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