книги из ГПНТБ / Бергер И.И. Токарное дело учебник

Y, который выполняют заточкой в пределах 15—20° (для плашек централизованного изготовления). При резации твердых металлов его рекомендуется уменьшать до 10—12°, а для мягких — увеличиватшдо 20—25°. Задний угол а выполняют затылованием только на режущих частях в пределах б—8°.

Для крепления в плашкодержателе или резьбонарезном патро­ не на наружной поверхности плашки предусмотрены конические углубления и угловой паз. Последний позволяет при необходимости

(рис. 118, б) и регулировать ее диаметр в пределах 0,1—0,3 мм. Круглые плашки общего назначения изготавливаются для сле­

дующих резьб: метрических с крупным шагом Ml — М6 8 ; метри­ ческих с мелкими шагами МІХ0.2 — М135Х6; дюймовых 1/4—2"; трубных 1/8—І'/г"- Они должны обеспечить нарезание резьб 2-го класса точности.

Плашки для конических резьб более широкие и имеют только одну режущую часть со стороны большего диаметра. Особенность их работы состоит в том, что в процессе прорезания винтовой ка­ навки участвует не только режущая, но и калибрующая часть. Такие плашки изготавливаются для резьб от 1/16" до 2".

Плашки выполняются из легированной стали 9ХС или быстро­ режущих сталей Р9 и Р18. На них маркируются обозначение резь­ бы, класс точности (только 3-й), марка стали (9ХС не указывается), буква Л для левых резьб.

нг. 2. Приемы нарезания резьбы плашкой. Перед нарезанием заго­ товка чисто обтачивается до размера на 0,1—0,4 мм меньше на­ ружного диаметра резьбы. Большое занижение диаметра заготовки следует выполнять для резьб с большим шагом и более пластичных обрабатываемых металлов. Это делают с целью предотвращения срыва вершинок резьбы вследствие частичного выдавливания метал­ ла при резании. Для лучшего центрирования плашки на конце за­ готовки протачивают небольшую фаску под углом 30—40° к оси.

Процесс нарезания цилиндрических резьб плашками имеет не­ которые особенности. После того как плашка врежется в заготовку примерно на половину своей ширины, резьба нарезается самозатягиванием. Это означает, что для дальнейшего продвижения плашка

не нуждается в принудительной подаче и навинчивается па заго­ товку, как гайка на винт. Однако в момент врезания плашку необ­ ходимо подавать на заготовку равномерным усилием1. При этом величина подачи должна быть примерно равна шагу резьбы. В про­ тивном случае может произойти срыв первых витков.

Кроме того, во время врезания важно совместить плашку с осью заготовки. Этому до некоторой степени помогает центрирую­ щая фаска на заготовке. Если плашка врежется с переносом, про­ филь нарезаемой резьбы исказится или произойдет срыв витков.

Нарезание резьб плашками на токарных станках выполняют с помощью резьбонарезных патронов, одна из конструкций которьѵх приведена на рис. 119.

Плашкодержатель 1 и цилиндрическая оправка с конусным хвостовиком 4 соединены подвижно в осевом направлении призма­ тической шпонкой 8, закрепленной винтом 7 в пазу держателя. На цилиндрической час1™ оправки выполнен продольный паз, оканчи­ вающийся кольцевой канавкой 9, в которой установлен подпружи­ ненный упор 10 одностороннего действия.

Врезание плашки в заготовку осуществляется подачей держа­ теля 1 вперед поворотом рукоятки 3 с эксцентриком 5. Затем при самозатягивании инструмента держатель скользит по оправке. В конце нарезания резьбы шпонка 8 заскакивает в кольцевую ка­ навку 9 и держатель, увлекаемый плашкой, свободно проворачи­ вается. При включении обратного вращения шпинделя шпонка оста­ навливается упором 10 против паза оправки, входит в него и позво­ ляет держателю продвигаться назад во время свинчивания плашки.

