Нарезание прямоугольной и трапецеидальной резьб

Нарезание прямоугольной и трапецеидальной резьб считается одной из наиболее сложных работ в практике токаря. Угол τ (рис, 272), называемый углом подъема винтовой линии, как у прямоугольной, так и у трапецеидальной резьб значительно больше, чем у треугольной; это создает трудности при заточке резьбовых резцов, их установке и при нарезании резьбы и требует высокой квалификации токаря.

Нарезание прямоугольной резьбы. Рис. 273 дает представление о резце для нарезания прямоугольной резьбы. Прямоугольный профиль его режущей части (если смотреть на резец сверху) должен быть заточен по шаблону строго по профилю резьбы (рис. 274). Передний угол γ резца должен равняться нулю, главный задний угол α = 6 — 8°. Боковые поверхности резца должны быть скошены так, чтобы ни одна из них не терлась о боковые поверхности канавки резьбы. Чем круче резьба, тем больше должен быть скос у боковых поверхностей резца.

 

Существует два способа установки резьбового резца при нарезании прямоугольной резьбы.

Первый способ. Главная режущая кромка аб резца может быть установлена параллельно оси детали (рис. 272, слева) точно по линии центров станка. В этом случае получаемый профиль резьбы будет точно совпадать с формой режущей части резца, и винт получит правильную форму. Однако углы резания у левой и правой боковых режущих кромок окажутся разными. У правой кромки угол резания δ₁ получится тупым, и резец в этом месте будет не резать металл, а скоблить его; у левой кромки условия резания более благоприятны, так как угол резания δ₂ будет значительно меньше 90°, зато эта кромка будет сильно ослаблена и быстро затупится.

Второй способ. Главная режущая кромка а'б' может быть установлена перпендикулярно к боковым стенкам резьбы, как показано на рис. 272,справа. В этом случае обе боковые режущие кромки будут резать одинаково хорошо, но профиль резьбы не будет точно совпадать с профилем резца, дно канавки получится не плоским, а вогнутым. По этой причине такой установкой обычно пользуются только для чернового нарезания канавки. При чистовых же проходах резец должен быть установлен, как на рис. 272, слева.

Нарезание прямоугольной резьбы производится или одним резцом, заточенным на полную ширину канавки, или несколькими резцами. Резьбу с шагом до 3—4 мм можно нарезать одним резцом с мерной шириной режущей кромки. Крупную (с шагом больше 4 мм) и точную резьбу лучше прорезать сначала черновым резцом с шириной, равной ¾ ширины полного профиля резьбы, а затем окончательно пройти ее чистовым резцом во всю ширину канавки рис. 275, а). Можно поступить и таким образом: прорезать резьбу тем же черновым резцом, а затем каждую боковую поверхность канавки отделать отдельным отрезным резцом (рис. 275, б). Этот способ дает более чистую и точную резьбу.

Нарезание трапецеидальной резьбы. Трапецеидальная резьба имеет профиль трапеции с углом при вершине 30°. Наклон боковых сторон профиля облегчает сход стружки и позволяет нарезать трапецеидальную резьбу более чисто и точнее, чем прямоугольную.

Трапецеидальную резьбу с большим углом подъема нарезают, как и прямоугольную резьбу, резцами со скошенными боковыми поверхностями. Углы заточки у этих резцов и способы их установки остаются такими же, как и у прямоугольных резьб (см. рис. 272); преимущества и недостатки такой установки одинаковы у обоих типов резцов.

В зависимости от размеров, точности и чистоты трапецеидальную резьбу можно нарезать одним, двумя и тремя резцами. Мелкая и менее точная резьба нарезается одним резцом с режущей частью, соответствующей профилю резьбы. Крупная, а также более точная резьба нарезается двумя или тремя резцами. Прорезным резцом, имеющим ширину, равную ширине канавки на внутреннем диаметре, предварительно прорезают впадину (канавку) на глубину до внутреннего диаметра резьбы (рис. 276, а). После этого устанавливают трапецеидальный резец с кромкой, несколько меньшей ширины профиля нарезаемой резьбы, и нарезают им сначала правую (рис. 276, б), а затем левую сторону впадины (рис. 276, в). Окончательная отделка профиля производится нормальным трапецеидальным резьбовым резцом (рис. 276, г), т. е. резцом, профиль режущей части которого соответствует профилю резьбы. Этот способ требует большой затраты времени.

Токарь Н. Чикирев добился значительного повышения производительности труда при нарезании трапецеидальной и треугольной резьб путем внедрения скоростного резания. Для нарезания трапецеидальной резьбы они применяют резцы с пластинками твердого сплава Т15К6. Нарезание производится двумя специально заточенными резцами — черновым и чистовым (рис. 277). Черновой резец (а) имеет угол профиля 50°, чистовой (б) имеет профиль резьбы. Черновой резец не только прорезает канавку, но и расширяет ее, чистовой же резец придает канавке нужный профиль.

Нарезание резьбы производится за 6—7 проходов с глубиной врезания 0,6—0,7 мм, причем последний проход зачистной. Скорости резания — от 155 до 450 м/мин при обработке стали резцами, оснащенными твердым сплавом Т15К6.

Для ускорения обработки при нарезании резьбы на длинных валах новаторы иногда используют обратный холостой ход суппорта для работы резания. Для этого на задней части салазок поперечного суппорта устанавливают дополнительно суппорт с резцедержателем. Резец в резцедержателе устанавливается передней поверхностью вниз.