Ю. Л. ФРУ М ин
ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЙ
РЕЗЬБООБРАЗУЮЩИЙ
ИНСТРУМЕНТ
МАШГИЗ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Москва 1 96 3
6 П 4. 6. 08
Ф-93
В книге освещается комплекс вопросов, связанных с ра-
циональным изготовлением резьбы.
Наряду с описанием высокопроизводительных резьбо-
образующих инструментов и процессов дается теоретическое
обоснование работы заборной части 'резьбообразующих ин-
струментов, а также величин погрешностей и сил, возникаю-
щих при резьбообразовании.
Приводятся сведения о новых видах резьб, технологич-
ности резьбовых деталей, размерах заготовок, режимах и
экономичности резьбообразования.
Книга предназначается для конструкторов и технологов.
Рецензент инж. Г. Е. Лукашевич
Редактор инж. П. Л. Кунин
Редакция литературы по холодной обработке металлов и станкостроению
И. о. зав. редакцией инж. С. Л. МАРТЕНС
ВВЕДЕНИЕ
Резьба является весьма распространенным элементом деталей
машин. Функции резьбовых соединений весьма разнообразны:
скрепление между собой различных деталей, арматуры, трубопро-
водов, передача значительных сил и крутящих моментов, осуще-
ствление точнейших перемещений в механизмах и т. п.
Изготовление резьбы занимает особенно большое место в тех-
нологическом процессе производства крепежных деталей — винтов,
болтов, шпилек, шурупов, гаек, применение которых в машино-
строении исключительно широко.
Но и в процессах изготовления других деталей количество резь-
бовых операций весьма значительно. В любой корпусной детали —
блоке, картере, кожухе и т. п. — насчитываются десятки резьбовых
отверстий.
Таблица 1
Резьбообразующий инструмент, используемый в производстве
различного типа
Тип производства	Инструмент для изготовления резьбы	
	наружной	внутренней
Индивидуальное и мелкосерийное	Круглые плашки Резьбовые резцы Дисковые резьбовые фрезы	Метчики ручные Резьбовые резцы
Серийное и крупно- серийное	Круглые плашки Винторезные головки Гребенчатые резьбовые фрезы Вихревые головки Винтонакатные головки Резьбонакатные ролики	,d Метчики машинные и гаечные Гайкорезные головки Вихревые головки
Поточно-массовое	Резьбонакатные плашки, ролики, головки, державки Винторезные головки Пресс-формы	Метчики машинные и гаечные (прямые и гнутые). Резьбонакат- ники Гайкарквзные головки Пресс-формы
3
По установившейся традиции, в рамках каждого типа произ-
водства сложились характерные для него методы изготовления
резьбы (табл. 1).
В индивидуальном и мелкосерийном производстве резьбу на-
резают преимущественно вручную, на токарных или резьбофре-
зерных станках.
Для средне- и крупносерийного производства типичным яв-
ляется изготовление резьбы машинными метчиками и плашками
на различных станках, фрезерование резьбы гребенчатыми фре-
зами и вихревыми головками, накатывание резьбы роликами на
резьбонакатных станках, а также различными головками на уни-
версальном оборудовании.
В поточно-массовом производстве для изготовления резьбы
широко применяются резьбонакатные автоматы с плоскими или
круглыми плашками, гайкорезные автоматы с гнутыми гаечными
метчиками, винторезные головки на болторезных, агрегатных стан-
ках и автоматах, машинные метчики на многошпиндельных голов-
ках, агрегатных станках и автоматических линиях. На деталях,
отливаемых в пресс-формах, получают резьбу без последующей
механической обработки.
XXII съезд КПСС утвердил программу создания материально-
технической базы коммунизма. Продукция машиностроения и ме-
таллообработки по сравнению с 1960 г. должна за 20-летие воз-
расти в 9,8—11 раз.
Наряду с освоением новых производственных фондов исключи-
тельно важное значение приобретает всемерное повышение эффек-
тивности действующих средств производства и совершенствования
технологии.	*
Учитывая задачи, стоящие перед промышленностью, следует
смелее переходить на механизированные способы изготовления
резьбовых деталей, используя высокопроизводительные резьбо-
образующие инструменты.
В мелкосерийном производстве необходимо отказываться от
ручных метчиков и нарезать внутренние резьбы машинными мет-
чиками на станках.
Нарезание многозаходных резьб и резьб крупного шага
комплектом машинных метчиков или метчиком-протяжкой --
в десятки раз производительнее нарезания резьбы резцами на то-
карных станках.
Нарезание наружной резьбы винторезными головками, взамен
плашек (лерок) резко повышает производительность и качество
резьбы. Винторезные головки могут работать на всех видах метал-
лорежущих станков: токарно-револьверных, сверлильных, болто-
резных, токарных автоматах и полуавтоматах, агрегатных станках
и др. *
Перед промышленностью стоит острая задача массового пере-
хода на изготовление резьбы методом пластических деформаций —
накатыванием. Накатывание повышает производительность, каче-
ство поверхностей и прочность резьбы. Резьбонакатные головки,
державки, накатники, раскатники и тому подобные инструменты
должны найти широкое применение при изготовлении резьбы.
Комплексная автоматизация процессов изготовления деталей
с резьбой особенно важна в поточно-массовом производстве.
Оснащение станков бункерными загрузочными устройствами,
соединение в автоматические линии высадочных, обрезных и резь-
бообразующих станков при изготовлении промышленных метизов;
использование высокопроизводительной оснастки, многошпиндель-
ных агрегатных станков, автоматов, роторных и других автомати-
ческих линий — таков путь развития массового производства резь-
брвых деталей.
Переход на групповые методы обработки и всемерная унифи-
кация объектов производства создает предпосылки для рентабель-
ного использования высокопроизводительной оснастки и оборудо-
вания в серийном производстве.
Рационализация процессов изготовления резьбы немыслима
без повышения технологичности конструкций резьбовых деталей.
Экономичность разьбообразования— решающий фактор в вы-
боре конструкции резьбовой детали, оптимального варианта тех-
нологического процесса, оборудования и оснастки.
В создании долговечных машин, успешно работающих в раз-
личных климатических и температурных условиях, важную роль
играет правильный выбор класса точности резьбового соединения,
характера посадки, класса чистоты поверхности резьбы, вида анти-
коррозийного покрытия.
В труде, предлагаемом вниманию читателей, автор освещает
комплекс вопросов, связанных с рациональным изготовлением
резьбы на основе многолетнего опыта проектирования резьбообра-
зующих инструментов на Московском автомобильном заводе
им. Лихачева, достижений новаторов, данных современной отече-
ственной и зарубежной технической литературы.
В книге дается описание высокопроизводительных резьбообра-
зующих инструментов и процессов, приводятся требования к тех-
нологичности резьбовых деталей, сведения о новых видах резьб
и посадок, размерах заготовок, режимах обработки и экономично-
сти резьбообразования.
Автор приводит теоретическое обоснование работы заборной
части резьбообразующих инструментов, возникновения погрешно-
стей и роли действующих сил в процессе изготовления резьбы,
а также расчеты, связанные с геометрией и конструцией резьбо-
образующих инструментов.
Рамки данной работы не позволили автору рассмотреть во-
просы нарезания резьбы резцами, фрезами и абразивами, хотя и
в этих областях достигнуты значительные успехи (резьботокарные
автоматы, вихревое фрезерование резьбы, бесцентровое шлифова-
ние и др.).
ГЛАВА I
ТИПЫ РЕЗЬБ
1. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗЬБ
Несмотря на стремление к унификации, в технике применяется
много разнообразных типов резьб. Это обусловлено с одной сто-
Фиг. 1. Резьбы,  работающие с трением скольжения;
л- треугольная с плоскорезанными вершинами; б — треугольная со скругленными
вершинами; & — упорная (с несимметричным профилем); г — трапецеидальная;
д~~прямоугольная; е — радиусная; ж — коническая, с биссектрисой угла профиля а,
перпендикулярной к оси (<р — угол уклона); а — коническая, с биссектрисой угла
профиля а, перпендикулярной к образующей конуса (<р — угол уклона).
роны исторической преемственностью и требованиями взаимозаме-
няемости, а с другой — постоянной тенденцией к созданию более
прогрессивных систем резьбы.
В основном резьбы делятся на два вида: цилиндрические и ко-
нические. По характеру резьбовых соединений различают резьбы*
работающие с трением скольжения и с трением качения. К пер-
6
вым относятся все виды обычных резьб (фиг. 1), а ко вторым —
шариковые резьбы (фиг. 2).
Фиг. 2. Шариковая
резьбовая пара.
По профилю различают треугольные, трапецеидальные, прямо-
угольные, радиусные и другие резьбы (фиг. 1).
2.	ТРЕУГОЛЬНЫЕ РЕЗЬБЫ
Наиболее распространенным является треугольный профиль
с плоским притуплением вершины и впадины резьбы ’.
