезаемой резьбы. Скорость резания для быстрорежущих резцов при обработке стали средней твердости лежит в пределах от 20 до 35 м/мин   (для черновых рабочих ходов)

и от 25 до 50 м/мин (для чистовых); при нарезании резьбы на деталях из чугуна средней твердости скорость резания в два раза меньше. При использовании твердосплавных резцов с пластинками марок Т15К6 для обработки сталей средней твердости скорость резания равна 100— 150 м/мин. Причем большие значения скорости резания в указанных для быстрорежущих и твердосплавных резцов пределах предназначены для нарезания резьб с шагом до 2 мм, а меньшие — для резьб с шагом, равным или меньшим 6 мм.

. Нарезание резьбы резцами на токарных станках выполняют за несколько рабочих ходов. После каждого рабочего хода резец отводят в исходное положение. По нониусу винта поперечной подачи устанавливают требуемую глубину резания и повторяют рабочий ход. При нарезании резьбы с шагом до 2 мм подача может находиться в пределах 0,05—0,2 мм. Если резьбу нарезают одновременно двумя режущими кромками, то образующаяся стружка сталкивается и портит поверхность резьбы. Поэтому перед началом рабочего хода резец следует смещать на 0,1—0,15 мм поочередно вправо или влево осевой подачей. При этом обработка ведется только одной режущей кромкой. Число черновых рабочих ходов должно быть 3—6, а чистовых — 3 (10.6, а—б).

При нарезании резьбы с шагом более 2 мм на детали из труднообратываемых сталей подача резца может производиться вдоль стороны профиля (10.7). При этом резец работает только левой режущей кромкой. При последнем рабочем ходе устанавливают полную глубину резания, что позволяет исправить погрешности, образовавшиеся при предыдущих рабочих ходах. При нарезании резьб шагом от 2 до 6 мм число черновых рабочих ходов должно быть 6—9, а чистовых — 3—4. Меньшее число рабочих ходов относится к резьбе с меньшим шагом, а большее— к резьбам с большим шагом. Для нарезания резьбы шагом 0,5—1,0 мм рекомендуется делать 4—6, шагом 1,25— 1,5 мм — 6—8, шагом 1,75—2,0 мм — 8— 10, шагом 2,5—3 мм — 12—15 рабочих ходов. При нарезании резьб на деталях из труднообрабатываемых сталей (нержавеющих   и   кислотоупорных   и   т. д.)   число

рабочих ходов рекомендуется увеличивать на 25 %.

При нарезании резьбы небольшой длины возврат резца в исходное положение может быть выполнен перемещением суппорта при обратном ходе без выключения разъемной гайки. При нарезании длинного винта суппорт перемещают в исходное -положение вручную, выключив разъемную гайку. Для выполнения следующего рабочего хода необходимо попасть в винтовую канавку нарезаемой резьбы. Если нарезают четную резьбу, шаг которой делится без остатка на шаг резьбы ходового винта (или шаг резьбы ходового винта делится без остатка на шаг нарезаемой резьбы), то разъемную гайку можно включать в любой момент, при этом резец всегда точно попадает в ранее нарезанную винтовую канавку.

При нарезании нечетной резьбы, шаг которой делится с остатком на шаг резьбы ходового винта, разъемную гайку можно включать только при определенном положении ходового винта, когда деталь, ходовой винт и суппорт займут такое же положение, как и в начале нарезания резьбы.

Только в этом положении резец попадает в винтовую канавку.

В процессе нарезания резьбы возникает необходимость замены изношенного резца или чернового резца чистовым. Чтобы устанавливаемый резец попал в уже прорезанную винтовую канавку, его перемещают с помощью верхних салазок суппорта или, установив трензель в среднее положение, разъединяют ходовой винт и шпиндель, а затем поворачивают деталь до такого положения, при котором резец будет находиться против винтовой канавки.

Для повышения производительности труда вместо одного резца применяют резьбовые гребенки или многорезцовые державки. Первый резец (е = 90°) снимает предварительный слой (10.8) с меньшей глубиной резания, оставляя припуск для чистового резца. Второй чистовой резец (е = 60°) производит окончательную обработку резьбы.

