Патрон для нарезания резьбы на сверлильном станке

Патроны резьбонарезные с головками предохранительными

Патроны резьбонарезные с головками предохранительными предназначены для нарезания различных типов правой резьбы метчиками. Применяются на сверлильных, фрезерных, токарных станках и станках типа обрабатывающий центр. Резьбонарезные патроны имеют механизмы осевой компенсации, позволяющие компенсировать разность между подачей станка и шагом метчика, предусмотрен механизм быстрой смены головок предохранительных на другой диаметр метчика.

Головка имеет встроенную предохранительную шариковую муфту с механизмом регулировки передаваемого крутящего момента для нарезания резьбы в различных материалах, что позволяет предохранить метчики от поломки (при увеличении момента метчик останавливается). Это наиболее целесообразно и незаменимо при нарезании резьб в глухих отверстиях, труднообрабатываемых материалах, при нарезании резьб с мелким шагом. Головка имеет механизм быстрой смены метчика с надежной фиксацией в течении нескольких секунд.

Патрон резьбонарезной Головка предохранительная Метчик

Головка предохранительная

Устройство и принцип работы:

1 – корпус; 2 – втулка; 3 – шарики; 4 – пружина; 5 – поводок;

6 – шарики; 7 – пружины тарельчатые; 8 – кольцо; 9 – гильза;

10 – гайка; 11 – кольцо замковое; 12 – заглушка; 13 – шайба

– Метчик устанавливается в квадратное отверстие корпуса 1 и втулку 2.

– Зажим метчика производится шариками 3 при перемещении втулки 2 пружиной 4.

– Крутящий момент к корпусу 1 от резьбонарезного патрона передаётся поводком 5 через шарики 6, поджатые кольцом 8 и тарельчатыми пружинами 7 в лунки корпуса.

Регулировка крутящего момента обеспечивается изменением величины деформации тарельчатых пружин 7 при вращении гайки 10.

Головка предохранительная поставляется с отрегулированным крутящим моментом, обеспечивающим нарезание указанной на головке резьбы в стали 45, 153. 203 HB по ГОСТ 1050-88.

Величина крутящего момента для других сталей определяется эксперементально и регулируется вращением гайки 10, согласно паспорта изделия.

Порядок настройки и работы:

При нарезании резьбы в сталях с механическими свойствами, отличающимися от стали 45, необходимо выполнить следующее:

– расчётным или эксперементальным методом (с помощью динамометрического ключа) определить момент резания Нм в данной стали необходимым метчиком.

– снять замковое кольцо и произвести настройку крутящего момента вращением гайки по часовой стрелке для увеличения крутящего момента. Контроль головки на крутящий момент производится динамометрическим ключом и специальной оправкой, зафиксированной вместо метчика. После настройки головки гайку зафиксировать кольцом замковым.

– после настройки головка готова к эксплуатации и правильно отрегулированная головка должна обеспечить плавное нарезание метчиком резьбы, при упоре метчика в дно глухого отверстия появление треска в головке сигнализирует о прекращении вращения метчика.

– при нарезании резьбы с мелким шагом величина крутящего момента определяется по формуле:

где, Мт- крутящий момент по таблице, Рх- шаг нарезаемой резьбы, Р- крупный шаг резьбы для данного диаметра.

Головки предохранительные

Применяются совместно с патронами резьбонарезными.

Предназначены для крепления правых метчиков

Преимущества:

• обеспечение качественного нарезания правых резьб.
• наличие встроенной предохранительной муфты

предотвращает от поломок метчика в случае слишком

большого увеличения крутящего момента: например метчик

достигает дна глухого отверстия.

• наличие механизма регулировки крутящего момента,

быстрой смены и крепления метчика.

ТУ РБ 00223728.011-98

Обозначение

Хвостовик

D

d

l

d1х

D нарезаемых резьб

Крутящий момент Нм*

по стали 45

153. 203 НВ

кг

Метрической,

мм

Дюймовой,

дюймы

Трубная цилиндр.,

дюймы

ГОСТ 6357-81

Многие станки могут применяться для выполнения нескольких задач. В некоторых случаях показатель их функциональности зависит от оснастки. Резьбонарезной патрон предназначен для нарезания резьбы, когда в качестве режущего инструмента используется метчик. Есть возможность использовать резьбонарезные патроны также и в обрабатывающих центрах. Их популярность довольно велика. Однако для того чтобы получить резьбу нужного качества следует правильно подобрать оснастку.

