книги из ГПНТБ / Бергер И.И. Токарное дело учебник
.pdfY, который выполняют заточкой в пределах 15—20° (для плашек централизованного изготовления). При резации твердых металлов его рекомендуется уменьшать до 10—12°, а для мягких — увеличиватшдо 20—25°. Задний угол а выполняют затылованием только на режущих частях в пределах б—8°.
Для крепления в плашкодержателе или резьбонарезном патро не на наружной поверхности плашки предусмотрены конические углубления и угловой паз. Последний позволяет при необходимости
Рис. 118. Круглая |
плашка. |
разрезать плашку шлифовальным |
кругом по перемычке |
(рис. 118, б) и регулировать ее диаметр в пределах 0,1—0,3 мм. Круглые плашки общего назначения изготавливаются для сле
дующих резьб: метрических с крупным шагом Ml — М6 8 ; метри ческих с мелкими шагами МІХ0.2 — М135Х6; дюймовых 1/4—2"; трубных 1/8—І'/г"- Они должны обеспечить нарезание резьб 2-го класса точности.
Плашки для конических резьб более широкие и имеют только одну режущую часть со стороны большего диаметра. Особенность их работы состоит в том, что в процессе прорезания винтовой ка навки участвует не только режущая, но и калибрующая часть. Такие плашки изготавливаются для резьб от 1/16" до 2".
Плашки выполняются из легированной стали 9ХС или быстро режущих сталей Р9 и Р18. На них маркируются обозначение резь бы, класс точности (только 3-й), марка стали (9ХС не указывается), буква Л для левых резьб.
нг. 2. Приемы нарезания резьбы плашкой. Перед нарезанием заго товка чисто обтачивается до размера на 0,1—0,4 мм меньше на ружного диаметра резьбы. Большое занижение диаметра заготовки следует выполнять для резьб с большим шагом и более пластичных обрабатываемых металлов. Это делают с целью предотвращения срыва вершинок резьбы вследствие частичного выдавливания метал ла при резании. Для лучшего центрирования плашки на конце за готовки протачивают небольшую фаску под углом 30—40° к оси.
Процесс нарезания цилиндрических резьб плашками имеет не которые особенности. После того как плашка врежется в заготовку примерно на половину своей ширины, резьба нарезается самозатягиванием. Это означает, что для дальнейшего продвижения плашка
не нуждается в принудительной подаче и навинчивается па заго товку, как гайка на винт. Однако в момент врезания плашку необ ходимо подавать на заготовку равномерным усилием1. При этом величина подачи должна быть примерно равна шагу резьбы. В про тивном случае может произойти срыв первых витков.
Кроме того, во время врезания важно совместить плашку с осью заготовки. Этому до некоторой степени помогает центрирую щая фаска на заготовке. Если плашка врежется с переносом, про филь нарезаемой резьбы исказится или произойдет срыв витков.
1 |
2 |
3 |
4 |
II |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
|
Рис. |
119. |
Резьбонарезном патрон. |
Нарезание резьб плашками на токарных станках выполняют с помощью резьбонарезных патронов, одна из конструкций которьѵх приведена на рис. 119.
Плашкодержатель 1 и цилиндрическая оправка с конусным хвостовиком 4 соединены подвижно в осевом направлении призма тической шпонкой 8, закрепленной винтом 7 в пазу держателя. На цилиндрической час1™ оправки выполнен продольный паз, оканчи вающийся кольцевой канавкой 9, в которой установлен подпружи ненный упор 10 одностороннего действия.
Врезание плашки в заготовку осуществляется подачей держа теля 1 вперед поворотом рукоятки 3 с эксцентриком 5. Затем при самозатягивании инструмента держатель скользит по оправке. В конце нарезания резьбы шпонка 8 заскакивает в кольцевую ка навку 9 и держатель, увлекаемый плашкой, свободно проворачи вается. При включении обратного вращения шпинделя шпонка оста навливается упором 10 против паза оправки, входит в него и позво ляет держателю продвигаться назад во время свинчивания плашки.
Патрон настраивается на длину нарезаемой резьбы установкой указателя 2 в необходимое положение по шкале, нанесенной вдоль паза держателя. Сквозной вырез 11 в держателе предназначен для очистки патрона от стружки. Для крепления в патроне плашек меньших размеров в посадочное отверстие держателя 1 устанавли вают специальные переходные кольца.