Нарезание резьбы в упор снижает производительность, требует повышенного внимания рабочего, чтобы избежать поломки режущего инструмента. Поэтому применяют также способ нарезания резьбы обратным ходом (10.10, а, б), когда левый резец вводят в канавку для выхода резца, изменяют направление вращения шпинделя и перемещения суппорта и нарезают резьбу на выход по направлению к задней бабке.

10.3. Нарезание прямоугольной,

трапецеидальной и многозаходной резьб

Нарезание резьб прямоугольного и трапецеидального профиля.  Нарезание

резьб такого профиля имеет ряд отличительных особенностей от нарезания треугольных резьб. Прямоугольные и трапецеидальные резьбы часто бывают с двух-, трех- и с большим числом заходов, а следовательно, и угол подъема винтовой линии может быть значительно больше угла подъема винтовой линии треугольных резьб и достигать значений г|э>40°.

При нарезании резьб прямоугольного и трапецеидального профиля применяют стержневые резцы. Форма профиля резца должна соответствовать профилю, который получается в пересечении винтовой поверхности резьбы с передней поверхностью резца. Главная режущая кромка резца должна быть параллельной оси нарезаемой резьбы. Передний угол резца равен нулю, а задний — 6—8°.

Для обеспечения нормальных условий резания необходимо, чтобы действительный задний угол был не менее 3°. При нарезании правозаходной резьбы задний угол у левой режущей кромки резца должен быть на 2° больше угла подъема резьбы, а задний угол у правой режущей кромки — около 3°. При нарезании лево-заходных резьб значения этих углов изменяют на противоположные.

Наиболее распространены два способа установки резца при нарезании резьбы с углом ф>.4? подъема винтовой линии. При первом способе главную режущую кромку резца устанавливают параллельно оси  детали   (10.1 \,а),   что  позволяет

нарезать резьбу, профиль которой совпадает с профилем резца. Недостатками этого способа являются неодинаковые условия работы боковых режущих кромок резца. Угол резания у правой боковой кромки резца больше 90° (—у„), что ухудшает условия резания. Для улучшения их на передней поверхности вдоль этой режущей кромки выполняют канавку (10.11, б). Угол резания у левой боковой кромки резца получается меньше 90°, что ослабляет режущую кромку, снижает ее стойкость. В результате резец приходится часто перетачивать. Кроме того, с увеличением утла подъема резьбы возрастает нагрузка на резец, он отклоняется влево и вниз, что может привести к подрезанию профиля резьбы.

При втором способе (10.11, в) главную режущую кромку резца устанавливают перпендикулярно винтовой линии, т. е. боковым поверхностям резьбовой канавки. В этом случае обе боковые режущие кромки находятся в одинаковых более благоприятных условиях работы. Недостатком этого способа является искажение профиля резьбы, которое тем больше, чем больше угол подъема резьбы.

Учитывая достоинства и недостатки каждого способа, второй способ установки резца используют при черновых рабочих ходах для снятия больших припусков. При нарезании резьб с шагом 3—4 мм, а также при чистовых рабочих ходах (с припуском 0,2—0,3 мм) применяют первый способ установки резца. Главную режущую кромку устанавливают точно на линии центров станка с помощью поворотной головки 3 (10.12).

Трапецеидальные резьбы с шагом более 3—4 мм нарезают двумя способами. По первому способу канавочным резцом, ширина которого на 0,1—0,2 мм меньше ширины профиля резьбы, прорезают винтовую канавку с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру нарезаемой резьбы, а затем винтовой канавке придают форму трапеции (правым и левым резцами), ширина основания которой по наружному диаметру резьбы на 0,3—0,4 мм меньше требуемой. Окончательную обработку боковых поверхностей резьбы производят резцом с полным профилем. По второму способу трапецеидальным резцом прорезают профильную канавку, ширина которой по среднему диаметру резьбы на 0,3—0,4 мм меньше требуемой, а затем эту канавку прорезают прорезным резцом на глубину для получения внутреннего диаметра резьбы. Окончательную обработку боковых поверхностей резьбы производят резцом с полным профилем (10.13).

Нарезание многозаходных резьб. Винтовые канавки многозаходных резьб обрабатывают способами, применяемыми для нарезания . однозаходных резьб соответствующего профиля. При этом точность деления винтовых канавок в соответствии с числом заходов резьбы обеспечивается различными способами.