В целях упрочнения резьбо-
вого соединения находит при-
менение треугольный профиль
с плавным скруглением впа-
дины.
Разработанный ИСО про-
филь резьбы с углом 60° (ре-
гламентированный в СССР
ГОСТом 9150-59) по существу
является общим для стран с ме-
трической (СССР, Франция,
0,1445.
Фиг. 3. Профиль метрической резьбы
по ГОСТу 9150-59:
Я- 0,866035; h = 0,541255; г
(Витворта и трубная) выходят
ГДР и др.) и дюймовой (США,
Англия, Канада и др.) систе-.
мами и отличается только ша-
гом S резьбы (мм или дм).
Резьбы с углом профиля 55°
из употребления.
Новый профиль метрической резьбы по
(фиг. 3) предусматривает большее по сравнению
НКТП 32, ОСТ НКТП 94 и др. притупление впадины резьбы болта
ГОСТу 9150-59
с ОСТ
и вершины резьбы гайки 2.
Если по прежним стандартам притупление впадины резьбы
болта и вершины резьбы гайки составляло у теоретической
высоты профиля резьбы Н, то теперь это притупление увели-
чено до -1-/7. Соответственно возрос и радиус скругления впа-
4	угу
дины резьбы болта с г = 0,1085 до г = —— 0,1445.
1	С учетом износа р'езьбообразующего инструмента допускается скругление
углов на площадках притупления.
2	Новый профиль является обязательным для гаек с 1 января 1960 г.,
а для болтов — с 1 января 1962 г.

7
С увеЛичением радиуса скругления впадины резьбы болта г
резко уменьшается коэффициент концентрации напряжения К
(табл 2) и возрастает циклическая прочность болта.
Таблица 2
Зависимость величин г и К
г в мм	0,025	0,05	0,075	0,1	0,125	0,15	0,175	0,2	0,225	0,25
к	6	4,8	3,9	3,4	3,1	2,8	2,7	2,5	2,3	2,2
В этой связи интересно проследить эволюцию профиля резьбы
в стандартах военной промышленности США.
Если рабочую высоту витка резьбы обозначить через h и при-
нять за 100% высоту стандартного профиля резьбы с притупле-
нием eepil11111111 и впадины на-у Я (т. е. /г=0,75/7), то с увеличе-
Фиг. 4. Опр€Деление рабочей высоты витка
резьбы в процентах.
нием притупления впадины
резьбы болта или верши-
ны резьбы гайки, будет по-
лучаться резьба с рабочей
высотой витка h <100%
(фиг. 4).
В прошлом, по американ-
скому стандарту Mil-S-7742
применялась 83 -1-,%-ная
резьба с рабочей высотой
витка 0,6.25/7 и плоскорезан-
ным профилем. Высота при-
тупления впадины резьбы
болта составляла -^-/7.
В более позднем стандар-
те Mil-B-7838A предусматри-
валась также 83 i % -ная
резьба, 1<0 с обязательным радиусом скругления впадины резьбы
болта r=^0,144S. Испытания показали, что циклическая прочность
предварительно нагруженных болтов с радиусной впадиной про-
филя резьбы в 3—4 раза выше, чем болтов с плоскорезанным
профиле** резьбы [33].
Одна^0 в новом стандарте SPSHiR для тяжело нагруженных
резьбовЫ* соединений, работающих при высоких температурах,
предусматривается 75 %-пая резьба с высотой притупления впа-
дины резьбы болтаЯ и радиусом скругления r=0,18S.
В н^СТ0Я1иее время рассматривается вопрос о создании
8
55 %-ной резьбы с высотой притупления впад ны рсзьиы иилю..
Н и радиусом скругления г = 0,265.
Сопоставление прочности болтов с резьбой, выполненной по
различным американским стандартам, приведено на фиг. 5.
С увеличением радиуса г скругления впадины резьбы болта
возрастает циклическая прочность, долговечность и сопротивление
разрыву при нормальной и
высокой температурах [38].
Допуски треугольных резьб
По ГОСТу 9253-59 пре-
дусмотрена система допус-
ков на метрическую резьбу
с крупным шагом по 1, 2 и
3-му классам точности, а
для резьбы с мелким ша-
гом по 1, 2, 2а и 3-му клас-
сам точности («скользящая»
посадка).
Допуски на средний диа-
метр резьбы выбираются
следующим образом:
для 1-го класса
для 2-го класса
для 2а-го класса
для 3-го класса
Фиг. 5. Циклическая прочность бол-
та 3/4/х с различной впадиной разьбы:
I - Mil-S-7742; 2 - МП-В-7838А;
3 - SPSHiR.
точности 8^64/5;
точности 8^101	;
точности 8 ~ 25	4 55 yS ;
точности 8^167]/5.
Здесь д — допуск (в мк) на средний диаметр резьбы (для
гайки со знаком плюс, для болта со знаком минус), 5— шаг резьбы
(в мм), d — номинальный наружный диаметр резьбы (в мм).
Представляет интерес система допусков на резьбу, унифици-
рованную в 1948 г. в США, Великобритании и Канаде (ASA Bl. 1).
По этой системе степень точности возрастает с увеличением по-
рядкового номера класса. Наиболее грубым является 1-й класс,
а наиболее точным — 3-й класс1. Для тугих и плотных посадок
существуют еще более точные классы 4 и 5-й. Индекс А характе-
ризует наружную резьбу, а индекс В — внутреннюю. Отличитель-
ной особенностью системы является то, что допуск на средний
диаметр гайки примерно на 30% больше допуска на средний диа-
метр болта (табл. 3), что полностью соответствует практике резь-
бонареЗания. Наружная резьба, как правило, нарезается или
накатывается регулируемым инструментом, что позволяет легче
выдержать допуск на средний диаметр, а внутренняя резьба наре-
зается преимущественно метчиками и нуждается в относительном
расширении допуска.
1 В СССР, как известно, система обозначения классов точности на резьбу
обратная: наиболее грубый — 3-й класс, а наиболее точный—1-й класс.
9
Таблица 3
"Сравнительные значения (в %) допусков на средний диаметр резьбы
по данным США
(за 100% принят допуск по классу 2А)
Наружная резьба		Внутренняя резьба	
Класс точности	Допуск на средний диаметр в %	Класс точности	Допуск на средний диаметр в %
1А	150	1В	195
2А	100	2В	130
ЗА	75	ЗВ	97,5
Допуск на средний диаметр резьбы болта класса 2А (в мм) 8 =
= 0,013 Vd-\- 0,0075 Vle + 0,0441 у S2, где d — номинальный на-
ружный диаметр резьбы (в
•Фиг. 6. Резьба с гарантированным за-
зором по среднему диаметру:
/
df — наименьший средний диаметр гайки; dT —
наибольший средний диаметр болта; Д —- наимень-
ший гарантированный зазор по среднему диаметру.
л«ж); 1е — длина свинчивания
(в мм)\ S — шаг резьбы (в мм).
Резьба 1 и 2-го классов точ-
ности США (А и В) предусма-
тривает наличие гарантийного
зазора по среднему диаметру,
равному примерно 30% до-
пуска на средний диаметр
класса 2А (фиг. 6).
Как видно из табл. 4,
ГОСТом 9253-59 предусмотре-
на «скользящая» посадка, а в
США для классов 1А и 2А —
«ходовая». Допуск на средний диаметр резьбы гаек в США не-
сколько больше, чем в СССР, а'допуск на средний диаметр резьбы
болтов близок к принятому в СССР или немного меньше,
Таблица 4
Предельные отклонения среднего диаметра резьбы в СССР и США
! Стандарт	Резьба	Наружная			Внутренняя		
ГОСТ 9253-59 (СССР)	Класс точности	3	2	1	3	2	1
	М10Х1.5	-0,205	—0,123	-0,080	+0,205	+0,123	+0,080
ASAB1. 1 (США)	Класс точности	1А	2А	ЗА	1В	2В	ЗВ
	3" -8-Х 16	-0,033 -0,198	-0,033 -0,145	—0,083	+0.216	+0,145	+0,109
10
гламентирующий допуски резьб с гарантированными зазорами. Для
болтов предусмотрены посадки 2аД, ЗД, ЗаД, ЗЛ и ЗаШ; для
гаек — ЗХ и ЗаХ.
Допускаются различные сочетания болтов и гаек, изготовлен-
ных по полям допусков ГОСТа 10191-62 и ГОСТа 9253-59. Для
резьбовых соединений с гарантированными зазорами рекоменду-
ются сочетания болтов, изготовленных по полям допусков
ГОСТа 10191-62 с гайками по ГОСТу 9253-59.
Наименьший гарантированный зазор по среднему, наружному
и внутреннему диаметрам резьбы в посадках Д равен половине
допуска 1-го класса, в посадках X — трем четвертям допуска
1-го класса, в посадках Л — допуску 1-го класса, в посадках Ш —
допуску 2-го класса по ГОСТу 9253-59.
