Обработка резьбовых поверхностей

В машиностроении применяются цилиндрические (крепежные и ходовые) и конические резьбы. Для крепежных деталей основной является метрическая резьба треугольного профиля с углом при вершине 60°. По размеру шага эту резьбу делят на резьбу с крупным и мелким шагом. Одному и тому же номинальному (наружному) диаметру резьбы соответствует несколько шагов разной величины.

Трубная резьба представляет собой измельченную по шагу дюймовую резьбу с закругленными впадинами.

Трапецеидальную резьбу применяют в резьбовых соединениях, передающих движение (ходовые и грузовые винты).

Упорную резьбу применяют в тех случаях, когда необходимо передать значительные односторонние давления.

Это, например, винтовые прессы, грузоподъемники, домкраты и др. Часовую резьбу применяют в точном приборостроении для резьбовых соединений диаметром менее 1 мм.

В процессе нарезания резьбы одним резцом режущая кромка его затупляется и теряет форму. Поэтому рекомендуется черновые проходы производить одним резцом с менее точным профилем, а последний, чистовой проход выполнять чистовым резцом.

При черновом проходе скорость резания находится в пределах 20…80 м/мин, при чистовом – 4…5 м/мин. Для резьб с небольшим шагом (менее 2 мм) величина поперечной подачи перед каждым черновым проходом устанавливается в пределах 0,15…0,25 мм, а при чистовых – 0,05…0,1 мм. Для более крупных резьб с шагом резьбы более 2 мм боковая подача устанавливается в пределах 0,3…0,5 мм на проход, а при чистовом нарезании поперечная подача не превышает 0,1 мм.

В крупносерийном и массовом производстве нарезание производится на резьбовых полуавтоматах, у которых подача на глубину, рабочий ход, отвод резца и обратный ускоренный ход осуществляются автоматически.

Нарезание прямоугольной и трапецеидальной резьб является более сложным процессом по сравнению с нарезанием треугольных резьб. Эти резьбы на ходовых винтах и червяках бывают однозаходными и многозаходными. При нарезании таких резьб для установки резцов по углу подъема винтовой линии наиболее часто применяют специальные державки.

Наиболее распространенным методом получения треугольных резьб является нарезание резьбы метчиками, плашками и резьбонарезными головками. Внутренние резьбы с диаметром до 30мм нарезаются метчиками. Метчики бывают ручные и машинные.

Наружную резьбу наиболее часто нарезают плашками различных конструкций. Круглыми плашками нарезают резьбы невысокой точности, так как профиль резьбовой нитки у этих плашек не шлифуют. Работа может выполняться как вручную, так и на станках. Скорость резания находиться в пределах 2…5 м/мин. Недостатком нарезания резьб плашками является необходимость свинчивать плашки с нарезанной резьбы. Для повышения производительности на автоматах, револьверных и болторезных станках широко применяют самораскрывающиеся резьбонарезные головки.

Применение таких головок позволяет увеличить скорость резания до 15…20 м/мин, что, в конечном счете, увеличивает производительность резьбонарезания в 2-3 раза по сравнению с нарезанием резьбы плашками.

В серийном и массовом производстве для нарезания треугольных и трапецеидальных резьб широко используется резьбофрезерование. При этом профиль фрезы должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы. Нарезание производят обычно за один рабочий ход. Скорость фрезерования около 30…80 м/мин. Фрезерование наружных резьб производят чаще всего дисковыми фрезами. При этом инструмент устанавливают под углом, равным углу подъема нитки нарезной резьбы. В процессе нарезания резьбы фреза вращается и поступательно перемещается вдоль оси заготовки на один шаг за один оборот заготовки. Вращение заготовки создает круговую подачу. Круговая подача (скорость вращения заготовки) выбирается из такого расчета, чтобы обеспечить подачу на зуб фрезы в пределах 0,03…0,08 мм.

Крепежные наружные резьбы производятся в основном накатыванием в холодном состоянии. Резьба, полученная таким способом, имеет ровный и чистый профиль с уплотненной поверхностью, что значительно увеличивает ее прочность. Накатывание производится накатными плашками и накатными роликами. На качество резьбы в значительной степени влияет материал заготовки. Наиболее качественные резьбы получаются на заготовках из пластичных металлов, например из низкоуглеродистых сталей.

Резьбу накатывают также роликами – двумя и тремя. Резьбы диаметром от 5 до 26 мм накатывают одним роликом на токарных или токарно-револьверных станках.

Резьбы с мелким шагом (до 1,5 мм) образуются вышлифовыванием непосредственно на гладкой закаленной заготовке без предварительной прорезки лезвийным инструментом. Более крупные резьбы шлифуют после предварительного нарезания и термической обработки.