RU2231429C1

RU2231429C1 - Method for cutting multi-start internal thread

Info

Publication number: RU2231429C1
Application number: RU2003101153/02A
Authority: RU
Inventors: В.И. Бутенко (RU); В.И. Бутенко; Д.И. Диденко (RU); Д.И. Диденко; Т.А. Рыбинска (RU); Т.А. Рыбинская
Original assignee: Таганрогский государственный радиотехнический университет
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2004-06-27

Abstract

FIELD: machine engineering, working of materials.

SUBSTANCE: method comprises steps of forming thread profile at each preliminary pass and at sizing pass by means of tap performing helical motion relative to worked part; in order to enhance accuracy and strength of thread profile, making it simultaneously by plastic deforming and by cutting and alternating said operations. When thread profile is made by cutting at preliminary pass, its value may be less than that made during preliminary pass by plastic deforming. When thread profile is formed at sizing pass, change of thread profile by plastic deforming is performed by less value than at cutting.

EFFECT: improved accuracy and strength of thread profile.

2 cl

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к механической обработке материалов, и может быть использовано при нарезании многозаходных резьб.The invention relates to the field of engineering, in particular to the machining of materials, and can be used when cutting multiple threads.

Известен способ обработки деталей с цилиндрическим резьбовым отверстием, включающий предварительную обработку резьбы, навинчивание детали на резьбовой базирующий элемент, обработку наружных поверхностей детали и свинчивание ее с базирующего элемента, с целью повышения производительности и качества обработки за счет совмещения операций используют базирующий элемент с резьбой, покрытой алмазоносным слоем, имеющий заборный, калибрующий участки и участок уменьшенной жесткости между ними (см. авторское свидетельство №1397205, 5 В 23 G 1/00, бюл. №19, 1988 г.).A known method of processing parts with a cylindrical threaded hole, including pre-machining the thread, screwing the part onto the threaded base element, processing the outer surfaces of the part and screwing it from the base element, in order to improve productivity and processing quality by combining operations, use the base element with a thread coated diamond-bearing layer having an intake, calibrating sections and a section of reduced stiffness between them (see copyright certificate No. 1397205, 5 V 23 G 1/00, bull. No. 19, 1988).

Признаки совпадающие - способ включает предварительную обработку резьбы, наличие заборного и калибрующего участков, при осуществлении указанного способа осуществляется доводочная чистовая операция.The signs are the same - the method includes preliminary processing of the thread, the presence of the intake and gauge sections, during the implementation of this method, a finishing operation is carried out.

Причины, препятствующие поставленной задаче, - способ технологически сложен при нарезании многозаходных резьб.The reasons that impede the task, the method is technologically complicated when cutting multiple threads.

Известен способ получения резьбы, включающий в себя многопроходную обточку цилиндрической поверхности под резьбу и следующее за тем многопроходное нарезание резьбового профиля резьбовым резцом, при этом с целью повышения качества резьбы за счет получения резьбовой поверхности без вспучивания, заключительный проход обработки цилиндрической поверхности производят перед заключительным проходом нарезания резьбы, а для сокращения вспомогательного времени за счет сокращения количества смен инструмента, заключительный проход обработки цилиндрической поверхности производят резьбовым резцом при его возврате в исходное положение после предпоследнего прохода нарезания резьбы (см. авторское свидетельство №1576260, 5 В 23 G 1/00, бюл. №25, 1990 г.). Признаки совпадающие - получение резьбового профиля за несколько проходов, наличие предварительного и заключительного проходов.A known method for producing threads, including multi-pass turning of a cylindrical surface under a thread and subsequent multi-pass cutting of a threaded profile with a threaded cutter, with the aim of improving the quality of the thread by obtaining a threaded surface without swelling, the final pass of processing the cylindrical surface is performed before the final pass of cutting threads, and to reduce auxiliary time by reducing the number of tool changes, the final machining pass a cylindrical surface is produced with a threaded cutter when it is returned to its original position after the penultimate pass of thread cutting (see copyright certificate No. 1576260, 5 V 23 G 1/00, bull. No. 25, 1990). The signs are the same - obtaining a threaded profile in several passes, the presence of preliminary and final passes.

Причины, препятствующие поставленной задаче, - малая производительность, неудобство применения способа при обработке многозаходных резьб.The reasons that impede the task are low productivity, the inconvenience of using the method in the processing of multiple threads.

