Глава 5. Резьбообразующие инструменты

5.1. Методы получения резьб

Резьба на деталях получается нарезанием, шлифованием и накатыванием. Резьбообразующие инструменты подразделяются на три группы [5, 11]: 1) лезвийные (резьбовые резцы, гребенки и фрезы, метчики, плашки и головки), изготовленные из инструментальных сталей или оснащенные твердым сплавом; 2) абразивные (одно- и многониточные шлифовальные круги); 3) накатные (плашки, ролики, головки,раскатники).

При образовании резьбы заготовка и инструмент совершают два относительных движения: вращение вокруг продольной оси резьбы и продольную подачу, равную шагу резьбы Р.

При работе лезвийных и абразивных инструментов резьба образуется за счет срезания стружки, а при работе накатных — за счет пластического деформирования поверхностных слоев детали. При этом резьба на деталях, полученная выдавливанием, более прочная, так как в этом случае волокна металла не перерезаны, а деформированы и упрочнены инструментом.

Некоторые из лезвийных резьбообразующих инструментов (резьбовые резцы, гребенки и фрезы), а также одно- и многониточные шлифовальные круги являются обычными фасонными инструментами, а поэтому их конструктивные особенности подробно не будут рассматриваться.

На рис. 5.1 даны только схемы получения резьб указанными инструментами. Нарезание резьбы однониточным резцом производится на токарно-винторезных станках за несколько проходов. При этом возможны радиальная s_p (рис. 5.1, а) и подача резца под углом S_t (рис. 5.1, б) после каждого его прохода с продольной s_np или осевой подачами резца.

Более производительным методом является нарезание резьбы за один-два прохода гребенкой или многониточным резцом (рис. 5.1, в).

Заслуживает внимания получение резьбы фрезерованием, которое может производиться дисковыми (однониточными) (рис. 5.1. г) и гребенчатыми фрезами, а также вращающимися резцовыми головками (вихревое нарезание) (рис. 5.1, д).

Дисковые резьбовые фрезы имеют профиль зубьев, соответствующий профилю нарезаемой резьбы. По отношению к заготовке они устанавливаются под углом τ подъема нарезаемой резьбы. Нарезание резьбы происходит за один проход. При этом осуществляются следующие движения: главное движение, или вращение фрезы ν_ф, круговая подача заготовки s_z и продольное перемещение фрезы или заготовки на шаг Р или ход резьбы t_пр. При нарезании резьбы гребенчатой фрезой движения аналогичны.

Рис. 5.1. Методы образования резьбы обычными лезвийными

и абразивными инструментами

При вихревом нарезании резьбы четырехрезцовая головка (рис. 5.1, д) устанавливается симметрично по отношению к оси заготовки, которая закрепляется в центрах. Скорость вращения головки намного превышает скорость вращения заготовки или круговую ее подачу s_z и составляет 200...300 м/мин. При соприкосновении с заготовкой резцы снимают серпообразную стружку. Хотя этот процесс является производительным, однако точность получаемой резьбы невысокая.

Резьбошлифование используется либо для получения мелких резьб, либо для повышения точности резьб, предварительно нарезанных лезвийным инструментом или образованных методом накатки. Применяемые шлифовальные одно-(рис. 5.1, е) и многониточные с винтовой (рис. 5.1,ж) и кольцевой (рис. 5.1, з) нарезками круги имеют в сечении профиль резьбы. При нарезании резьбы однониточным кругом он устанавливается под углом подъема резьбы τ. Основное движение резания ν_кр имеет шлифовальный круг, а движение подачи или скорость вращения и_д — деталь. Кроме того, деталь s_np перемещается по отношению к кругу. Обработка однониточными кругами по сравнению с многониточными обеспечивает более высокую точность резьбы. Однако производительность процесса выше при шлифовании многониточными кругами. О некоторых особенностях получения резьбы специальными резьбообразующими инструментами (метчики, плашки, резьбонарезные головки, накатные ролики и плашки) указано ниже.