Задание и порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с инструкцией о выполнении работы.

2. Ознакомиться с теоретическими сведениями о способах и методах образования резьбовых поверхностей

3. Разработать технологический процесс образования резьбовых поверхностей, с составлением всей необходимой технологической документации

4. Составить отчет о работе.

Содержание отчёта:

При составлении отчета необходимо:

I. Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями по следующим вопросам:

1. Нарезание резьбы плашками, головками и метчиками

2. Нарезание резьбы резцами

3. Нарезание резьбы вращающимися резцами

4. Фрезерование резьбы

5. Накатывание резьбы

II. Представить технологическую документацию необходимую для выполнения технологического процесса образования резьбовых поверхностей на деталях машин одним из выбранных способов

III. Ответить на контрольные вопросы:

1. Какие бывают плашки для нарезания резьбы?

2. Сколько степеней точности в соответствии с ГОСТом различают у метчиков?

3. Какие по профилю резьбы можно нарезать резцами?

4. На каких станках можно нарезать наружную и внутреннюю резьбы резьбонарезными головками?

5. Какой величине равен задний угол α на вершине зуба у групповых резьбовых фрез?

6. Какой величине равен передний угол γ на вершине зуба у групповых резьбовых фрез?

7. Каким инструментом получают резьбу накатыванием?

8. Какие инструменты применяют при нарезании наружной резьбы?

9. Какие виды круглых плашек изготавливаются и применяются для нарезания резьбы?

10. Какие способы нарезания резьбы вращающимися резцами Вы знаете?

 

Литература:

Основная

1. Космачёв И. Г. Технология машиностроения. Лениздат, Ленинград – 1970, 400 с., ил.

Дополнительная

2. Антонов Л. П.и др. Практикум в учебных мастерских. Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по специальности «Общетехнические дисциплины и труд»-М.: «Просвещение»,1976.-400с. с ил.                                                                                   

3. Муравьёв Е. М. Технология обработки металлов: Учеб. пособие для учащихся 5 – 9 кл. общеобразоват. учреждений. - М.: Просвещение, 1995.-224 с., ил.

4. Муравьёв Е. М., Молодцов М. П.Практикум в учебных мастерских: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по спец. № 2120 «Общетехнические дисциплины и труд» и учащихся пед. уч-щ по спец. № 2008 «Преподавание труда и черчения в неполной сред. шк.» В 2 ч. Ч.1. Обработка металлов /Под ред. Е. М. Муравьёва. - М.: «Просвещение», 1987.-272 с., ил.

 

 

Теоретические сведения

Нарезание резьбы плашками, головками и метчиками

Плашками нарезают крепёжные резьбы преимущественно на болтах, винтах и шпильках вручную и на револьверных станках, автоматах и реже на токарных станках.

Плашки бывают круглые, раздвижные и специальные (для нарезания труб).

Круглые плашки изготовляются цельными, разрезными и трубчатыми. Круглыми плаш­ками нарезают резьбы диаметром от 1 до 52 мм за один проход. Цельные плашки обладают большой жестко­стью и обеспечивают получение чистой резьбы, но они малопроизводительны и быстро изнашиваются.

Разрезные плашки в отличие от цельных имеют про­резь (0,5—1,5 мм), что позволяет регулировать диаметр резьбы в пределах 0,1—0,25 мм. Вследствие пониженной жесткости нарезаемая этими плашками резьба имеет недостаточно точный профиль.

Подготовка заготовки-стержня под нарезание резьбы плашкой сводится к правильному выбору его диамет­ра. Практика показывает, что диаметр стержня должен быть несколько меньше диаметра нарезаемой резьбы. Это объясняется тем, что при образовании профиля резь­бы металл детали течет, вследствие чего происходит защемление витков резьбы в плашке.

Плашки устанавливаются в державки или патроны, которые в зависимости от конструкции обеспечивают либо жесткое крепление, либо такое, которое устраняет влияние несовпадения осей детали и отверстия плашки на точность обработки и делает ненужным точное согла­сование подачи с шагом резьбы.

Чтобы облегчить врезание плашки в металл, на конце заготовки рекомендуется снимать фаску шириной 2—3 мм.