Патрон настраивается на длину нарезаемой резьбы установкой указателя 2 в необходимое положение по шкале, нанесенной вдоль паза держателя. Сквозной вырез 11 в держателе предназначен для очистки патрона от стружки. Для крепления в патроне плашек меньших размеров в посадочное отверстие держателя 1 устанавли­ вают специальные переходные кольца.

Нарезание резьбы плашкой обычно ведется за одну установку непосредственно после подготовки заготовки под резьбу. Для это­ го следует: 1) убедиться, что пиноль задней бабки и шпиндель стан­ ка соосны; 2 ) установить заднюю бабку возможно ближе к заготов­

ке и закрепить на станине; 3) закрепить плашку в резьбонарезном патроне и установить в пиноль задней бабки; 4) настроить резьбо­ нарезной патрон на требуемую длину нарезания по первой заготов­ ке из партии.-

После выполнения подготовительных действий плашку подво­ дят к вращающейся заготовке ручной подачей, производят равно­ мерный поджим до нарезания 2—3 полных витков резьбы. После этого подачу прекращают, так как дальнейшее нарезание осущест­ вляется самозатягнванием. Конические резьбы нарезаются с прину­ дительной подачей почти на всей длине обработки. В конце резания

Рис. 120. Нарезание резьбы с креплением плашки в слесарном плашкодер-

. жателе.

станок переключают на обратное вращение шпинделя и свинчивают плашку.

Иногда приходится нарезать длинные резьбы, выполнить кото­ рые при помощи резьбонарезного патрона невозможно. В таком случае плашку можно закрепить в слесарном плашкодержателе (рис. 120, а) и производить нарезание, как показано на рис. 120, б. Плашкодержатель удерживают левой рукой за рукоятку, которую опирают на верхние салазки суппорта или стержень, закрепляемый продольно в резцедержателе. Включив вращение шпинделя, правой рукой вращают маховичок задней бабки и пинолыо подают плашку вперед. Убедившись, что конус режущей части ее совместился с цен­ трирующей фаской заготовки, производят врезание на 2 —3 полных витках с принудительной подачей. После чего поджим плашки пре­ кращают, так как нарезание продолжается самозатягнванием. По окончании нарезания включают обратное вращение шпинделя для свинчивания плашки. Если резьба нарезается до уступа, вращение шпинделя следует выключать, когда до окончания нарезания оста­ ется несколько витков, которые затем дорезают вручную.

Для нарезания резьб плашками рекомендуются следующие ско­ рости резания: по стали 2—4 м/мин; по цветным металлам —

8— 12 м/мин.

'^'.Нарезание следует выполнять с применением смазывающеохлаждающнх жидкостей: для сталей — эмульсии или сульфофрезола; для алюминиевых сплав.ов — керосина.

Вопросы для повторения

1. Укажите область применения плашек.

2. Расскажите о конструктивных особенностях н углах заточки плашек.

3. Чем отличаются плашки для конических резьб?

4.Из каких материалов изготавливаются плашки?

5.Как регулируется размер плашки?

9.Как выполняется нарезание резьбы посредством резьбонарезного па­

трона?

10.Как выполняется нарезание резьбы с креплением плашек в слесарном плашкодержателе?

11.Какие скорости резания и смазывающе-охлаждающие жидкости приме­ няют при нарезании резьбы плашками?

§6 . Нарезание резьб метчиками

1.Область применения и инструменты. Метчики, выпускаемые централизованно по действующим стандартам, предназначены для нарезания внутренних крепежных резьб.

По форме они делятся на цилиндрические и конические; по на­ значению — на ручные, машинно-ручные и гаечные; по числу ин­ струментов —-на одинарные и комплектные (из 2 —3 штук).

а

Рис. 121. Части и элементы метчика.

Комплектные метчики используются для последовательного на­ резания все^ предусмотренных резьб ручным способом и машин­ ным — резьб с крупным шагом свыше 3 мм и в труднообрабатывае­ мых металлах.

