Станки

Станки резьбообрабатывающие

1. Назначение и классификация резьбообрабатывающих станков

В машиностроении нарезание резьбы проводят на токарно-винторезных, токарных, сверлильных станках, но в основном на резьбообрабатывающих станках, которые по классификатору (см. табл. 1.5) относят к пятой группе. Основными типами резьбообрабатывающих станков являются резьбонарезные, резьбофрезерные, гайконарезные, резьбои червячно-шлифовальные станки.

Технические характеристики наиболее распространенных моделей резьбонарезных и резьбофрезерных станков и полуавтоматов приведены в табл. 1, гайконарезных автоматов — в табл. 2, а резьбои червячно-шлифовальных станков — в табл. 3.

Таблица 1. Резьбонарезные и резьбофрезерные станки и полуавтоматы

ПараметрМодели станков
5991

5991П

5993

5993П

5994

5994П

2054М2056
Диаметр нарезаемой резьбыМ4…М16М12…М42М24…М76(М6)(М18)
Шаг нарезаемой резьбы, мм0,75… 21,75…43…60,4…1,251…3,5
Частота вращения шпин

деля инструмента, с–1

1,5…8,330,75…4,160,26…1,53,73…37,331,86…18,66
Скорость рабочего перемещения каретки, мм/мин300…450300…450250…450
Масса, кг980

1060

1350

1350

1470

1900

310450
ПараметрыМодели станков
2Е0565Б635Б63Г5Б645Б65
Диаметр нарезаемой резьбы, мм(М18)(М80)(М80)(М15)(М200)
Шаг нарезаемой резьбы, мм0,5…3(5)(5)(6)(6)
Наибольшая длина нарезаемой резьбы, мм50507575
2Е0565Б635Б63Г5Б645Б65
Частота вращения шпин

деля инструмента, с–1

1,86…18,662,66…41,661,33…10,501,05…16,660,83…13,33
Частота вращения шпинделя заготовки, с–10,005…0,2660,005…0,1660,002…0,1330,001…0,083

Примечание. В скобках приведены наибольшие диаметр и шаг резьбы.

Таблица 2. Гайконарезные автоматы

ПараметрМодель станка
2061206220632064
Диаметр нарезаемой резьбы, ммМ3…М5М6…М10М12…М20М24…М30
Частота вращения шпинделя, с–16,66…37,334,66…151,66…9,331,76…5,58
Производительность, шт./ч4500…65001980…4000950…1900480…880
Мощность электродвигателя, кВт0,61,135,5
Масса, кг295370640985

Резьбонарезные и резьбофрезерные станки и полуавтоматы (см. табл. 1), гайконарезные автоматы (см. табл. 2) предназначены для нарезания наружной и внутренней резьб.

Станки мод. 5Б63, 5Б3Г, 5Б64, 5Б65 (см. табл. 1) используют как резьбофрезерные полуавтоматы, а остальные модели, характеристики которых приведены в этой таблице, — как резьбонарезные. По конструктивному исполнению станки мод. 2054М, 2056, 2Е056 — вертикальные резьбонарезные, остальные — горизонтальные резьбонарезные полуавтоматы.

Все гайконарезные автоматы, технические характеристики которых приведены в табл. 2, — двухшпиндельные и предназначены для нарезания правой метрической и дюймовой резьб в шестигранных гайках.

Технические параметры резьбои червячно-шлифовальных станков, представленные в числителе табл. 3, 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 затылования и конусного шлифования. Полуавтомат мод. 5897 и специальный станок мод. МВ139 предназначены для шлифования резьбы на метчиках. На станке мод. 5Д822В шлифуют внутренние резьбы. Полуавтомат мод. 5К881 и станки мод. 5887, 5887В используют как червячно-шлифовальные, причем степень точности шлифования червяков на станке мод. 5К881 — 5 для однозаходных червяков и 6 для многозаходных, на мод. 5887 и 5887В степень точности — 4 для однозаходных и 5 для многозаходных червяков.

