Резьбонарезные инструменты

Головки винторезные самооткрывающиеся с круглыми гребенками по ГОСТ 21760 — 76 обеспечивают нарезание резьбы среднего клас­са точности. Они предназначены для нарезания наружных метрических и дюймовых резьб с номинальным диаметром 4 — 60 мм и шагом до 4 мм (табл. 127).

Тип головки и ее размер выбирают в со­ответствии с применяемым оборудованием

1К-5К-револьверные, токарные станки,

1КА-5КА — сверлильные станки, авто­маты,

1КИ-25А - автоматы 1124, 1136.

Для невращающихся головок типов 1К-5К и 1КИ для обеспечения нормальных условий работы и получения качественной резьбы ве­личина несовпадения осей шпинделя и гнезда для крепления инструмента в револьверной го­ловке не должна превышать (мм)

1К-20, 1К-25, 1КИ-25 А......0,08

2К-25, 2К-30, 3К-30, 3К-38......0,1

4К-45,4К-70......0,15

5К-45,5К-70......0,2

При установке вращающихся головок 1КА-5КА допустимое биение по наружному диаметру гребенок не более 0,1 мм.

Круглые гребенки, применяемые на винто­резных самооткрывающихся головках, изгото­вляют из быстрорежущей стали Р18 или Р6М5 (по ГОСТ 21761-76). С целью повышения ре­сурса работоспособности круглые гребенки из­готовляют с износостойким покрытием нитри­дом титана (TiN).

В зависимости от обрабатываемою мате­риала назначают геометрические параметры; передний угол γ, угол наклона передней по­верхности к оси гребенки λ и величину превышения а вершины первого полного витка на­правляющей части гребенки относительно оси резьбы (определяющую наряду с другими факторами задний угол а) (табл. 128).

Головки резьбонарезные самооткрывающиеся с тангенциальными плоскими плашками ти­пов РГТ, С-225 и др. предназначены для наре­зания наружных метрических, а также трубных цилиндрических и конических резьб на болто­резных, трубонарезных, токарных, револь­верных и других станках. Точность элементов резьбы обеспечивается для метрических резьб в соответствии с полями допусков 6h, 6g, 8h, 8g по ГОСТ 16093 — 81 и для трубной резьбы в пределах классов точности А или В по ГОСТ 6357-81.

Гребенки резьбонарезные плоские (танген­циальные) по ГОСТ 2287 — 61 (рис. 32 и табл. 129) изготовляют двух типов, отличающихся конструкцией крепежных элементов. Каждая конструкция имеет две разновидности заточки (в случае нарезания резьбы на станках без хо­дового винтa гребенки затачивают по форме I, а для работы на cтанкax с ходовым винтом — по форме II).

Гребенки изготовляют из быстрорежущей стали. При применении высокованадиевых сталей Р9Ф5 и Р14Ф4, обеспечивающих увели­чение стойкости в 1,5—2 раза, необходимо шлифование резьбового профиля, а также заточку по передней поверхности и переточку производить эльборовыми шлифовальными кругами. В соответствии с ГОСТ 2287 — 61 плоские гребенки изготовляют также с износо­стойким покрытием нитридом титана.

Гребенка вcех типов (представляющих со­бой своеобразные круглые или призматиче­ские фасонные резцы) устанавливают так, чтобы их резьбовые вершимы находились всегда выше центра детали на некоторую величи­ну а. В результате такой установки между резьбовыми поверхностями нарезаемой детали и профильными поверхностями резьбовых элементов гребенок образуются контактные площадки как следствие упругой и пластической деформаций материала заготовки. Эти кон­тактные площадки необходимы для обеспече­ния центрирования и подачи резьбонарезной головки. Чем больше эти контактные площадки, тем надежнее осуществляется процесс самозатягивания, уменьшаются погрешности нарезаемой резьбы. Величина контактных пло­щадок зависит от типа применяемых гребенок. Плоские тангенциальные гребенки имеют на­ибольшую величину контактных площадок и наиболее надежно обеспечивают самопода­чу. Плоские гребенки радиального типа имеют уменьшающуюся (по мере переточек) величи­ну контактных площадок, что ухудшает усло­вия самоцентрирования и самоподачи. Кроме того, эти гребенки допускают малое число переточек. Поэтому резьбонарезные головки с плоскими гребенками практически вышли из употребления. Наименьшая величина кон­тактных площадок у круглых гребенок. Одна­ко они более технологичны, компактны и до­пускают большое число переточек. Поэтому резьбонарезные головки с круглыми гребенка­ми получили наибольшее распространение.

С целью уменьшения погрешностей шага, профиля, а в некоторых случаях подрезания резьбы с одной стороны профиля, нередко возникающих при нарезании резьбы на сред­них и тяжелых станках, когда нарезаемая де­таль должна в процессе самоподачи увлекать не только винторезную головку, но и тяжелую револьверную головку станка, целесообразно применять простейшее приспособление (рис. 33). Это приспособление, фланцем прикрепляе­мое к револьверной головке, воспринимает крутящий момент, возникающий при нареза­нии резьбы, и обеспечивает свободное переме­щение резьбонарезной головки вдоль оси на­резаемой детали.

