Способ нарезания наружных резьб

 

I.СПОСОБ НАРЕЗАНИЯ НАРУЖНЫ РЕЗЬБ долбяком в условиях обката и деления, включающий принудительное вра111ение заготовки и осевую подачу долбяка, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества поверхности резьбы за счет выглаживания профиля, долбяк устана ливают ниже центра заготовки и поворачивают на угол от вертикали в напрайлении осевой пЪдачи. 2.Способ по П.1, отличаю щийся тем, что величину установки долбяка ниже центра заготовки определяют из формулы . где Е - величина установки долбяка ниже центра, мм; d. - кинематический задний : угол, град Rg, эадиус внутренней поверхности резьбы, мм. .Способ по П.1, отличаюйся тем, что угол поворота олбяка от вертикали определяз формулы к 63 -- + 14,5, - угол поворота оси долбяка , .град; RQ - внутренний радиус резьбы, мм; R - наименьший радиус долбяка, .Способ по П.1, отличаюйся тем, что глубину рея определяют из формулы + R cosflt , АО - межцентровое расстояние, мм Rg. - внутренний радиус резьбы, мм; K - наибольший радиус ол ёяка , мм;. . oL - кинематический задний угол,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ((51) В 23 G 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

II Р! ,* а) где

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ н двтоескомМ свиДкткльСТВ (21) 3527035/25-08 (22) 24.12.82 (46) 15.01.85.Бюл.9 2 (72) 3.A.Ñâèäåðñêèé (53) 621.941.2(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

В 776808, кл. В 23 G 1/34, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР

В 806302, кл.В 23 F 13/06, 1979 (прототип) . (54)(57) 1.СПОСОБ НАРЕЗАНИЯ НАРУЖНЫХ

РЕЗЬБ долбяком в условиях обката и деления, включающий принудительное; вращение заготовки и осевую подачу долбяка, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения . качества поверхности резьбы за счет выглаживания профиля, долбяк устанавливают ниже центра заготовки и поворачивают на угол от вертикали в направлении осевой подачи.

2.Способ по п.l о т л и ч а ю— шийся тем, что величину установки долбяка ниже центра заготовки определяют из формулы

Е= R Sin cL

Š— величина установки долбяка ниже центра, мм; о(— кинематический задний угол, град)

R — радиус внутренней поверх4 ности резьбы, мм.

3.Способ по п.l, о т л и ч а ющ .и и с я тем, что угол поворота оси долбяка от вертикали определяют из формулы

) =63 - + 14,5, и где — угол поворота оси долбяка, град," внутренний радиус резьбы, мм;

R„ — наименьший радиус долбяка, мм. е

4.Способ по п.l о т л и ч а юшийся тем, что глубину ре-: зания определяют из формулы

А =Р„++@ о н.

Ф где А — межцентровое расстояние, мм)

R — внутренни радиус резьбы, MMf

Ф

Р „— наибольший радиус дол-. бяка, мм; кинематический задний угол, град.

1134319

Изобретение относится,к машиностроению и может быть использовано при нареэании наружных резьб на токарных станках и автоматах при изготовлении резьбовых деталей на машиностроительных предприятиях. Известен способ нареэания резьбы на .токарном станке, при котором резцовой головке с резцами сообщают . вращательное движение вокруг оси заготовки, а последней — продольное шагоэадающее движение вдоль ее оси, в котором, с целью повышения производительности, в процессе резания заготовке придают вращательное и шагоэадающее движение вращающимися резцами (1).

Недостатками этого способа являются необходимость вращения инстру» мента и сложное выполнение устройства, обеспечивающего возможность заготовке свободно вращаться и перемещаться для шагоэадающего перемещения, следствием чего является нежесткость системы СПИЦ. 25

Известен способ нареэания глобоид.ных червяков в условиях обката и деления, при котором обработку производят долбяком, установленньм.на глубину резания, и долбяку сообщают 30 поступательное движеЙие вдоль его оси $2) .