125

Таблица 3. Резьбои червячно-шлифовальные станки

ПараметрМодели станков
5К822В;

5П822

5К821В;

5П821

5Д822В58975К823ВМВ1395К8815887;

5887В

Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки, мм:
диаметр200

1609

125

120

200

160

10…33320

280

20125320
длина500360150080…2801000903601000
Диаметр шлифуемых резьб кругом, мм:
Однониточным3…150

30…125

2…95

30…80

20…150

30…125

30…320

70…220

Многониточным10…12010…6520…12030…320
Шаг шлифуемых резьб однониточным кругом:
метрической0,25…24

1…6

0,25…12

0,5…6

1,5…24

1…6

0,5

3,5

1…75

1…6

0,2…2
дюймовой (число ниток на 1 )28…328…4,514…324…3
модульной0,3п…14п0,3п…4п1п…14п0,5п…25п
Многониточным кругом1…4

1…3

1…4

1…3

1,5…4

1…3

1…4

1…6

Модуль шлифуемых червяков1…61…16
Наибольший диаметр шлифуемых червяков, мм12550…320

2. Способы резьбообрабатывания

Способы резьбообрабатывания, применяемый при этом резьбонарезной инструмент и резьбообрабатывающие станки весьма разнообразны.

Образование резьбы способами нарезания и фрезерования производят для наружной резьбы — резьбовыми резцами, винторезными головками, гребенчатыми и дисковыми резьбовыми фрезами, круглыми плашками; для внутренней резьбы — резцами, метчиками и гребенчатыми фрезами. Вихревые головки используют при нарезании однои многозаходных винтов и червяков в условиях крупносерийного производства.

Способ накатывания наружных резьб плоскими плашками применяют на резьбонакатных станках и автоматах.

Способ накатывания резьбы накатными роликами используют для образования метрических резьб диаметром 3…68 мм с шагом р = 0,5…6,0 мм.

Глубина резания и подача. При нарезании резьбы резцами различают продольную подачу S, равную шагу резьбы р, и поперечную, определяющую глубину резания t, равную высоте резьбового профиля, при нарезании резьбы за один рабочий ход или части высоты профиля, соответствующей числу рабочих ходов i, необходимых для образования резьбы. При шаге резьбы р ≤ 2,5 мм поперечная подача имеет радиальное направление Sp, и образование резьбы происходит по профильной схеме (рис. 1, а). При шаге резьбы р > 2,5 мм черновые ходы выполняют по генераторной схеме с поперечной подачей Sб, параллельной боковой стороне резьбового профиля (см. рис. 1, б), оставляя припуск е на чистовые рабочие ходы, срезаемые по профильной схеме. Число рабочих ходов выбирают по табл. 4 и 5.

Число рабочих ходов в табл. 4 указано для нарезания метрической резьбы для среднего класса точности. При нарезании точной резьбы число числовых ходов увеличивают. При нарезании внутренней метрической резьбы число черновых ходов, указанных в таблице для наружной резьбы, увеличивают на один. При нарезании метрической резьбы на жаропрочной стали 12Х18Н9Т число ходов увеличивают на 30 %, а на закаленной — в 2—3 раза.

Число ходов в табл. 5 указано для нарезания крепежной метрической и трапецеидальной резьб средней точности. При нарезании точной метрической и трапецеидальной резьб, кроме указанного в таблице числа ходов, необходимо применять дополнительно два-три зачистных хода при скорости резания 4 м/мин.

Схемы нарезания резьбового профиля резцом

Рис. 1. Схемы нарезания резьбового профиля резцома — профильная; б — генеральная

Таблица 4. Рекомендации по выбору числа рабочих ходов при нарезании метрической и трапецеидальной резьб по стали резьбовыми резцами с пластинами из твердого сплава Т15К6 и по чугуну — с пластинами из твердого сплава ВК6

Шаг резьбы р, ммЧисло рабочих ходов при наружной резьбе
метрическаятрапецеидальная
I*II**I*II**
Сталь конструкционная углеродистая и легированная
1,532
2
3553
466
5774
688
8105
10126
1214
1618
Чугун
1,5
222
3343
445
56
6574
89
10105
1212
1614

* — черновые ходы, ** — чистовые.

