Нарезание резьбы резьбонарезными головками

НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ РЕЗЬБОНАРЕЗНЫМИ ГОЛОВКАМИ

Резьбонарезные головки применяют для нарезания наружной и внутренней резьбы. В винторезных головках применяют радиальные, тангенциальные и круглые гребенки (рис.10.20,я-в). Резьбонарезные головки самооткрывающиеся, т.е. в конце нарезания резьбы их плашки или гребенки автоматически расходятся и при обратном ходе не соприкасаются с резьбой.

Рис. 10.20. Типы резьбонарезных головок:

а — радиальная, б — тангенциальная, в — круглая

При нарезании наружной резьбы наиболее распространены головки с круглыми гребенками, так как они просты по конструкции, позволяют работать с большим числом переточек и обладают большей стойкостью, чем радиальные и тангенциальные гребенки.

На рис. 10.21, а приведена конструкция винторезной головки для нарезания наружной резьбы круглыми резьбонарезными гребенками 2 с кольцевой нарезкой. Гребенки устанавливают выточкой 3 на кулачках 4 и крепят винтами 1 равномерно по окружности на равном расстоянии от центра в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы.

Рис. 10.21. Невращакнцаиси винторезная головка для наружной резьбы:

а — в рабочем положении, б — с открытыми гребенками

Опорная поверхность кулачков обеспечивает угол наклона ф витков резьбонарезных гребенок, а также смещение витков соседних гребенок на 1/z шага резьбы, где z- число гребенок. Пружинами 5 через штифты 13 кулачки 4 прижимаются к обойме 7, которая посредством рукоятки 12 может перемещаться вдоль корпуса 6. В рабочем положении (см. рис. 10.21,а) резьбонарезные гребенки сведены, так как кулачки 4 своими выступами М упираются в обойму 7. Настройку резьбонарезных гребенок на размер производят или по готовой детали, или по проходному рабочему резьбовому калибру, которые устанавливают в рабочую зону. Изменение размера производят поворотом кольца 9 винтами 14. Вместе с кольцом 9 посредством штифта 8 поворачивается корпус 6 с кулачками 4, которые, перемещаясь по скошенным поверхностям Г обоймы 7, удаляются или приближаются к оси головки.

Резьбонарезную головку устанавливают и закрепляют хвостовиком 10. Зазор между корпусом 6 и хвостовиком 10 выбирается пружиной 11. Резьбу нарезают с принудительной подачей головки, равной шагу нарезаемой резьбы. Нарезать резьбу можно и головкой, перемещающейся самозатягиванием. На определенном расстоянии до конца рабочего хода подача прекращается и головка останавливается. При этом останавливаются хвостовик 10 и обойма 7, а корпус 6, увлекаемый резьбой детали, продолжает перемещаться. В результате выступы М кулачков 4 выходят из обоймы 7 и кулачки вместе с гребенками 2 под действием пружин расходятся, освобождая обрабатываемую деталь. Возврат резьбонарезных гребенок в исходное положение, а также остановку процесса обработки резьбы производят поворотом рукоятки 12.

Внутреннюю резьбу чаще нарезают резьбонарезными головками с призматическими гребенками, режущие кромки которых располагаются на одном диаметре и имеют заходный конус. Число гребенок в комплекте зависит от размера головки. Гребенки смещены в комплекте относительно друг друга в соответствии с углом подъема винтовой линии нарезаемой резьбы.

Рис. 10.22. Невращающанси винторезная головка для нарезания внутренней резьбы

Гребенки 2 (рис. 10.22) расположены в радиальных пазах корпуса 6 резьбонарезной головки, торец которого закрыт фланцем 1. Гребенки 2 могут перемещаться по конической части втулки 4, в результате чего изменяется расстояние от оси головки до рабочей части гребенки. Втулка 4 связана с тягой 5 и перемещается внутри корпуса 6 (вдоль оси) с сердечником 10 под действием пружины 13 или от рукоятки 11 с шаровым наконечником 8. Тяга 5 связана с втулкой резьбовым соединением, а с сердечником 10 — проточкой, в которую входит стопор 7. Корпус 6 имеет паз, по которому перемещается рукоятка 11. Настройку резьбонарезной гребенки на размер производят по рабочему резьбовому калибру, эталонной детали или по кольцу, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру резьбы.

Настройку на размер резьбонарезных гребенок производят при снятых фланце 1 и стопоре 17. В освободившееся отверстие на шлицы 3 вставляют торцовый ключ, которым поворачивают по резьбе тягу 5 внутри втулки 4. Последняя удерживается от вращения стопором 16, который входит в осевой паз. Вращая тягу 5, можно выдвигать или убирать внутрь корпуса 6 коническую часть втулки 4. При этом гребенки 2 или выдвигаются, увеличивая наружный диаметр резьбы, или сдвигаются к оси головки, уменьшая диаметр резьбы.

