Лабораторные работы по дисциплине технология машиностроения (стр. 13 )

В настоящее время применяют два способа нарезания резьбы на станках токарного типа:

резцами, неподвижно закрепленными в суппорте; вращающимися резцами.

Треугольную резьбу на­резают по двум схемам (рис. 3.6). Первая схема (наиболее распространенная) характе­ризуется тем, что резец пода­ется в поперечном направ­лении перпендикулярно к оси нарезаемой детали (рис. 3.6, а). В целях облегчения усло­вий схода стружки и повыше­ния стойкости резца перед каждым проходом его следу­ет смещать на 0,1—0,15 мм поочередно то вправо, то влево осевой подачей верхнего суппорта. Эта схема рекомендуется для нарезания резьб с шагом s ≤ 2—2,5 мм.

При нарезании резьб с шагом s > 2—2,5 мм при черновых про­ходах резец подается не перпендикулярно к оси нарезаемой детали, а под углом, равным половине угла профиля резьбы (рис. 3.6, б). При нарезании по этой схеме значительно улучшаются условия работы — меньше деформируется и свободно выходит из зоны резания стружка, увеличивается стойкость резца. Для получения более точной резьбы окончательное нарезание выполняется по первой схеме.

Установка резца относительно обрабатываемой де­тали при на­резании резьбы по второй схеме приведена на рис. 3.7. На рис. 3.7, а показана установка прямого резца с прямолинейной режущей кром­кой, заточенной под углом 30° к его оси. Резец располагается в резце­держателе верхних салазок суппорта, повернутых под углом 30°, и подается на глубину в направлении стрелки Л. На рис. 3.7, б приве­дена установка правого отогнутого резца. Резцедержатель К в этом случае устанавливается прямо, как при обычном точении, что позво­ляет уменьшить вылет резца. Резец подается по стрелке А, как и в предыдущем случае.

При необходимости повысить точность изготов­ления резьбы, а также при нарезании резьб с крупным шагом работа распределя­ется между черновым и чистовым резцами.

Высокие скорости ре­зания при образовании резьб требуют от рабочего большого напряжения и мгновенной реакции, чтобы своевременно отвести резец от детали в конце каждого прохода, особенно при нарезании внутренней и наружной резьб в упор.

В крупносерийном и массовом производстве целесо­образно на­резать резьбы на полуавтоматах, работающих по методу многократ­ных и последовательных проходов. Схема автоматического цикла на­резания наружной резьбы показана на рис. 3.8. На участке 1—2 осу­ществляется рабочий ход; на участке 2—3 — отход резца; на участке 3—4 — обратный ход резца в исходное положение и, наконец, на участке 4—1 резец подается на глубину реза­ния.

Нарезание трапецеидальной и прямоугольной резьб. В зависимости от типа, размеров и точности резьбы применяется та или иная технология формирования ее профиля.

Нарезание мелких резьб (с шагом до 4 мм) производится быстро­режущими резцами полного профиля. Пе­ремещение резца перед каж­дым проходом осуществляется поперечной подачей.

Нарезание более крупных резьб, а также точных мелких разде­ляют на предварительное и окончательное, вы­полняемое раздельно чистовыми и черновыми резцами.

Трапецеидальные и модульные резьбы с шагом до 4 мм (модуль до 1,5 мм) обрабатывают одним резцом. Точные резьбы таких же размеров нарезают двумя резцами — черновым с углом профиля меньше, чем 2б, и чистовым с углом профиля, равным 2б. Дно резьбовой канавки формируют черновым резцом.

Резьбы с шагом от 4 до 12 мм (модуль от 1,5 до 4 мм) обра­батывают двумя или тремя резцами. В условиях единичного произ­водства черновым резцом прорезают канавку не на полную глубину, а чистовым обрабатывают ее окончательно.

В серийном производстве резьбы с шагом 4—12 мм наре­зают последовательно тремя резцами (рис. 3.9). Предвари­тельно резьбу обрабатывают прорезными резцами 1 и 2 и окончательно — профильным резцом 3. Прорезным резцом 1 шириной, равной ширине канав­ки по среднему диаметру резьбы минус 0,2 мм, прорезают ка­навку до середины профиля резьбы (рис. 3.9, а). Затем прорезным резцом 2 шириной, равной ширине дна канавки, прорезают канавку до внутреннего диаметра резьбы (рис. 3.9, б). После этого профильным резцом 3 резьбу обрабатывают окончательно (рис. 3.9, в).

Более производительные схемы нарезания трапецеи­дальной резьбы приведены на рис. 3.10. Прорезным резцом шириной, равной полной шири­не канавки у дна, прорезают канавку до внутреннего диамет­ра (рис. 3.10, а). Затем левым подрезным резцом обрабатыва­ют левый боковой уступ (рис. 3.10, б), а правым — правый уступ (рис. 3.10, в). Нарезание резьбы по этой схеме доступно токарям высокой квалифика­ции.

