RU2210470C2 - Thread cutting method - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes in machine engineering, namely thread cutting by means of hobbing cutter forming screw pair with blank. SUBSTANCE: method comprises steps of placing axis of blank and axis of hobbing cutter in the same plane; shifting contact point of centroids of screw pair relative to engagement pole of hobbing cutter and blank; imparting to hobbing cutter radial and axial feed motions in order to eliminate dependence of length of portion to be thread cut from width of hobbing cutter. Axial feed motion of hobbing cutter is kinematically connected with its revolution numbers, namely one revolution of hobbing cutter corresponds to its axial motion by stroke value along helical line of cut thread. EFFECT: enhanced efficiency of method. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к нарезанию резьбы. The invention relates to mechanical engineering technology, in particular to threading.

Известен способ нарезания резьбы червячной фрезой, образующей с заготовкой винтовую пару [1]. A known method of threading with a worm cutter, forming a screw pair with a workpiece [1].

Недостатком этого решения является сложность технологии изготовления и невозможность нарезания внутренней резьбы червячной фрезой. The disadvantage of this solution is the complexity of manufacturing technology and the inability to cut internal threads with a worm cutter.

Известен также способ нарезания резьбы, в котором оси фрезы и заготовки располагают в одной плоскости, а точку касания центроид винтовой пары смещают относительно полюса зацепления [2]. There is also a known method of threading, in which the axis of the cutter and the workpiece are located in the same plane, and the tangent of the centroid of the screw pair is shifted relative to the pole of engagement [2].

Нарезание резьбы таким способом возможно только при попутном фрезеровании. Винтовые линии фрезы и нарезаемой резьбы получаются противоположного направления. В точках резания при этом винтовые линии фрезы и резьбы соприкасаются (имеют общую касательную плоскость). Поэтому применение предлагаемого способа не зависит от угла подъема винтовой линии резьбы. Threading in this way is only possible with passing milling. The helical lines of the milling cutter and the tapped thread are obtained in the opposite direction. At the cutting points, the helical lines of the cutter and thread are in contact (have a common tangent plane). Therefore, the application of the proposed method does not depend on the angle of elevation of the helix of the thread.

Недостатком способа является ограниченность его применения, заключающаяся в том, что длина l нарезаемого участка резьбы не превышает ширины Н червячной фрезы, так как червячной фрезе сообщается только радиальная подача S_p по отношению к заготовке под резьбу.The disadvantage of this method is its limited application, in that the length l of the thread section to be cut does not exceed the width H of the worm cutter, since only the radial feed S _p with respect to the thread workpiece is communicated to the worm cutter.

Этот способ как наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности выбран в качестве прототипа. This method as the closest to the proposed technical essence is selected as a prototype.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является устранение зависимости длины нарезаемого участка резьбы от ширины червячной фрезы. The task to which the proposed technical solution is directed is to eliminate the dependence of the length of the cut thread on the width of the worm cutter.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в том, что можно одной фрезой небольшой ширины нарезать резьбу самой различной длины нарезаемого участка, нет необходимости использовать для каждой длины нарезаемого участка свою фрезу. The technical result that is achieved in solving the problem is expressed in the fact that it is possible to cut the threads of the most various lengths of the cut section with one cutter of small width, there is no need to use a cutter for each length of the cut section.

Поставленная задача решается тем, что способ нарезания резьбы червячной фрезой, образующей с заготовкой винтовую пару, в которой оси заготовки и фрезы располагают в одной плоскости, отличается тем, что точку касания центроид винтовой пары смещают относительно полюса зацепления фрезы и заготовки, сообщая червячной фрезе радиальную и осевую подачу, причем последняя жестко связана кинематически с частотой вращения фрезы. The problem is solved in that the method of threading with a worm cutter, forming a screw pair with the workpiece, in which the axis of the workpiece and milling cutter are located in the same plane, differs in that the touch point of the centroid of the screw pair is offset relative to the engagement pole of the cutter and workpiece, giving the worm cutter a radial and axial feed, the latter being rigidly kinematically connected to the rotational speed of the cutter.

Кроме того, один оборот червячной фрезы соответствует ее осевому перемещению на величину хода винтовой линии нарезаемой резьбы. In addition, one revolution of the worm milling cutter corresponds to its axial displacement by the value of the helical stroke of the thread being cut.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявляемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию "новизна". A comparative analysis of the essential features of the claimed technical solution with the essential features of analogues and prototype indicates its compliance with the criterion of "novelty."

При этом совокупность признаков отличительной части формулы изобретения обеспечивает независимость между длиной нарезаемого участка резьбы и шириной червячной фрезы. Moreover, the set of features of the distinctive part of the claims provides independence between the length of the cut thread and the width of the worm cutter.

Предложенный путь решения поставленной задачи не известен из уровня техники, т.е. решение удовлетворяет критерию "изобретательский уровень". The proposed solution to the problem is not known from the prior art, i.e. the solution meets the criterion of "inventive step".

На фиг.1 представлена схема нарезания наружной резьбовой поверхности, а на фиг.2 - схема нарезания внутренней резьбовой поверхности. Figure 1 presents a diagram of a cutting of an external threaded surface, and figure 2 is a diagram of a cutting of an internal threaded surface.

На схемах обозначены:
Н - ширина червячной фрезы;
l длина нарезаемого участка резьбовой поверхности;
S_p и S_oc - радиальная и осевая подачи фрезы соответственно;
I - начальное положение червячной фрезы при нарезании резьбы;
1 - поверхность, на которой фрезеруется резьба;
2 - цилиндрическая червячная фреза.The diagrams indicate:
H is the width of the worm cutter;
l the length of the cut portion of the threaded surface;
S _p and S _oc - radial and axial feed of the cutter, respectively;
I - the initial position of the worm cutter when threading;
1 - the surface on which the thread is milled;
2 - cylindrical worm mill.

Между вращением червячной фрезы и ее осевой подачей должна быть жесткая кинематическая связь: один оборот червячной фрезы соответствует ее осевому перемещению на величину хода винтовой линии нарезаемой резьбы, где ход винтовой линии резьбы равен z•t, здесь z - число заходов, t - шаг резьбы. Связь между шириной (H) червячной фрезы и длиной l нарезаемого участка резьбы отсутствует. There must be a rigid kinematic connection between the rotation of the worm cutter and its axial feed: one turn of the worm cutter corresponds to its axial displacement by the value of the thread helical stroke, where the thread helical stroke is z • t, here z is the number of entries, t is the thread pitch . There is no relation between the width (H) of the worm cutter and the length l of the thread section being cut.

Резьбофрезерование предлагаемым способом осуществляют следующим образом. Червячную фрезу устанавливают относительно нарезаемой поверхности в начальное положение I. При помощи гитары деления станка устанавливают жесткую кинематическую связь между вращением червячной фрезы и ее осевой подачей так, чтобы один оборот червячной фрезы соответствовал ее осевому перемещению на величину хода винтовой линии нарезаемой резьбы (z•t). Фрезе и заготовке под резьбу сообщают вращательные движения, связанные между собой угловым передаточным отношением. Затем сообщают червячной фрезе радиальную подачу S_p на глубину, равную высоте витка нарезаемой резьбы, и осевую подачу S_oc для нарезания резьбы на участке l заготовки.Thread milling of the proposed method is as follows. The worm cutter is set relative to the cutting surface to the initial position I. Using the machine dividing guitar, a rigid kinematic connection is established between the rotation of the worm cutter and its axial feed so that one revolution of the worm cutter corresponds to its axial movement by the value of the stroke of the helical thread (z • t ) The milling cutter and the workpiece for the thread report rotational motion, interconnected by an angular gear ratio. Then, the radial feed S _p to a depth equal to the height of the turn of the thread being cut and the axial feed S _oc for threading in the workpiece portion l are reported to the worm cutter.

Предлагаемый способ нарезания может быть реализован на универсальных токарных винторезных станках, резьбофрезерных полуавтоматах и автономных приспособлениях. The proposed method of cutting can be implemented on universal turning screw cutting machines, thread milling semiautomatic devices and autonomous devices.

Такой способ позволяет нарезать резьбу одной фрезой определенного шага на различных по длине участках, т.е. не нужно изготовление множества фрез (для каждой длины нарезаемого участка нужна была своя фреза). This method allows you to cut the thread with one milling cutter of a certain step in different length sections, i.e. there is no need to make many cutters (for each length of the cut section, you needed your own cutter).

Экономятся существенные затраты на изготовление дорогостоящих фрез. Saves significant costs on the manufacture of expensive mills.

В лабораторных условиях ДВГТУ были проведены успешные испытания этого способа резьбофрезерования. In laboratory conditions, FESU successfully tested this thread milling method.

Источники информации:
1. Технический листок "Фрезерование резьбы на автоматах". Татарское ЦБТИ, г. Казань, 1968 г.Sources of information:
1. Technical sheet "Milling threads on automatic machines." Tatar CBTI, Kazan, 1968

А.С. 380409, МКИ В 23 G 1/00, СССР, публ. 15.05.73. A.S. 380409, MKI B 23 G 1/00, USSR, publ. 05/15/73.

Claims (1)

Способ нарезания резьбы червячной фрезой, образующей с заготовкой винтовую пару, в котором оси заготовки под резьбу и фрезы располагают в одной плоскости, а точку касания центроид винтовой пары смещают относительно полюса зацепления фрезы и заготовки, отличающийся тем, что червячной фрезе сообщают радиальную и осевую подачу, причем последняя кинематически жестко связана с частотой вращения червячной фрезы, при этом один оборот червячной фрезы соответствует ее осевому перемещению на величину хода винтовой линии нарезаемой резьбы. A method of threading a worm cutter, forming a screw pair with the workpiece, in which the axis of the workpiece for the thread and milling cutter are located in the same plane, and the tangent of the centroid of the screw pair is displaced relative to the engagement pole of the cutter and the workpiece, characterized in that the worm mill communicates radial and axial feed moreover, the latter is kinematically rigidly connected with the rotational speed of the worm cutter, while one revolution of the worm cutter corresponds to its axial displacement by the value of the helix of the thread being cut.

Images