Автоматическое отключение головки при окончании нарезания резьбы производится кольцом 15, которое упирается в торец детали.-

Кольцо 15 устанавливают на нужный размер, перемещая на стержнях 14 относительно муфты 9, и фиксируют в нужном положении стопорами 18 в корпусе 12. Муфта 9 может перемещаться вдоль корпуса 6, а от проворота удерживается шпонкой-роликом 19. При окончании нарезания резьбы кольцо 15 упирается в торец детали, а муфта 9 останавливается. Корпус 6 продолжает перемещаться и фигурный паз 20 муфты 9 поворачивает рукоятку 11 и выводит ее в корпусе 6 из прямого участка на фигурный участок паза, направленного в сторону хвостовика. При этом пружина 13 смещает сердечник 10 вместе с клином 4 в сторону хвостовика, сводит гребенки к оси головки и выводит их из резьбы. Это позволяет быстро отвести головку в исходное положение.

При нарезании длинных винтов и червяков применяют резцовые головки, которые устанавливают на суппорте станка. Резцовая головка состоит из корпуса, вращающегося от отдельного привода. В корпусе закрепляют от одного до четырех резцов, профиль которых соответствует профилю нарезаемой резьбы. Особенностью этого способа нарезания резьбы является то, что резцовую головку устанавливают эксцентрично относительно оси заготовки, на которой нарезается резьба (рис 10.23,а,б), и под углом, обеспечивающим траекторию движения резцов соответственно углу подъема винтовой линии нарезаемой резьбы.

Рис. 10.23. Схема нарезания резьбы вихревым методом:

а — наружной, б — внутренней

Таким образом, при вращении головки резец, закрепленный в ней, описывает окружность, диаметр которой больше диаметра заготовки и, периодически вступая в контакт с заготовкой, срезает серповидную стружку по профилю резьбы. Подача на шаг нарезаемой резьбы осуществляется суппортом станка. Резьбу выполняют, как правило, за один рабочий ход. При вихревом способе нарезания резьбы скорость резания соответствует скорости перемещения резца и находится в пределах 150-450 м/мин: круговая подача заготовки равна 0,2- 0,8 мм/об головки при обработке наружной резьбы и не более 0,2 мм/об оправки при обработке внутренней резьбы.

При нарезании длинных винтов и червяков могут применяться головки с чашечными резцами, устанавливаемыми на суппорте станка. Резцовая головка представляет собой корпус, в котором на оси в вертикальной плоскости свободно вращается чашечный резец. Каждый зуб чашечного резца, выполненного в виде зубчатого колеса, представляет собой резец с необходимыми углами резания (рис. 10.24). Резьбу нарезают торцом чашки. Число рабочих ходов и скорость подачи вдоль заготовки зависят от глубины обрабатываемого профиля резьбы. Поэтому при нарезании резьбы способом обкатки можно получить полный профиль резьбы за один или несколько рабочих ходов.

Рис. 10.24. Схема нарезания резьбы чашечным резцом:

1 — заготовка, 2 — чашечный резец , п ^

«и — направление вращения резца, совпадающее с направлением подачи

Резьбонарезные головки

Первый тип головки в отличие от второго обеспечивает не только установку, закрепление и регулирование плашек, или гребенок, на определенный размер, но и отвод их по окончанию нарезания резьбы. В связи с этим наиболее широкое распространение в промышленности получили самооткрывающиеся головки. Они представляют собой довольно сложный механизм, состоящий из ряда узлов и деталей, обеспечивающих закрепление, раздвигание и сдвигание плашек, открывание и закрывание головки, установку головки на размер резьбы и т. д.

В качестве режущих элементов в головке используются вставные гребенки, или плашки, которыми нарезается наружная резьба размером от 4 до 90 мм и шагом до 4 мм.

По сравнению с обычными круглыми плашками (лерками) резьбонарезные головки имеют следующие преимущества:

1) в конце нарезания резьбы гребенки автоматически разводятся и осуществляется быстрый без обратного свинчивания отвод головки, что значительно повышает производительность, точность и чистоту поверхности нарезанной резьбы;

2) вставные гребенки имеют большее количество переточек, т. е. головки более долговечны;

3) размеры получаемой резьбы можно легко регулировать и при необходимости нарезать в два прохода;

4) резьба на гребенках и плашках может получаться шлифованием, что также способствует повышению точности нарезаемой резьбы.

