Специальное предложение

Методы формообразования метрической резьбы резанием


10 Сентября 2012

Рассмотрены технологические характе­ристики основных методов формообра­зования резьбы резанием для различ­ных типов производства. Приведены режимы резания и условия выполне­ния операций механической обработ­ки наружных и внутренних резьбовых поверхностей.

Условные обозначения

Размеры обрабатываемого изделия

  • dзаг - диаметр заготовки, мм;
  • d - номинальный диаметр резьбы, мм;
  • d1 - внутренний диаметр резьбы, мм;
  • d2 - средний диаметр резьбы, мм;
  • Р - шаг резьбы, мм;
  • h3 - высота профиля резьбы, мм;
  • l - длина резьбового участка, мм.

Конструктивные и геометрические параметры инструмента

  • D - диаметр инструмента (для головок диаметр ролика, гребенки), мм;
  • D1 - внутренний диаметр резьбы инструмента, мм;
  • D2 - средний диаметр резьбы инструмента, мм;
  • L' - длина резьбонарезной гребенки, неподвижной резьбонакатной плашки, мм;
  • z - число зубьев инструмента (перьев метчика, плашки, роликов в головке);
  • γ - передний угол,
  • φ - угол в плане,
  • φ1 - угол заборного конуса,
  • lk - длина калибрующей части, мм;
  • α - задний угол, ˚.

Прочие обозначения

  • v - скорость резания, м/мин;
  • nд - частота вращения детали, мин-1;
  • n - частота вращения инструмента, мин-1;
  • no - частота обратного вращения, мин-1;
  • vs - скорость движения подачи, мм/мин;
  • s0 - подача на оборот (инструмента или заготовки), мм/об;
  • sz - подача на зуб фрезы, мм/зуб;
  • sx - подача врезания i-гo прохода, мм/ход;
  • ti - глубина врезания i-гo прохода, мм;
  • Т - период стойкости инструмента (временная наработка между отказами), мин;
  • Мk - крутящий момент, Н·м;
  • N - потребляемая мощность, кВт;
  • F - сила накатывания, Н;
  • to - основное время, мин;
  • l1 - величина, учитывающая подход, врезание и перебег инструмента, мм;
  • К - поправочные коэффициенты на режимы обработки;
  • tp.x - время рабочего хода, мин;
  • tx.x - время холостого хода, мин;
  • е - коэффициент (е = tx.x /tp);
  • R - знаменатель прогрессии при расчете глубины врезания.

Виды стандартных резьб, применяемые в маши­ностроении и других отраслях промышленного про­изводства, приведены в табл. 1.
Преобладающее применение для резьбового со­единения деталей машин получила метрическая резьба. Регламентированные параметры метрической резьбы даны на рис. 1, основные методы формообразования метрической резьбы резанием, применяемые в различ­ных типах производства, приведены в табл. 2.
Наиболее широко применяемые обрабатываемые материалы приведены в табл. 3, диапазоны параметров метрической резьбы по ГОСТ 8724-2002 даны в табл. 4.