Нарезание резьбы плашкой обычно ведется за одну установку непосредственно после подготовки заготовки под резьбу. Для это го следует: 1) убедиться, что пиноль задней бабки и шпиндель стан ка соосны; 2 ) установить заднюю бабку возможно ближе к заготов
ке и закрепить на станине; 3) закрепить плашку в резьбонарезном патроне и установить в пиноль задней бабки; 4) настроить резьбо нарезной патрон на требуемую длину нарезания по первой заготов ке из партии.-
После выполнения подготовительных действий плашку подво дят к вращающейся заготовке ручной подачей, производят равно мерный поджим до нарезания 2—3 полных витков резьбы. После этого подачу прекращают, так как дальнейшее нарезание осущест вляется самозатягнванием. Конические резьбы нарезаются с прину дительной подачей почти на всей длине обработки. В конце резания
Рис. 120. Нарезание резьбы с креплением плашки в слесарном плашкодер-
. жателе.
станок переключают на обратное вращение шпинделя и свинчивают плашку.
Иногда приходится нарезать длинные резьбы, выполнить кото рые при помощи резьбонарезного патрона невозможно. В таком случае плашку можно закрепить в слесарном плашкодержателе (рис. 120, а) и производить нарезание, как показано на рис. 120, б. Плашкодержатель удерживают левой рукой за рукоятку, которую опирают на верхние салазки суппорта или стержень, закрепляемый продольно в резцедержателе. Включив вращение шпинделя, правой рукой вращают маховичок задней бабки и пинолыо подают плашку вперед. Убедившись, что конус режущей части ее совместился с цен трирующей фаской заготовки, производят врезание на 2 —3 полных витках с принудительной подачей. После чего поджим плашки пре кращают, так как нарезание продолжается самозатягнванием. По окончании нарезания включают обратное вращение шпинделя для свинчивания плашки. Если резьба нарезается до уступа, вращение шпинделя следует выключать, когда до окончания нарезания оста ется несколько витков, которые затем дорезают вручную.
Для нарезания резьб плашками рекомендуются следующие ско рости резания: по стали 2—4 м/мин; по цветным металлам —
8— 12 м/мин.
'^'.Нарезание следует выполнять с применением смазывающеохлаждающнх жидкостей: для сталей — эмульсии или сульфофрезола; для алюминиевых сплав.ов — керосина.
Вопросы для повторения
1. Укажите область применения плашек.
2. Расскажите о конструктивных особенностях н углах заточки плашек.
3. Чем отличаются плашки для конических резьб?
4.Из каких материалов изготавливаются плашки?
5.Как регулируется размер плашки?
6. |
Как подготавливают |
размер стержня под нарезание резьбы плашкой? |
7. |
В чем заключаются |
особенности процесса нарезания цилиндрических |
резьб плашками? |
|
|
8. |
Объясните устройство и принцип действия резьбонарезного патрона по |
|
рис. 119. |
|
9.Как выполняется нарезание резьбы посредством резьбонарезного па
трона?
10.Как выполняется нарезание резьбы с креплением плашек в слесарном плашкодержателе?
11.Какие скорости резания и смазывающе-охлаждающие жидкости приме няют при нарезании резьбы плашками?
§6 . Нарезание резьб метчиками
1.Область применения и инструменты. Метчики, выпускаемые централизованно по действующим стандартам, предназначены для нарезания внутренних крепежных резьб.
По форме они делятся на цилиндрические и конические; по на значению — на ручные, машинно-ручные и гаечные; по числу ин струментов —-на одинарные и комплектные (из 2 —3 штук).
а
Рис. 121. Части и элементы метчика.
Комплектные метчики используются для последовательного на резания все^ предусмотренных резьб ручным способом и машин ным — резьб с крупным шагом свыше 3 мм и в труднообрабатывае мых металлах.
Метчик для цилиндрических резьб (рис. 121) состоит из рабо чей части и хвостовика. Рабочая резьбовая часть с продольными или р.еже винтовыми стружечными канавками в свою очередь делится на режущую (коническую) и калибрующую (цилиндрическую) чйСг ти. Для уменьшения трения калибрующая часть снабжена неболь шим обратным конусом 0,05—0,1 мм на 100 мм длины, который вы полняется по всему резьбовому профилю.
