Лекции по "Машиностроению"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47. Резьбообрабатывающие  станки.

Резьбу получают на токарных станках резцами, плашками и другими инструментами, на сверлильных и расточных станках - метчиками, на резьбофрезерных - дисковыми и гребенчатыми фрезами, на резьбошлифовальных одно- и многоточными кругами, на резьбонакатных - роликами и плашками.

При накатывании резьбы используют метод пластического деформирования материала без снятия стружки. Заготовка, прокатываясь между круглыми (рис.РЗ.1, а) или плоскими накатными инструментами, сдавливается, на ней отпечатается необходимая форма профиля.

Рис. РЗ.1 Схема обработки резьбы

При фрезеровании (рис.РЗ.2, б, в) инструмент вращается с высокой скоростью (главное движение резания). Для образования винтовой поверхности необходимо сложное формообразующее движение. Оно состоит из медленного вращения заготовки (круговая подача Sк) и согласованного продольного перемещения фрезы (продольная подача Sпр). На одних станках дисковой продольной фрезой (рис.РЗ.1, б) нарезают резьбу большого шага и на большой длине (например, на ходовых винтах). На других станках гребенчатыми фрезами (рис.РЗ.1, в) обрабатывают сразу по всей длине короткие, мелкие резьбы, причем на части оборота заготовки происходит радиальное углубление (врезание) в нее инструмента на высоту профиля. Затем следует один полный оборот заготовки, в процессе которого каждая нитка фреза полностью нарезает резьбу на длине одного шага (хода).

При шлифовании резьбы используют однониточные и многониточные абразивные круги. При шлифовании резьбы однониточными кругами (рис.РЗ.2, а) его ось вращения устанавливают под углом к оси вращения заготовки, равным углу подъема винтовой линии резьбы. Профиль абразивного круга соответствует профилю впадины шлифуемой длины. Во время обработки круг получает вращательное движение (главное движение), а заготовка-вращение с круговой подачей и перемещение вдоль своей оси на шаг резьбы за один оборот заготовки (продольная подача Sп). Этим способом можно шлифовать резьбы высокой точности, различного профиля и длины.

Рис. РЗ.2 Шлифование резьб

Шлифование резьб многониточными кругами выполняют с продольной подачей и методом радиально врезания (врезное шлифование). Оси абразивного круга и заготовки устанавливают параллельно. Врезное шлифование (рис.РЗ.2, б) применяют для обработки коротких резьб и деталей с кольцевой нарезкой (резьбовые фрезы). При обработке вращающийся круг врезается с радиальной подачей Sпр на полную или установленную глубину профиля резьбы за время 1/2 оборота заготовки, при этом заготовка за один оборот переместится вдоль своей оси на шаг резьбы. Обработка завершается за 1,5 оборота заготовки. Ширина круга должна превышать длину резьбы больше чем на 2 шага. Шлифование резьбы многониточным кругом с продольной подачей (рис.РЗ.2, в) применяют при шлифовании длинныхрезьб. Кругу, установленному на полную глубину профиля резьбы, сообщают главное вращательное движение, заготовке - вращение с круговой падачей и перемещение с продольно подачей Sпр на шаг за каждый ее оборот. Первые по движению нитки круга выполняют предварительное шлифование, а последние - окончательное.

Шлифование многониточными кругами целесообразно применять для резьб невысокой точности с шагом до 4 мм. Так как оси абразивного круга и заготовки расположены параллельно, то при обработке резьбы получается некоторое искажение профиля резьбы. Для нормальныхрезьб с малым углом подъема винтовой линии резьбы это искажение незначительно. Для шлифования резьб с большим шагом и углом подъема многониточные круги не применяют.

Резьбошлифовальные станки по конструктивным признакам различают по средствам настройки для получения заданного шага резьбы; способу установки на угол подъема винтовой линии резьбы для получения точного профиля резьбы; видам движения затылования при шлифовании инструментов с затылованными зубьями. Для получения заданного шага резьбы столу резьбообрабатывающего станка с заготовкой сообщают продольное перемещение посредством ходового винта и сменных зубчатых колес (станок 5К822В), сменных ходовых винтов, сменных копиров (без ходовых винтов) и специальных линеек (без ходовых винтов) станок МВ-13. Установка на угол подъема винтовой линии фрезы достигается поворотом стола с заготовкой или поворотом стола шлифовальной бабки или корпуса шлифовального шпинделя.

48. Нарезание  резьбы на токарно-винторезных  станках.

Нарезание резьбы на токарно-винторезном станке

Резьбовой резец должен быть заточен точно в соответствии с заданным профилем нарезаемой резьбы. Установка его производится по специальному шаблону (рис. 279, а).

