Обработка на резьбообразующих станках, страница 3

Рис. 188. Геометрические параметры метчика:

а – основные углы режущей части; б – генераторная схема срезания материала впадины

Режущая часть метчика (рис. 188, а) располагается на длине так назы­ваемого заборного конуса, длина которого определяется углом . Так, при = 45° (при Р=1 мм) режущая часть имеет длину всего 0,7 мм, а при =3°30'—12 мм [39]. Это отражается на толщине срезаемого слоя: в пер­вом случае четырехзубый метчик имеет = 0,177 мм, а во втором - лишь 0,015 мм. Угол  выбирают, исходя из назначения метчика, т. е. из условий его работы (материала заготовки, вида отверстия и т. п.).

Передняя поверхность пера зуба метчика может быть расположена под уютом  к осевой плоскости, что предопределяет направление сбега струж­ки. На рис. 188,а  угол  положителен и обеспечивает сбег стружки в отвер­стие заготовки, что приемлемо для сквозных отверстий, например отвер­стий гаек. При отрицательном угле  стружки направляются по канавке к хвостовику метчика, что оправдано при нарезании резьбы в глухом отверстии.

Передний угол  между диаметральной плоскостью метчика и каса­тельной к передней поверхности зависит от обрабатываемого материала и условий обработки. Он обеспечивается в пределах 0-30° заточкой по передней поверхности и связан с формой канавки, образующей перо (зуб).

Заборная часть метчика имеет заднюю поверхность, затачиваемую под углом  в пределах 3 — 10°, который определяется величиной k падения за­тылка. Заборная часть может обеспечивать срезание материала во впадине по генераторной и профильной схемам. Срезание по генераторной схеме показано на рис. 188,6. Здесь затылованной является лишь поверхность, расположенная под углом , т. е. поверхность режущей части, а боковые поверхности, соответствующие профилю резьбы, поднутрения не имеют. Такую заборную часть имеют ручные, машинные и гаечные метчики. Еслн затылование осуществить по всему профилю резьбы на заборной части, то каждая нитка резьбы будет иметь профиль, подобный профилю резьбы в гайке, т. е. срезание будет происходить по профильной схеме, применяе­мой для так называемых маточных метчиков, калибрующих резьбу при снятии незначительного слоя. Возможны и другие варианты оформления режущей части.

Калибрующие элементы метчика (остальные нитки рабочей части) де­лаются затылованными по всей ширине пера, на 2/3 ширины или совсем без затылования. Затылование обеспечивает падение затылка на ширине пера всего на 0,10 — 0,015 мм. Метчики малого (до М10) диаметра не затылуют, крупные метчики затылуют по всей ширине, чтобы уменьшить тре­ние задней поверхности о заготовку и обеспечить высокое качество поверх­ности как при нарезании резьбы, так и при вывертывании метчика из отверстия после нарезания. Для повышения качества обработки калибрующие нитки резьбы метчика имеют обратную конусность по профилю ре­зьбы 0,4-0,08мм  на 100мм длины (угол ). Канавка, образующая перья (зубья), должна иметь профиль, обеспечивающий нужный передний угол на калибрующих элементах и исключение попадания стружки между затыл­ком пера и резьбой детали при вывертывании метчика.

Для нарезания резьбы в пластичных материалах применяют метчики с вырезанной в шахматном порядке низкой на калибрующей части или на всей рабочей части метчика.

Заточка метчиков осуществляется по мере их износа по передней по­верхности пера и по затылованной задней поверхности заборного конуса.

Рис. 189. Геометрические параметры круглой плашки

Круглые плашки (рис. 189) получили наибольшее распространение по сравнению с плашками иной формы (квадратными, шестигранными и трубчатыми). Заборная часть плашки определяется углом 2 основного резьбового отверстия. На длине заборной части плашка затылуется с образованием заднего угла. На калибрующей части =0. Передняя по­верхность перьев образуется стружечными отверстиями. На калибрующей части плашки передний угол находится между диаметральной пло­скостью и касательной к передней поверхности, которая может быть пло­ской или являться частью цилиндра стружечного отверстия. У круглых плашек , , .

Плашки закрепляют в специальном держателе, для чего на поверхности инструмента по диаметру D имеются конические углубления и продольный паз. Если по этому пазу разрезать плашку, то появляется возможность ре­гулировать диаметр нарезаемой резьбы, хотя и с некоторыми погрешно­стями профиля. К этому прибегают при невысоких требованиях к точности резьбовой нарезки.

Заточка плашек ведется по передней поверхности стружечных канавок и затылованной части инструмента на длине заборной части. Передней по­верхности может быть придан наклон, обеспечивающий выход стружки перед плашкой, а не в стружечные отверстия и через них — за инструмен­том. Круглые плашки для конической резьбы отличаются главным обра­зом своей резьбовой частью, которая имеет коническую форму, и поэтому такими плашками можно резать только со стороны торца с большим диа­метром резьбы.

Накатывание резьбы, т. е. ее образование на наружных поверхностях за­готовки, производится пластическим деформированием. В последнее время получило распространение также раскатывание внутренних резьб с шагом до 1,5-2,0 мм.

 

Рис. 190. Схема накатывания резьбы:

а – плоскими плашками; б, в – роликами [цилиндрической (б) конической (в) резьб]

Накатывание плоскими плашками (рис. 190,а  и 181) реализуется на специальных или поперечно-строгальных станках. Заготовка прокатывается между неподвижной и подвижной плашками, и за один ход на ее поверх­ность переносятся рифления плашек, соответствующие требуемой резьбе. Неподвижная плашка имеет заборную клиновую часть, изготовляется из термообработанной до HRC 57-60 легированной стали марок Х12Ф1, Х12М и др. Этим способом резьбы до М27 и длиной до 2 — 3 Диаметров накатывают стандартными плашками. Скорость накатывания 0,1-0,3 м/с. Из-за ударного приложения нагрузки и необходимости обратного холостого хода плашки для накатывания следующей поверхности стойкость инструмента и производительность при этом методе невелики.

Накатывание роликами (рис. 190,6, в) не имеет этих недостатков и ис­пользуется с различными вариантами подачи детали или роликов: ра­диальной, осевой и тангенциальной. Роликами накатывают более точные резьбы диаметром от 2 до 100 мм. Диаметр роликов обычно больше диа­метра резьбы заготовки, поэтому на роликах резьба всегда многозаходная, а их диаметр больше диаметра заготовки в целое число раз, равное коли­честву заходов. Скорость накатывания зависит от материала заготовки: для латуни - до 2 м/с,  для стали средней твердости - до 1 м/с, а для тита­новых сплавов - около 0,2 м/с. Накатывание при шаге Р < 1,5 мм осуществляется за 6-30 оборотов заготовки (нижнее значение - для алю­миния, верхнее - для стали высокой прочности). Существует накатывание тремя роликами, резьбонакатными головками, роликом и сегментами и т. п.

Накатывание ведут с подачей СОЖ с высокими смазывающими свой­ствами (сульфофрезол и т. п.). Накатанная резьба имеет высокие эксплуа­тационные свойства и применяется на силовых (анкерных) шпильках двига­телей внутреннего сгорания, резьбе точных приборов и др.

Раскатывание резьб осуществляется на диаметрах до 30 мм у заготовок из сравнительно пластичных материалов [34].