При нарезании резьб резьбонарезными го­ловками станок должен отвечать установ­ленным для него нормам точности. Особенно важно соблюдение требований по биению шпинделя и соосности детали и резьбонарез­ной головки.

Плашки круглые предназначены для наре­зания правых и левых метрических резьб диа­метром 1 — 76 мм (табл. 130), правой и левой трубной цилиндрической резьбы от 1/16 до 2" (табл. 131), дюймовой конической резьбы от К 1/16" до К 2" и трубной конической резьбы от R 1/16" до R 2" (табл. 132).

Точность элементов нарезаемой резьбы обеспечивается для метрических резьб в со­ответствии с полями допусков 6h; 8h6h; 8h; 6g; 8g no ГОСТ 16093-81, а для трубной ре­зьбы в соответствии с требованиями классов А или В по ГОСТ 6357-81.

Точность элементов наружных конических резьб должна соответствовать ГОСТ 6111 —52 и ГОСТ 6211-81.

Плашки круглые изготовляют из стали 9ХС или ХВСГ.

Нарезание резьбы круглыми плашками производят на токарных, револьверных стан­ках, токарных автоматах.

Для образования резьбового профиля на деталях приборов точной механики приме­няют круглые плашки без стружечных отвер­стий для метрической резьбы диаметром 0,25—0,9 мм (табл. 133). Эти плашки изгото­вляют из стали У10А, УНА, У12А.

Метчики применяют для нарезания правых и левых резьб в сквозных и глухих отверстиях.

Ручные метчики комплектные (из двух штук) черновые и чистовые с нешлифованным профилем для нарезания метрической резьбы изготовляют диаметром 4—27 мм по ОСТ 2 И50 —73; со шлифованным профилем — диа­метром 1-16 мм по ТУ 2-035-775-80.

Машинно-ручные метчики со шлифо­ванным профилем для нарезания метрических (табл. 134—136), трубной и дюймовой (табл. 137) резьб изготовляют по ГОСТ 3266-81.

Допуски на резьбу метчиков для метриче­ской резьбы — по ГОСТ 16925-71, метчиков для дюймовой резьбы - по ГОСТ 7250 - 60, метчиков для трубной резьбы — по ГОСТ 19090-73.

Резьбы всех размеров в сквозных и глухих отверстиях нарезают машинным способом и вручную (вручную - резьбы с шагом до 3 мм включительно).

Машинно-ручные метчики изготовляют трех видов: одинарные (всех размеров), ком­плектные (из двух штук) для d = 1 ÷ 52 мм, комплектные (из трех штук) для d = 24÷52 мм и применяют для нарезания метрической резьбы по ГОСТ 16093-81, трубной резьбы по ГОСТ 6357-81 и дюймовой по ОСТ НКТП 1260.

Машинные метчики для нарезания метрических резьб диаметром 0,25—0,9 мм (табл. 138) изготовляют с цилиндрическим хвостовиком. Их применяют для нарезания резьб в сквозных и глухих отверстиях в деталях приборов точной механики.

Гаечные метчики (табл. 139) со шли­фованным профилем резьбы изготовляют сле­дующих степеней точности: H1, Н2, НЗ, Н4 и G1.

Их применяют для нарезания сквоз­ных резьб и гаек с метрической резьбой по ГОСТ 9150 — 81 и дюймовой резьбой по ОСТ НКТП 1260 на гайкорезных автоматах и сверлильных станках.

Автоматные гаечные метчики с изогнутым хвостовиком (табл. 140) приме­няют для нарезания гаек с метрической резь­бой (по ГОСТ 16093-81) и дюймовой резьбой (по ОСТ НКТП 1260) на специальных гайкорезных автоматах 5084, 5085А, 5086А, 5087, 2061, 2062, 2064.

Размеры присоединительных элементов метчиков одного и того же номинального диа­метра с мелким и крупным шагом одинаковы. Различие состоит в уменьшенной длине забор­ной части (тем меньшей, чем меньше шаг ре­зьбы) и уменьшенной длине калибрующей ча­сти метчика с мелким шагом. В связи с этим общую длину метчика с мелким шагом также уменьшают (в некоторых случаях по техноло­гическим соображениям оставляют неизмен­ной).

Конические метчики (табл. 141) применяют для нарезания конической дюймо­вой резьбы с углом профиля 60º (по ГОСТ 6111—52) и трубной конической резьбы (по ГОСТ 6211—81) на сверлильных и резьбона­резных станках с использованием специальных патронов, позволяющих регулировать величи­ну передаваемого крутящего момента.

Допуски на резьбу метчиков предусмо­трены стандартом на пять элементов — шаг резьбы, половину угла профиля, наружный, средний и внутренний диаметры. Величина до­пусков должна соответствовать требованиям ГОСТ 16925-71 для метрической, ГОСТ 19090-73 для трубной, ГОСТ 7250-60 для дюймовой резьб.