Таблица 5. Рекомендации по выбору числа рабочих ходов при нарезании метрической и трапецеидальной резьб резцами из быстрорежущей стали

Шаг резьбы р, ммСталь конструкционная углеродистаяСталь конструкционная легированная и стальные отливкиЧугун, бронза и латунь
Число рабочих ходов*
IIIIIIIII
Крепежная метрическая наружная однозаходная резьба
1,25…1,5425342
1,75536453
2,0…3,067
3,5…4,574956
5,0…5,58104
6,0912
Трапецеидальная наружная однозаходная резьба
410712886
6129141097
8141711
1018102212148
12212517
16283322
20354228

* См. сноску к табл. 4.

При нарезании многозаходных резьб указанное в таблице число ходов увеличивают на один-два хода для каждого захода резьбы. При нарезании внутренней резьбы число ходов увеличивают: черновых — на 20…25 %; чистовых — для метрической резьбы на один, а для трапецеидальной — на один с шагом до 8 мм и на два — с шагом более 8 мм.

Величины подач Sz на один резец при вихревом нарезании резцами во вращающихся головках приведены в табл. 6, на один зуб гребенчатой фрезы — в табл. 7, а на один зуб дисковой фрезы — в примечании к этой таблице. Метчики, плашки и резьбовые головки работают с самоподачей.

Таблица 6. Рекомендуемые подачи при вихревом нарезании метрической и трапецеидальной резьб резцами с пластинами из твердого сплава Т15К6 на стальных деталях

Механические свойства сталиПодача на один резец Sz, ммПримечание
σВ, МПаНВ
550153…1611,0…1,2Большие значения подач назначать при нарезании резьбы на жестких деталях, меньшие — на деталях пониженной жесткости
650179…1920,8…1,0
750210…2200,6…0,8
850235…2500,4…0,6

Скорость резания, м/мин:

— при нарезании крепежной резьбы резцами с пластинами из твердого сплава

(1)

— при нарезании крепежной и трапецеидальной резьб резцами из быстрорежущей стали

 (2)

Таблица 7. Рекомендуемые подачи Sz на один зуб гребенчатой резьбовой фрезы

Обрабатываемый материалДиаметр нарезаемой резьбы, мм
До 3030…5050…76Более 76
Sz, мм, при шаге нарезаемой резьбы p, мм
До 11…22…3,5До 11…22…4До 11…22…4До 22…4
Сталь, МПа:

σ ≤ 800

0,03…0,040,04…0,050,05…0,060,04…0,050,05…0,060,06…0,070,05…0,060,06…0,070,07…0,080,07…0,080,08…0,09
σ > 8000,02…0,030,02…0,030,03…0,040,03…0040,03…0,040,04…0,050,03…0,040,04…0,050,05…0,060,04…0,050,05…0,06
Чугун:

cерый

0,05…0,060,06…0,070,07…0,080,06…0,070,07…0,080,08…0,090,07…0,080,08…0,090,09…0,100,09…0,100,10…0,12
ковкий0,04…0,050,05…0,060,06…0,070,05…0,060,06…0,070,07…0,080,06…0,070,07…0,080,08…0,090,08…0,090,08…0,09

Примечания:

  1. Для нарезания точных резьб подачу уменьшать на 25 %.
  2. Подачу Sz на один зуб дисковой фрезы при нарезании трапецеидальной резьбы принимают равной 0,3—0,6 мм в зависимости от точности резьбы. Метчики, плашки и резьбовые головки работают с самоподачей.

