книги из ГПНТБ / Якобсон, Михаил Осипович. Технология станкостроения

Повышение скорости резания свыше 250—300 м/мин может вы­ звать значительные тепловые деформации нарезаемого ходового винта, влияющие на точность его изготовления. Нагрев до темпера­ туры выше 40—50° недопустим, так как такое повышение темпера­ туры ходового винта длиной 300 мм вызывает его удлинение на

0,01 мм.

Диаметр окружности вершин резцов Dp больше наружного ди­ аметра d нарезаемой резьбы: при d=30^-40 мм Dp =rf+ (6-н8) мм\

при d = 41 -4-60 мм Dp= d+ (8-н 10) мм.

Величину смещения оси вращения резцовой головки относитель­

но оси детали определяют из зависимости

где t — глубина профиля резьбы.

Круговая подача берется в пределах 0,2—0,5 мм]об резца. Кру­ говая подача больше максимальной толщины срезаемой стружки в 4—5 раз.

Объем срезаемой стружки может быть увеличен в том случае,

когда диаметр траектории вершины резца меньше наружного диа­

метра резьбы, но больше ее среднего диаметра.

Применение при вихревом нарезании резцов, оснащенных тверды­ ми сплавами, и ввод охлаждения в зону резания значительно повы­ шают производительность по сравнению с фрезерованием наружной резьбы и обеспечивают получение достаточно чистой поверх­ ности и снижают деформации резьбовой части обрабатываемой де­ тали. При установке в резцовой головке четырех резцов работа между ними может распределяться следующим образом: два диа­ метрально противоположных резца производят обработку поверхно­ сти, соответствующей внутреннему диаметру резьбы, третий резец обрабатывает боковые стороны профиля резьбы, а четвертый резец зачищает нарезанную резьбу и снимает заусенцы. Особенно эффек­ тивно применение при вихревом нарезании головок с тангенциаль­ ным расположением резцов, затачиваемых по передней поверхности

(фиг. 186, а). Вихревое нарезание резьбы производят за один про­ ход. Удаление стружки и охлаждение детали производят сжатым

воздухом. При использовании специальных станков вихревым мето­ дом можно нарезать ходовые винты длиной до 5000 мм с резьбой 3—4-го класса точности.

На Минском заводе им. Ворошилова применяется схема вихре­ вого нарезания резьбы, показанная на фиг. 186, б. В головке уста­ новлено три черновых и один чистовой резец. По этой схеме наре­ заются винты 3—4-го класса точности. В последнее время вихревое

нарезание резьбы применяется и для точного резьбонарезания.

Чистовое нарезание резьбы производят на прецизионном токар­ но-винторезном станке мод. 1622Б быстрорежущими резцами при малых скоростях резания (3—4 м/мин) с применением охлаждения эмульсией. Применяемые для этой операции резцы, оснащенные твердым сплавом, обладают стойкостью, в 2—2,5 раза большей, чем

269

быстрорежущие. Точность профиля резьбы ходового винта зави­

сит от точности режущего инструмента и его установки, а также от чистоты рабочих поверхностей инструмента. Тщательная обработка рабочих шеек и опорных торцов ходового винта, их концентричность и перпендикулярность относительно оси винта необходимы для нор­ мальной эксплуатации ходового винта.

S)

Фиг. 186. Схемы вихревого нарезания резьбы;

а — тангенциально расположенными резцами (/—4—резцы); б — нарезание резьбы 3—4-го класса точности (/ и 3—расположение резцов; 2—схема резания).

При нарезании резьбы на обрабатываемых деталях на токарно­ винторезных, резьбофрезерных и резьбошлифовальных станках могут возникнуть погрешности. Возможны следующие погрешности:

погрешность шага ходового винта станка; неточное вращение ходо­ вого винта в подшипниках (осевое и радиальное биение), неточное вращение шпиднеля станка (осевое и радиальное биения), дефор­ мация ходового винта станка в процессе обработки, неточность на­

правляющих станка, неравномерное перемещение суппорта, погреш­ ности в передаточных механизмах, погрешности в установке режу­ щего инструмента (резца, абразивного круга), температурные де­ формации станка и детали в процессе обработки, изменение темпе­ ратуры охлаждающей жидкости, неоднородность обрабатываемого материала и изменение температуры в производственном помеще­ нии. Возникающие по этим причинам шаговые и внутришаговые погрешности в нарезаемой резьбе могут превысить допустимые нормы.

Для уменьшения и устранения возникающих в процессе нареза­ ния резьбы погрешностей повышают жесткость узлов станка путем тщательной пригонки промежуточных деталей и устранения мертво­

го хода между ходовым винтом и гайкой станка.

Точность станков для окончательного нарезания и шлифования резьбы ходовых винтов значительно повышается при применении коррекционных устройств, которые компенсируют ошибки шага хо-

270

дового винта или изменяют шаг резьбы в постоянном отношении. Эти коррекционные устройства автоматически (во время работы станка путем дополнительных перемещений) вносят поправки в от­ носительные перемещения элементов винтовой передачи.

