Методы формообразования резьбовых поверхностей

Наружную и внутреннюю резьбу на деталях получают следующими основными способами:

• вырезанием профиля резьбы режущим инструментом;

• выдавливанием профиля резьбы выдавливающим инструментом;

• накатыванием профиля резьбы накатным инструментом.

Для резьбонарезания применяют метчики, плашки, резцы, гребенки, резьбовые фрезы и шлифовальные круги.

Резцы, гребенки, метчики, плашки и головки обрабатывают резьбу по одной и той же схеме формообразования, когда движение инструмента относительно заготовки сводится к винтовому и исходная инструментальная поверхность совпадает с поверхностью нарезаемой резьбы. Поэтому профилирующие участки режущих кромок этих инструментов располагаются на одной и той же исходной поверхности резьбы детали. В процессе обработки относительное винтовое движение может быть сообщено непосредственно инструменту, что имеет место при нарезании резьбы на сверлильных станках метчиками, плашками или головками. Процесс резания характеризуется вырезанием слоев металла по профилю впадины.

При нарезании внутренних резьб наибольшее распространение получили метчики (рис. 11.81).

Рис. 11.81. Конструкция метчика:

а – общий вид; б – элементы метчика

Метчик представляет собой винт с равномерно распределенными по его направляющей режущими перьями 2, последовательно смещенными относительно друг друга в направлении предполагаемого движения врезания и равностоящими от оси калибрующими зубьями. Он работает при двух одновременных движениях: вращательном (метчика и заготовки) и поступательном (вдоль оси метчика). Метчики подразделяются на ручные, машинные, плошечные, калибровочные, регулируемые и самооткрывающиеся. К элементам, определяющим конструкцию метчика, относятся канавки 3 для размещения стружки, режущие перья 2, сердцевина 1. На рис. 11.82 представлен вариант метчика, у которого режущие перья выполнены сменными из твердых сплавов.

Рис. 11.82. Конструкция метчика с роликовыми режущими элементами

При нарезании наружных резьбы невысокой точности используют круглые плашки (рис. 11.83). Элементы, обеспечивающие и характеризующие процесс резания и закрепление на станке или в воротке: режущие перья и стружечные отверстия, шаг резьбы, диаметр плашки, перемычки, паз для разжимного винта, гнезда для крепежных винтов поверхностей.

Рис. 11.83. Вороток (а); общий вид плашки (б); поперечное сечение плашки (в)

При нарезании наружных и внутренних резьб высокой точности используют резьбонарезные резцы – однолезвийный фасонный режущий инструмент, режущая кромка которого при обработке образует профиль резьбы всеми точками (рис. 11.84, 11.85).

Рис. 11.84. Режущий элемент резьбонарезною резца

Рис. 11.85. Процесс нарезания наружной резьбы резцом

По конструкции резцы разделяют на стержневые, призматические (рис. 11.86), круглые с кольцевой и винтовой нарезкой; по форме режущей кромки – на однопрофильные и многопрофильные; по исполнению режущего элемента – на цельные, составные, сборные; по типу нарезаемой резьбы – для метрических, трапецеидальных, упорных резьб.

Рис. 11.86. Гребенки для нарезания внешней резьбы:

а – стержневые; б – призматические

Резьбовые фрезы относятся к многозубым инструментам. Примеры нарезания внутренней резьбы фрезами показаны на рис. 11.87.

Рис. 11.87. Примеры нарезания внутренней резьбы фрезами

По конструкции их подразделяют па гребенчатые цилиндрические (для резьб неглубокого профиля с шагом 0,5–6 мм) (рис. 11.88, а); дисковые (для резьб крупного профиля) (рис. 11.88, б); гребенчатые сборные охватывающие (рис. 11.88, в); головки для скоростного фрезерования резьбы с крупным шагом.

Рис. 11.88. Резьбовые фрезы

Накатывание – наиболее производительный способ образования резьбы на деталях без снятия стружки. По существу, этот способ относится к методам пластического деформирования материала заготовки, а не к рассматриваемым принципиально иным способам размерной обработки. Тем не менее согласно стандарту специальности принято излагать материалы по основным способам формообразования резьбы в одном параграфе.

Существует несколько способов накатывания резьб: роликами (рис. 11.89); плашками (рис. 11.90); головками с радиальным движением подачи роликов (рис. 11.91); головками с тангенциальным движением подачи (рис. 11.92) и рядом других. Выбор инструмента и способа накатывания зависит от типа резьбы и ее размеров, точности, длины и материала заготовки.

Рис. 11.89. Резьбонакатные ролики

Рис. 11.90. Резьбонакатная плашка: схема и конструкция

Рис. 11.91. Радиальная резьбонакатная головка:

а – схема; б – конструкция

Рис. 11.92. Тангенциальная резьбонакатная головка:

а – схема; 6 – конструкция

Резьбу накатывают на специализированных станках. На рис. 11.93 показан станок с трехвалковыми головками. Его применяют для обработки пустотелых заготовок, ступенчатого прутка, накатки трапецеидальных и червячных резьб.

Рис. 11.93. Резьбонакатной трехвалковый станок