Нарізання вихровим методом

Способи обробки різі

Укрупнена класифікація різі показана на рисунку 1.40.

Класифікація різі

За напрямом За кількістю заходів

(праві, ліві) (одно-та багатозахідні)

За призначенням За формою профілю За розміщенням

Для кріплення Трикутні Зовнішні

Ходові Прямокутні Внутрішні

Спеціальні Упорні Глухі

(газові та ін.)

Круглі Трапецоїдальні Наскрізні

Рисунок 1.40 – Класифікація різі

Наведена класифікація є взаємодоповнюючою, наприклад, різь для кріплення може бути метричною із трикутним профілем, однозахідною, зовнішньою глухою.

Найбільш поширеною є метрична різь трикутного профілю з кутом 60⁰.

Згідно з ГОСТ 16093-81 залежно від допуску на середній діаметр встановлені ступені їх точності. Найбільш поширеними у машинобудуванні є різі 4-9-го ступенів точності.

Обробка різі виконується на спеціальних різеобробних верстатах, на верстатах токарної, свердлильно-розточувальної, фрезерної груп, а також вручну.

Основні способи виготовлення різі різанням подані на рисунку 1.41.

Окрім цих способів обробки різі різанням, можна використовувати також і способи пластичного деформування.

Способи обробки різі різанням

Лезова обробка Абразивна обробка

Нарізання різцем Шліфування

Вихровим методом Фрезерування

(різцями, що

обертаються)

Нарізання плашками

та мітчиками

Рисунок 1.41 – Способи обробки різі різанням

Під час обробки різі необхідно забезпечити обертальний рух заготовки стосовно інструмента (або навпаки) – швидкість різання Vм/хв та поступальне їх відносне осьове переміщення – подачу S.

Подача при нарізанні однозахідної різі дорівнює її кроку t:

S = t, мм/об, а при нарізанні багатозахідних різей – ходу Х, що дорівнює Х=К х t, мм/об; де К – кількість заходів різі. Наприклад, якщо крок різі t=2 мм та кількість заходів К=3, інструмент переміщується в осьовому напрямку стосовно заготовки за один її оберт на Х= 2 х 3= 6 мм.

Швидкості різання при нарізанні різі залежать від матеріалу різального інструмента, розміру різі, її точності.

На поверхні, де нарізають різь, повинна бути передбачена фаска для початку нарізання та канавка для виходу інструмента в кінці робочого ходу шириною не менше 2-3 кроків різі.

При нарізанні зовнішньої різі діаметр заготовки відповідає номінальному значенню розміру різі, наприклад, для різі метричної М20 - Ǿ 20 мм.

При нарізанні внутрішньої різі діаметр отвору виготовляють розміром, що відповідає внутрішньому розміру відповідної різі. У практичних цілях можна орієнтовно брати розмір отвору, який дорівнює номінальному розміру різі мінус розмір кроку різі, наприклад, для різі М20х1,5 діаметр отвору Ǿ 18,5 мм. Точні значення розмірів заготовок для зовнішньої різі та отворів для внутрішньої різі беруть з відповідних довідників.

Усі способи обробки різі, як лезові (крім нарізання різі мітчиками та плашками), так і абразивні, потребують від кінематики відповідного верстата забезпечення точного взаємного переміщення інструмента за один оберт заготовки.

При нарізанні різі мітчиками та плашками вимоги щодо точності забезпечуються конструкцією самого інструмента.

Нарізання різцем

Нарізання різі різцем є найбільш поширеним способом її обробки. Він може виконуватися на верстатах токарної, свердлильно-розточувальної, а також різенарізної груп.

Схема нарізання різі різцем на токарному верстаті показана на рисунку 1.42.

При обробці різі різцем треба забезпечити правильність кута загострення різця та установлення його осі перпендикулярно до осі заготовки на верстаті. Для спрощення установлення різця використовують шаблони (див. рисунок 1.43).

