Металорежущие станки и инструменты

Для нарезания наружной крепежной  резьбы используют специальный инструмент — плашки. Они бывают круглые(см. рис.4.2. а), резьбонакатные(б) и раздвижные(в).

Рис.4.2- Инструменты для  обработки наружной резьбы

  

Плашки применяют для  нарезания наружной резьбы как вручную, так и на станках. В зависимости  от конструкции плашки делятся на круглые, накатные и раздвижные (призматические). Нарезание винтовой поверхности на болтах, валиках и других наружных поверхностях деталей можно выполнять вручную или машинным способом. К ручным инструментам относятся: круглые разрезные и неразрезные плашки, а также четырех–   и шестигранные пластинчатые плашки, клуппы для нарезания резьбы на трубах. Для крепления плашек используются плашкодержатели и клуппы. Круглая плашка используется также для машинного нарезания резьбы. Получение наружной резьбовой поверхности может быть обеспечено ее накатыванием плоскими плашками, круглыми роликами на резьбонакатных станках. Применение резьбонакатных головок с осевой подачей позволяет накатывать наружные резьбы на сверлильном и токарном оборудовании.

Плашки предназначены  для нарезания или калибрования наружных резьб за один проход. Наиболее распространены плашки для нарезания резьб диаметром до 52мм. Плашка представляет собой закаленную гайку с осевыми отверстиями, образующими режущие кромки. Как правило, на плашках делают 3-6 стружечных отверстий для отвода стружки. Толщина плашки 8-10 витков. Имеются специальные метчики: для плашек (плашечные метчики с длинной режущей частью), для гаек, для труб, для легких сплавов, а также с конической рабочей частью. Метчиками можно нарезать резьбу в сквозных и глухих отверстиях или калибровать маточными метчиками ранее нарезанную резьбу. На хвостовик ручного метчика, заканчивающийся квадратной головкой, надевается вороток с постоянным или регулируемым квадратным отверстием. В ряде случаев применяются комбинированные метчики, которыми можно производить сверление и нарезание резьбы. Машинные метчики применяются для нарезания внутренней резьбы на сверлильных и токарных станках всех типов. Ими можно нарезать резьбы за один или несколько проходов. За один проход нарезают резьбу с шагом до 3 мм, а за 2–3 прохода – резьбы с более крупным шагом, особо длинные резьбы, а также гладкие резьбы в труднообрабатываемых материалах независимо от шага.

 Для нарезания резьбы  в гайках на станках применяются  гаечные метчики. Они работают  без реверсирования и при нарезании  гайки нанизываются на хвостовик. Различают гаечные метчики с прямым и изогнутым хвостовиком 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. На них маркируется обозначение и степень точности нарезаемой резьбы, марка стали (9ХС не указывается).

Круглая плашка (см. рис.4.3.) выполнена в виде гайки из закаленной стали. Резьбу плашки пересекают сквозные продольные отверстия. Образовавшиеся режущие кромки в форме клина и канавки обеспечивают резание заготовки и одновременный выход стружки. Для того чтобы торец стержня (заготовки) лучше входил в плашку с торцевых сторон, ее резьба имеет меньшую высоту профиля. Это так называемая заборная часть. Круглые плашки в соответствии со стандартом предусмотрены для нарезания метрической резьбы диаметром от 1 до 76 мм. Их закладывают в гнезда плашкодержателя и фиксируют там шпильками (или болтами) со шлицем для отвертки.

В корпусе резьбонакатной плашки (см. рис.4.2 б ) установлены накатные регулируемые ролики с резьбой. Металл заготовки не режется, а выдавливается. За счет этого поверхность резьбы получается более чистой, а сама резьба — более качественной и точной.

Рис.4.3-Круглая плашка

 Раздвижные призматические плашки (см. рис.4.2. в) состоят из двух раздвигающихся и отодвигающихся полуплашек.

Определенный интерес  представляет вороток для установки  и крепления плашек (рис. справа) с дополнительным направляющим кольцом 16, которое помогает выдерживать направление на цилиндрических заготовках 12 (стержней, толкателей пресс-форм и винтов, съемников штампов). Дополнительное устройство можно использовать в обычных воротках.

Во внутренней части обоймы 12 воротка имеется обработанное квадратное окно со вставленными призматическими плашками. На боковой стороне обоймы установлен винт 15, прижимающий плашки 9 во время работы, а с боковых сторон обоймы в корпус 11 ввернуты две ручки 13 для захвата руками. В нижней части обоймы установлена шайба 14, закрепленная винтами 8, и два направляющих штифта 10, по которым перемещается кольцо 16. 

                      

Рис.4.4- Вороток для крепления  плашек

На рис.4.4 представлены следующие  основные узлы:

8.Крепежные винты;

9.Плашка;

10.Штифт с направляющими;

11.Корпус;

12.Обойма;

13.Ручки;

14.Шайба;

15.Винт;

16.Перемещающееся кольцо.

Для того чтобы нарезать резьбу плашкой на стержне, надо сначала  узнать наружный диаметр резьбы d и ее шаг р.

При этом надо обязательно  учитывать, что, когда нарезают резьбу, металл, особенно медь, мягкая сталь, «тянется». В результате этого диаметр стержня немного увеличивается  и усиливается давление на резьбовую поверхность плашки. Она нагревается, стружка налипает на режущие кромки, и резьба становится «рваной». Все это снижает ее качество. Поэтому диаметр стержня должен быть меньше наружного диаметра резьбы на 0,1...0,3 мм в зависимости от размера резьбы. Если диаметр стержня будет меньше на 0,4...0,5 мм внешнего диаметра резьбы, то профиль резьбы получается неполным.

