4.2. Резьбовые резцы

Этот тип инструмента является одним из самых распространенных резьбообразующих инструментов, которые применяются для нарезания наружной и внутренней резьбы различных профилей на токарно-винторезных станках, автоматах и полуавтоматах. Наиболее простыми по конструкции, широко применяемыми в промышленности, являются стержневые резцы.

На вершине резьбовых резцов задний угол ; угол при вершине =600 – для метрической резьбы и =550 — для дюймовой и трубной резьб. У твердосплавных резцов угол при вершине выполняется на 10-30’ меньше угла профиля резьбы из-за того, что при скоростном нарезании наблюдается некоторое «разваливание» резьбы.

Боковые задние углы  зависят от величины угла  и определяются в статическом положении по формуле (рис.4.2):

Рис. 4.2. Схема для определения бокового заднего угла резьбового резца

В процессе работы задние углы  изменяются за счет относительного перемещения режущих кромок по углу подъема резьбы. При нарезании правой резьбы боковой задний угол  на левом лезвии уменьшается, на правом – увеличивается на величину угла  (рис. 3.3,а) (для левой резьбы – наоборот):

.

Здесь угол  — угол подъема резьбы на внутреннем диаметре резьбы.

Величина угла  определится из соотношения:

.

Обычно при нарезании резьб с небольшим шагом и на средних по величине диаметрах задние углы на боковых кромках не корректируются. При больших  (многозаходные резьбы), на малом диаметре d, при нарезании трапецеидальных и прямоугольных резьб (угол подъема  достигает значительных величин) необходимо принимать во внимание изменение боковых углов  и учитывать это обстоятельство при заточке.

У резцов для остроугольной резьбы из-за малости  углы делаются одинаковыми на обеих боковых режущих кромках.

Передний угол у резьбовых резцов для предварительной прорезки выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и устанавливается в пределах .

У чистовых резцов, во избежание искажения профиля резьбы, передний угол  равен нулю. Профиль резьбовых резцов с передним углом не равным нулю, отличается от профиля нарезаемой резьбы и должен быть задан в сечении, нормальном направлению задней поверхности (рис. 4.3). В этом случае надо рассчитать высоту профиля резца и угол профиля в сечении В-В.

В качестве исходных данных для расчета задаются:

* и  — задний и передний углы резца, Н – теоретическая высота профиля резьбы в диаметральном сечении А-А витка резьбы до острой вершины,  — угол профиля резьбы,  — шаг резьбы.

                                                                  (4.1)

Рис. 4.3. Определение размеров профиля резьбового резца

Из треугольника (сечение пл. В-В на рис. 4.3) имеем:

                                                                                                             (4.2)

В формулах (3.8) и (3.9):  — теоретическая высота резьбы в сечении В-В (до острой вершины);  и  — радиусы, образующие наружный и внутренний диаметры резьбы;  — шаг резьбы.

Если , то размеры  и  в сечении В-В определяются по формуле:

                                                                                                            (4.3)

Аналогично (4.2) для угла профиля в сечении А-А имеем:

                                                                                                                 (4.4)

Сравнивая (4.2) и (4.4) и подставляя в (4.2) вместо  его значение , получим:

;

,

откуда

                                                                                            (4.5)

или

.

В отечественной и зарубежной промышленности широкое применение получили сборные резьбовые резцы с механическим креплением сменных твердосплавных пластин.

Резцы с механическим креплением ромбических твердосплавных пластин (рис.4.4) производства Харьковской фирмы «Инструмент» предназначаются для работы на станках с ЧПУ, гибких производственных модулях и системах, а также на универсальных станках.

Рис. 4.4. Резьбовой резец с механическим креплением ромбических пластин  для нарезания метрической резьбы

Ромбическая твердосплавная пластинка устанавливается в глухом гнезде державки, закрепляется прихватом на две боковые базовые поверхности и прижимается к твердосплавной опоре.

Резцы этой конструкции предназначены для нарезания метрических резьб с шагом =1,5…6,0 мм и имеют габаритные размеры =(16х20)…(25х40)мм и =125…200мм.

Интересна конструкция резьбовых резцов германской фирмы Krupp Widia с тангенциальным расположением пластин твердого сплава (рис. 4.5) для нарезания метрической, трубной, трапецеидальной и других резьб с шагом до 8 мм. У таких резцов, в отличие от инструментов с радиальным расположением пластин, используется принцип самозаклинивания, когда пластина жестко прижимается силами резания к базовым поверхностям корпуса. При этом пластина к державке прикрепляется с помощью винта, а удовлетворительное стружкодробление обеспечивается стружколомными уступами на пластине.

За счет эффекта самозаклинивания режущая пластина крепится и в резцах израильской фирмы Jskar (рис. 4.6). В этой конструкции резца предусмотрено дополнительное крепление винтом упругого прихвата, что повышает усилие зажима.

Рис. 4.5. Резьбовой резец с механическим креплением тангенциально расположенных СНП

Рис. 4.6. Резьбовой резец для наружной обработки с механическим

креплением СНП