Инструменты для вырезания профиля резьбы

Наружную и внутреннюю резьбу на заготовках получают следующими способами резания:

• • вырезанием профиля резьбы режущим инструментом;
• • выдавливанием профиля резьбы выдавливающим инструментом.

Обработку резьбы резанием осуществляют резьбовыми резцами, гребенками, метчиками, резьбовыми плашками, резьбонарезными головками, резьбовыми фрезами, шлифовальными кругами. Процесс резания характеризуется вырезанием слоев металла по профилю впадины.

Обобщенная модель образования резьбы

Схемы нарезания резьб различными видами инструмента приведены на рис. 14.1. Несмотря па многообразие резьбонарезного инструмента, можно выделить ряд общих признаков, на основе которых строят обобщенную модель образования резьбы.

Рис. 14.1. Обобщенная модель образования резьбы резьбонарезным инструментом.

Обобщенная модель образования резьбы характеризуется следующими общими признаками: формой режущей кромки Ф; числом п_в лезвий, расположенных на одном витке резьбы; числом п_а режущих элементов, расположенных вдоль оси резьбы; числом п режущих элементов, одновременно участвующих в резании; толщиной слоя а_г металла, срезанного одним режущим элементом; движением режущего элемента относительно заготовки.

Существует четыре варианта оформления лезвия, но передней и задней поверхностям:

• 1) Ф, — плоскость и плоскость (резцы, дисковые фрезы, метчики);
• 2) Ф₂— плоскость и цилиндрическая поверхность (резцы круглые, гребенки и резьбонарезные головки);
• 3) Ф₃— плоскость и архимедова (цилиндрическая или коническая) поверхность (фрезы гребенчатые, метчики);
• 4) Ф₄— цилиндрическая и цилиндрическая или коническая архимедова поверхность (плашки, метчики).

Число лезвий, расположенных относительно одного витка резьбы:

• • для однозубого режущего инструмента п_к = 1 (резцы);
• • для многозубого режущего инструмента п_и = z (дисковые фрезы, головка для скоростного нарезания и др.).

Число лезвий, расположенных вдоль оси резьбы:

• • для однозубого и одновиткового режущего инструмента п_о = 1 (резцы, дисковые фрезы, головки для скоростного нарезания):
• • для многовиткового режущего инструмента

где /_рч —длина рабочей части режущего инструмента; Р — шаг резьбы (гребенчатые фрезы, многопрофильные резцы-гребенки);

• для режущего инструмента, имеющего заборную (режущую) часть,.

где /, — заборная часть инструмента (метчики, плашки, резьбонарезные головки).

Число режущих элементов, одновременно участвующих в резании:

• • для однозубого инструмента п = п_и (резцы однои многопрофильные);
• • для многозубых инструментов

где /_пих — дуга окружности, определяющая максимально возможную зону обработки.

В формуле (14.11) соотношение.

определяет максимально возможное число зубьев, одновременно участвующих в резании по одному витку. Расчетное значение п_тахокругляют до ближайшего наименьшего целого числа.

На основании обобщенной формулы (14.11) можно определить число лезвий для любого инструмента;

• для метчика

так как l_mxJ (nd) = 1;

• для дисковой фрезы.

• для гребенчатой многониточной фрезы.

Величина п влияет па производительность, стойкость и силовую нагрузку на режущий инструмент: чем больше значение п, тем выше стойкость и производительность при обработке резьбы, но при этом увеличиваются силы резания.

Толщина слоя металла, снимаемого одним лезвием, для всех резьбообразующих инструментов, кроме режущих инструментов, работающих по принципу резьбофрезерования, определяется, но формуле.

где h — высота профиля резьбы; (р — угол конуса, при небольших значениях угла ф его влиянием пренебрегают.

Для инструментов, работающих по принципу резьбофрезерования,^{зависит} от подачи на один зуб.

Движения режущего элемента относительно заготовки также определяют тип режущего инструмента. Главное движение D_r — движение вращения режущего элемента относительно заготовки и движение подачи D_s вдоль оси заготовки присущи всем видам резьбообразующих инструментов.

Различные сочетания других видов движения в дополнение к основным D_r и D_s характеризуют кинематику процесса резания для различных типов резьбообразующего инструмента.

Сочетание движений:

• • D_rV — обработка резцом;
• • D_lV D_yi, Дз — обработка обкаточным резцом;
• • D_fV D_SA — обработка многопрофильными резцами (гребенками);
• • D_rA, D_sa — обработка метчиками, резьбонарезными головками, плашками;
• • Z), D^, D_sv D_S5 — обработка резьбовыми фрезами, головками для скоростного нарезания наружной резьбы;
• • D_rV D_r3yD_sv D_s5 — обработка резьбовыми охватывающими фрезами, головками для скоростного охватывающего нарезания наружных резьб;
• • D_tV D_t5, D_sv D_s5 — обработка резьбовыми охватывающими фрезами, головками для скоростного охватывающего нарезания внутренних резьб.

Значение подачи определяется шагом нарезаемой резьбы: за один оборот заготовки режущий элемент (или заготовка) перемещается на один шаг резьбы. Подача осуществляется или благодаря кинематике станка, когда движения Д. и D_s взаимосвязаны, или вследствие процесса самозатягивания, когда подача инструмента происходит с помощью сил трения при наличии винтовой поверхности на инструменте.

Таким образом, обобщенная модель характеризует работу по всем основным параметрам любого типа резьбонарезного инструмента.