ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОКАТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ КЛАССА «ХОДОВЫЕ ВИНТЫ, ГАЙКИ К НИМ И ЧЕРВЯКИ»

Деталиоэтого класса характеризуются тем, что на наружной или внутренней поверхностях вращения имеется силовая нарезка: тра­пецеидальная, упорная, прямоугольная, модульная.

Основные группы этого класса: ходовые и нажимные винты, гай­ки, червяки (эвольвентные, глобоидные).

Специфичной операцией при обработке указанных деталей яв­ляется нарезание резьбы. Хотя технологические задачи здесь в основном те же, что и при нарезании крепежной резьбы, однако, выполнение их происходит в более тяжелых условиях, а именно:

1. Профиль резьбы более сложный.

2. Объем удаляемого металла значительно больший.

3. Требуемая точность выше, и особенно по полноте и равномер­ности прилегания боковых поверхностей профиля резьбы винта и гайки.

4. Большой угол подъема резьбы, особенно при нескольких захо­дах, усложняет работу режущего инструмента.

5. При многозаходной резьбе необходимо правильно выдержать взаимное расположение ниток.

6. Резьба часто должна подвергаться нормализации до твердо­сти НВ 260—280 или поверхностной закалке с целью повышения износоустойчивости, с сохранением достаточно вязкой сердцевины.

При нарезании силовых резьб наибольшее распространение по­лучили следующие методы: нарезание на токарном станке резцами, фрезерование резьбы, нарезание вращающимися резцами.

Из указанных методов наибольшую точность обеспечивает пер­вый, хотя по производительности он значительно уступает осталь­ным. В отдельных случаях, особенно при обработке червяков, про­филь - резьбы шлифуют дисковыми однониточными шлифовальными кругами.

При обработке точных и длинных винтов с крупным профилем чистовая обработка шлифованием выполняется после искусствен­ного старения, чтобы устранить внутренние напряжения и предот­вратить возможную деформацию резьбы в дальнейшем.

Резьбу нарезают резцами по нескольким схемам. Наиболее точ­ную обработку обеспечивает расположение главной режущей кром­ки резца горизонтально на уровне осевой линии или линии центров токарного станка. Резец по передней грани имеет профиль впади­ны нарезаемой резьбы.

К недостаткам указанной схемы относится то, что углы резания не одинаковы с правой и левой стороны резца, а резец ослаблен в сечении вертикальной плоскостью,, что не позволяет работать с большими усилиями резания. Отмеченные недостатки имеют суще­ственное значение, особенно при снятии черновых стружек и при нарезании резьбы с большими углами подъема.

Если режущую кромку резца установить перпендикулярно по­верхности винтовой линии резьбы, то углы резания будут одинако­вые с обеих сторон. Этим устраняют возможность врезания левой режущей кромки резца в металл, направление давления совпадает, с плоскостью наибольшей жесткости резца. Точного профиля резь­бы в этом случае не получают, так как режущие кромки резца рас­положены неправильно относительно линии центров. Для получе - ■ ния точной резьбы необходимо специально профилировать резец или же, оставляя припуск на чистовые проходы, выполнять эти про­ходы чистовым резцом по первой схеме.

При крупных резьбах часто сначала нарезают резьбу прорез­ным резцом для удаления основной массы металла, а затем произ­водят чистовую обработку последовательно тремя резцами, из ко­торых один отделывает левую, другой — правую сторону витка, а третий — дно канавки. Резцы для «развалки» профиля применяют фасонные — левые и правые.

При очень крупных резьбах для повышения производительности иногда применяют следующий способ: с правой и левой сторон впадины делают глубокие прорезы, которые у дна впадины частич­но перекрывают друг друга. Между этими прорезами остается сплошной металл, отделенный от тела винта. На длине всего винта образуется как бы винтовая пружина, которая затем свинчивается с детали. Полученная таким образом резьба подвергается дальней­шей чистовой обработке.