Таблица 1

Виды стандартных резьб

Наименование резьбы

ГОСТ

Пример условного обозначения

  Метрическая

  ГОСТ 9150-2002

  d = 24 мм, Р = 1,5 мм, однозаходная, правая: М 24×1,5

  Трубная цилиндрическая

  ГОСТ 6357-81

  Трубная цилиндрическая в 1”: G 1

  Трубная коническая

  ГОСТ 6211-81

  Наружная с диаметром в основной плоскости 1 1/2": R 1 1/2

  Трапецидальная

  ГОСТ 9484-81

  d = 40 мм, Р = 6,0 мм, однозаходная, левая: Tr40×6LH

  Упорная

  ГОСТ 10177-82

  d = 12 мм, Р = 4,0 мм, однозаходная, правая: S12×4

  Круглая для цоколей и
  патронов электроламп

  ГОСТ 28108-89

  Резьба серии Е с ближайшим целым размером наружного диаметра
  27 мм: Е27

Таблица 2

Методы формообразования метрической резьбы резанием

Метод формообразования резьбы

Тип производства

  Нарезание резьбы резьбовыми резцами

  Единичное, серийное

  Нарезание наружной резьбы круглыми плашками

  Единичное, серийное

  Нарезание резьбы гребенчатыми резьбовыми фрезами

  Серийное, массовое

  Нарезание внутренней резьбы в сквозных и
  глухих отверстиях метчиками

  Единичное, серийное, массовое

  Нарезание резьбы винторезными головками

  Серийное, массовое

  Обработка резьбы резьбошлифовальными кругами

  Серийное, массовое

Таблица 3

Обрабатываемые материалы

Группа обрабатываемого материала

ГОСТ

Группа обрабатываемого материала

ГОСТ

  Углеродистые стали

1414-75

  Легированные конструкционные стали

4543-71

  Нержавеющие и жаропрочные стали и сплавы

5632-72

  Чугун серый

1412-85

  Чугун ковкий

7293-85

  Алюминиевые сплавы

1583-93

  Медные сплавы

18175-78



Таблица 4

Диапазон параметров метрической резьбы по ГОСТ 8724-2002

Номинальный диаметр d, мм

Шаг резьбы Р, мм

крупный

мелкий

1 ряд

2 ряд

3 ряд

1 ряд

2 ряд

3 ряд

1 ряд

2 ряд

3 ряд

2,0 – 64

2,2 – 60

5,5 – 65

0,4 – 6,0

0,45 – 5,5

1,0 – 6,0

0,35 – 4,0

0,35 – 4,0

0,5 – 4,0

Примечания. Стандартом предусматриваются диаметры резьбы d = 1 – 6000 мм; шаги резьбы Р = 0,2 – 6,0 мм. При выборе диаметра резьбы 1-й ряд следует предпочитать 2-му, а 2-й ряд – 3-му.

Ниже приведены рекомендации по выбору ре­жимов обработки для различных методов нареза­ния резьбы, расчетные формулы для определения основных режимов резания. Эмпирические коэф­фициенты приводятся только для нарезания резьбы фрезами.

Нарезание резьбы резьбовыми резцами

Резьбовыми резцами нарезают наружную и внут­реннюю резьбы. Формирование винтовой канавки резьбового профиля осуществляется за несколько рабочих ходов резца. В промежутках между рабо­чими ходами поперечным перемещением суппорта станка резьбовому резцу сообщается поперечная подача. Рекомендуемые скорости резания при­ведены в табл. 5. Продольная подача равна шагу резьбы.

Расчет основных режимов резания

1. Глубина врезания по проходам:

  • глубина врезания первого прохода t1 = kt2 при k = 0,4;
  • глубина врезания второго прохода t2 = tR: tR =CsPys/vxs;
  • глубина врезания третьего прохода и последу­ющего проходов ti= ti-1 + t2Rni-2

2. Период стойкости:

  • при обработке сталей T=CTvK1РyTКТε /((w-1)t2γ| K2v)
  • при обработке чугунов T=CTvK1РyTКТε /(wt2q|K2v) где w – число проходов (для определения числа проходов w высоту про­филя резьбы h3 можно принимать h3 = 0,65P).

3. Основное время to=(l+l1)(1+ε)w/(nдР)

4. Время резания t'o=lw/(nдР).

Таблица 5

Рекомендуемые скорости резания v, м/мин, при нарезании резьбы резьбовыми резцами

Вид резьбы

Шаг резьбы Р, мм

Обрабатываемый материал режущей части резца

углеродистая сталь Т15К6

легированная конструкционная
сталь (НRC < 50) T30К4

чугун серый ВК6

легированная конструкционная сталь
(НRC ≥ 50) Минералокерамика

Наружная

1,5

122

67

-

105

2,0

113

65

93

100

3,0

102

63

89

95

4,0

94

58

83

90

5,0

88

58

73

85

6,0

82

53

69

80

Внутренняя

1,5

115

65

-

89

2,0

108

64

93

87

3,0

95

61

85

85

4,0

86

56

80

83

5,0

82

53

76

79

6,0

76

51

66

71

Б.А. Казаков, Ю.Л. Островский
Журнал «Главный механик», № 2/ 2008 г.


Возврат к списку

Задать вопрос