Резьбонарезные станки

Для нарезания резьбы применяют различные способы, из которых на­иболее распространенными являются нарезание на токарных станках ре­зцами, гребенками, метчиками, плашками и резьбонарезными головками, дисковыми и групповыми резьбовыми фрезами, одно- и многониточными шлифовальными кругами, а также накатывание роликами пли плашка­ми.

Сущность резьбофрезерования заключается в следующем (рис. 85,л). Дисковой фрезе 1, имеющей профиль нарезаемой резьбы, сообщают вра­щение вокруг ее оси (главное движение). Одновременно с этим осущест­вляют движение подачи, состоящее из медленного вращения детали 2 (кру­говая подача) и продольного перемещения ее или фрезы вдоль оси. Последнее равно величине шага нарезаемой резьбы за время одного обо­рота детали. В начале процесса обработки фрезе или заготовке сообщают дополнительно и поперечную подачу для врезания инструмента на полную глубину резьбы.

Резьбофрезерование выполняется с помощью дисковых, гребенчатых, червячных и пальцевых фрез. Для нарезания резьбы с большим шагом применяют дисковые фрезы (рис. 85,а), а для коротких и мелких резьб большого диаметра — гребенчатые фрезы (рис. 85,6).

Гребенчатая фреза представляет собой как бы набор дисковых фрез, поэтому процесс фрезерования значительно ускоряется, так как витки по всей длине резьбы обрабатываются одновременно. За один оборот заго­товки конец канавки, нарезанный одним из резьбовых дисков фрезы, со­впадает с началом канавки, нарезанной следующим диском. Таким обра­зом, резьба фрезеруется за один оборот заготовки. Однако, имея в виду процесс врезания фрезы во время вращения детали, практически для полу­чения полной резьбы детали необходимо совершить более одного оборота. Обычно этот цикл заканчивается за 1,2 — 1,4 оборота детали, в зависимости от конструкции станка. Минимальная длина фрезы должна быть на 2 — 3 шага больше длины фрезеруемой резьбы.

Ось гребенчатой фрезы располагается параллельно оси детали, что приводит к некоторому искажению профиля резьбы. Величина искажения тем больше, чем больше шаг резьбы, диаметр фрезы и чем меньше диа­метр резьбы. Однако при нарезании обычных треугольных резьб, имеющих небольшой наклон витков винтовой линии, такое искажение не является существенным.

Рис. 85. Схемы резьбофрезерования

Гребенчатыми фрезами можно фрезеровать как наружные (рис. 85,6), так и внутренние (рис. 85,е) резьбы. В первом случае фрезе и детали сооб­щают вращение в одну сторону, во втором случае - в разные стороны.

1. Резьбофрезерный полуавтомат мод, 5б63 для фрезерования резьб

В условиях крупносерийного и массового производства применяется резьбофрезерный полуавтомат мод. 5Б63. Он предназначен для фрезерова­ния коротких наружных и внутренних резьб резьбовыми гребенчатыми фрезами. Станок работает по полуавтоматическому циклу. Рабочий, обслу­живающий станок, производит лишь закрепление детали, пуск станка и смену детали.

Цикл обработки следующий: закрепление детали; пуск станка нажа­тием кнопки; быстрое продольное движение каретки с фрезой по направле­нию к изделию; медленное продольное движение каретки по направлению при изделию при подходе упора каретки к копиру продольного перемещения; продольное перемещение каретки на шаг нарезаемой резьбы (копиром поперечного перемещения); одновременное врезание фрезы в изделие на глубину резьбы (копиром поперечного перемещения); отвод фрезы от изде­лия; быстрое перемещение каретки в исходное положение и остановка.

Управление нарезанием резьбы осуществляется при помощи двух копи­ров, кинематически связанных и управляющих продольным перемещением каретки на величину шага и одновременным поперечным перемещением ее на глубину резьбы. Копир 42 продольного перемещения каретки (рис. 86) расположен в корпусе шпиндельной бабки 44 и получает движение от шпинделя изделия с передаточным отношением 1,31 (один оборот копира соответствует 1,31 оборотам шпинделя). Цикл обработки, включающий подвод и врезание фрезы в изделие, фрезерование на полную глубину и перемещение на шаг резьбы, зачистку резьбы и вывод фрезы из резьбы, совершается за один оборот копиров. Копир 43 поперечного перемещения фрезерной головки вращается с угловой скоростью, равной скорости Продольного копира.

Шпиндельная бабка изделия 44 жестко крепится на станине. Шпиндель, установленный на подшипниках скольжения, приводится во вращение от "электродвигателя 47 через клиноременную передачу 2 —2 и коробку скоро­стей со сменными шестернями а — Ъ, c — d, которая обеспечивает 16 частот вращения шпинделя в пределах 0,5-16 об/мин. Передаточное отношение зубчатых колес 9 – 11, 12 – 13 на вал 6, на котором находится сменный копир 42 для каждого шага резьбы, составляет 1,31. Для обеспечения остановки копира 42 в положении, соответствующем началу цикла, вал 6 копира отключается от приведенной цепи при помощи муфты с зубчатым колесом 14.

Рис. 86. Кинематическая схема полуавтомата мод. 5Б63

Фрезерная головка 45 устанавливается на салазках каретки 46 и может занимать по отношению к ней такое положение, при котором ось шпинде­ля либо параллельна оси шпиндельной бабки изделия (при нарезании ци­линдрических резьб), либо будет образовывать с осью последней угол 30 градусов 30 минут (при нарезании конических резьб). Вместе с салазками фрезерная головка может перемещаться в поперечном направлении для врезания на глубину резьбы.

На корпусе фрезерной головки размещается электродвигатель 48, от которого через клиноременную передачу 21—22. сменные колеса а' — Ь', — d' и колеса 25—26 — 27 движение передается шпинделю фрезы, который вращается с частотой 160 — 2500 обмин.

Каретка 46 фрезерной головки имеет продольное и поперечное перемещения. Продольное перемещение каретки может быть быстрым при под­воде к копиру 42, замедленным в момент соприкосновения с копиром и ра­бочим при нарезании резьбы. Продольное перемещение при подводе каретки осуществляется винтом 50, получающим вращение от механизма быстрых перемещений по цепи: электродвигатель 49, муфта 52. зубчатые колеса 32 — 35. 36 — 38 (при включенной муфте 52) на винт. В конце быстрого подвода каретки к копиру выключается муфта 52 и включается муфта 3, чем обеспечивается медленное перемещение каретки по цепи колес — 31, 34 — 35 и 36 — 38 на винт 50. Плавающая гайка винта связана с ка­ткой через пружину 39, которая служит для прижима каретки к копиру 2 в процессе нарезания резьбы, т. е. обеспечивает перемещение каретки на шаг нарезаемой резьбы при неподвижном винте 50. В конце подвода каретки переключением электромагнитных муфт 52 — 53 включается замедленная передача через зубчатые колеса 28 — 29, 30 — 31, муфту 53 и колеса 34-35, 36-38 и винт 50.

Поперечное установочное перемещение каретки фрезерной головки осуществляется вручную маховиком 40 через передачи 19 — 20 и винтовую пару 51. Рабочее перемещение осуществляется от копира 43 поперечного перемещения, который связан жесткой кинематической цепью зубчатых колес 18 —17. валом VII и колесами 16 — 15 — 14 — 13 с копиром продольного смещения 42. Копир 43 поперечного перемещения — открытого типа, сменный для определенного диапазона шагов резьб.