В зависимости от конструкции вставных гребенок и их расположения относительно нарезаемого изделия резьбонарезные головки подразделяются на три вида:

1) головки с плоскими радиальными гребенками;

2) головки с плоскими тангенциальными гребенками ;

3) головки с круглыми радиальными гребенками . Наиболее широкое распространение получили головки с круглыми гребенками. К их преимуществам следует отнести:

1) повышенную долговечность за счет увеличения количества переточек до 7—8 раз по сравнению с головками с радиальными плоскими гребенками и до 1,5—2 раз по сравнению с головками с плоскими тангенциальными гребенками;

2) высокую стойкость, особенно при нарезании точных резьб;

3) возможность получить круглые гребенки шлифованием;

4) простота в наладке и экономичность в работе.

Различают три вида этих головок:

1) невращающиеся модели. При работе головок на этих станках деталь вращается, а головка перемещается вдоль оси детали. Раскрывание головок в конце и закрывание в начале нарезания резьбы производится с помощью рукоятки;

2) вращающиеся модели, используемые для нарезания резьбы на токарных автоматах и полуавтоматах, сверлильных станках и т. д. Здесь рабочее вращение и движение подачи имеет сама головка, деталь может вращаться в том же направлении и обеспечивать требуемое уменьшение скорости резания при нарезании резьбы. Раскрывание и закрывание головки осуществляется за счет соответственно двух упоров, встречающихся по пути поступательного движения головки;

3) специальные невращающиеся модели, применяемые для нарезания резьб небольших размеров (диаметром от 4 до 10 мм) на одношпиндельных токарных автоматах. Открывание этих головок происходит автоматически, а закрывание — при повороте револьверной головки с помощью изогнутого рычага и упора.

Конструктивные элементы самооткрызающихся резьбонарезных головок и принцип их действия рассмотрим на примере головки с четырьмя вставными круглыми гребенками. Головка состоит из корпуса и хвостовика, который’ служит для закрепления головки на станке. В корпусе плашкодержателя имеются четыре Т-образных радиальных паза, в которые вставляются и могут перемещаться четыре кулачка. К последним прикрепляются с помощью винтов и звездочек гребенки. Сближение гребенок к центру или их развод, а также точная установка на определенный размер осуществляются с помощью специального надето на корпус нажимного кольца в виде стакана , которое при этом соответственно перемещается вдоль или поворачивается на некоторый угол по стрелке относительно оси головки. В первом случае для этой цели на кулачках имеется специальный уступ, а во втором — кольцо, снабженное специальными площадками, скошенными под углом.

Для нарезания резьбы каждая из гребенок и соответственно витки их резьбы смещены вдоль оси относительно соседней на XU шага. Необходимый угол подъема резьбы получается за счет того, что поверхность кулачка, на которую опирается торцовая плоскость гребенки, скошена под углом, равным углу подъема резьбы т. Во избежание проворачивания гребенки от воздействия сил резания и для точной установки гребенки после переточки между кулачком и гребенкой устанавливается двухвенцовая звездочка, имеющая различное число зубьев на каждом венце. Венец, закладываемый в кулачок, имеет число зубьев на один меньше, чем венец, закладываемый в гребенку. Это сделано для перемещения режущего лезвия на величину стачивания гребенки за одну переточку (h до 0,2-0,3 мм).

Если величина перемещения режущего лезвия при повороте гребенки относительно кулачка на один зубец звездочки оказывается недостаточной для снятия затупления при заточке гребенки по передней поверхности, то ее поворачивают относительно звездочки, а звездочку — относительно кулачка на 2, 3 и т. д. зубьев в обратном направлении, обеспечивая необходимую величину стачивания зубьев. После этого производится заточка каждой» гребенки в сборе с кулачком, установленной в специальном приспособлении, напоминающем корпус головки. Рассмотренное соединение гребенки с кулачком с помощью сдвоенной звездочки имеет существенные недостатки, связанные со сложностью изготовления глухих шлицевых отверстий в гребенках и кулачках. Поэтому в настоящее время находят применение более технологичные конструкции гребенок со сквозным шлицевым отверстием и звездочкой с одним венцом. Кроме этого, па торце имеется крестообразный паз, которым гребенка сопрягается со шпоночным выступом на кулачках. Благодаря нечетному числу зубьев звездочки и четному количеству пазов на ее торце достигается довольно точная установка гребенок при их переточке.