Допуск на изготовление среднего диаметра резьб 2аД при-
мерно равен допуску 1-го класса, ЗаШ — допуску 2-го класса,
ЗаД и ЗаХ — допуску 3-го класса; ЗД, ЗЛ и ЗХ— допуску
3-го класса, уменьшенному на величину наименьшего гарантиро-
ванного зазора. Допуск на изготовление наружного диаметра бол-
тов 2аД и ЗаШ близок к соответствующим допускам 1, 2 и 2а-клас-
сов точности; ЗаД — 3-му классу; ЗД и ЗЛ — допуску 3-го класса
по ГОСТу 9253-59, уменьшенному на величину наименьшего гаран-
тированного зазора данной посадки.
Допуск на изготовление внутреннего диаметра гаек ЗаХ соот-
ветствует допуску по ГОСТу 9253-59; ЗХ — допуску по ГОСТу
9253-59, уменьшенному на величину наименьшего гарантирован-
ного зазора.
Зазоры по наружному, среднему и внутреннему диамет-
рам отсчитываются от соответствующих номинальных диаметров
по ГОСТу 9150-59 для болтов — «в минус», для гаек —
«в плюс».
Система допусков по ГОСТу 10191-62 позволяет использовать
(для соответствующих диаметров и шагов) непроходные резьбо-
вые калибры следующих классов точности: для посадки 2аД при
мелких шагах — 2а-го класса; для посадок ЗД, ЗЛ и ЗХ-—3-го
класса.
Наличие гарантийного зазора обеспечивает свободную сборку,
работу -при высоких температурах, а иногда и позволяет при-
менять антикоррозийные покрытия, не ухудшая собираемо-
сти.
Допуск на внутренний диаметр резьбы гаек по ГОСТу 9253-59
6—0,2 ]Л$ мм. При таком допуске и выборе сверл под резьбу
по ГОСТу 885-60, на разбивание сверла остается величина
А«0,1У5 мм, что представляет значительные технологические
трудности. Допуск на внутренний диаметр резьбы целесообразно
расширить до величин: 6~0,25S—,0,016S2 мм.
11
3.	МЕТРИЗАЦИЯ КОНИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ
В машиностроении широко распространена дюймовая кониче-
ская резьба с углом профиля 60° (ГОСТ 6111-52).
Как правило, применение этой резьбы не связано непосред-
ственно с изготовлением резьбы на трубах, поэтому существова-
ние такой резьбы в СССР может быть объяснено исторической
преемственностью.
В настоящих условиях применение > дюймовой конической
резьбы с углом профиля 60° лишает ’машиностроителей воз-
можности сочетать наружную коническую резьбу с внутренней
цилиндрической резьбой, что в ряде случаев весьма целесооб-
разно.
Вопрос может быть решен двояко: либо дюймовую коническую
резьбу с углом профиля 60° следует заменить трубной конической
резьбой с углом профиля 55° (ГОСТ 6211-52), либо метризоватъ
коническую резьбу так, чтобы ее диаметры в основной плос-
кости соответствовали диаметрам цилиндрической метрической
резьбы.
И в том и в другом случае будет достигнуто поставленное
условие — возможность свинчивания наружной конической резьбы
с внутренней цилиндрической резьбой.
Однако внедрение в машиностроение трубной конической
резьбы с углом профиля 55° нельзя признать целесообразным, так
как это идет в разрез с широко распространенной метризацией
резьбы и повлечет за собой расширение номенклатуры инстру-
мента.
Несмотря на отсутствие взаимозаменяемости с существующей
конической резьбой, представляется целесообразным разработка
и внедрение в машиностроение метризованной конической резьбы.
Первой попыткой в этом направлении можно считать установле-
ние для нужд автотракторной промышленности конической
резьбы М6Х1 (ГОСТ 1303-56, «Масленки для консистентных сма-
зок и масел»).
К преимуществам метризованной конической резьбы следует
отнести:
1)	возможность свинчивания наружной конической резьбы
с обычной цилиндрической метрической резьбой;
2)	унификацию основного профиля и шага конической и цилин-
дрической резьбы, т. е. последовательное распространение метри-
зации на новые виды резьбы.
В США наружная коцическая резьба Бриггса свинчивается
с обычной цилиндрической резьбой.
Бюро нормализации французской автомобильной промышлен-
ности (BNA) разработало стандарт на резьбовую часть масленок
в двух вариантах: с цилиндрической и конической резьбой. Этот
стандарт предусматривает внутреннюю резьбу только цилиндри-
ческую, что обеспечивает свинчиваемость с обоими типами ма-
сленок.
12
4.	РЕ БЫ ДЛЯ 11 fcКЕ.Д,А*1 il i\r<r 1 л щпл	----
В ряде отраслей машиностроения и инструментальном деле
резьба применяется как элемент, не только осуществляющий свин-
чивание деталей, но и передаю-
щий значительные крутящие1^
моменты.
Для обеспечения возмож-zj
ности легкого развинчивания
такая резьба не должна обла- фиг 7 Силь1> возникающие в бо.
дать свойством самоторможе-	вой паре.
ния, т. е. угол подъема резь-
бы ц не должен быть меньше 6° Это условие легко осуществляется
путем применения резьб с крупным шагом или многозаходных
резьб.
Однако возникающие в резьбовом соединении радиальные
силы Рп (фиг. 7) иногда достигают больших величин, приводящих
к «заклиниванию» и даже разрушению соединения.'
Действительно:
где Л—половина угла профиля резьбы,
Р0 — осевая сила в кГ.
С уменьшением -у уменьшается составляющая силы Рп, следо-
вательно, с этой точки зрения наиболее целесообразно приме-
нение прямоугольной („ленточной") резьбы с углом -у = 0°,
так как в этом случае Рп~®. Но вследствие трудностей изго-
товления прямоугольной резьбы (невозможность применения
метчиков и резьбонарезных головок оптимальной геометрии) пря-
моугольная резьба не находит широкого распространения.
Таким образом, возникает потребность в создании трапеце-
идальной резьбы с минимальной высотой профиля и небольшим
его углом (h = 0,55, -£-=5°), при этом Рп=0,\Ро, что при-
мерно в 6 раз меньше, чем у метрической резьбы и в 3 раза
меньше, чем у стандартной трапецеидальной резьбы. Угол про-
филя -£-=5° допускает применение высокопроизводительных
&
резьбовых инструментов.
В отдельных случаях, например на цилиндрических хвосто-
виках сверл для глубокого сверления, применяется резьба с ша-
гом 5 = 5-:8 мм, высотой h = 1,5 = 2,5 мм и углом про-
филя -у = 5°.
13
5.	РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ С ГАРАНТИРОВАННЫМ НАТЯГОМ
Цилиндрические резьбы
Тугая метрическая резьба с гарантированным натягом по сред-
нему диаметру (ГОСТ 4608-49), несмотря на свою нетехнологич-
ность, находит применение в машиностроении для предотвращения
отвертывания шпилек, работающих при знакопеременной нагрузке,
вибрациях и т. п.
Стандарт распространяется на метрическую резьбу (с крупным
и мелким шагом) стальных шпилек диаметром 6.—48 мм, ввер-
Фиг. 8. Тугая посадка по системе
отверстия:
й0 — допуск на средний диаметр гайки; 8^--
допуск на средний. диаметр винта (/и II —
деление поля допуска для селективной сборки);
“ натяги‘
Фиг. 9. Тугая посадка по системе
вала:
80 — допуск на средний диаметр гайки; —
допуск на средний диаметр винта (/ и II —
деление поля допуска для селективной
сборки); Дкаил, ^наиб~ натяги.
тываемых в детали из серого и ковкого чугуна или из алюминие-
вых сплавов с натягом по среднему диаметру (без участия сбега
резьбы в креплении шпилек).
ГОСТ 4608-49 предусматривает две системы посадок: систему
отверстия [нижнее отклонение среднего диаметра резьбы гнезда
(гайки) равно нулю — фиг. 8] и систему вала (верхнее отклонение
среднего диаметра резьбы шпильки равно нулю — фиг. 9).
Посадки по системе отверстия рекомендуются для стальных
шпилек, ввертываемых в чугунные детали при длине сопряжения
до 1,5г/ и в детали из алюминиевых сплавов при длине сопряже-
ния до 2d,
Посадка по системе вала рекомендуется для стальных шпилек^
ввертываемых в детали из алюминиевых сплавов при длине со-
пряжения свыше 2d до 2,5d.
В системе отверстия посадки для гнезд обозначаются: Аш3„
Аш2 и Аш 1 (буква А символизирует отверстие, а цифры 1, 2
и 3 — степень точности).
Посадки для шпилек по системе отверстия обозначаются ТЗ,
Т2, Т1 и Г1. В системе вала посадка для гнезда обозначается Т1
и для шпильки Вш1.
Для получения более определенного характера сопряжения.
и избежания чрезмерно больших натягов, посадки и
рекомендуется применять с сортировкой гнезд и шпилек по сред-
нему диаметру на две группы.
14
j	la
Значения натягов по среднему диаметру тугих резьб
(приложение к ГОСТу 4608-49)
Номинальный диаметр резьбы в мм	Шаг резьбы S в мм	Аш3 тз с делением на две группы		'У Т1		Ащ" Т2 ” Г1		Т1 ВШ1 с делением на две группы	
		Натяги в мк							
		наиб.	найм.	наиб.	нанм.	наиб.	найм.	наиб.	наим^
6 (7); 8; (9); 10; (И)	1	73 83 90	8 18 20	90 105	10 15	100 115	10 15	60 60 68	20 20 22
8; (9); 12	1,25	90	20	105	15	115	15	68	22
10; (11); (12)*; 14; 16 18 *; 20*; 22 *	1,5	100 100 НО	20 20 20	115 115 125	15 15 15	125 125 135	15 15 15	75 75 83	25 , 25 ' 27
12	1.75	108	22	125	15	135	15	83	27
14; 16 18; 22; 24; 27 30; 33	2	115 130 140	25 30 30	135 145 160	15 15 20	145 160 175	15 15 20	90 98 105	30 32 35
18; 20; 22	2,5	130	30	150	20	165	20	—	
24; 27 36; 39; 42; 45; 48	3	140 155 155	30 35 35	160	20	175	20	——	Illi
- - - .  1 Примечание- ГОСТ 4608-49 ограничивает применение резьб, отмеченных скобками и звездочками.	, j									
Значения наибольших и наименьших натягов по ГОСТу 4608-49
приведены в табл. 5.
При наименьших натягах и хорошей чистоте поверхности
резьбы допустима 3—4-кратная сборка и разборка резьбового
соединения.
При больших натягах можно избежать задиров при свинчива-
нии путем применения смазки. Для резьбы с мелким шагом в твер-
дом материале рекомендуется густая смазка — смесь свинцови-
стых белил с маслом. Хороший результат дает применение ма-
стики, состоящей из смеси 40% мелкого порошка цинка и 60%
вазелинового масла (по весу).
15
Кроме гарантированных натягов по среднему диаметру, тугая
резьба характеризуется большим внутренним диаметром резьбы
гнезда. Притупление профиля резьбы гнезда рассчитано на увели-
ченный внутренний диаметр резьбы шпилек и на возможное «те-
чение» металла при свинчивании.
Для того чтобы получить наглядное представление о степени
точности тугих резьб, в табл. 6 сопоставлены допуски на средний
диаметр резьбы М16, 1, 2 и 3-го классов точности по ГОСТу
9253-59, и для тугих посадок по ГОСТу 4608-49. Как видно из таб-
лицы, допуски тугой резьбы примерно в 1,5—2,5 раза точнее допу-
сков обычной метрической резьбы 2-го класса точности.
Таблица 6
Допуски на средний диаметр резьбы М16 различной точности
Детали резьбового соединения	Классы точности по ГОСТу 9253-59					Тугие посадки по ГОСТу 4608-49				
Гайка (гнездо) .	3		2		1	Аш3		Аш2	АШ1	Т1
Болт (шпильки)	3		2		1	тз		Т2	Т1 и П	ВШ1
Допуск в мк . . Допуск в % к данным 2-го	237		142		91	90		70	60	60
класса ....	167		100		64	63		49	42	42
Столь малые величины допусков на средний диаметр тугих
резьб вынуждают применять для их изготовления оборудование и
инструмент высокой точности. Для нарезания резьбы в гнездах
надо применять специально подогнанные, прецизионные метчики.
Резьба на шпильках шлифуется, нарезается особо точными вин-
торезными головками или накатывается прецизионными накат-
ными роликами.
При выборе той или иной системы посадок для тугой резьбы
надо руководствоваться следующими соображениями.
Система отверстия предусматривает возможность сокращения
номенклатуры режущего инструмента — для нарезания резьбы
в гнездах (метчиков), так как шпильки обычно изготовляются ре-
гулируемым инструментом, легко позволяющим получать различ-
ные посадки.
Основным преимуществом системы вала является возможность
изготовления шпилек под накатывание резьбы одинакового диа-
метра с обоих концов, независимо от того, с какой стороны будет
образована тугая и обычная резьба.
Натяги по ГОСТу 4608-49 не рассчитаны на ввертывание сталь-
ных шпилек в стальные детали. Тугие соединения «сталь по стали»
требуют еще большего ужесточения допусков на средний диаметр,
что достигается делением на группы, и гарантирования зазора по
наружному диаметру резьбы. Для определения натяга А (мк)
можно пользоваться приближенными соотношениями: LnilJl ^161/ 5;
^наиб ^48 у S.
16
Конические резьбы
Для обеспечения герметичности конических резьбовых соеди-
нений без использования дополнительных уплотняющих материа-
лов также применяется тугая резьба.
В отличие от обычной конической резьбы по ГОСТу 6111-52.
допускающей зазоры по внутреннему и наружному диаметрам
резьбы (фиг. 10) тугая коническая резьба гарантирует натяги по
этим диаметрам за счет соответствующего притупления вершины
профиля. Минимальный натяг =0, а максимальный бтах=
^0,09н-0,1 мм на сторону.
Таблица 7
Притупление профиля герметичной конической резьбы
(нормаль автостроения Н2316-56)
Впадина
Число ниток на 1"	Шаг резьбы 5 в мм	Притупление вершины резьбы муфты н трубы				Притупление впадины резьбы муфты и трубы			
		Наименьшее		Наибольшее		Наименьшее		Наибольшее а2	
		Формула	Размер в мм	1 Формула	Размер в мм	Формула	Размер в мм	Формула	Размер в мм
27 18 14 1И/2	0,9407 1,411 1,814 2,209	0,0475 0,0475 0,0365 0.0405	0,044 0,066 0,065 0,088	0,0945 0,0785 0,0605 0,0605	0,088 0,110 0,109 0,132	0,0945 0,0785 0,0605 0.060S	0,088 0,110 ОД 09 0,132	0,1405 0,1095 0,0855 0,0905	ОД 32 0,154 0,154 ОД 99
Число ниток на 1*	Шаг резьбы S в мм	Ширина площадки вершины резьбы муфты и трубы				Ширина площадки впадины резьбы муфты и трубы			
		Наименьшая Ь.А		Наибольшая Ь{		Наименьшая Ьх		Наибольшая Ь.Л	
		Формула	Размер в мм	।	Формула	Размер в мм	Формула	Размер в мм	Формула	Размер в мм
27 18 14 1П/2	0,9407 1,411 1,814 2,209	0,0545 0,0545 0,0425 0,0465	0,051 0,078 0,076 0,102	0,1085 0,0905 0,0705 0,0705	0,101 0,127 0,127 0,155	0,108S 0,0905 0,0705 0.070S	0,101 0,127 0,127 0,155	0,162S 0,1265 0,0985 0,1045 h	г	0,152 0,178 0,178 0,230 			.
i БИБЛИОТЕКА 5 П
ОРЛОВОЙ '
ОТФ взми
На фиг. 11 показан начальный момент свинчивания пары с гер-
метичной конической резьбой, а на фиг. 12 — конечный момент,
когда после деформации вершины и впадины витка происходит
сопряжение по всему профилю резьбы.
Размеры профиля герметичных конических резьб приведены
в табл. 7,
Применение герметичной конической резьбы для деталей (кор-
пусов) из хрупкого металла или в недостаточно жестких конструк-
Фиг. 10. Коническая
резьбовая пара по
ГОСТу 6111-52.
Фиг. 11. Начальный мо-
мент свинчивания гер-
метичной конической
резьбы.
Фиг. 12, Конечный мо-
мент свинчивания гер-
метичной конической
резьбы.
циях может привести к возникновению трещин из-за радиальых
сил, возникающих при свинчивании пары.
В отличие от тугой метрической резьбы по ГОСТу 4608-49 из-
готовление герметичной конической резьбы не представляет осо-
бых затруднений, так как для этой цели может быть использован
стандартный инструмент, дополнительно прошлифованный по на-
ружному диаметру, т. е. инструмент с более притупленной верши-
ной профиля резьбы. Особое внимание следует уделить чистоте
обработки, так как неровности на поверхности резьбы могут
повлечь неплотное прилегание сопряженных профилей и наруше-
ние герметичности.
Вследствие упругих деформаций, образующихся при свинчи-
вании, тугая коническая резьба допускает многократный демон-
таж пары.
В случае неразъемного соединения герметичность обычной ко-
нической резьбы может быть достигнута путем применения спе-
циального клея, которым смазывается пробка до ее завертывания
в гнездо. Широкое распространение для этой цели получил нитро-
клей АК-20, представляющий собой раствор нитроцеллюлозы и
смолы в смеси органических растворителей с добавлением пласти-
фикатора.
18
6.	САМОНАРЕЗАЮЩИЕ РЕЗЬБОВЫЕ ДЕТАЛИ
Несмотря на кажущуюся парадоксальность, можно сказать,
что наиболее технологичной резьбовой
не имеющая резьбы.
Такие детали существуют —
это так называемые самонарезаю-
щие винты, шурупы и гвозди.
Отличительной особенностью са-
монарезающих крепежных деталей
является их способность ввинчи-
деталью является деталь,
Фиг. 14. Самонарезаю-
щий винт-метчик.
Фиг. 15. Самонарезающие
шурупы по металлу:
а — с тупым концом; б — с концом
типа «буравчик-.
ваться в отверстия, не имеющие
заранее нарезанной резьбы.
Фиг. 13, Самонарезающий винт с запорным
конусом:
а — общий вид винта; б — заборная часть винта: I * 45;
1} •* 75; b 15; с *« 15; <п •* 3°.
Резьба в отверстиях нарезается самими винтами при заверты-
вании их в процессе сборки, а в отверстиях под гвозди — при заби-
вании последних.
Самонарезающие винты для металла, шурупы и гвозди широко
применяются в авто- и вагоностроении при изготовлении кузовов,
каркасов и тому подобных изделий.
Самонарезающие крепежные детали обычно изготовляются из
низкоуглеродистой стали типа’марки 15, цианируются на глубину
0,1—0,2 мм и имеют твердость HRC—56.
Самонарезающие винты с метрической резьбой (с крупным или
мелким шагом) диаметром 3—10 мм способны нарезать резьбу
в металлических листах толщиной 1,2—8 мм. Диаметры отверстий
под резьбу в тонких листах немного больше, чем это принято для
обычной резьбы и постепенно возрастают с увеличением толщины
листов. Самонарезающие винты для металла (фиг. 13) имеют
заборную часть на длине I = 4S и канавку шириной 6—1S под
углом <хм~3° (здесь S — шаг резьбы).
Благодаря тому, что одна часть винта ослаблена прорезью,
при завертывании винта она слегка пружинит, приоткрывая другую
часть, работающую подобно однозубому метчику.
2*	19
Срезаемая в процессе завертывания винта стружка идет впе-
реди винта, чему способствует левое направление скоса прорези.
Встречаются самонарезающие винты, подобные метчикам —
с тремя и более канавками (фиг. 14).
В отличие от самонарезающих винтов, имеющих сравнительно
узкое применение в силу трудоемкости их изготовления, самона-
резающие шурупы по металлу нашли широкое распространение.
Самонарезающие шурупы (фиг. 15), подобно шурупам для де-
рева, имеют крупный шаг и рассчитаны на завертывание в зара-
нее пробитые или просверленные отверстия в листах металла тол-
щиной 0,4—2 мм (табл. 8).
Таблица 8
Диаметры отверстий в листовом металле толщиной b в зависимости
от диаметра самонарезающих шурупов d
в мм
ъ	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,2	1.4	1,6	1,8	2.0
d												
2,5	1.8	1.8	1,8	1,8	1.8	1,9	2,1			-		- —
3	2,1	2,1	2,1	2,1	2,2	2,4	2,6	—	—		1——	
3,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,7	3	—		!	
4	2.7	2.7	2,7	2,8	2 8	2.8	2,8	3,1			—	1 “
5	—*	3.4	3.4	3,5	3,5	3,5	3,5	3,6	4	—	- । 	—
6	 ’ 	—		4.5	4,5	4,5	4,5	4.5	4,5	4,5	4,8	5.1
Начальная коническая часть способствует заходу шурупа в от-
верстие и последующей деформации листа металла в направлении
«нитки».
Для сборки удобнее применять шурупы с заостренным концом
(«буравчиком»), которым следует отдавать предпочтение, если это
позволяют габариты собираемого узла.
Таблица 9
Унифицированная резьба шурупов для дерева
(ГОСТы 1144-60—1146-60) и самонарезающих шурупов для металла
(см, фиг. 15)
Шурупы для дерева а	1,6	2	2,5	3	3,5	4	5	6	8	10
	+0,15 -0,10				+0,20 -0,10				+0,ч0 -0,16	
	1	1,4	1,8	2,1	2,5	2.8	3,5	4,4	5,7	7,2
	-0.12						- 0,16			-0,2
S	0,8	1	1,25	1,25	1,5	1,75	2	2,5	3.5	4,5 :
20
Шурупы ял я металла d		2,5	3	3,5	4	5	6	—
	—	-0,12		-0,16				
	4	1.8	2,1	2,5	2,8	3,5	4,4	—
	" 1 **	—0,12				—0,16		——
s		—	1,25	1.25	1.5	1.75	2	2,5	—
Унификация резьбы шурупов для дерева и самонарезающих
' -	наладить массовый
О)
Фиг. 16.
щие
а — с тупым
с острым КОНЦОМ.
Самонарезаю-
гвозди:
концом; б —
шурупов для металла (табл. 9) позволит
выпуск этих крепежных деталей на базе
существующего в метизной промышленно-
сти оборудования.
Самонарезающие гвозди применяются,
как правило, для крепления к металличе-
ским листам различных неметаллических
материалов при обивочных работах, а таю
же для неразъемных листовых соединений
вместо заклепок.
Отверстия под гвозди в металле дол-
жны быть предварительно просверлены или
пробиты.
Гвозди (фиг. 16) снабжаются многоза-
ходной резьбой, составляющей с осью угла
подъема со ~ 50°. Профиль многозаходной
резьбы задается в нормальном сечении с тем, чтобы можно было
использовать стандартные резьбовые фрезы, применяемые для из-
готовления накатных плашек:
о nd^
о — —— COS W,
z
где i — число заходов.
Концы гвоздей делаются либо острыми, с углом заострения
30°, либо тупыми— диаметром, равным диаметру заготовки под
накатывание резьбы. Острые гвозди применяют, когда верхний
слой скрепляемого материала не имеет подготовленных для гво-
здей отверстий и свободно пробивается при забивании гвоздей.
Резьба на самонарезающих винтах, шурупах и гвоздях обычно
накатывается плоскими плашками, что обеспечивает высокую про-
изводительность изготовления этих деталей.
7.	СПОСОБЫ ПРЕДОХРАНЕНИЯ ОТ ОТВЕРТЫВАНИЯ БОЛТОВ,
ВИНТОВ И ГАЕК
Изготовление тугих резьб связано с большими технологиче-
скими трудностями, поэтому заслуживают внимания другие спо-
собы предохранения от ослабления резьбового соединения*.
21

IBIIIMIV LU Cl И и Ы
Многозубчатые пружинные шайбы (фиг. 17) широко применя-
ются в автостроении. Они отличаются от пружинных шайб по
ГОСТу 6402-61 тем, что не создают перекоса от дей-
ствия односторонней силы и надежно предохраняют
резьбовое соединение от отвертывания.
а)	ё)
Фиг. 17. Многозубчатые пружинные шайбы:
а — с наружными зубцами; б — конические; d — диаметр отверстия; А — ширина зубчатого венца
Ъ — ширина перемычки; Л — толщина металла; // — величина развода зубцов; г — радиус; угол
поворота зубьев = 43°.
*	ПШл
Шайбы штампуются из листовой стали марки 65Г и закалива-
ются до твердости HRC 42—46.
Изогнутые зубья шайбы врезаются при затяжке в металл и
тормозят отвертывание.
Самотормозящие гайки
Находят также применение
этой гайке сделаны прорези,
В
самотормозящие гайки (фиг. 18).
доходящие примерно до половины
Фиг. 18. Самотормозящая
гайка с прорезями.
Фиг. 19. Самотормозящая гайка
с фибровой шайбой:
1 — стальной корпус гайки; 2 — фибровая
шайба.
высоты гайки, а на торце выполнена неглубокая выточка. Благо-
даря этому при затяжке создается момент, сжимающий верхние
витки гайки. Чем сильнее затяжка, тем больше торможение гайки.
* Здесь не рассматриваются общеизвестные способы шплинтования, при-
менения стопорных шайб и т. п.
22
1 1 pc/xv 1 аолл хм 1 1 алл\с HinvpL и рдгнухсп mvix-vi w/i о v i ал i\uci p ven nn
самотормозящие гайки с фибровой шайбой по фиг. 19.
Фибровая шайба завальцовывается в сталь-
ной корпус гайки и при завертывании приобре-
тает нарезку. Благодаря упругим деформациям
и высокому коэффициенту трения фибровая
Фиг. 20. Самотормо-
зящая пружинящая
гайка' с буртиком.
а)
Фиг. 21. Самотормозя- Фиг. 22. Самотормозящая гайка с тонким венцом:
щая гайка ИЗ ЛИСТОВОЙ	а - гайка; б — сборочный узел.
стали.
шайба служит надежным средством предохранения гайки от отвер-
тывания.
Отметим также конструкцию самотормозящей гайки с бурти-
ком, из термически обработанной высокоуглеродистой стали
(фиг. 20).
