Різьбонарізні фрези

Фрези ділять на дискові(чи однониткові) і циліндричні гребінчасті (багатониткові). Дискові різьбові фрези застосовують при нарізуванні довгих різьб|(в основному трапецеїдального профілю) на різних ходових гвинтах і. черв'яках. Фрезерування застосовують тільки як попередній метод обробки різьб ходових гвинтів. Чистове нарізування різьблення зазвичай роблять різцем або профільним шліфувальним кругом.

Застосування фрез з симетричним(мал. 199, а) і з несиметричним(мал. 199,6) профілем викликане конструкцією резьбофрезерного| верстата. Діаметр фрези 1 з симетричним або несиметричним профілем.

У фрези з симетричним профілем розмір потрібний для розміщення в шпиндельній голівці підшипників 2 шпинделі і передавального механізму. У конструкції верстата для фрез з несиметричним профілем завдяки нахилу шпинделя з'являється можливість при тих же розмірах підшипників зменшити , а отже, і діаметр фрез.

Профіль фрези має бути криволінійний. При невеликих кутах підйому різьблення(менше 10 ) зазвичай роблять фрези з прямолінійним профілем, але з коригованим кутом | профілю. Кут профілю визначають по формулі:

,

де — кут підйому різьблення на середньому діаметрі; s — кут профілю різьблення деталі.

Дискові різьбові фрези для трапецеїдальних різьб| роблять із загостреними зубами; вони продуктивніше фрез із затилованими зубами.

Рис. 199. Схема розрахунку діаметр фрези:

а - вісь шпинделя верстата паралельна осі деталі;

б - вісь шпинделя верстата нахилена до осі деталі.

Рис, 200. Схема фрезерування різьби

багатотонними (гребінчастий) різьбовими фрезами:

а - циліндричної;, б - конічної

При фрезеруванні гострокутних різьб| невеликої довжини з невеликим кроком і невеликим кутом підйому різьблення застосовують гребінчасті(багатониткові) різьбові фрези. Процес фрезерування різьблення відбувається за один оборот заготівлі, причому для утворення гвинтової лінії різьблення фреза переміщається за цей час уздовж осі на один крок. Різьбові гребінчасті фрези виготовляють насадними і кінцевими. На мал. 200, а показана насадна гребінчаста фреза із затилованими зубами і кільцевим різьбленням. Канавки фрез роблять прямими і гвинтовими з невеликим кутом нахилу. Фрези з гвинтовими канавками працюють плавніше, але виготовлення їх складніше.

Довжина фрези(у стандарті не задана) залежить від довжини нарізуваної

різьблення деталі :

,

де Р| — крок різьблення, мм.

Мал. 201. Схема роботи різцевої голівки, що обертається

при нарізанні внутрішньої і зовнішньої різьби

Елементи затилованого зуба і канавки вибирають виходячи з тих же міркувань, що і для звичайних затилованих фрез. Оскільки висота профілю метричного і дюймового різьблення незначна, то можна брати канавку ширшу, ніж зазвичай. Кут канавки роблять в межах 30-45 ; радіус закруглення мм. Величину затилування До вибирають з розрахунку отримання заднього кута в межах 8 - 12 . Розміри профілю фрези визначають за заданим профілем різьблення.

Вершина різьблення на фрезі зношується швидше за бічні сторони профілю, тому по вершинах дається запас на знос. Але зі збільшенням цього запасу зменшується майданчик вершини різьблення, утруднюється виготовлення фрези і знижується її стійкість. Мінімальний майданчик 5 приймають рівною ¾ майданчик теоретичного профілю різьби. Для зручності контролю розміри| профілю різьби задають від лінії середнього діаметру.

Різьбові гребінчасті фрези застосовують також і для фрезерування конічних різьб |(мал. 200,6). Відмітними особливостями конструкції таких фрез є гвинтові канавки постійного кроку, виконані на конічній поверхні фрези. Канавки доводиться робити такими, що розширюються у напрямку до більшого діаметру фрези.

При нарізуванні різьби фреза обертається, і за кожен оборот деталі вона переміщається на один крок по напряму що утворює конуса(на мал. 200,6 показано стрілкою). Конічна різьба, що виходить на деталі, матиме змінний кут підйому; ці різьблення широко поширені для замків бурильних труб в нафтовій промисловості.

Різновидом фрезерування різьби можна вважати спосіб швидкісного(вихрового) нарізування різьблення спеціальною різцевою голівкою, що обертається, з твердосплавними різальними елементами. На супорт верстата встановлюють голівку з твердосплавними різцями(мал. 201), що обертаються від спеціального електродвигуна з великою(до 500 м/мін) окружною швидкістю. Центр обертання різьбової голівки не співпадає з центром обертання заготівлі, яку кріплять в центрах верстата, заготівля обертається з малим числом оборотів. За час одного обороту заготівлі, різці обробляють заготівлю на довжині, рівній кроку Р| різьби.

Голівками, що обертаються, нарізують неточні трикутні, трапецеїдальні і прямокутні різьблення. При обробці точних різьб після на різання голівкою потрібне калібрування іншим різьбовим інструментом(наприклад, чистовим різьбовим різцем). Різець в голівці, що обертається, вживаній для нарізування метричного різьблення, оснащений пластиною твердого сплаву Т15К6. Передній кут , задній кут по вершині (на бічних різальних кромках кут до ).

Різьбові гребінки підрозділяють на призматичних і круглих — для зовнішнього і внутрішнього різьблення. На мал. 6.2 показана призматична гребінка. Як правило, їх роблять з нульовим переднім кутом і встановлюють передньою поверхнею в осьовій плоскості деталі.

Мал. 6.2. Призматична різьбова гребінка

На практиці отримали ширше вживання круглі гребінки, як простіші у виготовленні і допускаючі велике число переточувань. Круглі гребінки зазвичай роблять насадними. Їх конструктивні розміри визначаються так само, як і фасонних різців. Круглі гребінки бувають з кільцевими витками і гвинтовими (мал. 6.3). При установці центр гребінки перевищує центр деталі на величину до для утворення заднього кута а. Для зменшення спотворення профілю передній кут в круглих гребінок зазвичай дорівнює нулю. Вісь гребінки з кільцевими витками може розташовуватися паралельно осі деталі і з нахилом під кутом .

Мал. 6.3. Круглі різьбові гребінки:

а - з кільцевими вітка.ми; б – гвинтова

У останньому випадку передню поверхню гребінки заточують також з нахилом під кутом А,, щоб вона лежала в осьовій плоскості деталі. Задні кути з лівого і правого боку в таких гребінок виходять однаковими, а передні різними. Крім того, гребінки з похилою віссю змінюють профіль. Крок між витками гребінки дорівнює кроку нарізуваного різьблення в нормальному перетині, тобто .

Простіше і точніше у виготовленні є круглі гвинтові гребінки. Їх профіль остаточно формується на різьбошліфувальному верстаті. Вісь гвинтової гребінки встановлюється паралельно осі деталі, передня плоскість гребінки лежить в осьовій плоскості деталі. Дійсні передні кути тому для лівої і правої ріжучих кромок виходять також різними. Напрям різьблення гвинтової гребінки назад напряму різьблення деталі при нарізуванні зовнішніх різьб і збігається при нарізуванні внутрішніх різьб. Для утворення однакових задніх кутів в гребінки на різних сторонах профілю необхідно, щоб кут підйому витків гребінки дорівнював куту підйому витків різьблення деталі.