35. Обработка резьб на токарных станках.
По служебному назначению различают крепежные и ходовые (для передачи движения) резьбы, варианты профиля которых показаны на рис.2. 19. Формообразование резьбы на токарном станке осуществляют: либо резьботочением, либо нарезанием с самоподачей.
Резьботочение (нарезание) наружной и внутренней резьбы осуществляют резьбовым резцом, профиль которого соответствует требуемому профилю резьбы, за несколько проходов. Плоскость симметрии профиля резьбового резца должна быть перпендикулярна к оси вращения заготовки, а число его проходов зависит от шага резьбы (таблица 2.1). Удаление напуска из резьбовой остроугольной канавки может осуществляться одним из указанных на рис. 2.20 способов.
Если резьбу нарезают сразу двумя режущими кромками, то образующаяся стружка слишком широкая, что снижает устойчивость процесса резания. Поэтому перед началом каждого рабочего хода резец следует смещать на 0,1…0,15 мм вдоль оси заготовки с помощью верхних салазок. При этом предварительная обработка ведется только одной режущей кромкой. Лучший результат получают, если радиальная подача осуществляется в направлении параллельном одной из сторон профиля при помощи верхних салазок.
При нарезании полуоткрытой резьбы резцом на детали обязательно нужно выполнять канавку для выхода резца. Внутренний диаметр канавки для наружной резьбы выполняется на 0,1…0,3 мм меньше внутреннего диаметра резьбы, а наружный диаметр канавки для внутренней резьбы выполняют на 0,1…0,3 мм больше наружного диаметра резьбы. Ширина канавки для выхода резца обычно равна двум-трем шагам резьбы. Для возврата резца в исходное положение после рабочего прохода необходимо в момент его нахождения в канавке осуществить реверс вращения шпинделя и радиальный отвод резца. Это требует повышенного внимания рабочего, чтобы избежать поломки режущего инструмента или повреждения резьбы. Кроме того, снижается производительность, так как чтобы успеть выполнить реверс и отвод уменьшает частоту вращения шпинделя. Чтобы устранить указанный недостаток применяют нарезание резьбы «обратным ходом», когда направление вращения и подачи рабочего хода изменяют на обратный (рис. 2.21). Передняя грань резца при этом обращена вниз.
Удаление напуска при нарезании трапецеидальной резьбы с шагом большим 3…4 мм осуществляется несколькими резцами (рис. 2.22). Например, сначала канавочным резцом, ширина которого на 0,1…0,2 мм меньше ширины профиля резьбы у внутреннего диаметра (для наружной резьбы) прорезают винтовую канавку. Затем правым и левым резцами (или одним профильным) придают канавке предварительный трапецеидальный профиль. Окончательная обработка осуществляется резцом полного профиля.
Винтовые канавки многозаходных резьб обрабатывают по очереди так же, как и однозаходных. После прорезания одного захода необходимо либо сместить резец на шаг резьбы при помощи лимба верхних салазок суппорта, либо при помощи делительного патрона (рис. 2.23) повернуть заготовку на 180, если резьба двухзаходная, на 120, если резьба трехзаходная, или на 90, если резьба четырехзаходная. Так как угол подъема многозаходной резьбы большой, то для предварительной прорезки переднюю грань резца поворачивают так, чтобы она была перпендикулярна к направлению витка (рис. 2.24). Это легко осуществляется при помощи специальной державки, показанной на рис. 2.25.
Нарезание резьбы с самоподачей инструмента осуществляется плашками (наружной) и метчиками (внутренней). Особенностью такого процесса является то, что принудительная осевая подача инструмента необходима только в начальный период обработки, пока инструмент не сформировал несколько (1-3) первых витков резьбы. И метчик и плашка имеют заборную часть с формирующими элементами, которые вступают в работу постепенно по мере осевого перемещения инструмента (рис. 2.26).
Когда заборная часть инструмента создает в заготовке первые винтовые канавки (хотя и неполного профиля), образуется винтовая пара, которая в дальнейшем, при наличии вращательного движения, обеспечивает подачу (самозатягивание). Следствием самозатягивания является подрезание боковых сторон профиля первых ниток резьбы, обращенных в сторону, противоположную подаче (рис. 2.27). Резьбообрабатывающий инструмент устанавливают в пиноли задней бабки при помощи выдвижной державки, допускающей осевое движение инструмента при неподвижной задней бабке. Чтобы устранить подрезание резьбы лучше соединить заднюю бабку с суппортом и сообщать инструменту принудительную подачу.
Участок детали, на котором необходимо нарезать резьбу, предварительно обрабатывается по наружному контуру (для наружной) или по внутреннему (для внутренней резьбы) диаметру. Диаметр отверстия под резьбу d0 можно определить по формуле
где dн – номинальный наружный диаметр резьбы, P – шаг.