Способы нарезания резьбы

                                  СпособыРезьбообрабатывания 
   Способы резьбообрабатывания, применяемый при этом резьбонарезной инструмент и резьбообрабатывающие станки весьма разнообразны. 
   Образование резьбы способами нарезания и фрезерования производят: для наружной резьбы — резьбовыми резцами, винторезными головками, гребенчатыми и дисковыми резьбовыми фрезами, круглыми плашками; для внутренней резьбы — резцами, метчиками и гребенчатыми фрезами. Вихревые головки используют при нарезании одно- и многозаходных винтов и червяков в условиях крупносерийного производства.  
   Способ накатывания наружных резьб плоскими плашками применяют на резьбонакатных станках и резьбонакатных автоматах. 
   Способ накатывания резьбы накатными роликами используют для образования метрических резьб диаметром 3...68 мм с шагом р = 0,5...6,0 мм.  
   Затылование фрез (червячных, дисковых, фасонных), а также нарезание метрических, дюймовых и модульных резьб часто выполняют на токарно-затыловочных станках. В тех случаях, когда к поерхностям резьб предъявляют повышенные требования по точности последние подвергают шлифованию (например: резьбы ходовых винтов, червяков, метчиков и др.). Сведения о возможной точности получения резьб в зависимости от способа резьбообработки приведены в табл. 4. 
   Таблица 4. Способы резьбообрабатывания и получаемая точность резьб

     Токарно-затыловочные станки, используемые для затылования, по конструкции аналогичны токарно-винторезным. 
   Зубья фасонных фрез затачивают, как и фасонные резцы, по передней поверхности, а чтобы сохранить профиль зубьев и требуемые задние углы при переточках, производят затылование зубьев. Затылование выполняют резцом, который при равномерном вращении фрезы в центрах станка равномерно перемещается в радиальном направлении, начиная от вершины зуба фрезы, по заданной поверхно¬сти, образуя нужный профиль.  
   Зная задний угол а диаметр D и число Z зубьев фрезы, можно определить величину затыловання К, т. е. радиальное перемещение резца (рис. 6.1): К= (nD/Z)tg а. В качестве кривой затылования пробы резец за один оборот шпинделя станка совершил столько же двойных ходов, сколько зубьев у фрезы.

 Рис. 1. Схемы затылования фрезы 
   Винторезные токарные станки в отличие от токарно-винторез-ных используют только для нарезания резьбы на деталях, которые изготовляют в большом количестве. Требования, предъявляемые к ним по точности резьбы, выше тех, которые можно обеспечить на обычных токарно-винторезных станках. Конструкции винторезных станков имеют повышенные точность и жесткость. Станина их выполнена жесткой и монолитной, а передняя бабка имеет повышенную жесткость; шпиндель смонтирован на подшипниках скольжения или качения повышенной жесткости и точности. Суппорт станка выполнен без верхней поворотной части. Каретка суппорта имеет удлиненные направляющие; ходовой винт большого диаметра смонтирован на роликоподшипниках и размещен внутри станины между направляющими. Такие конструктивные особенности исключают перекосы каретки суппорта при движении по направляю¬щим станка. 
   Кроме того, на станке размещены корректирующие устройства (линейки), компенсирующие неравномерность тепловой деформации ходового винта, погрешности его изготовления и др. Повышение точности и жесткости винторезной кинематической цепи достигается также сокращением числа звеньев. Например, в станке отсутствует коробка подач, а настройку его винторезной цепи на шаг нарезаемой резьбы выполняют гитарой сменных зубчатых колес. На станке также предусмотрен автоматизированный цикл нарезания резьбы. 
  

                  Обработка резьбы многониточными резцами.

По конструкциимногониточные резцы подразделяют на стержневые, призматические и круглые резьбовые (рис. 4). В производственной практике их называют резьбонарезными гребенками. Круглые резьбовые гребенки выполняют с кольцевой и винтовой резьбой. При нарезании резьбы резьбонарезной гребенкой нагрузку распределяют на большее число зубьев, путем срезания части зубьев под углом Ф = 25...30°. В результате этого образуется заборная часть, а остальные зубья составляют калибрующую часть. Многониточные резцы можно многократно перетачивать, сохраняя при этом первоначаль¬ную точность профиля резьбы.

 Рис. 4. Многониточные резцы: а —  стержневой; б — призматический; в — круглый 
   Способ обработки резьбы резьбонарезными гребенками являет¬ся высокопроизводительным, так как зубья гребенки представляют собой ряд последовательно расположенных резцов, работающих од¬новременно. При этом полный профиль резьбы получают за один-два рабочих хода. Для нарезания резьбы с небольшим углом подъема используют круглые резьбонарезные гребенки с кольцевой нарезкой, а при больших углах подъема — гребенки с винтовой нарезкой. Углы подъема винтовой линии гребенки и нарезаемой резьбы должны быть близки по значению. Диаметр резьбонарезной гребенки выбирают равным наружному диаметру резьбы, либо в крат¬ное число раз больше его, соответственно этому увеличивается число заходов гребенки. У резьбонарезной гребенки направление резьбы должно быть противоположным направлению нарезаемой резьбы. 
   Для нарезания внутренней резьбы диаметр резьбонарезной гребенки должен быть несколько меньше диаметра нарезаемой резьбы, поэтому угол подъема винтовой линии резьбонарезной гребенки должен быть несколько больше угла подъема винтовой линии нарезаемой резьбы.  
  

