Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 2 2019 7 TECHNOLOGY Накатка резьбонакатными плашками и резьбо- выми роликами имеет высокую производитель- ность, не имеет отходов и широко используется в массовом и крупносерийном производстве [2]. Однако инструмент для накатывания наружных резьб узко специализирован и предназначен для получения резьбы только одного шага. Использо- вание резьбонакатных роликов и плашек требует сложных приспособлений, имеющих высокую стоимость, поэтому использование накатного инструмента оправдано при изготовлении боль- ших серий однотипных резьб. Существенным недостатком резьбонакатного инструмента явля- ется наличие больших радиальных нагрузок [3], что делает невозможным использование данного метода для формирования резьбы на тонкостен- ных трубных заготовках. Для средне- и мелкосерийного производства рационально использование резьбонарезных ин- струментов: плашек, метчиков, резьбовых фрез и резцов. Плашки и метчики узко специализиро- ваны и предназначены для нарезания резьб толь- ко одного диаметра и шага. Вихревые методы образования резьб [4] широкого распростране- ния не получили. Для изготовления внутренних резьб также используется выдавливание про- филя резьбы накатными метчиками. Этот метод требует значительных усилий формообразова- ния, но характеризуется безотходностью и вы- сокими механическими свойствами резьбового профиля вследствие деформационного упрочне- ния металла [5]. В последние десятилетия все шире исполь- зуется прогрессивный метод резьбофрезерова- ния. Он основан на использовании относительно универсальных резьбовых фрез, позволяющих нарезать резьбы одного шага разных диаметров [6]. Многие резьбовые фрезы могут быть ис- пользованы для нарезания как наружных, так и внутренних резьб [7]. Изготовление резьбо- фрез требует использования многокоординатно- го шлифовального оборудования высокой точ- ности, поэтому стоимость даже отечественных резьбовых фрез начинается от $150. Недостат- ком этого метода является то, что использование резьбовых фрез возможно только на станках с ЧПУ, имеющих винтовую интерполяцию. Про- блемой также является получение резьб высокой точности [8]. Для мелкосерийного производства широко используется нарезание наружных и внутренних резьб резцом на металлорежущих станках с руч- ным или программным управлением. Такой спо- соб широко универсален и позволяет с помощью одного инструмента получать резьбу с разными шагами на заготовках разного диаметра. Необ- ходимость многопроходной обработки для по- лучения полного профиля резьбы существенно снижает производительность получения резьб резцами. Для пластичных металлов, таких как медь, деформируемые алюминиевые сплавы, чистый титан, проблемой является получение требуемого качества поверхности резьбы даже при увеличенном количестве проходов резца. Это обусловлено тем, что обработка пластичных металлов требует больших (более 15 о ) передних углов режущего инструмента [9], что практиче- ски сложно организовать одновременно для обе- их участвующих в резании кромок резьбового резца [10]. Поскольку процесс резьбонарезания основан на удалении материала впадины резьбы, то невозможно получение резьб на тонкостен- ных трубах, когда высота профиля резьбы пре- вышает толщину стенки трубной заготовки. В статье рассматривается теория и практика нового метода формообразования резьб на пла- стичных металлах, который полностью устраня- ет вышеперечисленные недостатки традицион- ного нарезания резьб резцами. Метод ДР является многофункциональным, безотходным и реализуется по схемам тради- ционной обработки на стандартном металлоре- жущем оборудовании. Инструмент для ДР – это резец с рабочей частью, образованной тремя пересекающимися плоскостями (рис. 1). Отли- чие от обычного токарного резца заключается в специальных геометрических параметрах ин- струмента, при которых процесс резания возмо- жен только на главной режущей кромке 1 (РК). Вспомогательная режущая кромка инструмента отделять подрезанный слой не способна, она из режущей становится деформирующей кром- кой 2 (ДК), поэтому подрезанный слой остается на обрабатываемой поверхности, и его положе- ние определяется проекцией ДК на основную плоскость [11]. Метод ДР имеет различные области исполь- зования [12]. Макрорельеф в виде оребрения или штырьков увеличивает площадь обрабаты- ваемой поверхности до 12 раз, что позволяет по- высить коэффициент теплоотдачи при исполь-