Недостатками известного способа являются возможность нарезания толь" ко глобоидных червяков, невозможность,нареэания длинных реэьб, необходимость согласованных движений деления и обката, которые придают заготовке и инструменту.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей наре эания реэьб без испольэования доподнительных делительных устрОйств, повышение качества профиля и поверяности резьбы за счет выглаживания профиля задней поверхностью долбя- 45 ка.

20

Е = R s n8.

Ф

Е - величина установки долбя- 60 ка ниже центра,мм;

oL - кинематический задний угол, град; радиус внутренней поверхности резьбы,мм. 65 где

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нарезания наружных реэьб долбяком в условиях обката и деления долбяк устанавливают ниже центра заготовки и поворачивают на уголь от вертикали в направлении осевой подачи.

Расстояние, на которое долбяк 55 устанавливают ниже центра заготов .ки, определяют иэ выражения

Угол поворота оси долбяка от вертикали определяют по эмпирической формуле

Л = 63 — + 14 5

Ф

1 I

И где — угол поворота оси долбяка.от вертикали, град; — внутренний радиус резьбы,мм . R„ - наибольший радиус долбя-, ка, мм.

Глубину резания определяют из формулы

Во = + Й о

И где Ap - межцентровое расстояние, ммю

R> " наибольший радиус долбяка, мм внутренний радиус резьбы,мм; с — кинематический задний угол, град.

Такое выполнение способа позволяет при установке долбяка ниже центра детали и наклоне ее оси относи-. тельно вертикали в направлении осевой подачи осуществить кинематическое уменьшение заднего угла до нуля и путем повороторов радиус-векторов инструмента и детали при прохождении точки касания от диаметральной плоскости долбяка до диаметральной плоскости детали осуществить нулевой зазор или. натяг в месте, где кинематический задний угол равен нулю, а следовательно, обеспечить условия выглаживания обработанной поверхности и автоматиЧеское деление долбяка при повороте заготовки на некоторый угол.

На Фиг.1 изображена установка долбяка относительно детали, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху; на Фиг.3 - разрез A-A на фиг,1; на Фиг.4 - сечение B-Б на фиг.1; на фиг.5 — сечение Б"В на фиг.1; на Фиг.б — сечение Г-Г на фиг.1; на фиг.7 — график изменения натяга в зоне контакта заготовки и инструмента в зависимости от угла поворота маскимального радиуса долбяка от его диаметральной плоскости для различных углов наклона оси долбяка и график изменения кинематического заднего угла .-4,, в зависимости от этих же величий; на фиг.8 — зависимость изменения минимального угла наклона оси долбяка от вертикалиА обеспечивающего нулевой кинематический задний угол с ; = О, от отношения радиуса детали к радиусу инструмента и апроксимирующая эту зависимость прямая.

Резьба на заготовке нарезается долбяком 1, установленным ниже заготовки 2 на величину E . .Ось долбяка отклоняют от вертикали в направлении осевой подачи на угол il.,Заго1134319 при повороте на один оборот, При определенных углах установки можно получать многозаходные резьбы, причем все витки резьбы формируются за один проход. Поскольку каждый шаг винтовой линии формируется всеми эубья

$m, то отсутствует погрешность деления, присущая многозаходным резьбам, нарезаемым по каждому ходу в . отдельности. Для нарезания левых резьб для обеспечения самоделения необходимо устанавливать долбяк наклонно в напраВлении осевой подачи.

При правом вращении заготовки — подача слева направо, наклон оси резца вправо. При левом вращении - подача ,справа налево, наклон оси влево.

Ъ

На графике фиг 7 представлен ха)рактер изменения натягов при пово-. роте радиус-вектора инструмента в сторону, противоположную направлению вращения от диаметральной плоскости (аргумент — угол поворота вектора

R ) по формуле ь =A.— A о (1) где А =.Р +R coso(, О и расстояние между осями детали и инструмента в проекции на основную плоскость;

«s г.+ R,oosсг.. — теоретическое и. ф расстояние,которое получается при повороте радиусвекторов заготовки и инструмента при смещении точки касания от сечения Б-Б к сечению Г-Г.

Одновременно на графике показан характер изменения кинематического заднего угла ;, определенного по формуле ф Ы Ы.

sin q.= — —.

