УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РЕЗЬБЫ В ГАЙКАХ

Полезная модель относится к станкостроению, в частности к конструкциям устройств для формирования резьбы и может быть использовано при массовом производстве гаек с использованием режущих и бесстружечных метчиков.
Известно устройство для формирования резьбы в гайках в виде станка с реверсивным шпинделем, в котором укрепляется машинный метчик. В целях повышения стойкости резьбообрабатывающего инструмента и улучшения качества резьбы используют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Подача СОЖ в зону обработки, например, при нарезании резьбы в труднообрабатываемых материалах осуществляют под давлением через каналы в инструменте (метчике). При этом для подвода СОЖ к вращающемуся инструменту применяют специальные патроны или муфты, которые надевают на метчик и фиксируют на нем с помощью разжимных колец. (Якухин В.Г., Ставров В.А.. Изготовление резьбы: Справочник. - М: Машиностроение, 1989. С.53, рис.27 и с.131, рис.58).
Известная конструкция обладает сравнительно низкой производительностью, так как процесс формирования резьбы прерывистый и связан с необходимостью реверсирования вращения инструмента. Кроме того, использование метчиков с каналами и специальной муфты для подвода СОЖ усложняет конструкцию.
При формировании резьбы в гайках на станках непрерывного действия с изогнутым метчиком подача СОЖ в зону обработки осуществляется поливом. (Якухин В.Г., Ставров В.А.. Изготовление резьбы: Справочник. - М.: Машиностроение, 1989. С.54, рис.28, а). «При резьбообразовании СОЖ чаще всего подается путем полива в зону резания свободно падающими струями» (Якухин В.Г., Ставров В.А.. Изготовление резьбы: Справочник. - М.: Машиностроение, 1989. С.131, стоки 15-18 сверху).
7
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является гайконарезной автомат, содержащий механизм вращения патрона с изогнутым метчиком, загрузочный лоток, устройство подачи заготовок на метчик в виде толкателя с приводом от кулачкового механизма. В известном устройстве подача СОЖ в зону обработки осуществляется поливом (см. патент СССР №10336482, MПК B23G 1/16).
Недостаток известного технического решения связан с низкой стойкостью резьбоформирующего инструмента, так как подача СОЖ свободно падающими струями не обеспечивает надежное попадание смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработки. Соответственно недостаточное количество смазочного материала, плохой отвод тепла и неэффективное удаление стружки вызывают повышенный износ и преждевременный выход из строя метчиков.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение стойкости резьбоформирующего инструмента за счет повышения эффективности действия смазочно-охлаждающей жидкости.
Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым техническим решением, заключается в повышении срока службы резьбоформирующих метчиков.
Согласно предложению в известном устройстве для формирования резьбы в гайках, содержащем механизм вращения шпинделя с каналом для размещения изогнутого метчика и гаек, загрузочный лоток-накопитель, механизм подачи заготовок на метчик, включающий размещенный в направляющей ползун с толкателем, и систему подачи СОЖ в зону обработки, в ползуне выполнены связанные между собой и образующие канал для подачи СОЖ осевое и радиальное отверстия, причем осевое отверстие совмещено с отверстием в толкателе соосно оси вращения метчика, а радиальное отверстие имеет резьбовой участок для закрепления штуцера, соединенного гибким шлангом с системой подачи СОЖ, и выполнено на поверхности скольжения ползуна, совмещенной с продольным сквозным пазом в направляющей ползуна.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, где представлен разрез устройства для формирования резьбы в гайках по плоскости, проходящей через зоны подачи и обработки заготовок.
Устройство для формирования резьбы в гайках содержит механизм вращения шпинделя 1 с каналом 2 для размещения изогнутого метчика 3 и гаек. Устройство снабжено загрузочным лотком-накопителем 4 для заготовок 5 гаек и механизмом подачи заготовок 5 на метчик 3. Механизм подачи включает ползун 6 с толкателем 7 и привод ползуна от кулачкового механизма (на рис.не показан). Кроме того, устройство снабжено системой подачи СОЖ, которая включает насос, фильтры, трубопроводы, клапаны и т.п.(на рис.не показана). В ползуне 6 выполнены связанные между собой и образующие канал для подачи СОЖ осевое 8 и радиальное 9 отверстия. Осевое отверстие 8 выполнено соосно отверстию толкателя 7 и оси вращения метчика 3, а радиальное отверстие 9 на поверхности скольжения ползуна 6 имеет резьбовой участок 10 для завинчивания штуцера 11. Штуцер 11 связан шлангом 12 с системой подачи СОЖ. При этом радиальное отверстие 9 совмещено с пазом 13, выполненным в направляющей 14 ползуна 6.
Устройство для формирования резьбы в гайках работает следующим образом. Шпиндель 1 и установленный в нем метчик 3 непрерывно вращаются. Заготовки 5 гаек размещаются в вертикально расположенном лотке-накопителе 4. Ползун 6 и укрепленный на нем толкатель 7 совершают возвратно поступательное движение. При отходе ползуна 6 и толкателя 7 в крайнее левое положение очередная заготовка 5 гайки из лотка-накопителя 4 поступает на линию обработки. При движении ползуна 6 и толкателя 7 вправо поверхность отверстия заготовки 5 вступает в контакт с рабочей поверхностью метчика 3 и происходит формирование резьбы. После схода с рабочей поверхности метчика 3 гайки с резьбой перемещаются по прямолинейному и изогнутому участкам метчика и падают в тару. В процессе формирования резьбы через центральное отверстие в толкателе 7 и канал, образованный отверстиями 8 и 9 в ползуне 6, в зону обработки через штуцер 11, жестко закрепленный на поверхности скольжения ползуна 6 и перемещаемый в продольном пазу 13, и через соединенный с ним гибкий шланг 12 в зону обработки постоянно под давлением подается СОЖ. Далее через стружкоотводные канавки метчика 3 отработанная СОЖ по системе замкнутого цикла попадает в систему очистки и вновь подается в зону обработки.
Постоянная организованная подача СОЖ в зону обработки снижает силы трения по всей длине метчика, обеспечивает отвод тепла и надежное удаление стружки и окалины, что в конечном итоге повышает срок службы метчиков и качество резьбы. Использование подачи СОЖ под давлением позволяет расширить диапазон использования бесстружечных метчиков.
Проведена модернизация гайконарезного станка МН-2064, который оснащался разработанной системой подачи СОЖ под давлением через ползун и толкатель. Испытания проводились при нарезании резьбы в гайках М24 (ГОСТ Р 52643-2006) из стали марки 40Х. Результаты испытаний показали, что стойкость метчиков повысилась в 2,6…2,8 раза.