Обработка резьбы резьбонарезными головками. 
   Для нарезания наружной и внутренней резьб часто используют резьбонарезные головки. В винторезных головках применяют радиальные, тангенциальные и круглые резьбонарезные гребенки (рис. 5). Резьбонарез¬ные головки конструктивно выполняют самооткрывающимися, т. е. в конце нарезания резьбы их плашки или резьбонарезной гребенки автоматически расходятся и при обратном ходе не соприкасаются с резьбой.

 Рис. 5. Виды резьбонарезных головок:  а — радиальная; б — тангенциальная; в — круглая 
   Для нарезания наружных метрических и дюймовых резьб с номинальным диаметром 4...60 мм и шагом резьбы до 4 мм применя¬ют винторезные самооткрывающиеся головки с круглыми гребенка¬ми по ГОСТ 21761—76. Они обеспечивают нарезание резьбы сред¬него класса точности. Размер головки и ее тип выбирают в соответствии с применяемым оборудованием; при нарезании резьбы на револьверных и токарных станках используют головки 1К — 5К; на сверлильных станках и автоматах 1КА — 5КА при применении автоматов типов 1124 или 1136 — 1КИ — 25А. 
   Наиболее распространены резьбонарезные головки с круглыми резьбонарезными гребенками, так как они просты по конструкции, позволяют работать при нарезании наружной резьбы с большим числом переточек и обладают большей стойкостью, чем радиальные и тангенциальные резьбонарезные гребенки.  
   Конструкция винторезной головки для нарезания наружной резьбы круглыми резьбонарезными гребенками 2 с кольцевой нарезкой показана на рис. 6, а. Установленные выточкой 3 на кулачках 4, резьбонарезные гребенки крепят винтами 7 равномерно по окружности на равном расстоянии от центра в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы. 
   Угол наклона витков резьбонарезных гребенок, обеспечивает опорная поверхность кулачков, а также смещение витков соседних гребенок на \/z шага резьбы, где z — число гребенок. 
   Через штифты 13 кулачки 4 прижимаются пружинами 5 к обойме 7, которая посредством рукоятки 12 может перемещаться вдоль корпуса 6. Резьбонарезные гребенки в рабочем положении (см. рис. 6.6, а) сведены. При этом кулачки 4 своими выступами М упираются в обойму 7. Настройку на размер резьбонарезных гребенок выполняют или по готовой детали, или по проходному рабочему резьбовому калибру, которые устанавливают в рабочую зону.

 Рис. 6. Конструкция невращающейся винторезной  головки: а — рабочее положение;  б — с открытыми резьбонарезными  гребенками; 1 — винт; 2 — гребенка; 3 — выточка; 4 — кулачок; 5, 11 —  пружины; 6 — корпус; 7 — обойма; 8, 13 — штифты; 9 — кольцо; 10 — хвостовик; 12 — рукоятка; 14 — винт 
   Размер изменяют поворотом кольца 9 винтами 14. Кольцо 9 посредством штифта 8 поворачивает корпус 6 с кулачками 4. Кулачки, перемещаясь по скошенным поверхностям Г обоймы 7, удаляются или приближаются к оси головки. 
   Устанавливают и закрепляют резьбонарезную головку хвостовиком 10. Между корпусом 6 и хвостовиком 10 зазор выбирается пружиной 11. Нарезают резьбу путем принудительной подачи головки, равной шагу нарезаемой резьбы. Резьбу можно нарезать 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 перемещаться. В результате выступы М кулачков выходят из обоймы 7 и кулачки вместе с гребенками 2 под действием пружин 5 расходятся, освобождая обрабатываемую деталь. Возврат резьбонарезных гребенок в исходное положение, а также остановку процесса обработки резьбы про¬изводят поворотом рукоятки 12.  
   Внутреннюю резьбу обычно нарезают резьбонарезными головками с призматическими резьбонарезными гребенками. Режущие кромки у таких гребенок располагаются на одном диаметре и имеют заходный конус. Число гребенок в комплекте зависит от размера головки. В комплекте гребенки смещены относительно друг друга в соответствии с углом подъема винтовой линии нарезаемой резьбы.  
  

                                 Обработка резьбы накатыванием.

Обработку резьбы накатыванием осуществляют копированием профиля накатного инструмента за счет его вдавливания в металл заготовки. 
   На станках и автоматах производят накатывание резьбы диаметром от 5 до 25 мм одним роликом (рис. 7). Резьбу накатывают при вращении заготовки в патроне или цанге с поступательным перемещением суппорта станка вместе с накатником 3, в который вмонтирован ролик 2. При этом следят за деформацией заготовки под действием односторонней радиальной силы. 
   Накатывание резьбы до 50 мм выполняют с применением резьбонакатных головок с тремя роликами и более (рис. 8). Ролики могут быть самораскрывающимися и нераскрывающимися, их выполняют с кольцевой и винтовой нарезкой.