Метчик для цилиндрических резьб (рис. 121) состоит из рабо­ чей части и хвостовика. Рабочая резьбовая часть с продольными или р.еже винтовыми стружечными канавками в свою очередь делится на режущую (коническую) и калибрующую (цилиндрическую) чйСг ти. Для уменьшения трения калибрующая часть снабжена неболь­ шим обратным конусом 0,05—0,1 мм на 100 мм длины, который вы­ полняется по всему резьбовому профилю.

Цилиндрический хвостовик оканчивается квадратом или лысками для передачи усилия резания.

С целью создания нормальных условий резания зубьям метчи­ ка придают определенную геометрическую форму заточкой. Задний

угол а на режущей части создают затылов'анием по наружному диа­ метру в пределах 6—10°. Передний угол имеет одинаковую величину на. всей длине рабочей части. Его выполняют в зависимости от свойств обрабатываемого материала: для сталей 5—15°; для чугуна и бронзы 0—5°; для легких сплавов 25—30°. Большие значения в указанных пределах принимают для более мягких материалов.

Метчики для цилиндрических резьб выпускаются четырех сте­ пеней точности: С, Д, Е и Н. Метчики первых двух степеней точно­ сти имеют шлифованный профиль й позволяют нарезать резьбы со-

3

ответственно І-го и 2-го классов точности. Резьбы 3-го класса точ­ ности нарезаются метчиками со степенями точности Е и Н.

На рис. 122 изображены основные типы метчиков.

Ручные метчики (рис. 122, а) используются для нарезания резьб вручную в сквозных и глухих отверстиях. Иногда их приме­ няют для аналогичных работ на токарных станках. Такие метчики выпускаются комплектами из 2—3 штук. Для распределения нагруз­ ки в.комплекте у чернового и среднего метчиков наружный и сред­ ний диаметры занижены и удлинена режущая часть соответственно досб и 4 ниток. Чистовой метчик имеет полный профиль резьбы и ко­ роткую режущую часть — 2 нитки.

Порядковый номер метчика в комплекте (кроме чистового) обо­ значается рисками на хвостовике (см. рис. 122, а).

Ручные метчики предусмотрены для нарезания следующих резьб: метрических — до М52; дюймовых — до 2"; трубных — до Ѵ/2". Их изготавливают из сталей У10А — У12А со степенью точнос­ ти Е и Н.

Машинно-ручные метчики (рис. 122, б) предназначены для на­ резания резьб в сквозных и глухих отверстиях машинным способом всех предусмотренных размеров и ручным — с шагом до 3 мм включительно. Они изготавливаются двух видов: одинарные Для сквозных отверстий с длиной режущей части 6 ниток и для глухих отверстий — 3 нитки; комплектные из 2 штук с числом ниток на ре­ жущей части 6 и 2 .

На хвостовике такие метчики имеют радиусную канавку для крепления в резьбонарезном патроне.

Машинно-ручные метчики изготавливаются из стали Р18 по степеням точности С и Д и предназначены для резьб: метриче­ ских — до М52; дюймовых и трубных — до 2".

Гаечные метчики (рис. 122, в) применяются для нарезания резьб за один проход в гайках и сквозных отверстиях глубиной не

экономии времени на вывинчивание метчика из отверстия. Изготав­ ливаются из стали Р18 по степеням точности С и Д для резьб: ме­ трических— до диаметра 52 мм, дюймовых — до І'Аг".

Конические резьбы до 2" нарезаются коническими метчиками (рис. 122, г) за один проход. Калибрующая часть их участвует в ре­ зании, поэтому ее затылуют по профилю для создания заднего угла. Материал конических метчиков — быстрорежущая сталь Р18.

На хвостовике метчиков маркируются обозначение резьбы, но­ мер метчика в комплекте (кроме чистового) посредством рисок, степень точности и марка стали.

2 . Приемы нарезания резьб метчиками. Перед нарезанием в за­ готовке сверлят отверстие размером немного больше внутреннего диаметра резьбы. Такое завышение диаметра отверстия необходи­ мо для предотвращения срыва вершинок резьбы в результате ча­ стичного выдавливания металла в процессе резания.