При нарезании резьбы на токарном станке работу начинают с нарезания нескольких ниток вручную плаш­кой, закрепленной в плашкодержателе, а затем уже включают шпиндель, упирая плашкодержатель в суп­порт (рис. 3.1, а). Более производительным приемом следует считать нарезание первых витков при поджатии плашки пинолью задней бабки, которая сообщает плаш­ке правильное направление (рис. 3.1, б).

Основной недостаток всех типов плашек — необхо­димость свинчивать их по окончании нарезания резьбы, что значительно увеличивает вспомогательное время.

Резьбонарезные головки. В серийном производстве резьбы нарезаются самораскрывающимися резьбонарез­ными головками. Это более производительный метод на­резания резьбы, чем обработка плашками, так как бла­годаря автоматическому раскрыванию головок обрат­ного свинчивания их не требуется.

Резьбонарезными головками можно нарезать наруж­ные и внутренние резьбы на сверлильных, револьвер­ных, болторезных станках и автоматах.

Наружную резьбу нарезают винторезными головка­ми, а внутреннюю — гайконарезными. Различают вра­щающиеся и невращающиеся головки.

      Невращающимися головками с дисковыми гребен­ками нарезают резьбу диаметрами 4—42 мм на токарных и револьверных станках. На сверлильных станках и ав­томатах резьбу нарезают вращающимися головками с дисковыми гребенками.

В винторезных головках гребенки располагаются радиально или тангенциально к нарезаемой резьбе (рис. 3.2). В первом случае головки бывают с диско­выми (рис. 3.2, а) или с призматическими (рис. 3.2, б и в)гребенками, а во втором — только с призматически­ми. Головками с радиальным расположением гребенок нарезают точные резьбы, а с тангенциальным — менее точные резьбы.

Резьбонарезные головки наряду с высокой произво­дительностью обеспечивают получение резьб 2-го класса точности с шероховатостью поверхности 5—6-го клас­сов.

Наиболее распространенные типы самооткрывающихся головок для нарезания наружной резьбы приведены на рис. 3.3:на рис. 3.3, а показана головка с радиальным расположением дисковых гребенок, на рис. 3.3, б —с радиальным расположением призматических гребенок, а на рис. 3.3, в — с призматическими гребенками, расположенными тангенциально к нарезаемой резьбе.

Винторезные голов­ки с дисковыми гре­бенками регламентиро­ваны ГОСТом.

Рис. 3.3. Самораскрывающиеся головки для нарезания резьбы

Нарезание резьбы метчиками. Основным инструментом для на­резания внутренних резьб является метчик. В соответствии с ГОСТом метчи­ки изготовляются четы­рех степеней точности: С, Д, Е и Н; машинно-ручные и гаечные мет­чики — двух степеней точности: С и Д, а руч­ные также двух — Е и Н.

Ручные метчики предназначены для нарезания резьб диаметром от 2 до 52 мм вручную. Они выпускаются комплектом, состоящим из двух или трех метчиков.

Гаечные метчики служат для наре­зания резьб в сквозных деталях малой толщины как вручную, так и на станках. Они изготовляются с удли­ненным хвостовиком для собирания на нем нарезаемых гаек. Номинальный диаметр нарезаемой резьбы — от 2 до 33 мм.

Машинные метчики предназначены для нарезания глухих резьб диаметром от 2 до 52 мм на сверлильных, револьверных и агрегатных станках, автоматах и полуавтоматах. Выпускаются они комплектом из двух метчиков и одинарные.

Для нарезания резьбы метчиками необходимо произ­вести предварительную обработку отверстия. В зависи­мости от необходимой точности резьбы отверстие пред­варительно сверлят, зенкеруют или растачивают.

При нарезании резьбы материал детали несколько выдавливается метчиком, и внутренний диаметр резьбы оказывается больше диаметра исходного отверстия. Это обстоятельство учтено в специальных таблицах, по кото­рым выбирают диаметр отверстия под резьбу.