Цилиндрический буртик этой гайки слегка деформирован в ра-
диальном направлении так, что в сечении представляет собой
эллипс. При затяжке он плотно сжимает болт или шпильку.
В качестве самотормозящей гайки для небольших нагрузок
применяют гайки из термически обработанной листовой пружин-
ной стали (фиг. 21). При затяжке эта гайка деформируется по
форме витка резьбы, чем и осуществляется торможение.
Для закрепления на валах шарикоподшипников успешно при-
меняются гайки с тонким венцом (фиг. 22). После затяжки, легким
ударом венец вминается в шпоночный паз на валу. При демон-
таже венец распрямляется, гайка может быть снята и вторично
завернута.
Самотормозящие резьбы
Стремление получить самотормозящее резьбовое соединение
без применения дополнительных деталей привело к созданию спе-
циального профиля резьбы (фиг. 23).
Самотормозящая резьба построена на базе трапецеидальной
резьбы с углом профиля 29° и отличается от нее шириной витков
и особой формой впадины. Притупление вершины резьбы гаек и
впадины резьбы болтов выполнено под углом 6° так, что при
23
__ т— . —v i.^ouuuinj pcoDuuKuc соеди-
нение после затяжки, а пунктирной линией — положение гайки
в свободном состоянии. Подобная резьба выполняется диаметром
от 6 до 75 лш с шагом от 1,5 до 6 мм. Аналогичный способ может
быть применен и для 60°-ной резьбы.
Фиг. 23. Самотормозящая трапецеидальная резьба:
d — наружный диаметр резьбы болта; 5 — шаг резьбы.
8.	ШАРИКОВЫЕ РЕЗЬБЫ
Если резьба применяется в качестве кинематического эле-
мента, весьма важно уменьшить трение и повысить ее к. п.д. Этим
условиям отвечает шариковая резьбовая пара (фиг. 2), в которой
трение скольжение, присущее обычной резьбе, заменено трением
качения.
Винт и гайка в такой паре имеют винтовые беговые дорожки
одинакового шага, по которым перемещаются шарики. Беговые
Фиг. 24. Шариковая резьбовая пара:
а — импульс (вращение); б - преобразование импульса (поступа-
тельное движение).
дорожки внутри гайки заполняются шариками на всей длине вит-
ков, включая расположенный снаружи гайки по диагонали труб-
чатый желоб. Во время работы резьбовой пары циркулирующие
шарики выходят из гайки и по трубчатому желобу возвращаются
на беговую дорожку гайки. Движение шариков напоминает цир-
куляцию жидкости в замкнутой системе.
Шариковые резьбовые пары служат для преобразования вра-
щательного движения в линейно-поступательное (фиг. 24) и,
наоборот, для преобразования поступательного движения во вра-
щательное (фиг. 25). В первом случае к. п.д. механизма достигает
90—98%, а во втором—80%. Коэффициент полезного действия
обычных резьбовых пар не превышает 35%.
24
ру UCZtWFM ixiaprirk udiv yvuki	чм^ь-i	*>.	„„„**„*.
выпускаются на рынок в следующих исполнениях: 1) винт с нака-
танной резьбой, резьба в гайке нарезана; 2) винт с накатанной
резьбой, термообработан, резьба в гайке нарезана; 3) винт с на-
катанной резьбой, термообработан, гайка со шлифованной резь-
бой, также термообработана. Специальные шариковые резьбовые
пары, как например винт и гайка узла рулевого управления авто-
мобиля, цементируются и термически обрабатываются до твердо-
сти HRC 60; профиль беговых дорожек под шарики у гаек и
винтов шлифуется.
Фиг. 25. Шариковая резьбовая пара:
а - импульс (поступательное движение); б — преобразование
импульса (вращение).
Номинальный диаметр резьбы шариковой винтовой пары d
характеризуется расстоянием между центрами диаметрально рас-
положенных шариков (средним диаметром резьбы), шагом
резьбы S и диаметром шариков diU (фиг. 26).
В табл. 10 приведены основные параметры шариковых винтов
с накатанным профилем. Длина винта практически ограничи-
вается только длиной прутка. Наружный диаметр винта немного
меньше, а внутренний диаметр гайки немного больше среднего
диаметра резьбы.
Профиль беговых дорожек винта и гайки в нормальном сече-
нии не представляет собой правильную полуокружность, отвечая
названию «готической арки»,
с углом контакта около 45°,
что лучше соответствует прак-
тическим условиям работы
Фиг. 26. Основные параметры шари-
ковой резьбовой пары:
d — номинальный диаметр резьбы; 5 — шаг
резьбы; йщ — диаметр ширины; L — длица
гайки.
Таблица 10
Нормализованные размеры
шариковых винтов с накатанной
резьбой
Номинальный	Шаг	Диаметр
диаметр	резьбы	шарика d и*
резьбы d		
9,5	3,2	1,6
16,0	5.1	3,2
25,4 29,8	6,4	4,0
	10,2	7,1
38,1	12,0	8,7
57,1	12,7	9,5
76,2	16,6	12,7
25
_	1 jjanvi L>u /Д.ЛЛ
отвода с беговых дорожек посторонних частиц (загрязнений
и т. п.), попадающих на эти дорожки [4].
В табл. 11 приведены основные размеры термически обрабо-
тайных винтов и гаек, а также рабочие нагрузки, с учетом долго-
вечности пары до 25 км продольного перемещения винта.
Таблица 11
Основные конструктивные параметры шариковых резьб
Номинальный диаметр резьбы d в мм	Шаг резьбы 5 в мм	Диаметр шарика йщ в мм	Длина гайки L в мм	Наибольшая статическая нагрузка в кГ	Наибольшая рабочая на- грузка в кГ
12,7	4.2	2.4	36,5	2 260	500
19,1	4,6	2,8	49,2	6 750	1 020
25,4	5.1	3.2	66,7	13 500	2 160
31.8	6,4	4,0	85,7	22 600	3 200
38,1	7,3	4,8	92,1	33 750	5 000
44.5	78	5,5	100,0	45 200	6 800
50,8	8.5	6,4	106,4	56 500	10 200
63,5	9,2	7.1	117,5	78 950	13 600
76 2	10,2	7.9	130,2	113 000	19 350
1016	12,7	9.5	161,9	180800	32 000
127,0	14,5	ИЛ	184,2	271 200	43 000
152.4	16,9	12,7	215,9	361 600	64 000
ГЛАВА II
ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ РЕЗЬБОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
L ПРИНЦИП ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ
волочения
: и накатывания
Фиг. 27. Винт, полученный мето-
дами волочения холодной вы-
садки
В соответствии с выполняемыми функциями к резьбе предъяв-
ляются различные требования по точности, чистоте поверхности и
прочности. Наряду с этим резьбовая деталь должна отвечать тре-
бованиям производства: быть простой и рентабельной в изготов-
лении. Весь этот комплекс вопросов находит свое отражение в кон-
струкции резьбовых деталей, определяя ее технологичность.
Технологичность конструкции
следует рассматривать диалектиче-
ски в связи с конкретными услови-
ями производства, а не как некото-
рое абстрактное свойство, присущее
данному виду изделия вообще. Одна
и та же конструкция может быть
технологичной или нетехнологич-
ной, в зависимости от типа произ-
водства и его технической оснащенности.
Например, при массовом производстве винтов для металла
стержень винта целесообразно получать холодным волоче-
нием, головку с гнездом под отвертку — методом холодной вы-
садки, а резьбу — накатыванием.
Технологичная конструкция винта при таком процессе изготов-
ления показана на фиг. 27.
Однако эта же конструкция оказывается нетехнологичной
в условиях изготовления винтов на токарных автоматах в серий-
ном производстве: уменьшение диаметра стержня на участке от
основания головки.до начала резьбы, технологически обоснован-
ное при накатывании резьбы (диаметр заготовки под накатывание
примерно соответствует среднему диаметру резьбы), потребовало
бы совершенно излишней токарной обработки, а крестообразное
гнездо под специальную отвертку, свободно формируемое при вы-
садке,— не поддается фрезерованию и потому должно быть заме-
нено обычной прорезью.
27
Таким о разом, при использовании для изготовления винтов
токарных и фрезерных станков технологичным оказывается винт,
изображенный на фиг. 28.
Принцип технологичности конструкции можно сформулиро-
вать следующим образом: конструкция, отвечающая требованиям
эксплуатации, является технологичной, если в данных производ-
ственных условиях она может быть выполнена с наименьшими
затратами средств.
Анализ структуры себестоимости метизов в условиях массового
производства показывает, что
Фиг. 28. Винт, полученный мето*
дами механической обработки.
основная доля затрат приходится на
материал (56,8%),  общецеховые
расходы (28,8%) и зарплату (8,3%).
Таким образом, себестоимость про-
дукции определяют два основных
фактора: затраты на материал и
трудоемкость изготовления, уровень
которых в конечном счете и харак-
теризует технологичность конструк-
ции.