С достаточной для практики точностью диаметр сверл под мет­

где d — наружный диаметр резьбы, мм; S — шаг резьбы, мм.

Для других крепежных резьб необходимые диаметры свеф'л

где Іо— длина резьбы, мм; 1\ — длина режущей части метчика, мм;

с — гарантированный зазор в мм, принимаемый не менее ша­ га резьбы.

Нарезание резьб метчиками осуществляется аналогично выпол­ нению резьб плашками. Метчик закрепляется в резьбонарезном па-

тропе (см. рис. 119) посредством переходной втулки 2 (рис. 123), в отверстии которой имеются цилиндрический и квадратный участки. Во втулке метчик удерживается штифтом 4, заскакивающим в кольцевую канавку хвостовика под действием пружинного коль­ ца 3. Для крепления метчиков без кольцевых канавок предусмотрен винт 1.

Совместно с патроном метчик устанавливают в пииоль задней бабки, ось которой должна быть совмещена с осью шпинделя.

Заднюю бабку закрепляют па станине возможно ближе к заготов­ ке. Затем ручной подачей пинолп метчик подводят к вращающей­ ся заготовке, выполняют врезание на длину 2 —3 полных витков по­ воротом рукоятки патрона. Дальнейшее нарезание ведется самозатягиванием, в течение которого метчик ввертывается в заготовку, как винт в гайку. В конце нарезки резьбы метчик вывинчивается из отверстия включением обратного вращения шпинделя.

Настройка резьбонарезного патрона на длину резьбы выпол­ няется в начале работы по первой заготовке из партии.

Если резьба нарезается комплектом метчиков, необходимо со­ блюдать последовательность их работы и своевременно очищать от­ верстие от стружки капроновой щеточкой или струей эмульсии пе­ ред каждым следующим метчиком.

При единичном изготовлении деталей нарезание резьб неболь­ ших размеров иногда выполняют ручными метчиками при помощи слесарного воротка /у“как показано на рис. 124. В этом случае мет­ чик с надетым на него воротком опирают центровым отверстием на задний центр, а рукоятку воротка на верхние салазки суппорта. Удерживая метчик левой рукой, подают его вперед пинолью задней бабки. Выполняют врезание метчика в отверстие заготовки на 2— 3 'йодных витка с принудительной подачей. Дальше нарезание осу­ ществляется самозатягиванием, в течение которого метчик следует непрерывно поддерживать центром, так как иначе может произой­ ти перекос и поломка метчика.

При нарезании резьбы в глухом отверстии вращение шпинделя выключают немного раньше конца нарезки. Оставшуюся часть до­ резают вручную.

Вопросы для повторения

1.Приведите классификацию метчиков по форме, назначению и числу ин­ струментов.

2.В каких случаях применяются комплектные метчики?

3.Укажите части и элементы метчика.

4.Приведите значения переднего и заднего углов заточки метчика.

5.По каким степеням точности изготавливаются метчики?

6.Приведите характеристику и назначение ручных, машинно-ручных и гаеч­

ных метчиков.

7.Как определить диаметр сверла под резьбу?

8.Объясните приемы нарезания резьб метчиками посредством резьбонарез­ ного патрона и воротка.

9.Приведите рекомендуемые скорости резания н смазывающе-охлаждаю- щне жидкости для нарезания резьб метчиками.

§ 7. Виды и причины брака при нарезании резьб метчиками и плашками

Наиболее часто встречающиеся виды брака при нарезании резьб метчиками и плашками следующие: рваная резьба, неполная высота ее, срыв вершинок, перекос профиля резьбы, неправильные размеры резьбы по диаметру.

Рваная, нечистая резьба является следствием работы затупив­ шимся инструментом, неправильного выбора смазывающе-охлаж- дающей жидкости, неправильной заточки инструмента, большой вязкости обрабатываемого металла, завышения скорости резания.

Неполная высота резьбы получается в результате большого за­ нижения диаметра стержня пли завышения диаметра отверстия под резьбу.