  
Рис. 279. Схема установки резьбового резца и способы врезания резца при нарезании резьбы

Передний угол резца должен быть равен нулю, а передняя поверхность его устанавливается в плоскости, проходящей через ось детали. Биссектриса угла профиля резца должна быть перпендикулярна оси нарезаемого винта. Всякое отступление от этих требований приводит к искажению профиля резьбы. Точность шага резьбы зависит в основном от шага ходового винта.

Чётная и нечётная резьба

Резьба называется четной, если частное К от деления шага ходового винта tx на шаг нарезаемой резьбы Sp, т. е.  , равно целому числу. Во всех других случаях резьба называется нечетной. Подробнее...

Многозаходная резьба

Нарезание многозаходной резьбы требует точного углового деления обрабатываемой детали при переходе от одной нитки нарезаемой резьбы к другой и производится следующими способами.Подробнее....

Нарезание внутреннихрезьб

Нарезание внутреннихрезьб производится теми же методами, как и нарезание наружных резьб. При небольших диаметрах внутренней резьбы и при ее нарезании в глубоких отверстиях приходится применять резцы недостаточно жесткие, вследствие чего для окончательной отделки резьбы назначают большое число проходов.

"Вихревое" нарезание  резьбы

На поперечной каретке  (рис. 281) суппорта токарно-винторезного станка устанавливают вращающуюся резцовую головку 2 с закрепленными в ней одним или несколькими резцами (до четырех резцов). Резцовая головка вращается ременной передачей от электродвигателя 1. Обрабатываемая заготовка устанавливается в центрах, проходит через полую резцовую головку и вращается хомутиком 4 от поводкового патрона 3. Резцовая головка установлена эксцентрично относительно обрабатываемой заготовки, и при ее вращении резьбовые резцы поочередно срезают металл с обрабатываемой заготовки.

 
Рис. 281. Схема «вихревого» нарезания резьбы: 
а — нарезание внутренней резьбы; б — нарезание наружной резьбы

Схема работы резца при вращении резцовой головки дана на рис. 281, б. Стрелками показаны направления основных движений: Sp — подача резца в осевом направлении заготовки, Vp — окружная скорость вращения резца (200 ÷ 400 м/мин), Vз — окружная скорость вращения заготовки (20 ÷ 30 м/мин), Sз — окружная подача детали за один оборот резца.

Вихревым способом нарезают как наружную, так и внутреннюю резьбу. Так как за один свой оборот резец находится в работе на небольшой части окружности Sз, а на большей части окружности он охлаждается, возможна обработка на высоких скоростях. Вследствие большой скорости резания получается высокая чистота обработанной поверхности резьбы, а высокую точность профиля резьбы можно получить за счет распределения работы резания между несколькими резцами.

Резьба нарезается полностью за один проход, т. е. этот метод более производителен, чем обычный.

 

 

 

 

49. Нарезание многозаходной  резьбы на токарно-винторезных  станках.

Нарезание резьбы. На токарно-винторезных станках нарезают наружные и внутренние резьбы. Резьбы нарезают резьбовыми резцами, форма режущих лезвий которых определяется профилем и размерами поперечного сечения нарезаемых резьб.

Рис. 18.4.5. Схемы нарезания однозаходной и многозаходной резьбы на токарно-винторезном станке

Резец устанавливают на станке по шаблону. Резьбу (рис. 18.4.5.а) нарезают с продольной подачей резца S пр при вращательном движении заготовки V. При нарезании резьбы продольный суппорт получает поступательное движение от ходового винта и раздвижной маточной гайки, смонтированнной в фартуке станка. Это необходимо, чтобы резец получал равномерное поступательное движение, что обеспечивает постоянство шага нарезаемой резьбы.

При наладке токарно-винторезного станка на нарезание резьбы заданного шага S н.р необходимо рассчитать число зубьев сменных зубчатых колес гитары. Очевидно, что за каждый оборот заготовки резец должен перемещаться вдоль ее оси на величину шага нарезаемой резьбы. Отсюда уравнение кинематического баланса этих движений имеет вид

,

где i р - передаточное отношение реверсивного механизма коробки подач; i см - передаточное отношение сменных зубчатых колес гитары; i к. п - передаточное отношение передач коробки подач; t х в - шаг резьбы ходового винта.

Отсюда

,

где z 1 , z 2 , z 3 , z 4 - числа зубьев сменных зубчатых колес гитары.