Цилиндрический хвостовик оканчивается квадратом или лысками для передачи усилия резания.
С целью создания нормальных условий резания зубьям метчи ка придают определенную геометрическую форму заточкой. Задний
угол а на режущей части создают затылов'анием по наружному диа метру в пределах 6—10°. Передний угол имеет одинаковую величину на. всей длине рабочей части. Его выполняют в зависимости от свойств обрабатываемого материала: для сталей 5—15°; для чугуна и бронзы 0—5°; для легких сплавов 25—30°. Большие значения в указанных пределах принимают для более мягких материалов.
Метчики для цилиндрических резьб выпускаются четырех сте пеней точности: С, Д, Е и Н. Метчики первых двух степеней точно сти имеют шлифованный профиль й позволяют нарезать резьбы со-
3
№1 |
Н°-2 |
№3 |
|
Рис. |
122. Типы метчиков. |
ответственно І-го и 2-го классов точности. Резьбы 3-го класса точ ности нарезаются метчиками со степенями точности Е и Н.
На рис. 122 изображены основные типы метчиков.
Ручные метчики (рис. 122, а) используются для нарезания резьб вручную в сквозных и глухих отверстиях. Иногда их приме няют для аналогичных работ на токарных станках. Такие метчики выпускаются комплектами из 2—3 штук. Для распределения нагруз ки в.комплекте у чернового и среднего метчиков наружный и сред ний диаметры занижены и удлинена режущая часть соответственно досб и 4 ниток. Чистовой метчик имеет полный профиль резьбы и ко роткую режущую часть — 2 нитки.
Порядковый номер метчика в комплекте (кроме чистового) обо значается рисками на хвостовике (см. рис. 122, а).
Ручные метчики предусмотрены для нарезания следующих резьб: метрических — до М52; дюймовых — до 2"; трубных — до Ѵ/2". Их изготавливают из сталей У10А — У12А со степенью точнос ти Е и Н.
Машинно-ручные метчики (рис. 122, б) предназначены для на резания резьб в сквозных и глухих отверстиях машинным способом всех предусмотренных размеров и ручным — с шагом до 3 мм включительно. Они изготавливаются двух видов: одинарные Для сквозных отверстий с длиной режущей части 6 ниток и для глухих отверстий — 3 нитки; комплектные из 2 штук с числом ниток на ре жущей части 6 и 2 .
На хвостовике такие метчики имеют радиусную канавку для крепления в резьбонарезном патроне.
Машинно-ручные метчики изготавливаются из стали Р18 по степеням точности С и Д и предназначены для резьб: метриче ских — до М52; дюймовых и трубных — до 2".
Гаечные метчики (рис. 122, в) применяются для нарезания резьб за один проход в гайках и сквозных отверстиях глубиной не
более диаметра. Они |
отличаются удлиненной режущей частью |
(12 ниток) и длинным |
хвостовиком для нанизывания гаек с целью |
экономии времени на вывинчивание метчика из отверстия. Изготав ливаются из стали Р18 по степеням точности С и Д для резьб: ме трических— до диаметра 52 мм, дюймовых — до І'Аг".
Конические резьбы до 2" нарезаются коническими метчиками (рис. 122, г) за один проход. Калибрующая часть их участвует в ре зании, поэтому ее затылуют по профилю для создания заднего угла. Материал конических метчиков — быстрорежущая сталь Р18.
На хвостовике метчиков маркируются обозначение резьбы, но мер метчика в комплекте (кроме чистового) посредством рисок, степень точности и марка стали.
2 . Приемы нарезания резьб метчиками. Перед нарезанием в за готовке сверлят отверстие размером немного больше внутреннего диаметра резьбы. Такое завышение диаметра отверстия необходи мо для предотвращения срыва вершинок резьбы в результате ча стичного выдавливания металла в процессе резания.
С достаточной для практики точностью диаметр сверл под мет
рические резьбы можно определить по формуле |
|
dCB= d — S мм, |
(7) |
где d — наружный диаметр резьбы, мм; S — шаг резьбы, мм.
