13. Инструменты для изготовления резьбы
Образование резьбы производится методом резания и методом пластической деформации. По первому методу работают резьбовые резцы, гребенки, резьбовые фрезы, метчики, плашки, резьбонарезные головки, резьбовые шлифовальные круги. По второму методу работают резьбонакатные ролики и плашки для образования наружных резьб и бесстружечные метчики для изготовления внутренних резьб.
Виды резьбы, их назначение и классификация. Резьбы подразделяют на цилиндрические к конические. Основным видом цилиндрической резьбы в России является метрическая резьба, регламентированная ГОСТ 8724-81 и ГОСТ 9150-81. По величине шага эту резьбу делят на резьбу с крупным и мелким шагом. Таким образом, одному и тому же номинальному (наружному) диаметру резьбы соответствует несколько шагов разной величины. Для резьбовых соединений с крупным шагом по ГОСТу (в зависимости от величины допуска по среднему диаметру) установлено три класса точности: кл. 1, кл. 2 и кл. 3. Для резьбовых соединений с мелким шагом – четыре класса точности: кл. 1, кл. 2, кл. 2а и кл. 3. Ограниченно применяют стандартную дюймовую резьбу по ОСТ НКТТТ 1260.
Кроме указанных резьб используют специальные цилиндрические резьбы: трубную, трапецеидальную, упорную, часовую, круглую.
Трубная резьба представляет собой измельченную по шагу дюймовую резьбу с закругленными впадинами. Трапецеидальную резьбу применяют в резьбовых соединениях, передающих движение (ходовые и грузовые винты). В резьбовых соединениях, предназначенных для передачи движения, иногда используют прямоугольную резьбу с квадратным профилем.
Упорную резьбу применяют в резьбовых соединениях, испытывающих большое одностороннее давление (в винтовых прессах, специальных нажимных винтах и др.).
Часовую резьбу применяют в точном приборостроении для резьбовых соединений диаметром меньше 1 мм.
Круглую резьбу используют в соединениях с повышенными динамическими нагрузками или в условиях, загрязняющих резьбу.
Конические резьбы, как правило, применяют в трубных соединениях, если необходимо обеспечить плотность соединения без специальных уплотняющих материалов (пряжи с суриком, льняных нитей и др.).
Наиболее распространенным видом является трубная коническая резьба, профиль которой соответствует закругленному профилю трубной цилиндрической резьбы.
В зависимости от назначения и характера работы резьбовые сопряжения разделяют на неподвижные и кинематические. К первым относят обычные резьбовые соединения (болт – гайка), соединения труб и т.п., а ко вторым – ходовые винты, микрометрические пары, грузовые винты и др.
Резьбовые резцы и гребенки
Резьбовые резцы нарезают резьбу за несколько рабочих ходов (проходов). Производительность резьбонарезания низкая. Вследствие этого их в основном применяют в единичном и мелкосерийном производстве для изготовления как наружных, так и внутренних резьб значительной длины или же большого диаметра. При нарезании резьбы резец относительно детали совершает винтовое движение с заданным параметром резьбы. Обычно деталь вращается вокруг своей оси, а резец равномерно перемещается вдоль оси детали и за каждый рабочий ход имеет радиальное врезание. Окончательно резьба формируется на последнем рабочем ходу, когда режущие кромки лежат на заданной винтовой поверхности. Резьбовые резцы бывают стержневые, призматические и круглые. Призматические и круглые резцы рассчитывают и устанавливают относительно детали так же, как и фасонные резцы.
Для уменьшения числа рабочих ходов и повышения производительности труда применяют резьбовые гребенки. Их используют для изготовления крепежной и другой резьбы с мелким шагом. Рабочая часть гребенки имеет 6 – 8 шагов резьбы. Из них 1,5 – 2 шага расположены на режущей части и 4,5 – 6 шагов – на калибрующей части. Число рабочих ходов при нарезании резьбы гребенками уменьшается в 2 – 3 раза по сравнению с резьбовыми резцами. При каждом рабочем ходе гребенка радиально врезается в заготовку и за каждый ее оборот перемещается на один шаг вдоль оси заготовки. Резьбовые гребенки подразделяют на призматические и круглые (для наружной и внутренней резьбы). Получили более широкое применение круглые гребенки, как более простые в изготовлении и допускающие большое число переточек. Круглые гребенки обычно делают насадными. Их конструктивные размеры определяются так же, как и фасонных резцов. Круглые гребенки бывают с кольцевыми витками и винтовыми (рис. 52. ).
Рис. 52. Круглые резьбовые гребенки: а – с кольцевыми витками; б – винтовая.
При установке центр гребенки превышает центр детали на величину h для образования заднего угла α. Для уменьшения искажения профиля передний угол у круглых гребенок обычно равен нулю. Проще и точнее в изготовлении являются круглые винтовые гребенки. Их профиль окончательно формируется на резьбошлифовальном станке. Ось винтовой гребенки устанавливается параллельно оси детали, передняя плоскость гребенки лежит в осевой плоскости детали. Действительные передние углы поэтому для левой и правой режущих кромок получаются также разными. Направление резьбы винтовой гребенки обратно направлению резьбы детали при нарезании наружных резьб и совпадает при нарезании внутренних резьб. Для образования одинаковых задних углов у гребенки на разных сторонах профиля необходимо, чтобы угол подъема витков гребенки был равен углу подъема витков резьбы детали.