Передача крутящего момента осущест­вляется с помощью лысок или квадратов с размерами по ГОСТ 9523-84.

Ручные метчики всех размеров и ма­шинные для нарезания резьб диаметром 0,25 — 0,9 мм изготовляют из стали У11А, У12А.

Машинно-ручные и конические метчики диаметром 12 мм и более, а гаечные 10 мм и более изготовляют сварными. Рабочую часть изготовляют, из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265-73 (марка стали Р6М5 как наиболее распространенная не маркируется). Применение пали Р9Ф5 увеличивает стой­кость по сравнению с Р18 или Р6М5 в 1,5 — 2 раза, но при этом требуется заточка и шлифо­вание резьбового профиля эльборовыми кругами. Хвостовики изготовляют из стали 45 или 40Х (для гаечных метчиков с изогнутым хвостовиком - из стали марки У7).

Гребенчатые резьбовые фрезы с кольцевым расположением зубьев применяют на резьбофрезерных станках для нарезания коротких на­ружных и внутренних резьб.

Нарезание резьбы полного профиля на всей требующейся длине производится за 1 — 1¼ оборота заготовки, что наряду с отсут­ствием обратных ходов обеспечивает увеличе­ние производительности в несколько раз по сравнению с обычным нарезанием резьбы ре­зцами. Фрезы изготовляют из быстрорежущей стали Р6М5 или Р18 право- и леворежущими с коническим хвостовиком (табл. 142) и насадными (табл.  143).

Дисковые резьбовые фрезы (табл. 144) при­меняют на специальных резьбофрезерных станках для предварительного нарезания тра­пецеидальных наружных резьб с крупным ша­гом (св. 4 мм). В зависимости от профиля нарезаемой резьбы фрезы могут иметь симме­тричный или несимметричный профили. После фрезерования окончательную обработку ре­зьбы выполняют резцом или профильным шлифовальным кругом.

Вихревые головки (рис. 34) применяют на специально приспособленных токарных стан­ках для нарезания одно- и многозаходных винтов и червяков в условиях крупносерийно­го и массового производства. Диаметр наре­заемой резьбы 20 — 200 мм. в редких случаях до 1000 мм. Шаг нарезаемой резьбы 4 мм и более. Головка эксцентрично расположена относительно нарезаемой заготовки и оснащена резцами с пластинками из твердого сплава (от 1 до 12). Скорость резания при нарезании 100—450 м/мин. классы точности нарезаемых резьбовых элементов — грубый и средний.

Резьбовые резцы применяют для нарезания наружной и внутренней резьб по профильной (рис 35, а), генераторной (рис. 35,б) и смешан­ной профильно-генераторной (рис. 35, в) схемам резания. Трапецеидальные резьбы наре­зают преимущественно по профильной схеме резания, которая менее производительна, чем генераторная, но позволяет получать мень­шую шероховатость поверхности резьбы.

Смешанная схема резания по производи­тельности занимает промежуточное положе­ние между профильной и генераторной при получении хорошего качества поверхности.

Резьбовые резцы разделяют на плоские (стержневые) (табл. 145 и 146), призматические (типа призматических фасонных резцов) и круглые (типа круглых фасонных резцов).

Геометрические параметры резьбонарезных инструментов. Угол обратного конуса φ' на метчиках делают для предотвращения заще­мления метчика в нарезаемой резьбе. Для образования угла φ' наружный, средний и вну­тренний диаметры резьбы метчика умень­шают по направлению к хвостовой части из расчета на 100 мм длины:

а) у ручных и машинных метчиков: для резьбы с шагом Р = 0,2 ÷ 1 мм на 0,1 мм; то же Р = 1,25 ÷ 2,5 мм на 0,08 мм; то же Р = 3 ÷ 5 мм на 0,05 мм;

б) у гаечных и автоматных метчиков: для резьбы с шагом Р = 0,2÷1 мм на 0,15 мм; то же Р= 1,25÷2,5 мм на 0,12 мм; то же Р = 3÷5 мм на 0,1 мм.

При нарезании резьбы в легких сплавах ве­личина уменьшения диаметров составляет 0,2 — 0,3 мм на 100 мм длины.

При нарезании резьбы гребенками различ­ного типа необходимо устанавливать гребенки так, чтобы образовался угол φ' =0°30' ÷ 1º. Угол наклона режущей кромки λ затачи­вают на длине заборной части l₁ у метчиков, плашек и гребенок дня направления стружки вперед по движению инструмента. Исключе­ние составляют инструменты, предназначенные для нарезания резьбы в глубоких и глухих отверстиях. Величины задних и передних углов приведены в табл. 147, 148.

У бесканавочных метчиков yгол λ = 9 ÷ 12º; у круглых плашек и гребенок для резьбонарезных головок λ = 1 ÷ 2º.