RU2062177C1 - Tool to cut inner threading - Google Patents
Tool to cut inner threading Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062177C1 RU2062177C1 RU92007648A RU92007648A RU2062177C1 RU 2062177 C1 RU2062177 C1 RU 2062177C1 RU 92007648 A RU92007648 A RU 92007648A RU 92007648 A RU92007648 A RU 92007648A RU 2062177 C1 RU2062177 C1 RU 2062177C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holder
- shaft
- tool
- groove
- housing
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 55
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Turning (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано в производстве деталей с резьбовыми отверстиями в различных областях промышленности. The invention relates to the field of metalworking and can be used in the manufacture of parts with threaded holes in various industries.
Известна конструкция резьбового резца для нарезания внутренней резьбы (см. книгу: Кузнецов Ю. И. Маслов А.Р. Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. 2-e изд. М. Машиностроение, 1990, с. 172, рис.7), состоящая из корпуса, в угловом пазу которого устанавливается режущая пластина. Режущая пластина с помощью прихвата и винта прижимается к базирующим поверхностям корпуса. Регулирование вылета режущей пластины осуществляется винтом, который торцом головки упирается в режущую пластину и фиксируется в отрегулированном положении с помощью стопорного винта через капроновую прокладку. Подобные резцы предназначены для нарезания внутренней резьбы в отверстиях ограниченной длины, так как наибольшие линейные размеры корпуса нормализованных резцов находятся в пределах l<280 мм, а диаметр сечения корпуса D 32 мм. При нарезании внутренней резьбы в отверстиях большой длины, когда длина резьбы значительно превышает их диаметр, необходимо использовать резцы с большим расстоянием от режущей пластины до места закрепления корпуса резца на станке. A known design of a threaded cutter for cutting internal threads (see the book: Kuznetsov Yu. I. Maslov A.R. Baykov A.N. Tooling for CNC machines: Handbook. 2nd ed. M. Mechanical Engineering, 1990, p. 172 , Fig. 7), consisting of a body, in the corner groove of which a cutting insert is installed. The cutting insert is pressed against the base surfaces of the housing by means of a grip and a screw. The adjustment of the extension of the cutting insert is carried out by a screw that abuts the end of the head against the cutting insert and is fixed in the adjusted position by means of a locking screw through a nylon gasket. Such cutters are designed for cutting internal threads in holes of limited length, since the largest linear dimensions of the housing of normalized cutters are in the range l <280 mm, and the diameter of the cross section of the housing is 32 mm. When cutting internal threads in long holes, when the length of the thread significantly exceeds their diameter, it is necessary to use cutters with a large distance from the cutting plate to the place where the cutter body is fixed on the machine.
Известна конструкция инструмента для нарезания внутренней резьбы, в корпусе которого размещена режущая пластина, перемещаемая в поперечном направлении с помощью регулировочного механизма, содержащего вал с эксцентриковой частью, взаимодействующей с пазом шириной, равной диаметру эксцентриковой части, при этом вершина режущей пластины расположена в диаметральной плоскости корпуса, перпендикулярной упомянутому пазу (см.патент США N 2415077, кл. В 23 В 29/03, 1947). Конструкция этого инструмента принята авторами за прототип. При многопроходном нарезании резьбы после каждого рабочего хода осуществляется радиальное перемещение режущей пластины вместе с корпусом относительно отверстия детали в радиальном направлении за счет механизма поперечной подачи станка. Консольное расположение режущей пластины относительно закрепления в суппорте станка при большой длине корпуса характеризуется невысокой жесткостью всей инструментальной технологической системы. Это обусловливает отжатия режущей пластины в процессе нарезания резьбы за счет изгиба корпуса, что снижает точность нарезаемой резьбы. Невысокая жесткость инструментальной технологической системы может служить причиной возникновения вибраций при нарезании резьбы. Для устранения вибраций необходимо уменьшать величины врезания резца на каждом рабочем ходе, снижать скорость резания. Эти мероприятия вызывают снижение производительности резьбонарезания. Повышение жесткости корпуса такого резца за счет увеличения площади поперечного сечения ограничено размерами отверстия, габаритами режущей пластины и величиной планируемого радиального перемещения режущей пластины при врезании на следующем рабочем ходе. A known design of a tool for cutting internal thread, in the housing of which is placed a cutting plate that is moved in the transverse direction by means of an adjusting mechanism, comprising a shaft with an eccentric part interacting with a groove of a width equal to the diameter of the eccentric part, while the tip of the cutting insert is located in the diametrical plane of the body perpendicular to the mentioned groove (see US patent N 2415077, CL 23 In 29/03, 1947). The design of this tool is accepted by the authors as a prototype. With multi-pass threading, after each working stroke, the cutting insert is radially moved together with the body relative to the part opening in the radial direction due to the machine lateral feed mechanism. The cantilever arrangement of the cutting insert relative to the fixing in the support of the machine with a large body length is characterized by low rigidity of the entire instrumental technological system. This causes the cutting plate to be squeezed out during thread cutting due to the bending of the body, which reduces the accuracy of the thread being cut. The low rigidity of the instrumental technological system can cause vibrations during threading. To eliminate vibrations, it is necessary to reduce the incision of the cutter at each working stroke, to reduce the cutting speed. These measures cause a decrease in threading performance. Increasing the rigidity of the body of such a cutter by increasing the cross-sectional area is limited by the size of the hole, the dimensions of the cutting insert and the magnitude of the planned radial movement of the cutting insert during insertion at the next working stroke.
Целью изобретения является повышение производительности резьбонарезания в отверстиях большой длины при соотношении между длиной отверстия и диаметром l/D>10. The aim of the invention is to increase the performance of threading in holes of large lengths with a ratio between the length of the hole and the diameter l / D> 10.
Указанная цель достигается за счет того, что инструмент снабжен державкой, установленной в поперечном пазу, выполненном в корпусе с возможностью перемещения и предназначенной для закрепления режущей пластины, шкалой для отсчета поворота вала, направляющей опорой, установленной на конце вала, выполненном выступающим впереди упомянутой державки, пружиной сжатия, установленной на указанном конце вала между направляющей опорой и державкой, и упорным механизмом осевого перемещения державки. При этом эксцентриковый участок вала выполнен в виде шейки, а паз, предназначенный для взаимодействия с последней, выполнен на державке. Инструмент снабжен дополнительной направляющей опорой, расположенной между режущей пластиной и частью корпуса, предназначенной для закрепления в станке. Упорный механизм осевого перемещения выполнен в виде регулировочного винта и стержня, установленного в продольном пазу, выполненном на наружной поверхности корпуса параллельно его оси, при этом один торец стержня предназначен для взаимодействия с державкой, а второй с упомянутым регулировочным винтом. Инструмент снабжен отсчетным устройством, установленным на регулировочном винте и предназначенном для измерения угла его поворота, и двуплечим рычагом, установленным на оси, размещенной в тангенциальном отверстии, выполненном в корпусе перпендикулярно оси стержня, при этом одно из плеч рычага расположено вертикально и предназначено для взаимодействия со стержнем, а второе расположено горизонтально и предназначено для взаимодействия с регулировочным винтом. This goal is achieved due to the fact that the tool is equipped with a holder mounted in a transverse groove made in the housing with the ability to move and designed to fix the cutting plate, a scale for counting the rotation of the shaft, a guide bearing mounted on the shaft end made protruding in front of the holder a compression spring mounted on the indicated end of the shaft between the guide support and the holder, and a thrust mechanism for axial movement of the holder. In this case, the eccentric section of the shaft is made in the form of a neck, and the groove intended for interaction with the latter is made on the holder. The tool is equipped with an additional guide support located between the cutting plate and the part of the housing intended for fixing in the machine. The persistent axial movement mechanism is made in the form of an adjusting screw and a rod mounted in a longitudinal groove made on the outer surface of the housing parallel to its axis, with one end of the rod designed to interact with the holder, and the second with the said adjusting screw. The tool is equipped with a readout device mounted on the adjusting screw and designed to measure its angle of rotation, and a two-arm lever mounted on an axis placed in a tangential hole made in the housing perpendicular to the axis of the rod, while one of the lever arms is located vertically and is designed to interact with rod, and the second is horizontal and is designed to interact with the adjusting screw.
Заявляемое изобретение является новым, так как оно не известно из отечественных и зарубежных общедоступных источников информации. По мнению авторов, заявляемое изобретение имеет изобретательский уровень, так как оно явным образом не следует из источников общедоступной информации, характеризующей уровень техники данной отрасли. The claimed invention is new, as it is not known from domestic and foreign publicly available sources of information. According to the authors, the claimed invention has an inventive step, since it does not explicitly follow from sources of publicly available information characterizing the state of the art in this industry.
На фиг. 1 показан общий вид резца, на фиг.2 сечение А-А на фиг.1, а на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1. In FIG. 1 shows a General view of the cutter, figure 2 section aa in figure 1, and figure 3 section bb in figure 1.
Конструкция резца содержит корпус в виде цилиндра 1 с направляющими на наружной поверхности, расположенными у торца цилиндра 1, и призматическую державку 2, в отверстие которой вмонтирован цилиндр 1 и которая имеет размеры, согласованные с размерами резцедержателя на суппорте станка. Наружный диаметральный размер направляющей цилиндра 1 согласован с размером отверстия, где нарезается резьба. В сквозном отверстии, выполненном в цилиндре 1 и призматической державке 2 соосно оси цилиндра 1, установлен ступенчатый вал 3, длина которого больше длины отверстия в корпусе, состоящего из цилиндра 1 и призматической державки 2. Конец вала 3, выступающий из отверстия в корпусе, имеет два участка разного диаметра, причем на участке большего диаметра выполнен эксцентрик относительно общей оси вала 3. На эксцентричном участке вала 3 установлена державка 4, в которой с помощью винта 5 закреплена режущая пластина 6. На державке 4 выполнены лыски, размер между которыми равен ширине паза на торце цилиндра 1. Паз на торце цилиндра 1 параллелен радиальному перемещению резца при врезании на следующий рабочий ход. На участке меньшего диаметрального размера вала 3 установлена направляющая 7; пружина 8 прижимает через шайбу 9 державку 4 к упорному стержню 10 так, что державка 4 частично находится в пазу на торце цилиндра 1. Гайка 11 регулирует усилие поджатия пружины 8. Упорный стержень 10 расположен в продольной канавке, выполненной на наружной поверхности цилиндра 1, и имеет возможность продольного перемещения. Кольцо 12 охватывает наружную поверхность цилиндра 1 и фиксирует упорный стержень 10 в продольной канавке, выполненной на наружной поверхности цилиндра 1. Противоположный конец упорного стержня 10 прижат к вертикальному плечу двуплечего рычага 13, который имеет возможность поворота вокруг оси 14, расположенной в призматической державке 2 перпендикулярно оси упорного стержня 10. Горизонтальное плечо двуплечего рычага 13 касается торца регулировочного винта 15, перемещающегося в радиальном резьбовом отверстии, ось которого перпендикулярна оси упорного стержня 10. Соосно резьбовому отверстию в призматической державке 2 запрессована втулка 16, на торце которой выполнена шкала. На головке винта 15 закреплена рукоятка 17, на которой имеется штриховая метка для отсчета угла поворота. На призматической державке 2 соосно внутреннему отверстию выполнена цилиндрическая поверхность, на которой установлено кольцо 18, закрепленное на цилиндрической поверхности на призматической державке 2 с помощью стопора 19. На наружной поверхности кольца 18 выполнена шкала. На валу 3 с помощью штифта 20 закреплена рукоятка 21, на наружной поверхности которой вблизи кольца 18 выполнена штриховая метка для отсчета поворота рукоятки 21. Гайка 22 ограничивает осевое перемещение рукоятки 21 на валу 3 при сборке и создает требуемую степень осевого натяга. The design of the cutter includes a housing in the form of a
Инструмент работает следующим образом. Призматическая державка 2 закрепляется в суппорте токарно-винторезного станка таким образом, чтобы ось цилиндра 1 была параллельна оси шпинделя станка. Заготовка, в отверстии которой должна быть нарезана резьба, закрепляется в патроне станка. С помощью рукоятки 21 поворачивается вал 3. При этом за счет разворота эксцентрика державка 4 вместе с режущей пластиной 6 перемещается в пазу цилиндра 1 в радиальном направлении. Первоначально державка 4 выставляется таким образом, чтобы режущая пластина 6 слегка касалась поверхности отверстия. В таком положении резец заводится в отверстие и перемещается вдоль оси отверстия до выхода режущей пластины 6 из отверстия на противоположном торце детали. Направляющая цилиндра 1 и кольцо 12 в этом положении резца находятся в отверстии, обеспечивая соосность оси отверстия в детали и цилиндра 1. Далее поворачивается рукоятка 21 таким образом, чтобы обеспечить радиальное перемещение режущей пластины 6 в сторону детали. Величина перемещения определяется по количеству делений на шкале кольца 18, отсчитываемых штриховой меткой на рукоятке 21. Цена деления определяется заранее промерами перемещений. The tool works as follows. The prismatic holder 2 is fixed in the support of the screw-cutting machine so that the axis of the
Для нарезания правой резьбы включаются левое вращение шпинделя и перемещение суппорта в сторону задней бабки. Пружина 8 предварительно сжимается гайкой 11 таким образом, чтобы сила пружины 8 была больше ожидаемой осевой составляющей силы резания. Как показала практика, ожидаемые величины осевых сил резания при нарезании резьбы с шагом до 2 мм в конструкционной стали находятся в пределах Р 10.50 Н, поэтому вполне возможно подобрать подходящую пружину. При нарезании резьбы цилиндр 1 имеет поступательное перемещение в отверстии детали, причем в первоначальный момент соосность цилиндра 1 и отверстия, где нарезается резьба, обеспечивается направляющими цилиндра 1 и кольцом 12, диаметральные размеры наружных поверхностей которых согласованы с размерами отверстия таким образом, чтобы обеспечить свободу поступательного перемещения резца и препятствовать прогибу цилиндра 1 под действием сил резания. Через несколько оборотов детали в отверстие, где нарезается резьба, входит направляющая 7. Таким образом, в процессе нарезания резьбы режущая пластина 6 находится между направляющими цилиндра 1 и 7, что обеспечивает практически постоянную жесткость инструментальной технологической системы независимо от соотношения между длиной и диаметром отверстия, в котором нарезается резьба. Изгибная жесткость инструментальной технологической системы повышается, так как консольное расположение режущей пластины в прототипе заменено на расположение режущей пластины в корпусе по схеме балка на двух опорах. При нарезании резьбы цилиндр 1 нагружен растягивающей силой, поэтому отсутствуют изгибные деформации корпуса по причине продольного изгиба, который возникает при обычной схеме нарезания резьбы, когда корпус резца нагружен сжимающей силой. После первого рабочего хода с помощью рукоятки 21 поворачивается вал 3 и с ним эксцентрик таким образом, чтобы режущая пластина 6 вернулась в исходное положение. Отсчет перемещения производится с помощью шкалы на кольце 18 и штриховой метки на рукоятке 21. Затем включается обратное вращение шпинделя станка и суппорт вместе с резцом возвращается в исходное положение, при этом резец перемещается в отверстии и останавливается в позиции, которую он занимал перед первым проходом. Если нарезание резьбы производится по профильной схеме, когда режущая пластина 6 имеет только поперечное перемещение в радиальном направлении, перед следующим рабочим ходом поворачивается рукоятка 21, которая вращает вал 3 относительно цилиндра 1 и призматической державки 2, а эксцентрик перемещает в радиальном направлении державку 4 с режущей пластиной 6. Отсчет перемещения производится с помощью шкалы на кольце 18 и штриховой линии на рукоятке 21. Перемещение режущей пластины 6 перед вторым проходом включает в себя величину поперечного перемещения, которое имела режущая пластина 6 перед первым рабочим ходом, и поперечное перемещение, которое должна иметь режущая пластина 6 перед вторым рабочим ходом. Затем включаются прямое вращение шпинделя и подача суппорта в сторону задней бабки, и производится нарезание резьбы на втором проходе. Описанный цикл работы резца повторяется до нарезания резьбы полного профиля. To cut the right-hand thread, the left-hand rotation of the spindle and the support movement towards the tailstock are switched on. The spring 8 is precompressed by the nut 11 so that the force of the spring 8 is greater than the expected axial component of the cutting force. As practice has shown, the expected values of axial cutting forces when cutting threads with a pitch of up to 2 mm in structural steel are within P 10.50 N, so it is quite possible to choose a suitable spring. When threading the
Известно, что существуют более оптимальные схемы резьбонарезания, такие как генераторная, комбинированная и маятниковая, при которых стойкость резьбового резца увеличивается, уменьшается размерный износ, и тем самым повышается точность нарезаемой резьбы (см.Д.Г.Белецкий и др. Справочник токаря-универсала. М. Машиностроение, 1987, с. 153). It is known that there are more optimal thread cutting schemes, such as generator, combined and pendulum, in which the resistance of the threaded cutter increases, dimensional wear decreases, and thereby the accuracy of the cut thread increases (see D.G. Beletsky et al. Universal Turner Reference M. Engineering, 1987, p. 153).
При нарезании резьбы по генераторной схеме после первого прохода режущая пластина 6 должна получить перемещения параллельно оси отверстия и в радиальном направлении. Радиальное перемещение режущей пластины 6 перед вторым проходом производится так же, как описано для случая нарезания резьбы по профильной схеме. А для перемещения параллельно оси отверстия используется рукоятка 17, которая поворачивает регулировочный винт 15, и при этом горизонтальное плечо рычага 13 поворачивается вокруг оси 14. Так как пружина 8 через шайбу 9, державку 4, упорный стержень 10 прижимает горизонтальное плечо рычага 13 к торцу регулировочного винта 15, поворот рычага 13 вызывает перемещение упорного стержня 10, который отодвигается от державки 4 или перемещает державку 4 в продольном направлении. А так как пружина 8 всегда прижимает державку 4 к упорному стержню 10, державка 4 получает продольное перемещение на эксцентричном участке вала 3 параллельно оси цилиндра 1. Величина продольного перемещения державки 4 отсчитывается с помощью шкалы, выполненной на торце втулки 16, относительно которой поворачивается штрих рукоятки 17. Цена деления шкалы определяется предварительными промерами. После установки режущей пластинки 6 в требуемое положение относительно детали перед вторым проходом включаются вращение шпинделя и подача суппорта в сторону задней бабки, и производится нарезание резьбы. После выполнения второго прохода режущая пластина 6 с помощью рукоятки 21 возвращается в исходное положение, переключается направление вращения шпинделя, и резец вводится в отверстие детали для настройки положения режущей пластины 6 на следующий проход. Цикл работы повторяется до нарезания резьбы полного профиля. Перед нарезанием резьбы по выбранной схеме резьботочения можно рассчитать величины и чередование поворотов рукояток 17 и 21 после рабочих ходов и перед каждым следующим рабочим ходом. When threading in the generator circuit after the first pass, the cutting
Поскольку жесткость инструментальной технологической системы достаточно высокая и практически не зависит от длины резьбового отверстия, точность нарезания резьбы повышается, снижается вероятность возникновения вибраций. Режимы резания могут быть интенсифицированы, следствием чего является повышение производительности процесса резьботочения. ЫЫЫ2 Since the rigidity of the instrumental technological system is quite high and practically does not depend on the length of the threaded hole, the accuracy of threading increases, and the likelihood of vibrations is reduced. The cutting conditions can be intensified, resulting in an increase in the productivity of the threading process. YYY2
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92007648A RU2062177C1 (en) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | Tool to cut inner threading |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92007648A RU2062177C1 (en) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | Tool to cut inner threading |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92007648A RU92007648A (en) | 1996-05-27 |
| RU2062177C1 true RU2062177C1 (en) | 1996-06-20 |
Family
ID=20132410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU92007648A RU2062177C1 (en) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | Tool to cut inner threading |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2062177C1 (en) |
-
1992
- 1992-11-11 RU RU92007648A patent/RU2062177C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1043139A (en) | Adjustable tool holder | |
| EP3504016B1 (en) | Thread rolling assembly | |
| US6955583B2 (en) | Apparatus for the diameter checking of eccentric portions of a mechanical piece in the course of the machining in a grinding machine | |
| KR20030072387A (en) | Electrode guide for spark-erosion machines and a method for the spark-erosion of workpieces | |
| RU2062177C1 (en) | Tool to cut inner threading | |
| JPH03180B2 (en) | ||
| CN213794637U (en) | Self-centering axial locking manual high-precision small thread forming device | |
| CN214212954U (en) | Adjustable positioning mechanism suitable for precision turning of bit leg | |
| EP0459544A2 (en) | Machine tool with movable positioning device | |
| SU1606246A1 (en) | Arrangement for generating inside taper threads for lathes | |
| US4302992A (en) | Piston turning machine | |
| CN201455646U (en) | Axletree-end threaded hole processing device | |
| US4142330A (en) | Thread grinding machine | |
| CN220970996U (en) | Taper turning screw lathe | |
| Saotome et al. | Precision internal threading of stainless steel | |
| RU2087237C1 (en) | Thread rolling head with flat threading dies for making ultimately fine threads (its variants) | |
| RU2074065C1 (en) | Tap | |
| RU2334591C1 (en) | Device for combined pin turning processing of screws | |
| KR950001533Y1 (en) | Small size automatic honing device | |
| RU2049596C1 (en) | Device for two-sided cutting of ring-shaped billets on a lathe | |
| SU1311877A1 (en) | Method and apparatus for cutting internal thread | |
| SU856660A1 (en) | Apparatus for working thin-walled cylindrical parts | |
| SU1199472A1 (en) | Tool head | |
| SU1440617A1 (en) | Tool head | |
| SU963650A1 (en) | Apparatus for rolling-on threads |