1 Конструирование и проектирование круглой плашки

Плашка — резьбонарезной инструмент для нарезания наружной резьбы вручную или машинным способом (на станке). Плашки предназначены для нарезания или калибрования наружных резьб за один проход. Наиболее распространены плашки для нарезания резьб диаметром до 52 мм. Плашка представляет собой закалённую гайку с осевыми отверстиями, образующими режущие кромки. Как правило, на плашках делают 3-6 стружечных отверстий для отвода стружки. Толщина плашки 7-9 витков. Режущую часть плашки выполняют в виде внутреннего конуса. Длина заборной части 2-3 витка. Плашки выполняются из легированных сталей (9ХС, ХВСГФ), быстрорежущих сталей (Р18, Р6М5, Р6М5К5, Р6М5К8), а в последнее время — и из твёрдых сплавов.

Плашки могут быть цельные, разрезные и раздвижные (клупповые). В зависимости от формы наружной поверхности плашки бывают круглые, квадратные, шестигранные, призматические.

Круглые плашки — закрепляют для работы в воротках стопорными винтами или крепят в резьбонарезных патронах. Для этого на наружном цилиндре плашки существуют конические углубления и угловой паз. Последний позволяет разрезать плашку шлифовальным кругом по перемычке и частично регулировать по диаметру. Для круглых разрезных плашек применяют воротки с пятью винтами, с помощью которых регулируют диаметр нарезаемой резьбы.

Виды плашек:

• Цельные плашки — благодаря своей высокой жёсткости дают возможность получить резьбу высокого качества (метрическую, коническую), но обладают небольшой износостойкостью.

• Раздвижные плашки — устанавливают в клуппах, имеющих для этой цели специальные направляющие. Плашка состоит из двух частей закрепляемых в рамке клуппа сухарём и винтом. Этим винтом регулируют диаметр нарезаемой резьбы. К клуппу прилагается набор плашек, который позволяет изготавливать резьбы разных размеров.

• Разрезные плашки — могут немного пружинить, изменяя диаметр нарезаемой резьбы на 0,1-0,3 мм. Из-за малой жёсткости разрезные плашки не дают чистой и точной резьбы.

1. Исходные данные

Обрабатываемый материал – сталь 20Х (182HB, );

Нарезаемая резьба М24-8g;

Длина нарезаемой резьбы l=30 мм;

Длина заготовки L=100 мм;

Закрепление заготовки в патроне.

1.2 Проектирование круглой плашки

Расчёт геометрии круглой плашки будем производить по справочнику Г. Г. Иноземцева [1].

К конструктивным и геометрическим элементам круглой плашки относятся: наружный диаметр, число и диаметр стружечных отверстий и их центров, толщина плашки, ширина перьев и просвета между ними, угол конуса режущей части, передний и задний углы резания и элементы для крепления плашки в патроне.

Задние углы зубьев у плашек на режущей части равны на калибрующей части Передний угол принимается в зависимости от обрабатываемого материала и принимается . Исходя из рекомендаций принимаем .

Наружный диаметр плашки зависит от диаметров резьбы изделия и стружечных отверстий. Приближенное значение D (мм) можно определить по следующему выражению:

где d – диаметр резьбы, мм;

d_c – диаметр стружечных отверстий, мм;

T – толщина стенки плашки, мм.

Толщину стенки можно определить по следующему выражению:

где d – наружный диаметр резьбы, мм;

Определим толщину стенки:

Диаметр стружечных отверстий определяется по формуле:

где С – ширина просвета стружечного отверстия, мм;

- центральный угол, град;

- передний угол, град.

Ширину пера и ширину просвета стружечного отверстия определим по формулам:

где - центральные углы, град.

Число перьев (стружечных отверстий) z рекомендуется принимать в зависимости от диаметра резьбы. Для диаметров от 22 мм до 24 мм рекомендуется принимать z=5.

Центральные углы определим из системы уравнений:

получим:

Тогда ширина перьев и просвета между ними соответственно будут равны:

Определим диаметр стружечных отверстий:

Определим наружный диаметр плашки D:

Диаметр D₁, на котором располагаются центры стружечных отверстий, определяются по формуле:

Угол конуса режущей части для стандартных плашек принимается равным .

Коэффициент затылования К определяется по формуле:

Толщина плашки равняется 7-9 виткам, шаг резьбы Р=2 мм, тогда:

Для закрепления плашки в патроне, в плашке делают гнёзда в виде конических углублений. Нижние гнёзда – установочные, верхние – прижимные. Их размеры нормализованы. Верхние гнёзда смещены от оси на величину для того, что бы винт, проходя через патрон, кольцо или вороток, своим коническим окончанием упирался в бок конической поверхности гнезда. Это способствует лучшему зацеплению и более легкому сжатию плашки; затем плашку можно регулировать на размер. Винт, упирающийся в этот паз, является разжимным.