Снижение затрат на материал может быть достигнуто несколь-
кими путями: уменьшением веса готовой детали, уменьшением веса
заготовки, использованием наиболее дешевых сортов металла, за-
мена металла пластмассами и т. п.
Размеры накладных расходов могут быть снижены также и за
счет рациональной конструкции деталей.
От конструкции деталей в большой степени зависит трудоем-
кость изготовления, а чем меньше трудоемкость, чем выше про-
изводительность труда, тем ниже удельный вес накладных расхо-
дов и заработной платы на единицу выпускаемой продукции.
Рассмотрим влияние некоторых элементов конструкции резьбо-
вых деталей на их технологичность [29].
2.	ШАГ РЕЗЬБЫ
Иногда технологичность конструкции резьбовых деталей мо-
жет быть достигнута совсем простыми средствами. Здесь имеется
в виду рациональный выбор шага резьбы.
Во всех без исключения случаях измельчение шага облегчает
нарезание резьбы, что особенно важно для резьбы шагом свыше
2,5 мм, Например: внутренняя резьба М36 (шаг — 4 мм) может
быть нарезана метчиком не менее чем за 3—4 прохода, в то время
как та же резьба М36, но с мелким шагом (S = 2 мм) легко наре-
зается метчиком за один проход: Массовое нарезание резьбы М48
с крупным шагом (S = 5 мм) представляет собой весьма сложную
проблему, в то время как нарезание резьбы М48 с мелким шагом
(5 = 2 мм) метчиком или резьбонарезной головкой не представляет
никаких затруднений. С уменьшением шага уменьшается трудо-
емкость изготовления резьбы, сокращаются поломки инструмента,
расход электроэнергии и т. п.
28
Как показали исследования, измельчение шага нарезки до
1,5—2 мм повышает статическую и циклическую прочность резь-
бового соединения [33].
В табл. 12 приведен перечень резьб, нашедших широкое рас-
пространение в автостроении. Этот опыт необходимо распростра-
нить на все виды современного машиностроения, что будет способ-
ствовать значительному повышению производительности резьбо-
образования.
Таблица 12
Сортамент метрических резьб, применяющихся в автостроении
Диаметр резьбы в мм	Шаг резьбы в мм										
	крупный				мелкий						
3		0.5		0,35								
4		0,7		0,5	—				1 —		
5		0,8		0,5	—						
6		1	0,75			05	—				
8		1,25	1		0,75			0,5	0,35		
10		1,5	1		0,75			0,5	0.35		
12		1,75	1,25		1			0,75	0.5		
14-16		2	1,5		1			0,75	0,5		
18-22		2,5	1,5		1			0,75	0,5		
24-27	3			2	1,5 '		1			0,75	
30-33	3,5			2		1.5 .	1			0,75	
36—39	4		3			2	1,5		1		
42-45	4,5		3			2	1.5		1		
48—52	5		3			2		1.5	1		
56—60	5.5		4		3			2	1,5		
64-150	6		4		3			2	1.5		
155-200	6		4		3			2			
Примечание. Шаги, заключенные в жирную рамку, предпочтительно применять из
соображений технологичности.
3.	НЕДОРЕЗ РЕЗЬБЫ
Особенно большое влияние на технологичность оказывает вели-
чина допустимых сбегов и недорезов резьбы.
Недорез резьбы т (фиг. 29) определяется формулой
/тг=/+ с.
где /—длина сбега резьбы (длина активной части заборного
конуса);
гарантийный зазор.
В табл. 13 приведены рекомендуемые значения f и с.
В табл. 14 приведены наименьшие значения глубины сверления
глухих отверстий под коническую резьбу по ГОСТу 6111-52 и
длины обточки при нарезании упорных конических резьб.
Таблица 13
Величины сбега резьбы и гарантийного зазора
Способ изготовления резьбы	Сбег резьбы		Гарантий- ный зазор С в мм
	<р в град.	/ в мм	
Фрезерование, шлифование		60	0,55	0,55
Нарезание резьбонарезной головкой на глад-			
кой заготовке 		20	25	—
Нарезание резьбонарезной головкой на заго-			
товке с заплечиком 		20	25	1,5 мм
Накатывание гладкой заготовки 		20	15	—•
Накатывание заготовки до головки (уступа) .	20	15	15
Накатывание редуцированной заготовки с ис-			
ходным диаметром, равным наружному диа-			
метру резьбы 		20	15	0,55
Нарезание метчиком в глухом отверстии . .	13	35	25
<₽ — угол сбега резьбы (угол заборного конуса или фаски на резьбовом инструменте);
5 — шаг резьбы в мм,
•-------;------------;.---------------------------------------------------------------,-------
Таблица 14
Глубина сверления и длина обточки под нарезание конической резьбы
по ГОСТу 6111-52
Обозначение конической резьбы	Наименьшая глубина свер- ления глухого отверстия в мм	Наименьшая длина обточки до заплечика в мм	Обозначение конической резьбы	Наименьшая глубина свер- ления глухого отверстия в мм	Наименьшая длина обточки до заплечика в мм
1 к 16	13,5	9.5		27,5	19,5
1 ! К8	14,5	9,5	К1	34	24
1	20	14,5	К1~г	35	24,5
СО ОО	21	14,5	ki4	35	25
. к-4-	27,5	19	К2	36	20
Уменьшение длины сбега и гарантийного зазора по сравнению’
с приведенными в табл. 13 и 14 снижает стойкость инструмента.
30
уХУдшает чистоту поверхности резьбы, приводит к выкрашиванию
режущих кромок инструмента и его поломкам.
Р При всех способах резьбообразования, кроме случаев нареза-
ния резьбы резцами, выточки и проточки под резьбу являются
лишними.
Иногда на резьбовых деталях предусматриваются выточки или
проточки из соображений сборки «до упора» (фиг. 30). Однако
и в этом случае их следует по
ливанием отверстия в гайке
(фиг. 31, а) или обтачиванием
конца на стержне (фиг. 31,6).
возможности заменять рассвер-
Фиг. 29. Недорез резьбы.
Фиг. 30. Выточка канавок для
сборки резьбовой пары до
упора.
Под внутреннюю резьбу рекомендуется снимать фаски под.
углом 90° до диаметра, превышающего наружный диаметр резьбы
на 0,5—1 мм. Фаски под углом 90° лучше способствуют центра
рованию метчика, чем фаски под углом 120°.
Фиг.	31. Рассверливание
гайки (а)	и протачивание
стержня (б) для сборки резь-
бовой пары до упора.
В заготовках для нарезания наружной резьбы следует снимать
фаски под углом 45° (общий угол 90°) до внутреннего диаметра
резьбы. Под накатывание резьбы рекомендуется снимать фаски
под углом 20—30° (общий угол 40—60°). После накатывания
резьбы получается фаска, близкая к 45°.
4.	ДЛИНА РЕЗЬБЫ
Чем короче резьба, тем меньше машинное время и выше стой’
кость инструмента, поэтому следует стремиться к минимальным
длинам резьбы. Наименьшую длину I ввинчивания в корпус
31
(деталь) стального болта или шпильки с .наружным диаметром
резьбы d следует выбирать в зависимости от материала корпуса
по следующим данным:
Материал корпуса................................. /
Сталь.......... ................................. Ы
Чугун.......................................... l,5rf
Алюминий......................................	2d
С целью уменьшения длины резьбового отверстия рекомен-
дуется применять рассверливание, цекование и т, п., если нельзя
непосредственно сократить длину нарезки.
Следует избегать косых выходов резьбовых отверстий, так как
это приводит к частым поломкам метчиков. В таких случаях целе-
сообразно в отливке или штамповке предусматривать соответ-
ствующие углубления, выравнивающие торец резьбового от-
верстия.
В тех случаях, когда длина свинчивания превосходит 16 ниток,
рекомендуется увеличивать внутренний диаметр резьбы гаек, т. е.
применять сверла большего диаметра (d'c), пользуясь формулой:
dfc = dc+ 0,0551/п- 16,
где dc — стандартный диаметр сверла под резьбу в мм*
S — шаг резьбы в мм\
п—число ниток свинчивания.
5.	ТОЧНОСТЬ РЕЗЬБЫ
Технологичность конструкции находится в прямой зависимости
от точности резьбы. Чем грубее класс точности, тем легче в изго-
товлении резьба, проще наладка, выше срок службы резьбового
инструмента.
В силу неизбежных погрешностей инструмента и оборудования
в крупносерийном производстве не рекомендуется применять
резьбы точнее 2-го класса точности, особенно для внутренних
резьб длиной менее 6 и более 12 ниток. Табл. 6 (см. выше) дает
представление о соотношении полей допусков на средний диаметр
для различных классов точности.
Все посадки точнее 2-го класса предусматривают весьма ма^
лый допуск на средний диаметр, что при изготовлении таких резьб
вызывает большие технологические трудности.