Выбранную заготовку надо выправить, разметить, отрезать по разметке и, закрепив ее в тисках, напильником снять фаску(рис.справа а) для того, чтобы заборная часть плашки легче захватывала металл. Следует проверить качество плашки внешним осмотром и навинчиванием ее на болт или шпильку с неповрежденной резьбой. Необходимо также тщательно проверить качество закрепления плашки в плашкодержателе, чтобы исключить возможный ее перекос и проскальзывание в гнезде.

До нарезания резьбы стержень обтачивают до нужного диаметра. На конце стержня обрабатывают фаску  Нужно следить за тем, чтобы поверхность  стержня была гладкой. Ржавеющие поверхности обрабатывать нельзя, так как плашка быстро изнашивается; на его торцевой поверхности должна быть снята заходная фаска. Схему последовательности нарезания резьбы можно увидеть на рисунке 4.5.Перед нарезанием резьбы размечают на стержне ее длину, стержень закрепляют в тисках так, чтобы выступающий над верхней плоскостью губок конец был больше нарезаемой части на 20...25 мм. Стержень ставят по угольнику под углом 90° к верхним плоскостям губок (рис. б). Плашку, закрепленную в плашкодержателе, накладывают на верхний торец стержня и с небольшим нажимом, не допуская перекоса плашки, вращают ее (рис. в). После нарезания 1—2 ниток резьбы, еще раз проверяют совпадение осей вращения плашки и стержня.

После этого смазывают  маслом резьбовую часть стержня, нарезку плашки и вращают плашку, равномерно нажимая на обе рукоятки плашкодержателя (рис. г). Вращение должно быть возвратно-поступательным: один-два оборота вправо и пол-оборота влево. При этом стружка ломается, выходит через продольное отверстие. Это облегчает нарезание резьбы и улучшает ее качество. 

Рис.4.5.-Последовательность обработки наружной резьбы

Особое внимание следует  уделить тому, чтобы ось плашки совпадала с осью заготовки. С  этой целью можно изготовить специальное  приспособление — усовершенствованный  вороток, который позволяет нарезать резьбу быстро, без значительных усилий и с высоким качеством. Приспособление состоит из плашкодержателя и направляющего стакана, рассчитанного на резьбуопределенного диаметра. Стакан фиксирует необходимое положение плашки по отношению к стержню, на котором нарезают резьбу. Плашка крепится винтами. Направляющий стакан в выточке имеет регулируемый радиальный зазор для самоцентрирования по отношению к стержню, на котором нарезается резьба.

При изготовлении стакана  необходимо иметь в виду, что его  внутренний диаметр должен быть больше диаметра резьбы (во избежание заклинивания при возможных неровностях стержня).

Наружную резьбу нарезают так же, как и внутреннюю, т.е. совершая плашкой, закрепленной в воротке, один поворот вперед и полповорота назад. При этом нажим на обе ручки воротка должен быть одинаков. При нарушении положения плашки могут произойти изменения профиля резьбы или сломаться зубья плашки. Смазка уменьшает трение, охлаждает инструмент, удлиняет срок службы инструмента и облегчает отвод стружки.

Основные причины брака, при нарезании резьбы следующие: несоответствие диаметров отверстий или стержней нарезаемой резьбе, повреждение инструмента, нарезание резьбы без применения смазки, тупой инструмент, плохое закрепление или плохая установка инструмента, а также недостаток профессиональных навыков.  При нарезании резьбы существует опасность ранения рук острой кромкой детали или инструмента. Не следует пальцами очищать ручные инструменты от стружки; категорически запрещается очищать пальцами рук инструменты, находящиеся в движении на станках.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

Токарные станки были изобретены и применялись еще в глубокой древности. Они были очень просты по устройству,   весьма  несовершенны  в  работе и  имели  вначале ручной, а впоследствии ножной привод.

После изобретения и успешного  применения быстрорежущей стали, а  затем и твердых сплавов появились  быстроходные мощные станки современной  конструкции. Эти станки имеют массивные станины и снабжены коробками скоростей, позволяющими быструю перемену чисел оборотов обрабатываемого изделия, и более совершенными коробками подач.

В настоящее время на производстве применяются усовершенствованные  многофункциональные станки, также станки типа 16К20, и ДИП 100, ДИП 200, ДИП 300, ДИП 400, ДИП 500, ДИП 800, ДИП 1000.

Таким образом, до появления  современного  токарного станка был пройден тяжелый путь от древних времен, когда использовались станки с применением ручной физической силы, до сегодняшнего момента, когда применяются полностью или частично автоматизированные станки, имеющие большую производительность и меньшие затраты рабочей силы.

Благодаря учебной практике мы ознакомились, как с типовыми станками и металлорежущими инструментами, так и с редкими и более модернизированными моделями станков.

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

1.Металлорежущие станки. Б.И. Черпаков, Т.А. Альперович. Издательский  центр «Академия», 2003,368 стр.

2.Металлорежущие станки. Кучер А.М, Киватицкий М.М, Покровский А.А. Изд-во «Машиностроение» 1972, 308 стр.

3.Металорежущие станки  инструментального производства. Локтев  Д.А. Изд-во «Машиностроение», 1968,304 стр.