На токарно-винторезных станках нарезают метрические, дюймовые, модульные и специальные резьбы. Нарезание многозаходныхрезьб на токарно-винторезном станке требует точного угло-вого деления обрабатываемой заготовки при переходе от одной нитки нарезаемой резьбы к другой. Многозаходные резьбы наре зают следующими способами:

поворотом заготовки на угол при использовании поводкового патрона с прорезями, сделанными под определенными углами, в которые входит отогнутый конец хомутика; при повороте заготовки на угол винторезную цепь разрывают (выключают маточную гайку);

с использованием специального градуированного патрона, который позволяет одну часть патрона вместе с заготовкой повернуть относительно другой части патрона на требуемый угол (рис. 18.4.5.б);

смещением резца на шаг резьбы с помощью ходового винта верхнего суппорта;

с использованием нескольких резцов со смещением их относительно друг друга в осевом направлении на величину шага нарезаемой резьбы; применяют при нарезании резьбы на гладких валах (работа напроход).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50. Резьбофрезерные  станки.

Резьбофрезерование — это один из самых производительных методов — выполняется на специализированных резьбофрезерных станках.

Резьбонарезные и резьбофрезерные станки и полуавтоматы, гайконарезные автоматы предназначены для нарезания наружной и внутренней резьбы.

Станки мод. 5Б63, 5Б63Г, 5Б64, 5Б65 используют как резьбофрезерные полуавтоматы, а остальные модели станков, характеристики которых приведены в этой таблице — как резьбонарезные. По конструктивному исполнению станки мод. 2054М, 2056, 2Е056 — вертикальные резьбонарезные, остальные — горизонтальные резьбонарезные полуавтоматы.

Технические параметры резьбо- и червячно-шлифовальных станков относятся к шлифованию наружных резьб, в знаменателе — к шлифованию внутренних резьб. Полуавтоматы мод. 5П822 и 5П821 повышенной точности предназначены для шлифования только наружной цилиндрической резьбы без конусного шлифования.

Полуавтомат мод. 5897 и специальный станок мод. МВ139 предназначены для шлифования резьбы на метчиках.

 

 

 

 

На станке модели5Д822В производят шлифование внутреннихрезьб.

Полуавтомат мод. 5К881 и станки мод. 5887, 5887В используют как червячно-шлифовальные. Степень точности шлифования червяков на станке мод. 5К881 следующая:

•          5 для однозаходных червяков

•          6 для многозаходных

•          4 для однозаходных.

Резьбофрезерный станок – станок, предназначенный для обрабатывания фрезой металлических изделий, как снаружи, так и внутри детали.

При нанесении резьбы на изделие, происходят следующие движения:  
-главное движение (фреза вращается вокруг своей оси)  
-круговая подача (заготовка медленно вращается);  
-продольная подача (осевое перемещение фрезы или заготовки, равное шагу резьбы за один оборот изделия);  
-радиальная подача (врезание фрезы в заготовку на глубину резьбы).

Резьбофрезерные станки бывают автоматические и полуавтоматические, с крупным и мелким шагом резьбы, для обработки снаружи и внутри.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51. Резьбошлифовальные  станки.

На сегодняшний день имеется четыре группы резьбошлифовальных станков, к ним можно отнести простые станки, которые выполняют все необходимые операции по обтачиванию и обработке деталей, ко второй группе относятся станки, которые обрабатывают непосредственно резьбовые детали. Третьей группой станков считаются станки, которые предназначаются для обработки отверстий резьбового типа, и, наконец, четвертой группой станков являются те, которые выполняют циклы работы в автоматическом и полуавтоматическом режиме.

 
Характеристики резьбошлифовальных станков

 

Как правило, на производствах наиболее распространенными являются станки, которые относятся к первой группе, то есть универсального типа. Станки цикл работы которых является полуавтоматическим предназначаются как правило для обработки деталей из углеродистой стали и выполняют скоростную резьбу. Так же могут осуществлять нарезку резьбы внутри отверстия и работать с длинными деталями. 
Шлифовальная бабка в резьбошлифовальном станке имеет свободный ход, ее перемещение происходит по станине. Это является основным отличием таких станков от станков другого типа, в которых шлифовальная бабка прикреплена на столе. Такое крепление бабки на станке имеет множество преимуществ. Посредством такого крепления, станок может выполняться несколько меньшего размера, к тому на данном станке возможно применение сразу двух видов обработки заготовки, а именно глубинная обработка и скоростная обработка.  

 

 

 

Сама шлифовальная бабка данного оборудования движется только благодаря направляющим гидростатического типа, такой ход является высокоточным и при этом не происходит износа самих направляющих. Для выполнения дополнительных обрабатывающих работ, станки укомплектованы однониточными или многониточными кругами, а также специальными устройствами для правки.