При нарезании резьб на станке метчики крепят в па­тронах — быстросменных, самоцентрирующих, качаю­щихся и плавающих:

В быстросменных патронах обычного типа метчик жестко связан со шпинделем станка.

Качающиеся и плавающие патроны позволяют мет­чику самоустанавливаться в нарезаемом отверстии в первом случае благодаря отклонению его оси от верти­кали, а во втором — за счет смещения его параллельно собственной оси.

При нарезании резьбы в отверстиях, не препятствую­щих свободному удалению метчика после рабочего хода, он пропускается полностью через отверстие и затем встав­ляется в патрон для нарезания следующей детали. Для сокращения времени на установку и снятие метчик в патроне не крепится. Крутящий момент передают квадрат, лыски или срезы на хвостовике. При работе на стан­ках с вертикальной осью метчик свободно падает в кон­це прохода.

При нарезании резьбы на вертикально- и радиально-сверлильных станках во избежание поломок метчика при упоре его в дно глухого отверстия, а также при пере­грузке применяются предохранительные патроны (рис. 3.4), позволяющие метчику останавливаться при вращающемся шпинделе, когда крутящий момент превы­сит безопасную величину. Предохранительный патрон состоит из корпуса 1 с коническим хвостовиком и ведо­мой втулкой 2, предназначенной для крепления метчика. Ведомая втулка 2 соединяется с ведущей 3 трапецеидаль­ными зубьями. Ведущая втулка, связанная с корпусом шпонкой, прижимается к ведомой пружиной 4. При уве­личении крутящего момента больше допустимой вели­чины осевая составляющая сила на зубьях втулок превысит силу пружины, ведущая втулка продвинется вдоль оси, ее зубья выйдут из зацепления, и ведомая втулка остановится. Натяжение пружины регулируют гайкой 5.

Для каждого патрона существует определенный ин­тервал диаметров нарезаемых резьб. Наиболее часто ис­пользуют комплект из трех патронов: для нарезания резьб диаметрами 8—12, 12—30 и 18—42 мм.

В массовом производстве гайки нарезают на гайко­нарезных автоматах и полуавтоматах с кривыми метчи­ками, закрепленными в специальном патроне.

Схема нарезания резьбы невращающимся метчиком с изогнутым хвостовиком приведена на рис. 3.5. Заго­товки гаек 1 при помощи толкателя 2 поступают в направляющую втулку 3, в которой они центрируются и приводятся во вращение зубчатыми колесами 4 и 5. В процессе нарезания резь­бы гайка центрируется по метчику 6, благодаря чему и обеспечивается концент­ричность резьбы. Нарезан­ные гайки 7 движутся по метчику и, пройдя втулку 8, сходят с конца хвостовика в сборник.

Вследствие недостаточ­ной прочности метчика на режущей части не должно быть одновременно более двух гаек.

Для получения резьбы 2-го класса точности ско­рость резания принимают в пределах 7—15 м/мин.

Точность резьбы, наре­заемой метчиками, может колебаться в широких пре­делах. Метчиком с нешлифо­ванным профилем нарезают резьбу 3-го класса точности, а со шлифованным — 2-го класса. При тщательной подготовке отверстия метчиком со шлифованным профилем можно нарезать резьбу 1-го класса точности. Калибрование резьбы вручную также повышает ее точность.

Нарезание резьбы резцами

Нарезание треугольной резьбы. Существует много способов нарезания резьбы многолезвийными инструмен­тами, однако наиболее широко распространен способ об­работки резьбы резцами на токарных станках. Этот спо­соб, ставший универсальным, почти всегда используется при нарезании резьбы на ответственных деталях, а с внедрением твердосплавных инструментов он сделался ипроизводительным.

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

1) резцами, неподвижно закрепленными в суппорте;

2) 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. Взависимости 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 2α, и чи­стовым с углом профиля, равным 2α. 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 аб 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 прямо­
угольным профилем.

К недостаткам этого способа относится то, что при больших углах подъ­ема винтовой линии у од­ной режущей кромки рез­ца образуется тупой угол резания δ₂, вследствие чего она скоблит, а не ре­жет, а у другой — острый угол резания δ₁, 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 для 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.

 

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 334; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!