При нарезании резьбы на валиках, устанавливаемых в центрах, применяют поводковый патрон с вырезами для нарезания двух-, трех- и четырехзаходной резьб (10.14, а) или патрон (10.14,6), на поводковой части 5 которого нанесены деления. Поводковая часть патрона поворачивается относительно корпуса 6 на 180° (при двухзаходной резьбе), 120° (при трехзаходной) и 90° (при четы-

рехзаходной). Угол поворота б = 360°/г, где z — число заходов, фиксируется гайками 6 и 8 (10.14, б).

Для перехода от одной винтовой канавки к другой в соответствии с числом заходов используют верхний суппорт станка, направляющие которого установлены параллельно оси детали. После нарезания первой винтовой канавки резец отводят от детали и поперечными и верхними салазками перемещают его вдоль детали на шаг резьбы. Для определения шага используют лимб винта верхних салазок суппорта, набор мерных плиток и др.

Для нарезания многозаходной резьбы применяют также резцовые блоки, в которых резцы своими вершинами установлены на одном уровне с шагом, равным шагу нарезаемой резьбы.

10.4. Нарезание резьбы плашками и метчиками

Нарезание резьб плашками. Для нарезания наружной резьбы на винтах, болтах, шпильках и других деталях применяют плашки (10.15, а—<3). Участок детали, на котором необходимо нарезать резьбу плашкой, предварительно обрабатывают. Диаметр обработанной поверхности должен быть несколько меньше наружного диаметра резьбы: на 0,1—0,2 мм для метрической резьбы 0 6—10 мм, на 0,12—0,24 мм для резьбы 0 11 —18 мм, на 0,14—0,28 мм для резьбы 0 20—30 мм. Для образования захода резьбы в начале нарезаемой поверхности снимают фаску, соответствующую высоте профиля резьбы.

Плашку устанавливают в плашкодер-жатель (патрон), который закрепляют в пиноли задней бабки или в гнезде револьверной    головки.    При    нарезании

резьбы скорость резания v = 3-^5 м/мин для стальных, у = 2-=-3 м/мин для чугунных и и = 10-М5 м/мин для латунных заготовок.

Нарезание резьб метчиками. Внутренние метрические резьбы диаметром до 50 мм часто нарезают метчикам и. 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.

В отверстиях с прерывистой поверхностью, имеющей пазы (канавки), резьбу нарезают метчиками с числом канавок, не кратным числу пазов на обрабатываемой поверхности. В этих же целях и для на резания глубоких отверстий длиной более двух диаметров применяют метчики с винтовыми канавками (10.16, а). Направление винтовой канавки метчика должно быть таким же, как и у нарезаемой резьбы (правая канавка для правой резьбы, левая — для левой).

Для нарезания коротких сквозных метрических резьб 0 1,5—8 мм и длиной, равной 1,5—2,0 диаметра, применяют бес-канавочные метчики (10.16, б), которые обладают большей прочностью, чем обычные, и обеспечивают более высокое качество резьбы.

При нарезании коротких сквозных резьб в деталях из вязких материалов применяют метчики с расположением зубьев в шахматном порядке (10.16, в). Преимущество таких метчиков заключается в том, что в процессе их работы снижается трение, улучшается процесс стружкообра-зования и облегчается подвод смазочно-охлаждающей жидкости.

При установке метчика в револьверную головку на его хвостовик надевают и закрепляют винтом кольцо, вместе с которым метчик устанавливают в патрон для плашек.

Скорость резания у = 5ч- 12 м/мйн для нарезания резьбы метчиками в стальных заготовках; у = 6-=-22 м/мин— в чугунных, бронзовых и алюминиевых заготовках. Нарезание резьбы производят с охлаждением эмульсий или маслом.

10.5. Нарезание резьбы многониточными резцами

Многониточные резцы по конструкции подразделяют на стержневые, призматические и круглые резьбовые . гребенки (10.17, а—в). Круглые резьбовые гребенки выполняют с кольцевой и винтовой резьбой. Чтобы при нарезании резьбы гребенкой нагрузка распределялась на большее число зубьев, часть из них срезают под углом ф=25Ч-30°, образуя заборную часть, а остальные зубья составляют калибрующую часть. Эти резцы можно многократно перетачивать, сохраняя при этом первоначальную точность профиля резьбы.