Особый интерес при конструировании резьбонарезных головок представляет выбор основных конструктивных элементов и установление геометрических параметров гребенок. Наружный диаметр гребенки D зависит от размеров нарезаемой резьбы и размеров самой резьбонарезной головки. При выборе диаметра необходимо обеспечить, чтобы гребенки в раскрытой головке не выходили за внутренний размер нажимного кольца, а в рабочем состоянии не упирались друг в друга.

Нормальный процесс нарезания резьбы резьбонарезными головками обеспечивается за счет наличия необходимых геометрических параметров, которые получаются как заточкой, так и соответствующей установкой гребенок в корпусе головки, Режущая, или заборная часть гребенки производит основную работу по вырезанию профиля. При нарезании резьбы напроход угол режущей части ср принимается равным 15—20°, а при нарезании до упора 30—45°.

Улучшение условий размещения и отвода стружки производится за счет увеличенного пространства у режущей части, что обеспечивается заточкой дна стружечной канавки под углом с углом 12°. Кроме этого, для лучшего отвода стружки, обеспечения работы самозатягиванием и улучшения чистоты поверхности нарезаемой резьбы гребенка имеет угол наклона режущего лезвия передней поверхности калибрующей части к оси гребенки, равный 1,5—2°. Учитывая установку гребенки на скошенный под т кулачок, угол наклона режущего лезвия .

Для создания заднего угла ось гребенки по аналогии с дисковым фасонным резцом должна располагаться выше оси нарезаемой детали. Чтобы улучшить процесс самозатягивания, вершина режущего лезвия гребенки смещается выше оси детали на величину а = 0,05-0,1 мм, которая зависит от размера нарезаемой резьбы.

По материалам: Жигалка Н. И., Киселев В. В. проектирование и производство режущих инструментов.

Резьбонарезные головки: основные виды, особенности и тонкости выбора

Оглавление
1. Особенности изделий
2. Основные виды
3. Как сделать выбор?
Резьбонарезные головки (РНГ) – специальные изделия, которые используются для нарезания внутренней и наружной резьбы. Они широко применяются в современном машиностроении и ряде других отраслей. Конструктивно изделия состоят из комплекта гребенок.

Резьбонарезные головки для электроклуппа, для резьбонарезного станка и для ручного клуппа.

Рабочая часть головки позволяет:
• формировать резьбовой профиль;
• калибровать резьбы;
• центрировать и обеспечивать подачу инструмента.
Головками пользуются не только вместе с крупными станками, но и со стандартными клуппами. К каждой головке предъявляются высокие требования. При производстве резьбонарезных изделий учитываются требования ГОСТов и иных стандартов.

Изделия с круглыми радиальными гребенками являются самыми популярными. Это обусловлено тем, что они:
• отличаются длительным сроком службы, так как могут перетачиваться;
• являются максимально стойкими к агрессивным воздействиям;
• экономичны в работе;
• позволяют получать круглые гребенки шлифованием.
Головки с круглыми радиальными гребенками могут быть:
1. Невращающимися. При работе головок деталь вращается. Сама головка перемещается вдоль ее оси. Раскрывание головок в конце и закрывание в начале процесса обеспечивается с помощью специальной рукоятки.
2. Вращающимися. Такие головки применяются на сверлильных станках, токарных автоматах и полуавтоматах. Сама головка обеспечивает рабочее вращение и движение подачи. Деталь, в свою очередь, может вращаться в том же направлении. Это позволяет обеспечить нужное сокращение скорости резания. Раскрывают и закрывают головку два упора.
3. Специальными невращающимися. Такие головки используются для создания резьбы небольшого диаметра (4-10 мм). Устанавливаются резьбонарезные изделия на токарных автоматах. Открывание головок обеспечивается автоматически, а закрывание происходит при повороте револьверной головки с помощью упора и изогнутого рычага.
При нарезании наружной резьбы обычно применяются головки с круглыми гребенками. Такие изделия отличаются:
• простой конструкцией;
• возможностями для работы с большим количеством переточек;
• большей стабильностью.
Резьбу нарезают с принудительной подачей головки. Внутреннюю резьбу чаще нарезают резьбонарезными головками с призматическими гребенками. Режущие кромки инструмента располагаются на одном диаметре и имеют заходной конус. Число гребенок в комплекте зависит от размера резьбонарезной головки. В комплекте гребенки смещены относительно друг друга в соответствии с углом подъема винтовой линии.

Нарезание резьбы на трубе с помощью ручного клуппа.

При нарезании длинных винтов и червяков применяют резцовые головки. Такие головки резьбонарезные устанавливаются на суппорте станка. Резцовая головка конструктивно состоит из корпуса, который вращается от отдельного привода. В корпусе закрепляются резцы (от 1 до 4). Их профиль соответствует профилю резьбы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *