Методы изготовления резьбы
Одной из наиболее распространенных в машиностроении, авиастроении, приборостроении, при организации разнообразных ремонтных работ, отдельных технологических операций и других мероприятиях, является изготовление резьбы. Ее получают, используя следующие способы и методы:
• Нарезание при помощи плашек, метчиков, резьбонарезных головок
• Нарезание резьбовыми гребенками и резьбовыми резцами
• Фрезерование с использованием такого специализированного инструмента, как резьбовые фрезы
• Накатывание с помощью специальных роликов
• Шлифование с помощью специальных абразивных кругов
Нарезание резьбы резцами
На современных машиностроительных предприятиях такая технологическая операция, как нарезание резьбы резцами, используется очень широко. Для этого применяются токарно-винторезные станки, причем на них изготавливается резьба как наружная, так и внутренняя.
Одной из основных характеристик способа нарезания резьбы резцами является ее относительно невысокая производительность. Именно поэтому он чаще всего используется в индивидуальном и мелкосерийном производстве. Кроме того, нарезание резьбы при помощи резцов весьма эффективно для изготовления таких деталей, как ходовые винты, точные винты, калибры и т.п.
Нарезание резьбы плашками
Такой распространенный режущий инструмент, как плашки, используется для того, чтобы с его помощью нарезать необходимую резьбу на болтах, винтах, шпильках, а также некоторых других деталях.
Перед тем, как нарезать резьбу, тот участок детали, на котором она будет находиться, предварительно обрабатывается. Согласно технологическим требованиям, диаметр поверхности должен быть меньше наружного диаметра самой резьбы примерно на 0,1 – 0,3 миллиметра. Для того чтобы плашка смогла «зайти» на деталь, необходимо снять фаску. Ее высота должна быть такой же, как и высота профиля самой резьбы.
Нарезание резьбы метчиками
Для нарезания внутренних метрических резьб, диаметр которых составляет 50 миллиметров и менее, чаще всего используется такой режущий инструмент, как метчик.
С точки зрения конструкции метчик – это ни что иное, как стальной стержень, на котором нарезана резьба, разделенная на отдельные участки или винтовыми, или прямыми канавками, которые образуют режущие кромки. По этим же канавкам отводится стружка, образующаяся в процессе нарезания резьбы. Что касается способа применения, то по этому показателю метчики подразделяются специалистами на две основные разновидности: ручные и машинные. Все необходимые диаметры отверстий которые необходимо просверлить под метрическую резьбу, выбираются в соответствии с теми величинами, которые наличествуют в соответствующих стандартных таблицах.
Как правило, изготовление резьбы при помощи метчиков предполагает использование их комплектов, состоящих из двух или трех отдельных инструментов (точное количество определяется в зависимости от диаметра резьбы). Согласно опыту применения инструмента, нарезание внутренней резьбы с использованием всего лишь одного метчика и за один заход нельзя. Дело в том, что это может привести к поломке режущего инструмента.
При нарезании метрических резьб на токарных станках чаще всего используются машинные метчики. Этот инструмент позволяет производить нарезку резьбы всего лишь за один проход.
Накатывание резьбы
Такая технологическая процедура, как накатывание резьбы, производится с помощью специальных роликов, цилиндрическая поверхность которых имеет профиль образуемой резьбы. В процессе накатывания резьбы тот профиль, который имеет накатной инструмент, материализуется на заготовке путем вдавливания в нее.
Одним из основных преимуществ такого технологического процесса, как накатывание резьбы, является то, что в его процессе происходит не разрезание, а пластическая деформация металла. По этой причине резьба имеет не только чистую и ровную, но еще и уплотненную поверхность. В большинстве случаев такая процедура, как накатывание резьбы, используется в массовом и крупносерийном производстве, поскольку отличается высокой производительностью, а также достаточной точностью.
Фрезерование резьбы
Эта технологическая процедура изготовления резьбы осуществляется на специализированных резьбофрезерных станках. В них режущим инструментом является гребенчатая фреза, которая с использованием радиальной подачи фрезерует резьбы на поверхности детали, врезаясь в нее.