Конструктивные особенности

Процесс резьбонарезания при применении токарных и сверлильных, фрезерных станков, когда обработка проводится человеком, а не программой, очень сложен. Только мастера высокой квалификации могут создавать резьбу с указанными параметрами согласно ГОСТ. Когда стало возможно использовать резьбонарезные патроны с головками, процесс создания резьбы метчиками несколько упростился. Это связано со следующими особенностями конструкции:

1. Система осевой компенсации – проводит компенсирование показателя разности между установленной подачей и шагом установленного метчика. Рассматриваемая особенность дают возможность применять сверлильные станки для создания резьбовой поверхности в цилиндрическом теле согласно ГОСТ.
2. Установленная внутри предохранительная муфта проводит регулировку показателей передаваемого крутящего момента. Муфта шариковая. Подобный предохранительный элемент позволяет настроить наиболее оптимальный режим обработки для различных сплавов. Если требования, указанные по ГОСТ, требуют большой точности, крутящий момент уменьшают, скорость обработки падает, но достигается более высокая точность. Кроме этого важно учитывать то, из какого материала изготовлены метчики. Уменьшение крутящего момента – мера, позволяющая защитить метчик от поломки.

Предохранительный механизм срабатывает при остановке метчика. Если его не будет, тогда режущий инструмент может сломаться от возникающей нагрузки.

Резьбонарезные предохранительные головки с метчиками

Принцип работы

Предохранительные головки, которые используются при работе сверлильного станка, состоит из следующих элементов: металлического корпуса, поводка, втулки, нескольких шариков, тарельчатой пружины и обычной, гайки, гильзы, шайбы, замкового кольца.

Все составляющие позволяют создать предохранительную конструкцию для защиты режущего инструмента от сильного воздействия вращающей силы.

Принцип работы следующий:

1. Для метчика есть специальное гнездо, которое имеет квадратную форму. Гнездо представлено отверстием в корпусе и специальной втулкой.
2. Зажим режущего инструмента происходит за счет шариков и перемещения втулки под действием пружины.
3. Основное движение, осевое, передает крутящий момент к корпусу через шарики и поводок, которые поджимаются тарельчатыми пружинами и кольцом.
4. Специальная гайка изменяет показатель деформации тарельчатых пружин, что и обуславливает изменение показателя передаваемого крутящего момента.

Головка предохранительная поставляется с определенными настройками для сталей по ГОСТ 1050-88. Для настройки их работы при условии, что заготовка изготовлена из других металлов, проводится подкрутка регулировочной гайки.

Достоинства и недостатки использования резьбонарезных патронов

К достоинствам резьбонарезных патронов можно отнести:

1. Высокое качество обработки при использовании метчиков.
2. Возможность уменьшение себестоимости за счет использования оборудования, которое выполняет не только работы по резьбонарезанию.
3. Предустановленный показатель передаваемого крутящего момента согласно ГОСТ.
4. Возможность наладки работы при помощи специальной гайки.
5. Быстрая смена режущего инструмента вместе с предохранительной головкой.
6. Возможность использования с предохранительным устройством, которое защитит режущий инструмент от губительного воздействия высокого показателя крутящего момента.
7. Обработку может проводить мастер, не обладающий высокой квалификации.

Среди недостатков можно отметить только увеличение себестоимости деталей, а также специализацию большого числа моделей рассматриваемой оснастки на нарезании правой резьбы.

Классификация

Практически все виды рассматриваемой оснастки имеют схожую конструкцию. Однако они отличаются по следующим основным признакам, которые и является критериями для проведения классификации:

1. Тип хвостовика, который определяет ГОСТ.
2. Диапазон нарезания, в котором может использоваться конкретная модель. Речь идет о диаметре тела вращения.
3. Тип конуса.
4. Длина и другие размеры.

Все модели обозначены согласно правилам ГОСТ, что позволяет найти необходимый вариант достаточно быстро.

Набор резьбонарезных предохранительных головок с патроном

Кроме этого можно выделить следующие типы резьбонарезных патронов:

1. Для «жесткого» нарезания.
2. Для обработки с компенсацией.

Существуют варианты исполнения, которые создаются по заказу под определенные станки .

Реверсивный механизм резьбонарезных патронов

В некоторых случаях станок не имеет возможности реверсивного движения шпинделя. Именно поэтому были созданы специальные реверсивные резьбонарезные патроны. Их конструкция имеет следующие особенности:

1. Зажимной тип оснастки.
2. Эластичная втулка.
3. Механизм защиты от перезагрузки и компенсации шага.