Обработка многозаходных резьб осложняется тем, что резьбы имеют большой угол подъема, вследствие чего резец работает в бо­лее тяжелых условиях, а, кроме того, необходимо выдержать точ­ное расположение заходов относительно друг друга. В этом случае ход резьбы Н должен быть точно равен произведению величины ша­га резьбы 5 на число заходов Z, т. е. Н = SZ мм.

Нарезание многозаходной резьбы является одной из наиболее трудоемких операций, так как при этом затрачивают много време­ни на точный поворот детали перед нареза, нием каждого очередно­го захода или винтовой канавки (нитки) резьбы. Существующие способы деления заготовки по окружности на. число заходов резь­бы можно свести к трем основным способам:

1. Деление с помощью поворота детали или шпинделя. После

Нарезания одной нитки резец отводят в исходное положение, - а де­таль вместе со шпинделем или-при неизменном положении шпин­деля поворачивают в соответствии с числом ниток (заходов) винта. Например, при двухзаходном винте деталь поворачивают на пол - оборота, после чего приступают к нарезанию новой нитки и вклю­чают продольную подачу резца.

Деление можно произвести с помощью гитары станка или дру­гим способом.

2. Деление с помощью перемещения инструмента. После нареза­ния одной нитки резец отводят в исходное положение. Перед наре­занием следующего захода при выключенном станке резец переме­щают в продольном направлении на некотором расстоянии I, рав­ном шагу нарезаемой резьбы, т. е. расстоянию между двумя сосед­ними резьбовыми витками.

Резец вдоль станины может перемещаться по рейке с выключен­ной маточной гайкой. Практически, для того чтобы осуществить де­ление, необходимо определить число ниток ходового винта, на ко­торые при данном шаге должна быть перемещена и вновь включе­на маточная гайка. Иногда на крупных станках подобное переме­щение производят с помощью верхних салазок суппорта. В этом случае верхние салазки устанавливают параллельно оси станка и передвигают на требуемую величину с помощью делений на лимбе или с использованием индикатора и мерных плиток, длина которых равна или кратна шагу резьбы. Точность деления при этом методе достаточно высокая.

3. Применение многорезцовых державок. В этом случае при на - 'резании двухзаходных резьб в держав-ке устанавливают два резца с расстоянием между ними, равным шагу между заходами. Резцы устанавливают точно по специальному шаблону. Вообще говоря, количество резцов в державке должно равняться количеству захо­дов резьбы. Но надо иметь в виду, что при параллельной работе рез­цов возникают значительные усилия резания, увеличивается тепло­выделение и резьба может деформироваться. Производительность приведенного метода многорезцовой обработки значительно повы­шается по сравнению с однорезцовой.

Фрезерование крупных резьб ходовых винтов и червяков произ­водят дисковыми и пальцевыми фрезами соответствующего про­филя.

При нарезании прямоугольных резьб профиль резьбы сущест­венно отличается от профиля инструмента. Фреза должна иметь криволинейный профиль, полученный соответствующим по:трое - нием. Но даже и в этом случае способ фрезерования дает не­высокую точность и требует окончательной обработки на токарном станке.

Учитывая эти трудности, прямоугольную резьбу обычно не фре­зеруют,' а нарезают резцом.

Трапецеидальная резьба образуется путем фрезерования без особенных затруднений. Точность нарезания получается ниже, чем при нарезании резцом, зато производительность значительно выше, так как нарезание выполняют за один или при крупных резьбах за два прохода. Крупные червяки нарезают специальными диско­выми и пальцевыми фрезами с последующей отделкой на токарном станке. Профиль фрез соответствует профилю канавки между вит­ками червяка в нормальном сечении.

Нарезание силовой резьбы вращающимися резцами производят аналогично нарезанию крепежной резьбы, только в этом случае резцы имеют соответствующий профиль.

Резьбы в гайках в основном нарезают резцами.