R„Sin Л

Задаваясь значением Л„, находим величину, при которой = О.Подставляя значения А и из формулы товке 2 сообщают движение резания

< . Зубья долбяка выполнены по спирали с углом наклона д - il — ы учитывающим установку долбяка под углом. Л и угол подъема винтовой линии резьбы ы . 5

Способ осуществляют следующим образом.

После устачовки долбяка ниже центра заготовки 2 на величину Е,определяемую из формулы =Я,э и ol,причем статический задний угол (угол заточки) выполняют равным нулю, долбяк перемещают к центру заготовки до установки величичы межцентрового расстояния, равного АО=R + R< os d. 15

На детали со стороны нарезкй выполняют фаску íà всю глубину резьбы. Цолбяк подводят до касания с фаской заготовки и включают осевую подачу.

Первоначально, вследствие наклон- гр ной установки долбяка, сила трения и/или резания заставляет долбяк повернуться в направлении стрелки иг* .

В результате сложного движения первый зуб инструмента прорезает на фаске де->5 тали риску, которая является винтовой, При вступлении в работу второго зуба по принципу минимума энергетических затрат второй зуб должен попасть в риску, прочерченную первым зубом, третий:, снова в нее, но уже по принципу втоРого и т.д. При переходе к сплошному металлу (на цилиндрическую часть) заготовки часть поверхности, осуществляющая деление на фаске, уже сформирована и при дальчейшем 3 продвижении инструмента вдоль оси детали некоторые зубья долбяка работают в условиях нулевого заднего угла,. т.е. выглаживания и самоделения вследствие определенного соотно- 40 щения Размеров инструмента и рассчитанногр угла установки эт вертикали. Это позволяет обеспечивать беэзазорное зацеплечие инструмента и заготовки, выглаживает обработанную поверхность, обеспечивает самозатачивание инструмента, поскольку износ происходит параллельно задчей поверхности долбяка, а задний угол в кинематике в зоне наибольшего припуска всегда больше нуля.

Скорость вращения заготовки и осевую подачу инструмента можно назначить независимо друг от друга, поскольку скорость вращения инструмента зависит от скорости вращения заготовки и относительного перемещения инструмента вдоль оси. При увеличении скорости подачи частота вращения инструмента автоматически изменяется (как в механизмах дифферен- 6О циала) для обеспечения беззазорного зацепления винтовой пары. Это несколько напоминает работу метчика: калибрующие зубья обеспечивают автоматическое перемещение метчика на шаг 65

В(. =ИnCSin(SinO(- — Sin ASiny (2) C

Из формулы (2) легко найти те значениЯ Углов Л и Ъ г пРИ котоРых

oLi О, Р

Sin oL- — 5гЬ Ъ Sin г "-О

R„

Технико-экономическая э ность достиг эффективчества тигается п т у ем повышения каосевой и поверхности н езависимости подачи от шага ез и резьбы в связи

caMoaaTa HBaHHH QoJlка от задней пове х чиваем р ности, рбеспеого кинематикой ез зания кру резания; нареинструмента на в упных реэьб за о и дин .проход на ысокой скорости ре ность ния, что повышает п роизводительходным на ть труда по сравнен нию с многопрое нарезанием резьбы рез цом или

ы дискОфр зерование резьбы фреэами " из-за низкой ки. скорости вращения заготов3 1134319 (3) в формулу (1) натяга в

), находим значение атяга в сечении Г-Г (фиг,б) . В слля, принимаем s качестве минимального значения значение" А п нятое в формуле (3) и возможны па а б, результатам пособа. По лиза построен график на фиг.8. я удобства пользования к и симирована п я ия кривая апрокна прямой линией с уравнением. О я„ б3 — + 14 5 (4) причем эта формула справедлив всех нача ва для льных значений кинематического заднего угла Ы .

15

1134319 1134319

Составитель В,Золотов

P дактор С,Лисина Техред С 11овжHI1 Корректор A.Tÿñêî

Заказ 10005/10 Тираж 1086 Подписное

RHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., Д.4/5

< >илиад ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4