Реверсивный резьбонарезной патрон

Конструкция позволяет менять направление вращения без изменения режима резьбонарезания. Согласно ГОСТ также проводится выбор по нужному диаметру резьбы и ее параметры.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Содержание: Скрыть Открыть

Сверлильный патрон – это основной элемент оснастки сверлильных и токарных станков, а также электрического, пневматического и ручного инструмента, предназначенный для крепления металлорежущего инструмента с цилиндрическим хвостовиком на шпиндель. В основном это сверла различного диаметра, а также развертки, зенкера, фрезы, метчики и другой инструмент.

Конструкция сверлильных патронов

Если рассматривать конструкцию патрона кулачкового типа, то он включает следующие основные элементы:

• корпус;
• гайка с обоймой;
• винтовой хвостовик с левой резьбой;
• шарикоподшипник между гайкой и хвостовиком;
• кулачки.

В обойме профрезерованы три паза с кулачками (зажимами), также 3 Г-образных паза имеется и в верхней части винта. Последние обеспечивают подвижную радиальную связь зажимов и винта. Вращение осуществляется с помощью ключа, который входит в зубчатое зацепление с обоймой. Концевая часть ключа фиксируется в корпусе патрона.

При вращении хвостовой части винт совершает осевые движения, придавая зажимам патрона радиально-осевое перемещение. Кулачки осуществляют скольжение внутри корпуса и по бортику обоймы, обеспечивая фиксацию инструмента или освобождая его от действия сжимающих сил.

В процессе сверления хвостовик патрона проворачивается в его корпусе в направлении часовой стрелки. Тем самым на винт действует усилие затягивания, которое усиливает силу фиксации инструмента. При смене инструмента обойма вращается против часовой стрелки с помощью ключа, тем самым разжимая кулачки.

Виды фиксации инструмента

Существует несколько основных видов фиксаторов инструмента для сверлильных станков:

• Трехкулачковый патрон для зажима цилиндрического хвостовика.
• Двухкулачковый патрон. Применяется при малых нагрузках для инструментов небольшого диаметра.
• Быстросменные устройства с коническим хвостовиком.

• Самоустанавливающиеся фиксирующие устройства. Применяются для расточки предварительно просверленных отверстий.
• Предохранительные фиксаторы применяются для работы с метчиками при подготовке резьб.
• Реверсивные патроны для сверлильных станков. Применяются при нарезании резьбы на оборудовании без обратного вращения шпинделя.

Возможности применения

Сверлильные патроны применяются для фиксации металлорежущего инструмента с хвостовиком диаметром до 20 мм. Конструкция и разнообразие вариантов исполнения оснастки позволяет использовать её для целого ряда технологических операций:

• Сверление отверстий в деталях. Возможна резка как сквозных отверстий, так и глухих требуемой длины.
• Рассверливание заранее просверленных отверстий под больший диаметр.
• Уменьшение шероховатости внутренней поверхности отверстия путем зенкерования.
• Развертка отверстий конической и цилиндрической формы.
• Подготовка фасок и выемок под шайбы и потайные головки путем зенкования.
• Раскатка отверстий с помощью оправки и закаленных тел качения (шариков и роликов) для получения плотной и гладкой поверхности с малой шероховатостью.
• Нарезание резьб метчиком на всю глубину или на её часть.
• Подрезание торцов для получения ровной поверхности под прямым углом к оси отверстия.

Также возможно развальцовывание полых заклепок и многие другие металлорежущие операции.

Общие правила эксплуатации

Для обеспечения точности при выполнении работ, долговечности оснастки, инструмента и оборудования рекомендуется следовать правилам безопасной эксплуатации:

• Подбор патрона осуществляйте по минимальному и максимальному диаметру хвостовика инструмента.
• При выборе патрона учтите его конструкцию, особе внимание уделите способам соединения со шпинделем (номеру конуса) и фиксации инструмента.
• Используйте различные переходные конусные втулки для фиксации патрона и инструментов. При установке убедитесь в чистоте поверхности конуса.
• Перед сверлением отметьте керном центр будущего отверстия.
• При подборе сверла учтите вибрацию патрона, что увеличивает получаемый диаметр на 0,05 – 0,3 мм. Для высокоточного сверления используйте прецизионные патроны.
• Применяйте тиски, призмы и прочие фиксаторы для обрабатываемых деталей.
• Используйте СОЖ для охлаждения инструмента и продления срока его эксплуатации.
• При сверлении отверстий большого диаметра используйте инструмент меньшего размера с последующим рассверливанием.

Действующие ГОСТы

Определяет основные размеры и прочие параметры трехкулачковых сверлильных патронов ГОСТ 8522. Быстросменную оснастку регулирует ГОСТ 14077-83. Также существуют и другие стандарты, определяющие параметры всех типов сверлильных патронов.