Коррекционные устройства компенсирующие местные и накоп­ ленные погрешности шага ходового винта сообщают дополнительное

тельные небольшие усилия, которые, увеличивая или уменьшая по­ дачу, обеспечивают требуемое соответствие между вращением из­ готовляемой детали и подачей суппорта на всей длине нарезаемого ходового винта. Продольная усадка детали при нарезании резьбы воспринимается коррекционным устройством, автоматически обес­ печивающим смещение режущей кромки резца на требуемую вели­ чину за счет соответствующего уменьшения натяга в опорах ходо­ вого винта. При этом производится нарезание резьбы несколько большего шага и тем самым компенсируется уменьшение шага от

продольной усадки.

При нагревании детали в процессе обработки, коррекционное

устройство обеспечивает соответствующее увеличение шага нареза­ емой резьбы, что дает возможность после охлаждения заготовки по­ лучить по всей длине нарезаемого ходового винта номинальную ве­

личину шага.

Коррекционные устройства, изменяющие шаг резьбы в постоян­ ном отношении с помощью коррекционных линеек, изменяют вели­ чину подачи от ходового винта в желаемом отношении к шагу. Кор­

рекционные линейки применяют для компенсации ошибок в величи­

271

не подачи из-за -различных коэффициентов линейного расширения

материалов изготовляемого ходового винта и ходового винта стан­ ка; для компенсации сжатия или растяжения шага нарезаемой резь­ бы, получающегося после термической обработки изготовляемого

ходового винта, и для корригирования передаточного отношения зубчатых колес, расположенных между шпинделем и механизмом подачи.

Линейки корригируют размер шага резьбы различными

способами: дополнительным винтом, сообщающим ходовому винту станка дополнительное осевое перемещение; маточной гайкой ходо­ вого винта, сообщающей дополнительное перемещение суппорту

станка, и дополнительной передачей в виде дифференциала.

К коррекционным устройствам, изменяющим величину подачи от

ходового винта, относятся также и устройства с конусными линей­ ками, увеличивающие подачу на определенную величину. В этом случае основное продольное движение осуществляется ходовым вин­ том и маточной гайкой, а добавочное — конусной линейкой.

В табл. 48 приведен технологический маршрут изготовления хо­

дового винта 3-го класса точности (фиг. 188) для токарного станка

2Нормализация

3Правка заготовки под прессом; биение не более 2 мм

4Подрезание торцов до размера 4182 мм\ центрование с двух сто­

рон, протачивание шейки до диаметра 75 мм на длине 250 мм

6Естественное старение в течение 24 час.

7Подрезание торцов до размера 4180 мм\ исправление центровых отверстий с двух сторон

9Шлифование поверхностей диаметрами 70Д, 60Н и 50LI1 мм

10Правка ходового винта; биение не более 0,2 мм

11Вихревое нарезание однозаходной трапецеидальной резьбы 70x12; припуск 0,4 мм

12Правка: биение не более 0,2 мм

13Зачистка острых кромок; заправка витков резьбы; клеймение

14Чистовое нарезание трапецеидальной резьбы 70x12 резцом на

токарно винторезном станке; правка до норм, предусмотренных техническими условиями

272

искусственного старения заменен естественным. В табл. 49 приведен технологический маршрут изготовления ходового влита пониженной точности для консольно-фрезерного станка мод. 6Н82. Материал хо­ дового винта — сталь А40Г. Длина винта 1634 мм, трапецеидальная

я

Вид по стрелке Я

Фиг. 188. Ходовой винт длиной 4180 мм токарно­ винторезного станка мод.

1А64.

Особенности этого маршрута: отсутствие старения, значительное уменьшение числа правок; правка производится только перед чис­

товым шлифованием ходового винта, после чернового нарезания резьбы и после выполнения всех операций. Фрезерование шпоноч­ ных канавок на опорных шейках ходового винта производят перед чистовым шлифованием. Установочными базами являются центро­ вые гнезда и опорные шейки.

В последнее время значительно усовершенствован процесс наре­ зания резьбы на ходовых винтах пониженной точности вследствие применения резцов, оснащенных твердым сплавом, повышения

скоростей резания и целесообразного распределения числа прохо­ дов и глубины нарезаемой резьбы между проходами. При этом про­ резку впадины резьбы на полную глубину и окончательную обра­

ботку дна впадины выполняют до чистовой обработки профиля, что­

бы не произошло перераспределение внутренних напряжений и сни­ жения точности ходового винта.

При изготовлении ходовых винтов пониженной точности вихре­ вое нарезание можно применять для чернового и чистового нареза-

Таблица 49

Технологический маршрут изготовления ходового винта пониженной точности

СИ