Для других крепежных резьб необходимые диаметры свеф'л
выбирают по соответствующим таблицам справочника. |
- |
|
Глубину сверления глухого отверстия под резьбу определяют из |
||
формулы |
|
|
/с == /д Іі -f- с мм, |
. |
,(8) |
где Іо— длина резьбы, мм; 1\ — длина режущей части метчика, мм;
с — гарантированный зазор в мм, принимаемый не менее ша га резьбы.
Нарезание резьб метчиками осуществляется аналогично выпол нению резьб плашками. Метчик закрепляется в резьбонарезном па-
тропе (см. рис. 119) посредством переходной втулки 2 (рис. 123), в отверстии которой имеются цилиндрический и квадратный участки. Во втулке метчик удерживается штифтом 4, заскакивающим в кольцевую канавку хвостовика под действием пружинного коль ца 3. Для крепления метчиков без кольцевых канавок предусмотрен винт 1.
Совместно с патроном метчик устанавливают в пииоль задней бабки, ось которой должна быть совмещена с осью шпинделя.
4 |
3 |
Рис. 124. Нарезание резьбы |
|
Рис. 123. Переходная втул |
|||
ка для крепления метчика в |
с креплением |
метчика в сле |
|
резьбонарезном патроне (см. |
сарном |
воротке. |
|
рис. 119). |
|
|
|
Заднюю бабку закрепляют па станине возможно ближе к заготов ке. Затем ручной подачей пинолп метчик подводят к вращающей ся заготовке, выполняют врезание на длину 2 —3 полных витков по воротом рукоятки патрона. Дальнейшее нарезание ведется самозатягиванием, в течение которого метчик ввертывается в заготовку, как винт в гайку. В конце нарезки резьбы метчик вывинчивается из отверстия включением обратного вращения шпинделя.
Настройка резьбонарезного патрона на длину резьбы выпол няется в начале работы по первой заготовке из партии.
Если резьба нарезается комплектом метчиков, необходимо со блюдать последовательность их работы и своевременно очищать от верстие от стружки капроновой щеточкой или струей эмульсии пе ред каждым следующим метчиком.
При единичном изготовлении деталей нарезание резьб неболь ших размеров иногда выполняют ручными метчиками при помощи слесарного воротка /у“как показано на рис. 124. В этом случае мет чик с надетым на него воротком опирают центровым отверстием на задний центр, а рукоятку воротка на верхние салазки суппорта. Удерживая метчик левой рукой, подают его вперед пинолью задней бабки. Выполняют врезание метчика в отверстие заготовки на 2— 3 'йодных витка с принудительной подачей. Дальше нарезание осу ществляется самозатягиванием, в течение которого метчик следует непрерывно поддерживать центром, так как иначе может произой ти перекос и поломка метчика.
При нарезании резьбы в глухом отверстии вращение шпинделя выключают немного раньше конца нарезки. Оставшуюся часть до резают вручную.
Скорость резания |
для |
нарезания резьб метчиками принимают |
||
в следующих пределах: |
для машинно-ручных |
и гаечных |
метчи |
|
ков— 8—12 м/мин] |
для |
ручных — 3—4 м/мин. |
Охлаждение: по |
|
стали — эмульсия, сульфофрезол; по чугуну — керосин. |
' |
Вопросы для повторения
1.Приведите классификацию метчиков по форме, назначению и числу ин струментов.
2.В каких случаях применяются комплектные метчики?
3.Укажите части и элементы метчика.
4.Приведите значения переднего и заднего углов заточки метчика.
5.По каким степеням точности изготавливаются метчики?
6.Приведите характеристику и назначение ручных, машинно-ручных и гаеч
ных метчиков.
7.Как определить диаметр сверла под резьбу?
8.Объясните приемы нарезания резьб метчиками посредством резьбонарез ного патрона и воротка.
9.Приведите рекомендуемые скорости резания н смазывающе-охлаждаю- щне жидкости для нарезания резьб метчиками.
§ 7. Виды и причины брака при нарезании резьб метчиками и плашками
Наиболее часто встречающиеся виды брака при нарезании резьб метчиками и плашками следующие: рваная резьба, неполная высота ее, срыв вершинок, перекос профиля резьбы, неправильные размеры резьбы по диаметру.
Рваная, нечистая резьба является следствием работы затупив шимся инструментом, неправильного выбора смазывающе-охлаж- дающей жидкости, неправильной заточки инструмента, большой вязкости обрабатываемого металла, завышения скорости резания.
Неполная высота резьбы получается в результате большого за нижения диаметра стержня пли завышения диаметра отверстия под резьбу.
Срыв вершинок резьбы происходит при неправильной подго товке поверхностей заготовок под резьбу (неверном выборе их ди аметров без учета возможного выдавливания металла в процессе нарезания резьбы).
Профиль резьбы искажается вследствие перекоса плашки во время врезания.
Завышение или занижение диаметров резьбы может быть ре зультатом неправильно выбранной величины переднего угла п£и заточке инструментов.
Избежать брака можно ликвидацией его причин, а именно: правильной заточкой инструментов, правильным выбором режимов резания, охлаждающих жидкостей, диаметров поверхностей под резьбу и обеспечением перпендикулярности плашки к оси заготоМи во время врезания.
Вопросы для повторения
1.Укажите причины рваной резьбы и неполной высоты-профиля.
2.По какой причине может произойти срыв вершинок и перекос профиля
резьбы?
3.Что может явиться причиной неточности диаметров резьбы?
§ 8 . Некоторые высокопроизводительные инструменты для выполнения крепежных резьб
В серийном производстве применяют ряд инструментов, по зволяющих повысить производительность выполнения крепежных резьб с точностью до 2 -го класса. К ним относятся резьбонарезные головки, резьбонакатные плашки и головки, метчики-раскатники.
Резьбонарезная самораскрывающаяся головка (рис. 125) осна щена круглыми гребенками 1 с кольцевой нарезкой по профилю резьбы. Гребенки установлены под углом подъема резьбы и закре плены на специальных кулачках 2 посредством винтов и двухвенцовых звездочек, которые позволяют выполнять точную круговую регулировку гребенок по мере их переточки. Кулачки расположены
вТ-образных радиальных пазах корпуса 4 и поджаты пружинами
кспиральным участкам 3 нажимного кольца 5. Благодаря этому головку можно регулировать в небольших пределах путем поворо та кольца на некоторый угол винтами 6.
Приемы работы рассматриваемой головки примерно те же, что и при нарезании резьбы круглыми плашками (см,- § 5 данной гла вы). Головка закрепляется за цилиндрический хвостовик 7 в резь бонарезном выдвижном патроне (аналогичный патрону, изображен ному на рис. 119, но без кольцевой канавки 9). В конце нарезания резьбы хвостовик и нажимное кольцо головки останавливаются, а корпус 4 и гребенки, продолжая перемещаться за счет самозатяги-
вания, выдвигаются из нажимного кольца 5. При этом кулачки 2 под действием пружин своими скосами отодвигают нажимное коль цо вправо и головка автоматически раскрывается. После возвра щения головки в исходное положение ее вновь приводят в рабочее состояние (закрывают) поворотом рукоятки 8.
Инструментальная промышленность выпускает шесть типораз меров невращающихся резьбонарезных головок 1К, 2К и т. д. для метрических резьб диаметром от 4 до 90 мм и шагом 0,5—4 мм, а также конических дюймовых — от К 1/8 " до КПД"- Для резьб раз личных размеров головки снабжаются комплектами гребенок и ку лачков с порядковыми номерами от 1 до 4. В такой последователь ности их устанавливают в корпус головки в направлении против хода часовой стрелки. Гребенки изготавливаются из стали Р І8 и шлифуются по профилю нарезки с небольшой обратной конусно стью для уменьшения трения в процессе нарезания резьбы.
Скорость резания для резьбонарезных головок 8— 12 м/мин. Резьбонакатные инструменты (плашки, головки, раскатники)
предназначены для образования резьб методом выдавливания ме то д а на поверхности заготовки. По производительности и стойко сти они намного превосходят резьбонарезные инструменты. Кроме того, благодаря упрочнению поверхности накатанная резьба при обретает повышенную износостойкость и прочность.
На рис. 126 показана резьбонакатная плашка, предназначен ная для накатывай-ия резьб вручную или машинным способом. Внутри ее корпуса 2 расположены оси с эксцентричными головками,
Рис. 125. Резьбонарезная головка.
Рис. 12G. Резьбонакатная плашка.