Шлифование точной резьбы
При изготовлении точных резьб используется такой технологический процесс, как шлифование. Состоит он в том, что расположенный к детали под углом подъема резьбы шлифовальный круг быстро вращается, и подается к медленно вращающейся детали, прорезая на ее поверхности соответствующую канавку. Чаще всего это технологический метод используется для нарезания резьбы на резьбовых роликах, калибрах и т.п.
Источник
Какими способами получают резьбу
ВЫБОР СПОСОБА РЕЗЬБОФОРМООБРАЗОВАНИЯ И РЕЗЬБООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
Известные в настоящее время способы получения резьбы отличаются большим разнообразием. Наибольшее распространение в промышленности нашли нарезание и накатывание резьбы. Электрофизические, электрохимические и др. способы имеют ограниченную область применения (обработка материалов с высокой твердостью, хрупкостью и т.п.). При нарезании профиль резьбы формируется в результате снятия стружки и вырезания канавки режущим лезвием инструмента. При накатывании профиль резьбы образуется за счет образования выступа выдавленным из канавки металлом. Схемы накатывания и нарезания резьбы различными способами показаны на рис. 1 и 2.
 |  |
| д) | е) |
 |  |
| ж) | з) |
 |  |
| и) | к) |
Рис. 1. Способы накатывания наружных и внутренних резьб.
Рис. 2. Способы нарезания наружных и внутренних резьб.
Характеристики технологических возможностей основных способов обработки наружных и внутренних резьб приведены в таблицах 1 и 2.
Характеристика способов обработки наружных резьб
Характеристика способов обработки внутренних резьб
В таблицах 1 и 2 использованы следующие обозначения:
НОв — накатывание с осевой подачей двумя или тремя роликами с параллельными осями и винтовой нарезкой (рис. 1а);
НОк — накатывание с осевой подачей двумя или тремя роликами с пересекающимися осями и кольцевой нарезкой (рис 1б);
НАГ — накатывание наружных и внутренних резьб аксиальными резьбонакатными головками (рис. 1г) с осевой подачей инструмента, которым является аксиальная резьбонакатная головка, состоящая из нескольких (чаще всего трёх) накатных роликов с кольцевыми витками, имеющими заборную и калибрующую части;
HP — накатывание наружных резьб двумя или тремя роликами (рис. 1д) с радиальной подачей;
НЗР — накатывание наружных резьб двумя или тремя затылованными (некруглыми) роликами (рис. 1е), имеющими стационарные оси вращения. Радиальная подача осуществляется за счёт формы инструмента;
НТ — накатывание наружных резьб с тангенциальной подачей двумя роликами с параллельными осями и винтовой нарезкой, вращающимися с разными окружными скоростями (рис. 1ж)
НП — планетарное накатывание наружных резьб (рис. 1з). Инструментами являются резьбонакатной ролик и сегмент (реже кольцо). Заготовка получает тангенциальную подачу, перемещаясь между роликом и сегментом;
НПП — накатывание наружных резьб плоскими двумя (тремя) плоскими плашками (рис. 1и), одна (две) из которых неподвижна, а другая имеет тангенциальную подачу. Плашки имеют заборную и калибрующую части. Накатывание плоскими плашками — один из наиболее распространённых способов получения крепёжных резьб;
НТГ — накатывание двухроликовыми тангенциальными накатными головками;
НМ — выдавливание (накатывание) внутренних резьб бесстружечным метчиком (рис. 1к);
М — нарезание внутренних резьб метчиком (рис. 2, а);
П — Протягивание внутренних резьб метчиком-протяжкой (рис. 2а);
Пл — нарезание наружных плашками (рис. 2б) — мерным многозубым инструментом охватывающего типа для обработки резьб одного типоразмера, имеющим заборную и калибрующую части и получающим осевую подачу при навинчивании на заготовку;
РНГ — нарезание наружных и внутренних резьб с осевой подачей резьбонарезными головками (рис. 2в), состоящими из нескольких режущих гребёнок различной формы (круглой (рис. 2, в), призматической, сегментной и т. д.);
Т — точение наружных и внутренних резьб резцами и гребенками (рис. 2г), профиль которых имеет форму впадины резьбы, является наиболее универсальным методом получения резьбы. При многопроходной обработке резец получает непрерывную осевую подачу, равную шагу резьбы и прерывистую радиальную;
Тап — точение по полуавтоматическому циклу твердосплавными резцами;
ВО — вихревая обработка наружных и внутренних резьб (рис. 2д). Инструментом является вихревая головка, имеющая несколько резцов. Заготовка в процессе обработки получает медленное круговое движение по-дачи, а головка быстрое вращательное главное движение и осевую подачу, равную шагу резьбы;
ФД — фрезерование наружных и внутренних резьб дисковыми фрезами (рис. 2е), профиль зубьев которых соответствует форме впадины резьбы. Заготовка получает медленное круговое движение подачи, а инструмент — быстрое вращательное главное движение и осевую подачу, равную шагу резьбы;
ФВ — фрезерование винтовыми фрезами наружных и внутренних резьб (рис. 2ж). Производится аналогично фрезерованию дисковыми фрезами, однако фреза имеет несколько витков резьбы, что позволяет резко повысить производительность;
Ф — фрезерование всеми типами фрез;
Ш — шлифование наружных и внутренних резьб одно — (рис. 2з) и многониточными (рис. 2и) шлифовальными кругами. Это самый точный способ резьбоформообразования близкий по кинематике к фрезерованию резьбы.