Нарезание резьбы гребенками является более производительным способом об-

работки, так как зубья гребенки — это ряд . последовательно расположенных резцов, работающих одновременно. При этом полный профиль резьбы получают за один-два рабочих хода. Круглые гребенки с кольцевой нарезкой предназначены для нарезания резьбы с небольшим углом подъема, а при больших углах подъема применяют гребенки с винтовой нарезкой. Углы подъема винтовой линии гребенки и нарезаемой резьбы должны быть близки по значению. Поэтому диаметр гребенки либо равен наружному диаметру резьбы, либо в кратное число раз больше его, соответственно которому увеличивается число заходов гребенки. Направление резьбы гребенки должно быть противоположным направлению нарезаемой резьбы.

Диаметр гребенки для нарезания внутренней резьбы должен быть несколько меньше диаметра нарезаемой резьбы, а поэтому угол подъема винтовой линии гребенки должен быть несколько больше утла подъема винтовой линии нарезаемой

резьбы. Направление резьбы гребенки должно совпадать с направлением нарезаемой резьбы.

Нарезать резьбу резцами и гребенками на токарных и токарно-револьверных станках можно при наличии специального копировального приспособления — приклона (10.18). От шпинделя вращение передается через зубчатые колеса Z\ и Z'i валу 10, на котором находится подвижный блок колес 2з и 24, передающих вращение валу 11 через зубчатые колеса 2ь или Z(,. Блок может занимать промежуточное положение и не входить в зацепление с колесами 2s и ze; в этом случае вал 11 не вращается. На валу 11 установлен сменный копир 1, на поверхности которого нарезана резьба. В зацепление с копиром

 входит гребенка 2, которая валом 4 соединяется с суппортом 9. В суппорте закрепляют резьбонарезной резец или резьбонарезную гребенку. Рукояткой 6 рычаг 5 со штифтом 7 опускается на линейку 8, в результате чего резец касается заготовки. Одновременно гребенка 2 входит в зацепление с копиром /. В исходное положение вал 4 возвращается пружиной 3. Если в зацеплении находятся колеса 24 и ze, то передаточное отношение равно единице и шаг нарезаемой резьбы на детали равен шагу резьбы на копире. Если в зацеплении находятся колеса 2з и 2s, шаг нарезаемой резьбы равен половине шага резьбы копира (передаточное отношение и==1 : 2). На 10.19 показаны схемы нарезания резьбы гребенками.

10.6. Нарезание резьбы резьбонарезными головками

Резьбонарезные головки применяют для нарезания наружной и внутренней резьб. В винторезных головках применяют радиальные, тангенциальные и круглые гребенки (10.20, а—б). Резьбонарезные головки самооткрывающиеся, т. е. в конце нарезания резьбы их плашки или гребенки автоматически расходятся и при обратном ходе не соприкасаются с резьбой.

При нарезании наружной резьбы наиболее распространены головки с круглыми гребенками, так как они просты по конструкции, позволяют работать с большим числом переточек и обладают большей стойкостью, чем радиальные и тангенциальные гребенки.

На 10.21, а приведена конструкция винторезной головки для нарезания наружной резьбы круглыми резьбонарезными гребенками 2 с кольцевой нарезкой. Гребенки устанавливают выточкой 3 на кулачках 4, и крепят винтами / равномерно по окружности на равном расстоянии от центра в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы.

Опорная поверхность кулачков обеспечивает угол наклона ф витков резьбонарезных гребенок, а также смещение витков соседних гребенок на 1/г шага резьбы, где г — число гребенок. Пружинами 5 через штифты 13 кулачки 4 прижимаются к обойме 7, которая посредством рукоятки 12 может перемещаться вдоль корпуса 6. В рабочем положении (см. 10.21, а)

резьбонарезные гребенки сведены, так как кулачки 4 своими выступами М упираются в обойму 7. Настройку резьбонарезных гребенок на размер производят или по готовой детали, или по проходному рабочему резьбовому калибру, которые устанавливают в рабочую зону. Изменение размера   производят   поворотом   кольца

9          винтами  14.  Вместе  с кольцом  9  по

средством штифта 8 поворачивается кор

пус 6 с кулачками 4, которые, перемеща

ясь по скошенным поверхностям Г обоймы

7,  удаляются   или  приближаются   к  оси

головки.