— при вихревом нарезании метрической и трапецеидальной резьб твердосплавными резцами во вращающихся головках

(3)

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

(4)

где Kмv — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; Kиv — коэффициент, учитывающий материал режущей части инструмента; Kcv — коэффициент, учитывающий способ нарезания резьбы (принимают равным 1,0, если резьба нарезается черновым и чистовыми резцами, и 0,75 — если резьба нарезается одним чистовым резцом).

3. Зарубежные резьбообрабатывающие станки и приспособления

Существенный интерес представляют резьбофрезерные станки фирмы «UNITECH» (Германия) обкатного типа модели ZFWVG250 (рис. 2, табл. 8).

Нормальное резьбофрезерное приспособление ApG позволяет производить резьбофрезерование в процессе фрезерования длинной и короткой резьб от малых до средних профилей (до 10-го модуля); продольное фрезерование профилей с параллельными осями.

Рис. 2. Резьбофрезерный станок ZFWVG250

Таблица 8. Технические характеристики модели ZFWVG250

Параметрымодели ZFWVG250
Длина фрезерования, мм8001250200031505000
Высота центров над направляющей станины, мм2600
Наибольший диаметр изделия, мм:

над направляющей станины

500
над фрезерным суппортом250
Отверстие шпинделя изделия, мм102
Максимальное отверстие цангового патрона, мм100
Путь перемещения пиноли задней бабки, мм100
Шаг резьбы ходового винта, дюйм1/2 слева
Диапазон плавного перехода, мин–10,0032…2,6
Скорости подачи (плавные)
Фрезерование методом обката, мм/об, изделия0,027…5,66
Продольное фрезерование, мм/мин0,3…198
Ускоренные ходы, мм/мин
Фрезерование методом обката при шаге резьбы 1…100 мм10,9…1090
Резьбофрезерование при шаге резьбы 100…800 мм816
Фрезерование методом обката816
Продольное фрезерование816
Мощность, кВт:

двигателя главного привода

4
охлаждающего насоса0,09
насоса для смазочного масла0,37
Номинальный крутящий момент двигателя подачи, Нм25
Электрооборудование
Рабочее напряжение, В400
Управляющее напряжение, В24
Частота, Гц50
Общая потребляемая мощность, кВт9,5
Габаритные размеры, мм:

длина

28003200400052007000
ширина2500
высота1600
Масса нетто, кг34003800430051006700
Бак для охлаждаемой жидкости, л
Объем40404075110

Тяжелое резьбофрезерное приспособление ApGS позволяет производить резьбофрезерование в процессе фрезерования длинной и короткой резьб больших профилей до 15-го модуля; продольное фрезерование профилей с параллельными осями.

Зубофрезерное приспособление обкатного типа ApFW позволяет производить зубофрезерование методом обката профилей с параллельными осями винтовых профилей до 7-го модуля посредством двухчервячной передачи усиленной конструкции с малым зазором.

Технические возможности указанных приспособлений приведены в табл. 9.

Таблица 9. Технические характеристики резьбо-фрезерных приспособлений

ПараметрыApGApGSApFW
Фрезерные шпиндели
Наибольший диаметр фрезы, мм150150150
Наибольшая ширина фрезы, мм100100125
Внутренний конус, МК344
Диапазон поворота, град:

вертикально направо

12012060°
вертикально налево909060
Осевое перемещение, мм424250
Расстояние, мм:

от середины детали до середины фрезерного шпинделя

0…1900…1900…180
от середины фрезерного шпинделя до лицевой поверхности суппорта284057
Число оборотов фрезы, мин–145…56045…56018…224
Передаточное число1,251,251,25
Характеристики изделия — резьбофрезерование, мм
Модуль, макс.1015
Шаг резьбы1…8001…800
Глубина резьбы, макс.2535
Характеристики изделия — резьбофрезерование методом обката
Модуль, макс, мм357
Число зубьев*4…504…502…50

* Большее число зубьев по запросу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *