проектирование метчиков

79

2.КРУГЛЫЕ ПЛАШКИ

2.1.Назначение и типы

Резьбонарезная плашка – это гайка, превращенная в режущий инструмент путем сверления стружечных отверстий и формирования на зубьях режущих перьев, передних и задних углов [1].

Круглые плашки предназначаются для нарезания наружной резьбы d = 1–60 мм, а также для калибрования резьбы, предварительно нарезанной другими инструментами (например, резцом), на заготовках из сталей, цветных сплавов, пластмасс и т. д. Резьбонарезание плашками осуществляется вручную или на токарных станках, многошпиндельных токарных автоматах и полуавтоматах, револьверных станках и на другом оборудовании. Резьба нарезается за один проход с реверсированием, которое необходимо для свинчивания плашки с заготовки.

Инструментальной промышленностью выпускается несколько типов круглых плашек, представленных в табл. 2.1 и на рис. 2.1.

Нарезание резьбы плашками из-за невысокого их периода стойкости производится при скорости от 2 до 4 м/мин, поэтому данный процесс является малопроизводительным. Плашки не шлифуют по профилю резьбы, и погрешности элементов резьбового профиля, возникшие при термообработке, сохраняются. Следовательно, плашками можно нарезать резьбу не выше степени точности 6h, 8h, т. е. резьбы с переходными посадками и 6e, 6d – резьбы с посадками с зазором.

2.2. Конструктивные и геометрические параметры

Круглая плашка состоит из следующих частей (рис. 2.2 и рис. 2.3):

1. Режущая часть, которая формирует профиль нарезаемой резьбы; на круглых плашках выполняются две режущие части (два заборных конуса – l1, l3), что позволяет использовать инструмент с любой стороны;

2.Калибрующая часть – l2 служит для центрирования, направления и самоподачи плашки;

3.Элементы базирования, крепления и регулирования плашки на размер.

81

Рис. 2.3. Конструктивно-геометрические параметры круглой плашки

Базирование плашки осуществляется по одной из торцовых поверхностей. Для закрепления инструмента в плашкодержателе на наружной цилиндрической поверхности изготавливаются конические отверстия (углубления). Некоторые отверстия используются только для закрепления, остальные выполняют дополнительную функцию – регулирования плашки на размер после разрезания перемычки толщиной q (рис. 2.3).

Основные конструктивно-геометрические элементы круглых плашек показаны на рис. 2.2 и 2.3.

Параметры плашек, подлежащие выбору или расчету, представлены в табл. 2.2 (см. рис. 2.3 и 2.5).

2.3.Расчет и выбор конструктивных и геометрических параметров

2.3.1.Наружный диаметр плашек

Наружный диаметр плашек Dп зависит от размера нарезаемой резьбы, диаметра стружечных отверстий dc и других конструктивных элементов плашек. С увеличением диаметра стружечных отверстий улучшаются условия отвода и размещения стружки, уменьшается опасность поломки зубьев.

83

Одновременно увеличивается наружный диаметр плашки Dп и уменьшается ширина перьев – m. Это влечет за собой увеличение коробления резьбовых поверхностей плашки при термообработке, повышенный расход материалов как на изготовление плашек, так и плашкодержателей, патронов и т. д.

При назначении наружного диаметра Dn необходимо стремиться к тому, чтобы плашками с одинаковым Dn можно было нарезать резьбы нескольких диаметров. Это способствует сокращению типоразмеров плашкодержателей и технологической оснастки для изготовления плашек.

Рекомендуемые значения наружных диаметров и других параметров круглых плашек для различных диаметров резьб согласно ГОСТ 9740–71 представлены в табл. 2.3 и 2.4.

Таблица 2.3

Значения наружных диаметров плашек

2.3.2. Режущая часть

Режущая часть плашек формирует профиль резьбы по одинарногенераторной схеме резания. Каждый режущий зуб срезает стружку разной ширины и одинаковой толщины аZ, как и при резьбонарезании метчиками.

Толщина срезаемой стружки определяется по формуле аZ = P/Z·sinφ.

Угол заборного конуса φ при принятых шагах резьбы и количестве перьев Z определяет толщину стружки.

Вцелях сокращения номенклатуры нормализованного инструмента, выпускаемого централизованно, по ГОСТ 9740–71 установлено значение угла

φ= 25° для резьбы d > 2,5 мм.

Втех случаях, когда сбег резьбы не лимитирован, при выборе значений угла φ исходят из повышения периода стойкости и надежности направления плашки, что возможно при уменьшении угла φ по сравнению со стандартным. Так, для резьб с шагом Р = 2...3 мм угол φ = 20°, для резьб с шагом Р > 3 мм угол φ принимается равным 15°. При обработке вязких и твердых материалов значения угла φ принимаются до 20°.

86

87

Для обеспечения направления плашки при заходе на заготовку, диаметр конуса на торце плашки DT должен быть больше наружного диаметра d

где D1 – внутренний диаметр резьбы плашки.

2.3.3. Калибрующая часть плашек

Формирование резьбового профиля заканчивается при вступлении в работу первых зубьев калибрующей части, что можно назвать «калиброванием» резьбы. Остальные калибрующие зубья выполняют функции центрирования и подачи инструмента. Для выполнения этих функций достаточно иметь калибрующую часть из трех-четырех ниток. Увеличение длины l2 приводит к возрастанию деформации перьев плашки при термообработке, из-за чего уменьшается точность резьбы; одновременно ухудшаются условия отвода стружки.

Исходя из условий термообработки и учитывая основной способ переточки плашек (по передней поверхности), длину калибрующей части принимают равной

2.3.4. Толщина плашки

Толщина плашки Н, как и наружный диаметр DП, унифицирована с целью сокращения количества размеров заготовок для изготовления плашек, а также патронов и плашкодержателей.

Толщина плашки выбирается из условия размещения достаточного количества ниток на режущей и калибрующей частях. С этой точки зрения достаточно принять толщину плашки (6–9)Р, что обычно выдерживается для резьб с крупным шагом. В этом случае длина рабочей части принимается

Необходимая корректировка размера l проводится за счет изменения длины калибрующей части l2 плашки.

Для резьб с мелкими шагами с учетом унификации размера Н допускается увеличение длины рабочей части l до (9–14)Р. При этом в зависимости от ближайшего значения размера Н принимается или Н = l, или плашка изготавливается с выточкой глубиной а1 = Н – l (рис. 2.1 и 2.4).

Диаметр этой выточки равен

Dв = dц + dс + (0,5 – 1,0) мм, (2.8)

где dс – диаметр стружечных отверстий;

dц – диаметр окружности, на которой расположены оси отверстий.

2.3.5. Стружечные отверстия

Стружечные отверстия круглых плашек являются важным

конструктивным элементом. Их диаметр – dс, диаметр окружности dц, на которой расположены оси отверстий, и количество перьев – Z определяют ряд важных конструктивных параметров плашки: передний угол γ, ширину пера m , размер е и др. (рис. 2.5).

При определении количества перьев (стружечных отверстий) – Z, диаметров dс, dц необходимо обеспечить:

1)лучшее образование и отвод стружки, оптимальный передний угол γв в пределах высоты профиля нарезаемой резьбы (см. рис. 2.5);

2)достаточное пространство для свободного размещения стружки;

3)достаточную прочность стенки плашки (размер е);