За прототип принят способ нарезания внутренней многозаходной резьбы за несколько проходов, каждый из которых производят метчиком при относительном винтовом движении, эффективность способа в уменьшении количества метчиков, используют метчик, число заходов которого в целое число раз меньше числа заходов нарезаемой резьбы, а шаг резьбы в то же число раз больше шага нарезаемой резьбы, при этом перед каждым последующим проходом витки метчика смещают относительно витков нарезаемой резьбы на величину, равную шагу нарезаемой резьбы (см. авторское свидетельство №1583231, 5 В 23 G 1/00, бюл. №29, 1990 г.).The prototype adopted a method of cutting internal multi-thread in several passes, each of which is produced by a tap with relative screw movement, the effectiveness of the method in reducing the number of taps, use a tap, the number of entries of which is an integer number of times less than the number of visits of the thread being cut, and the thread pitch the same number of times is greater than the step of the cut thread, while before each subsequent pass, the turns of the tap are shifted relative to the turns of the cut thread by an amount equal to the step of the cut thread (see the author some certificate №1583231, 5 B 23 G 1/00, Bull. №29, 1990).

Признаки совпадающие - нарезание внутренней многозаходной резьбы за несколько проходов, каждый из которых производят при относительном винтовом движении инструмента.The signs are the same - cutting an internal multi-thread in several passes, each of which is produced with a relative helical movement of the tool.

Причины, препятствующие поставленной задаче, - технологическая сложность, связанная с совмещением витков нарезаемой резьбы на величину, равную шагу нарезаемой резьбы, недостаточно высокая точность и надежность полученного резьбового соединения в эксплуатации.The reasons that impede the task are the technological complexity associated with combining the turns of the cut thread by an amount equal to the pitch of the cut thread, insufficient accuracy and reliability of the obtained threaded joint in operation.

Задачей настоящего способа является создание резьбового многозаходного профиля повышенной точности, обладающего высокой прочностью, надежностью в эксплуатации и высокотехнологичного при изготовлении.The objective of this method is to create a threaded multi-start profile of increased accuracy, with high strength, reliability in operation and high-tech in the manufacture.

Технический результат заключается в том, что способ нарезания внутренней резьбы за несколько проходов, включающий формирование резьбового профиля на каждом из предварительных и калибровочном проходов метчиком при его винтовом движении относительно обрабатываемого изделия, отличающийся тем, что формирование резьбового профиля осуществляют одновременно пластическим деформированием и нарезанием с чередованием через заход, при этом при формировании резьбового профиля на предварительном проходе нарезанием величину профиля выполняют меньше, чем на предварительном проходе пластическим деформированием, а при формировании резьбового профиля на калибровочном проходе изменение профиля пластическим деформированием осуществляют в меньшей степени, чем нарезанием. Что способствует уточнению и предотвращению искажений профиля в процессе нарезки заходов.The technical result consists in the fact that the method of cutting internal threads in several passes, including the formation of a threaded profile on each of the preliminary and calibration passes with a tap during its screw movement relative to the workpiece, characterized in that the formation of the threaded profile is carried out simultaneously by plastic deformation and cutting with alternation through the approach, while forming the threaded profile at the preliminary pass by cutting, the profile value is performed less than at the preliminary pass by plastic deformation, and when forming a threaded profile on the calibration pass, profile change by plastic deformation is performed to a lesser extent than by cutting. This contributes to the refinement and prevention of profile distortions in the process of cutting calls.

Особенность получения резьбы предлагаемым способом состоит в том, что витки заходов, полученных пластическим деформированием, в основном формируются заборным конусом и первыми витками формирующей части инструмента, в последующем они претерпевают незначительные изменения, в большей степени калибрующие, способствующие уточнению и предотвращению искажений профиля в процессе нарезки заходов, получаемых резанием. Процесс нарезки производится первоначально с меньшим углом профиля, в основном по боковым поверхностям профиля, а вершина обрабатывается уже на конечном этапе с калибровочной обработкой боковых поверхностей. Это повышает технологические параметры - стойкость и долговечность инструмента при обработке вязких материалов.The peculiarity of obtaining the thread by the proposed method is that the turns of approaches obtained by plastic deformation are mainly formed by the intake cone and the first turns of the forming part of the tool, subsequently they undergo minor changes, more calibrating, helping to refine and prevent profile distortions during the cutting process approaches received by cutting. The cutting process is performed initially with a smaller profile angle, mainly along the side surfaces of the profile, and the vertex is processed already at the final stage with calibration processing of the side surfaces. This increases the technological parameters - tool life and durability when processing viscous materials.

Выполнение резьбы может осуществляться различными способами, например на вертикально-фрезерном станке, с закрепленной на столе станка деталью при подаче стола, соответствующей шагу резьбы на оборот шпинделя, проходы осуществляются последовательно комплектом метчиков. На первом проходе метчик жестко закреплен в шпинделе, при этом выполняется почти вся пластическая деформация соответствующего профиля, в дальнейшем он претерпевает незначительные изменения, в большей степени калибрующие, способствующие уточнению и предотвращению его искажений в процессе последующей нарезки других заходов. Нарезание заходов, получаемых резанием, при этом производится в меньшей степени. При последующих проходах метчик закрепляется в универсальном резьбонарезном патроне с предварительным вводом в ранее сформированный профиль пластическим деформированием. Процесс протекает за счет самозатягивания метчика. При втором переходе в основном производится формирование путем нарезания профиля соответствующего захода, и далее при завершающем проходе - калибровочный проход профилей. Аналогично возможно выполнить нарезание резьбы, например, на токарно-винторезном станке последовательно комплектом метчиков, при этом на первом проходе соответствующий метчик жестко закреплен в патроне на суппорте станка, подача соответствует шагу резьбы на оборот шпинделя, и выполняется почти вся пластическая деформация, формирующая резьбовой профиль соответствующих заходов, при этом в меньшей степени производится нарезание заходов, получаемых резанием. При последующих проходах соответствующие метчики последовательно закрепляются в универсальном резьбонарезном патроне на суппорте или задней бабке с предварительным вводом в первоначально сформированный профиль пластическим деформированием и осуществляется формирование профилей нарезанием соответствующих заходов, и далее осуществление калибрования на завершающем проходе, обработка производится за счет самозатягивания метчиков при вращении шпинделя. Количество проходов обуславливается параметрами резьбы и свойствами обрабатываемого материала (твердостью и вязкостью).Threading can be carried out in various ways, for example, on a vertically milling machine, with a part fixed on the machine table when feeding the table corresponding to the thread pitch per spindle revolution, passes are carried out sequentially by a set of taps. At the first pass, the tap is rigidly fixed in the spindle, while almost all plastic deformation of the corresponding profile is carried out, later it undergoes minor changes, calibrating to a greater extent, which contribute to the refinement and prevention of its distortions during the subsequent cutting of other approaches. Cutting the approaches obtained by cutting, while this is done to a lesser extent. In subsequent passes, the tap is secured in a universal thread-cutting chuck with preliminary entry into the previously formed profile by plastic deformation. The process proceeds due to the self-tightening of the tap. At the second transition, the formation is mainly carried out by cutting the profile of the corresponding approach, and then at the final passage, the calibration passage of the profiles. Similarly, it is possible to perform threading, for example, on a screw-cutting lathe, in series with a set of taps, while on the first pass the corresponding tap is rigidly fixed in the chuck on the machine support, the feed corresponds to the thread pitch per spindle revolution, and almost all plastic deformation forming the threaded profile is performed corresponding approaches, while cutting the approaches obtained by cutting to a lesser extent. In subsequent passes, the corresponding taps are sequentially fixed in a universal thread-cutting chuck on a support or tailstock with preliminary introduction of plastic deformation into the initially formed profile and the profiles are formed by cutting the corresponding approaches, and then calibration is performed on the final pass, processing is carried out by self-tightening of the taps during rotation of the spindle . The number of passes is determined by the parameters of the thread and the properties of the processed material (hardness and viscosity).

Claims

1. The method of cutting internal threads in several passes, including the formation of a threaded profile on each of the preliminary and calibration passes with a tap during its helical movement relative to the workpiece, characterized in that the formation of the threaded profile is carried out simultaneously by plastic deformation and cutting with alternation through the approach.

2. The method according to claim 1, characterized in that when forming a threaded profile on a preliminary pass by cutting, the profile value is less than that on a preliminary pass by plastic deformation, and when forming a threaded profile on a calibration pass, the profile is changed by plastic deformation to a lesser extent than by cutting.