Срыв вершинок резьбы происходит при неправильной подго­ товке поверхностей заготовок под резьбу (неверном выборе их ди­ аметров без учета возможного выдавливания металла в процессе нарезания резьбы).

Профиль резьбы искажается вследствие перекоса плашки во время врезания.

Завышение или занижение диаметров резьбы может быть ре­ зультатом неправильно выбранной величины переднего угла п£и заточке инструментов.

Избежать брака можно ликвидацией его причин, а именно: правильной заточкой инструментов, правильным выбором режимов резания, охлаждающих жидкостей, диаметров поверхностей под резьбу и обеспечением перпендикулярности плашки к оси заготоМи во время врезания.

Вопросы для повторения

1.Укажите причины рваной резьбы и неполной высоты-профиля.

2.По какой причине может произойти срыв вершинок и перекос профиля

резьбы?

3.Что может явиться причиной неточности диаметров резьбы?

§ 8 . Некоторые высокопроизводительные инструменты для выполнения крепежных резьб

В серийном производстве применяют ряд инструментов, по­ зволяющих повысить производительность выполнения крепежных резьб с точностью до 2 -го класса. К ним относятся резьбонарезные головки, резьбонакатные плашки и головки, метчики-раскатники.

Резьбонарезная самораскрывающаяся головка (рис. 125) осна­ щена круглыми гребенками 1 с кольцевой нарезкой по профилю резьбы. Гребенки установлены под углом подъема резьбы и закре­ плены на специальных кулачках 2 посредством винтов и двухвенцовых звездочек, которые позволяют выполнять точную круговую регулировку гребенок по мере их переточки. Кулачки расположены

вТ-образных радиальных пазах корпуса 4 и поджаты пружинами

кспиральным участкам 3 нажимного кольца 5. Благодаря этому головку можно регулировать в небольших пределах путем поворо­ та кольца на некоторый угол винтами 6.

Приемы работы рассматриваемой головки примерно те же, что и при нарезании резьбы круглыми плашками (см,- § 5 данной гла­ вы). Головка закрепляется за цилиндрический хвостовик 7 в резь­ бонарезном выдвижном патроне (аналогичный патрону, изображен­ ному на рис. 119, но без кольцевой канавки 9). В конце нарезания резьбы хвостовик и нажимное кольцо головки останавливаются, а корпус 4 и гребенки, продолжая перемещаться за счет самозатяги-

вания, выдвигаются из нажимного кольца 5. При этом кулачки 2 под действием пружин своими скосами отодвигают нажимное коль­ цо вправо и головка автоматически раскрывается. После возвра­ щения головки в исходное положение ее вновь приводят в рабочее состояние (закрывают) поворотом рукоятки 8.

Инструментальная промышленность выпускает шесть типораз­ меров невращающихся резьбонарезных головок 1К, 2К и т. д. для метрических резьб диаметром от 4 до 90 мм и шагом 0,5—4 мм, а также конических дюймовых — от К 1/8 " до КПД"- Для резьб раз­ личных размеров головки снабжаются комплектами гребенок и ку­ лачков с порядковыми номерами от 1 до 4. В такой последователь­ ности их устанавливают в корпус головки в направлении против хода часовой стрелки. Гребенки изготавливаются из стали Р І8 и шлифуются по профилю нарезки с небольшой обратной конусно­ стью для уменьшения трения в процессе нарезания резьбы.

Скорость резания для резьбонарезных головок 8— 12 м/мин. Резьбонакатные инструменты (плашки, головки, раскатники)

предназначены для образования резьб методом выдавливания ме­ то д а на поверхности заготовки. По производительности и стойко­ сти они намного превосходят резьбонарезные инструменты. Кроме того, благодаря упрочнению поверхности накатанная резьба при­ обретает повышенную износостойкость и прочность.

На рис. 126 показана резьбонакатная плашка, предназначен­ ная для накатывай-ия резьб вручную или машинным способом. Внутри ее корпуса 2 расположены оси с эксцентричными головками,

Рис. 125. Резьбонарезная головка.

Рис. 12G. Резьбонакатная плашка.