а) б)

Рисунок 1.42 – Схема нарізання різі різцем на токарному верстаті:

а) при установці у центрах; б) при установці у патроні

90⁰

Заготовка

Шаблон

Різець

Рисунок 1.43 – Установлення різця для нарізання різі за допомогою шаблона

Нарізання різі виконують за декілька робочих ходів, число яких залежить від глибини різі. При цьому після чергового робочого ходу різець відводиться від поверхні у радіальному напрямі та повертається в початкове положення, у якому здійснюється радіальна подача і виконується робочий хід.

При нарізанні великих за розміром та кроком різей (наприклад, трапецоїдального профілю) використовують схеми послідовної обробки профілю (дивись рисунок 1.44).

Такі схеми передбачають попереднє прорізання прямокутної канавки, а потім обробку бокових поверхонь профілю різі.

Рисунок 1.44 – Схема нарізання трапецоїдальної різі різцем:

а) прорізання прямокутної канавки; в, г) обробка лівого та правого боків профілю

При обробці багатозахідних різей після виготовлення чергової канавки треба забезпечити точний поворот заготовки на кут α=360⁰/К градусів (К – кількість заходів різі), після чого обробляти нову канавку.

Спосіб використовують в умовах одиничного, дрібносерійного, іноді середньосерійного виробництв.

Нарізання різцем забезпечує обробку як зовнішньої, так і внутрішньої різі практично усіх форм профілю із точністю 4-6-го ступенів при шорсткості поверхні Ra (1,6-3,2) мкм [5].

Нарізання вихровим методом

Цей метод полягає у тому, що заготовка встановлюється у патроні або у центрах, наприклад, на токарному верстаті. Їй надають обертання зі швидкістю 3-40 об/хв.

Спеціальна головка, оснащена одним або декількома різцями та приводом від електродвигуна, встановлена на супорті верстата (див. рисунок 1.45) [12].

Різці обертаються зі швидкістю, що забезпечує швидкість різання V=20-100 м/хв. За один оберт заготовки головка переміщується в осьовому напрямі на крок різі.

Рисунок 1.45 – Схема вихрового способу нарізання різі

Спосіб використовують здебільше для різі трикутного профілю в умовах середньосерійного виробництва.

Він забезпечує обробку різі із точністю 4-6-го ступенів при шорсткості поверхні Ra (1,6-3,2) мкм [5].

Фрезерування різі

Фрезерування різі виконують на спеціальних різефрезерних, а також на універсально-фрезерних верстатах.

Цей спосіб використовують як для попереднього нарізання різі з подальшою її обробкою на токарному верстаті (для різі з досить великим кроком 2-12 мм), так і як спосіб, що формує різь остаточно.

Фрезерують різі як зовнішні, так і внутрішні трикутного, а також прямокутного, трапецоїдального та інших профілів.

Існують два основних способи фрезерування різі – дисковими

фрезами (див. рисунок 1.46а) та груповими фрезами (див. рисунок 1.46б) [7].

а) б)

Рисунок 1.46- Схеми фрезерування різі:

а) дисковою фрезою; б) груповою фрезою

Дискову фрезу встановлюють під кутом α, що дорівнює куту підйому гвинтової лінії різі.

Швидкість різання забезпечує обертальний рух фрези. Крім цього, обертається заготовка зі швидкістю обертальної подачі і реалізується відносне осьове переміщення заготовки та фрези (за один оберт заготовки) на величину кроку різі.

Фрезерування дисковою фрезою можна використовувати для обробки довгих різей.

Фрезерування груповою фрезою використовують для фрезерування як зовнішніх, так і внутрішніх одно-та багатозахідних різей.

Фрезерування виконують на спеціальних різефрезерних верстатах.

За цим способом обробки ширина фрези повинна бути більшою, ніж довжина різі. Обробка виконується за 1¹/₄ оберту заготовки (¹/₄ оберту заготовки потрібна для врізання фрези радіальною подачею на глибину різі).

Цей спосіб дозволяє нарізати також конічні та багатозахідні різі. Фрезерування груповою фрезою є дуже продуктивним способом обробки і використовується у великосерійному та масовому виробництвах.

Точність різі – 5-7-го ступенів при шорсткості Ra (0,63-3,2) мкм [5].