Последовательность выбора рационального способа резьбоформирования следующая:
- На основании чертежа обрабатываемой детали из табл. 1 или 2 выбираются способы резьбоформирования, позволяющие получить резьбу данного диаметра и шага на заданной длине.
- На основании чертежа детали и стандартов определяются требования, предъявляемые к точности резьбы и шероховатости ее поверхности, и из способов резьбоформирования, отобраных на первом этапе, выбираются те, которые позволяют обеспечить выполнение данных требований.
- На основании чертежа детали и справочной литературы определяются механические свойства материала детали: твердость, предел прочности и коэффициент относительного удлинения. Из оставшихся способов исключают те, которые не позволяют обработать детали из данного материала.
- Из оставшихся способов резьбоформирования выбираются те, которые обеспечивают производительность, задаваемую программой выпуска изделия.
- С учетом конкретной ситуации на предприятии из оставшихся конкурирующих способов выбирается один, обеспечивающий наибольшую экономическую эффективность обработки с учетом стоимости оборудования и инструмента.
- Если ни один из способов резьбоформооразования не в состоянии обеспечить требования чертежа, то выбирается комбинированная технология из 2-х или более резьбообразующих операций, объединяющая технологические возможности методов.
Из таблицы 1 видно, что 1…3 степень точности при обработке наружных резьб может быть достигнута только шлифованием или накатыванием затылованными роликами, а при обработке внутренних резьб — шлифованием или выдавливанием метчиками. Четвертая степень точности достигается в результате обработки точением, резьбонарезными (только наружные резьбы) и резьбонакатными головками, планетарным накатыванием (внутренние резьбы).
Фрезерование, вихревая и другие виды обработки из-за присущих им специфических причин возникновения погрешностей не позволяют обеспечить выше пятой степени точности. Эти виды обработки часто используются в качестве предварительных.
Данные сравнения способов резьбоформообразования по производительности свидетельствуют о значительном преимуществе методов накатывания перед методами нарезания. По сравнению с наиболее прогрессивным способом нарезания наружной резьбы — обработкой резьбонарезными головками, производительность накатывания цилиндрическими роликами с радиальной подачей выше в 3 раза, накатывания аксиальными головками — в 3. 5 раз, тангенциальными головками — 2. 7 раз, накатывания затылованными роликами — в 6. 10 раз, а планетарного накатывания — в 28…30 раз.
Область применения точных и высокопроизводительных способов резьбоформообразования ограничена возможностями оборудования и технологической оснастки. Наиболее производительные способы формообразования наружных резьб — планетарное накатывание и накатывание затылованными роликами — имеют ограничения по диаметру и длине получаемой резьбы. Планетарное накатывание используется для резьб с d = 0,8. 27 мм, L
Конструкция инструмента для реализации данных способов может быть разработана для Вас авторским коллективом.
Характеристики резьбообразующего оборудования Вы можете найти на сайтах производителей
Станки резьбонакатные с 2-мя и 3-мя роликами
Источник