При нарезании прямо­угольных резьб в связи с боль­шим углом подъема винтовой линии резец устанавливают дву­мя способами.

1.        Режущая кромка резца а-б располагается параллельно оси обрабатываемой детали в горизонтальной плоскости, проходящей через деталь (рис. 3.11). В данном случае все режущие кромки резца являются прямо­линейными. Так как у прямоугольной резьбы ширина канавки в осевом сечении является постоянной величиной незави­симо от глубины нарезки, то при такой установке резца будет полу­чена резьба с геометрически-правильным прямоугольным профилем.

К недостаткам этого способа относится то, что при больших уг­лах подъема винтовой линии у одной режущей кромки резца обра­зуется тупой угол резания д2, вследствие чего она скоблит, а не ре­жет, а у другой — острый угол резания д1, что сильно ослабляет режущую кромку. Кроме того, создается опасность врезания резца в металл под влиянием сил, возникающих вследствие трения одной из поверхнос­тей резца о стенку канавки.

2.        Режущая кромка резца а'-б' распо­лагается перпендикулярно к направлению винтовой линии нарезаемой резьбы (рис.  3.11), и недостатки, свойственные первому способу, исключаются. В то же время возни­кает другое затруднение. Чтобы получить геометрически правильный профиль прямо­угольной резьбы, все три режущие кромки резца должны быть криволинейными, что зна­чительно усложняет изготовление и эксплу­атацию резцов. Поэтому первый способ уста­новки резцов применяют при чистовом наре­зании резьбы, а второй — при черновом, ког­да можно пренебречь получающимися иска­жениями профиля. Чистовое нарезание с большим углом подъема резьбы осуществля­ется тремя отдельными резцами с прямо­линейными режущими кромками.

Прямоугольную резьбу обрабатывают стержневыми резьбовыми резцами. Резьбы с шагом до 4 мм нарезают одним резцом. В этом случае профиль резца должен соответствовать профилю резьбы. При нарезании резьбы с большим шагом или повышенной точности применяют последова­тельно два резца (рис. 3.12, а). Первым резцом — предварительным — удаляют основной припуск, а чистовым — окончательно профили­руют резьбу. Ширина резцов для предварительного нарезания прямо­угольной резьбы на 0,3—0,6 мм меньше ширины ее впа­дины. Резцы ля чистового нарезания имеют профиль резьбы. Обычно ширина резца на 0,01—0,04 мм больше ширины впадины резьбы (с учетом упругих деформаций ме­талла).

При повышенных требованиях к качеству резьбы предваритель­но нарезанная прямоугольная резьба окончательно формируется дву­мя чистовыми резцами — правым и ле­вым, каждый из которых обра­батывает лишь одну сторону резьбовой канавки (рис. 3.12, б).

Нарезание многозаходной резьбы является одной из наибо­лее трудоемких операций, так как при этом много времени затрачи­вается на точный поворот детали перед обработкой каждой очеред­ной винтовой канавки (нитки).

Существует несколько способов деления заготовки при нареза­нии многозаходной резьбы. Рассмотрим наиболее производительные из них.

Весьма просто осуществить деление при помощи поводкового патрона с несколькими пазами (рис. 3.13, а). Число пазов должно равняться числу ходов винта или быть кратным этому числу. После нарезания одной нитки резьбы заготовку снимают с центров и снова ставят на них таким образом, чтобы хомутик попал в следую­щий паз поводкового патрона. Затем нарезают вторую нитку.

Большое распространение нашел способ нарезания многозаходных резьб при помощи специального делительного патрона (рис. 3.13, б). Патрон состоит из двух дисков. Пер­вый диск жестко закреплен на шпинделе стан­ка. Второй, в котором при помощи хомутика и скобы крепится заготовка, может поворачи­ваться относи­тельно первого на любой угол. На первом диске имеется риска, а на втором нанесено 360 делений через 1°.

Например, если требуется нарезать трехзаходную резьбу, то после каждого захода второй диск вместе с заготовкой поворачи­вают на угол, равный =120°, и затем жест­ко стягивают болтами оба диска.

Этот способ деления применяют для де­талей, которые можно обрабатывать в цен­трах.

При одновременном нарезании многозаходной резьбы несколь­кими резцами, установленными в специ­альных державках, деление обеспечивается автоматически. При нарезании двухзаходных ходовых винтов пользуются резцедержателем (рис. 3.14), в котором закреп­лены два резца. Устанавливаются они по шаблону на расстоянии, точно соответствующем шагу между заходами. Таким образом, оба резца нарезают одновременно две канавки. Очевидно, что для обра­ботки трехзаходной резьбы можно было бы таким же образом устано­вить и три резца.