Резьбонарезную головку устанавливают и закрепляют хвостовиком 10. Зазор между корпусом 6 и хвостовиком 10 выбирается пружиной 11. Резьбу нарезают с принудительной подачей головки, равной шагу нарезаемой резьбы. Нарезать резьбу можно и головкой, перемещающейся самозатягиванием. На определенном расстоянии до конца рабочего хода подача прекращается и головка останавливается. При    этом    останавливаются    хвостовик

10        и обойма 7, а корпус 6, увлекаемый

резьбой детали, продолжает перемещать

ся.   В   результате  выступы   М   кулачков

4          выходят из обоймы 7 и кулачки вместе

с   гребенками   2   под  действием   пружин

5          расходятся,   освобождая   обрабатывае

мую деталь. Возврат резьбонарезных гре

бенок   в   исходное   положение,   а   также

остановку процесса обработки резьбы про

изводят поворотом рукоятки 12.

Внутреннюю резьбу чаще нарезают резьбонарезными головками с призматическими гребенкам и, режущие кромки которых располагаются на одном диаметре и имеют заходныи конус. Число гребенок в комплекте зависит от размера головки. Гребенки смещены в комплекте относительно друг друга в соответствии с углом подъема винтовой линии нарезаемой резьбы.

Гребенки 2 (10.22) расположены в радиальных пазах корпуса 6 резьбонарезной головки, торец которого закрыт фланцем /. Гребенки 2 могут перемещаться по конической части втулки 4, в результате чего изменяется расстояние от оси головки до рабочей части гребенки. Втулка 4 связана с тягой 5 и перемещается внутри корпуса 6 (вдоль оси) с сердечни-

ком 10 под действием пружины 13 или от рукоятки 11 с шаровым наконечником 8. Тяга 5 связана с втулкой резьбовым соединением, а с сердечником 10 — проточкой, в которую входит стопор 7. Корпус 6 имеет паз, по которому перемещается рукоятка 11. Настройку резьбонарезной гребенки на размер производят по рабочему резьбовому калибру, эталонной детали или по кольцу, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру резьбы. Настройку на размер резьбонарезных гребенок производят при снятых фланце / и стопоре 17. В освободившееся отверстие на шлицы 3 вставляют торцовый ключ,   которым   поворачивают   по  резьбе

тягу 5 внутри втулки 4. Последняя удерживается от вращения стопором 16, который входит в осевой паз. Вращая тягу 5, можно выдвигать или убирать внутрь корпуса 6 коническую часть втулки 4. При этом гребенки 2 или выдвигаются, увеличивая наружный диаметр резьбы, или сдвигаются к оси головки, уменьшая диаметр резьбы.

Автоматическое отключение головки при окончании нарезания резьбы производится кольцом 15, которое упирается в то-

рец детали. Кольцо 15 устанавливают на нужный размер, перемещая на стержнях 14 относительно  муфты  9,   и   фиксируют в нужном положении стопорами 18 в корпусе   12.  Муфта  9  может   перемещаться вдоль корпуса 6, а от проворота удерживается шпонкой-роликом 19. При окончании нарезания резьбы кольцо 15 упирается в торец детали, а муфта 9 останавливается. Корпус 6 продолжает перемещаться и фигурный паз 20 муфты 9 поворачивает рукоятку 11 и выводит ее в корпусе 6 из прямого участка на фигурный участок паза, направленного в сторону хвостовика. При этом пружина 13 смещает сердечник 10 вместе с клином 4 в сторону хвостовика, сводит гребенки к оси головки и выводит их из резьбы.  Это позволяет  быстро  отвести головку в исходное положение.

При нарезании длинных винтов и червяков применяют резцовые голов-к и, которые устанавливают на суппорте станка. Резцовая головка состоит из корпуса, вращающегося от отдельного привода.  В  корпусе закрепляют  от одного до

четырех резцов, профиль которых соответствует профилю нарезаемой резьбы. Особенностью этого способа нарезания резьбы   является   то,   что   резцовую   головку устанавливают  эксцентрично  относительно оси заготовки, на которой нарезается резьба   (10.23,   а,   б),   и   под  углом, обеспечивающим   траекторию    движения резцов соответственно углу подъема винтовой  линии   нарезаемой   резьбы.   Таким образом,   при   вращении   головки   резец, закрепленный   в   ней,   описывает   окружность, диаметр которой больше диаметра заготовки и, периодически вступая в контакт  с  заготовкой,  срезает  серповидную стружку по профилю резьбы. Подача на шаг   нарезаемой   резьбы   осуществляется суппортом станка. Резьбу выполняют, как правило, за один рабочий ход. При вихревом  способе  нарезания   резьбы  скорость резания соответствует скорости перемещения резца и находится в пределах 150— 450 м/мин:    круговая    подача    заготовки равна  0,2—0,8 мм/об  головки  при   обработке    наружных    резьб    и    не    более 0,2 мм/об оправки при обработке внутренних резьб.

При нарезании длинных винтов и червяков могут применяться головки с чашечными резцами, устанавливаемыми на суппорте станка. Резцовая головка представляет собой корпус, в котором на оси

в вертикальной плоскости свободно вращается чашечный резец. Каждый зуб чашечного резца, выполненного в виде зубчатого колеса, представляет собой резец с необходимыми углами резания (10.24). Резьбу нарезают торцом чашки. Число рабочих ходов и скорость подачи вдоль заготовки зависят от глубины обрабатываемого профиля резьбы. Поэтому при нарезании резьбы способом обкатки можно получить полный профиль резьбы за один или несколько рабочих ходов.

10.7. Накатывание резьбы

Обработка резьбы накатыванием осуществляется копированием профиля накатного инструмента за счет его вдавливания в металл заготовки. На токарных, токарно-револьверных станках и автоматах производят накатывание резьбы диаметром от 5 до 25 мм одним роликом (10.25). Резьбу накатывают при вращении заготовки 1 в патроне или цанге с поступательным перемещением суппорта станка вместе с накатником 3, в который вмонтирован ролик 2. При этом необходимо следить за деформацией заготовки под действием односторонней радиальной силы.

Накатывание резьбы до 50 мм происходит в более благоприятных условиях с применением резьбонакатных головок (10.26) с тремя роликами и более. Ролики могут быть самораскрывающимися и нераскрывающимися. Ролики выполняют с кольцевой и винтовой нарезкой. Ролики с кольцевой нарезкой устанавливают в головке под углом подъема винто-

вой линии накатываемой резьбы и смещают один относительно другого на \/г шага, где z — число роликов в комплекте. Ролики с винтовой нарезкой устанавливают параллельно оси заготовки.

Резьбонакатные головки по принципу работы не отличаются от резьбонарезных головок. Накатывание резьбы производится, как правило, при самозатягивании головки, поэтому осевая подача инструмента на заготовку необходима только в начальный период, пока ролики не захватят заготовку. При накатывании поверхность резьбы получается с уплотненными слоями и без микронеровностей, характерных для обработки резанием, что повышает прочность резьбы детали. Резьбы можно накатывать на заготовках из различных материалов, относительное удлинение которых б>12%. При накатывании резьб рекомендуется применять смазочно-ох-лаждающие жидкости (эмульсию или масло).

10.8. Контроль резьбы

Шаг резьбы измеряют резьбовыми шаблонами. Резьбовой шаблон представляет собой пластинку 2 (10.28), на которой нанесены зубцы с шагом резьбы, обозначаемым на плоскости шаблона. Набор шаблонов для метрической или дюй-

мовой резьбы скрепляют в кассету 1. Резьбовыми шаблонами определяют только шаг резьбы.

Комплексную оценку правильности выполненной резьбы производят (10.29, а—г) резьбовыми калибрами. Их разделяют на проходные, которые имеют полный профиль резьбы и являются как бы прототипом детали с резьбовым соединением, и непроходные, контролирующие только средний диаметр и имеющие укороченный профиль. Перед контролем проверяемые детали необходимо очистить от стружки и грязи. С калибрами следует обращаться осторожно, чтобы на рабочей резьбовой поверхности не появились забоины и царапины.

Для измерения наружного, среднего, внутреннего диаметров и шага резьбы применяют резьбовые микрометры (10.30). Резьбовой микрометр имеет в шпинделе и пятке посадочные отверстия, в   которые   устанавливаются   комплекты

сменных вставок, соответствующие измеряемым элементам резьбы. Для удобства измерений резьбовой микрометр закрепляют в стойке и настраивают по шаблону или эталону резьбы. При настройке микрометра по резьбовым эталонам погрешность измерений составляет 0,01 — 1 мм.