Ошибочным является распространенное среди конструкторов-
машиностроителей мнение, что прочность резьбы повышается
с ужесточением допусков и уменьшением «качки» в резьбовой
паре. Исследования подтвердили, что при циклических нагрузках
прочность резьбовой пары возрастает с увеличением зазоров по
32
среднему диаметру в пределах, допускаемых 3-м классом точно-
сти {33].
В машиностроении следует рекомендовать 2, 2а и 3 классы
точности резьбы по ГОСТу 9253-59. Однако весьма целесообразно
было бы ввести в практику систему резьб с гарантийным зазором
по среднему диаметру: для болтов посадки 2Д и ЗаД (ГОСТ
10191-62), для гаек — классы точности 2, 2а и 3 (ГОСТ 9253-59).
Такая система способствовала бы повышению циклической проч-
ности резьбового соединения, 100%-ной свинчиваемости резьбовых
пар без натягов и позволила бы выпускать резьбовые детали
с антикоррозийным металлопокрытием без нарушения собирае-
мости резьбовых пар, а также значительно сократить номенкла-
туру инструментов.
6.	ПРОФИЛЬ РЕЗЬБЫ
Профиль резьбы оказывает существенное влияние на се техно-
логичность.
Для гаек с метрической резьбой предпочтительно увеличивать
притупление вершины, а особенно — впадины профиля резьбы.
Фиг. 32. Основные параметры
профиля резьбы различных
систем.
Чем больше внутренний диаметр резьбы при всех прочих равных
условиях, тем легче протекает процесс резьбонарезания.
Удельная работа резания при изготовлении резьбы может быть
выражена площадью впадины нарезаемой резьбы. Поэтому чем
меньше площадь впадины, тем меньше работа резания.
В табл. 15 приведены размеры и площади впадины внутренних
резьб различных систем (фиг. 32). Как видно из таблицы, для
нарезания резьбы по ГОСТу 9150-59 затрачивается 85%, а для
усиленной резьбы 64% работы, необходимой для нарезания резьбы
по старым ОСТам НКТП 32,94 и др.
Уменьшение рабочей высоты профиля h (см. фиг. 32) не оказы-
вает вредного влияния на прочность резьбового соединения при
условии правильного выбора высоты гаек.
В свою очередь уменьшение рабочей высоты профиля позво-
ляет увеличить радиус закругления впадины резьбы болта, что
снижает концентрацию напряжений и увеличивает прочность
резьбы (см. стр. 8 и 9).
3 Зак. 2/522	33
Таблица 15
Основные размеры профиля резьб и площадь впадины различных
систем
Профиль резьбы	а в мм	h в мм	Площадь впадины	
			в мм?	в %
ОСТы НКТП 32,94 и др. (заменены)		8	0,65	0.262S2	100
ГОСТ 9150-59	Н 4	0,545	, 0,23852	85
Усиленная резьба ...	Н 3	0.46S	0,17952	64
ГЛАВА 111
НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ МЕТЧИКАМИ
1. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ НАРЕЗАНИЯ РЕЗЬБЫ МЕТЧИКАМИ
Силы, возникающие в процессе резьбонарезания
Нарезание резьбы метчиками, плашками и тому подобными
многолезвийными режущими инструментами происходит, как из-
вестно, при двух относительных движениях инструмента и заго-
товки: вращательном и поступательном.
Принудительное вращательное движение необходимо на про-
тяжении всего процесса резьбонарезания, а принудительное посту?
пателыюе движение может иметь место только в начальный его
период.
Когда заборная часть инструмента создает в заготовке первые,
хотя и неглубокие, винтовые канавки, образуется резьбовая пара
«винт—гайка» и в дальнейшем, при наличии вращательного дви-
жения, нарезание резьбы может протекать без принудительной
подачи — путем самозатягивания.
Рассматривая инструмент и заготовку как резьбовую пару(
можно написать:
(1)
а для резьбы с остроугольным профилем (фиг. 33):
а
cos -п- — f • tg 3
««= Rt-----------------
tg ₽ • cos “2“ +/
(2)
где Ro— осевая сила;
RT — тангенциальная сила;
р — угол подъема резьбы;
р — угол трения;
---половина угла профиля резьбы;
/— коэффициент трения.
3*
35
a
Для метрической резьбы: = 30°; Р^2°30' и 0,15; тогда,
с небольшим приближением
Ro ~ bRT.
(3)
Цепь принудительной подачи бывает жесткой или допускает
осевую компенсацию. При работе с принудительной подачей без
осевой компенсации осевая подача и шаг резьбы инструмента
должны быть равны друг другу. В противном случае, особенно
При нарезании длинных резьб, несоответствие подач и шагов мо-
жет повлечь за собой «разбивание»
резьбы, застревание или поломку
инструмента.
Принудительную подачу боль-
шей частью производят с помощью
точных резьбовых копиров или на-
Фиг. 33. Силы, действующие на
метчик.
боров зубчатых колес.
Применение различных уст-
ройств, компенсирующих несовпа-
дение шага нарезаемой резьбы и
величины подачи, приводит к работе
самозатягиванием, и, несмотря на
наличие механизма принудительной
подачи, последний не воспринимает
осевую нагрузку, и станок по су-
ществу используется только для
передачи крутящего момента. Этот
способ является одним из наиболее
благоприятных, так как исключает
вредное влияние на точность наре-
заемой резьбы веса подвижных частей станка.
При работе самозатягиванием, когда инструмент и заготовка
становятся резьбовой парой, сила Ро воспринимается боковыми
сторонами профиля, обращенным в сторону подачи. Сила
п
Ро —
1
где р0 — осевая сила на каждом пере инструмента;
и — число перьев (фиг. 33).
Радиальная составляющая силы резания на каждом пере:
Рр=Ра ’ ctg<p.
Сумма проекций сил на ось Z равна нулю {P0—R0Y инструмент
уравновешен, и процесс резьбонарезания может происходить
только при одном принудительном движении — вращении инстру-
мента или заготовки.
Этим обстоятельством объясняется тот факт, что при нареза-
нии резьбы самозатягиванием необходимо приложить весьма не-
36
большую осевую нагрузку лишь в начальный момент резьбонаре-
зания, пока инструмент «не закусит», т. е. не нарежет первую, еще
не полную нитку.
Крутящий момент не остается постоянным на протяжении всего
процесса резьбонарезания. Постепенно возрастая от нуля, он до-
стигает своего максимума, когда заборная часть метчика полно-
стью входит в нарезаемое отверстие. Соответственно изменяется
и осевая сила:
P'o=f{P'T,
где Z' — глубина проникновения инструмента в заготовку;
Р'т — тангенциальная сила.
В начальный период резьбонарезания еще мала площадь кон-
такта между затылованными нитками заборной части метчика и
материалом заготовки и происходит подрезание боковых сторон
профиля резьбы, как показано на фиг. 34. С углублением инстру-
Фиг. 34. Подрезание первых ниток резьбы при работе метчиком.
мента в заготовку срезание боковых сторон профиля постепенно
уменьшается. Когда заборная часть полностью входит в заго-
товку, сила Ро приближается к своему максимуму, но и количе-
ство контактирующих витков также возрастает, что способствует
уменьшению подрезания, боковых сторон профиля нижних ниток
резьбы. Этим объясняете^ наблюдаемый в практике резьбонаре-
зания «конус» — «разбивание» первых ниток резьбы (см. фиг. 34).
Из приведенных соображений следует, что для нарезания точных
глубоких резьб нецелесообразно применять метчики с короткой
рабочей частью.
С возрастанием осевой силы резания смазка не проникает
между трущимися боковыми поверхностями профиля и тут возни-
кает сухое трение, повышающее температуру резания. Вследствие
упругих деформаций и неровностей обработки нитки нарезки
имеют тенденцию заклиниваться в канавках инструмента, что
также увеличивает трение, а иногда приводит к свариванию тру-
щихся поверхностей инструмента и заготовки.
Наиболее радикальным способом борьбы с отрицательными яв-
лениями процесса нарезания резьбы самозатягиванием является
создание контрдавления Р#, изменяющегося по закону изменения
силы Ро и направленного в сторону подачи.
37
При работе с принудительной подачей и осевой компенсацией
к этому условию близко подходит схема, показанная на фиг. 35. 1
В этом случае подача шпинделя делается несколько больше.
чем шаг нарезаемой резьбы S и в качестве компенсатора исполь-
зуется предварительно сжатая пружина. В процессе резьбона-
резания пружина
продолжает сжиматься, что компенсирует
растание осевой силы по мере углубления матчика
в нарезаемое




отверстие.

Фиг. 35. Нарезание резьбы по методу J\=f(Po).
с
Опытные рабочие, нарезая
резьбу самозатягиванием
на станках


ручной подачей, обычно метчику «помогают», нажимая на штур-
вал, чтобы уменьшить вредное влияние осевой силы.
Если величина контрдавления намного превышает силу
Ро — также становится возможным подрезание боковых сторон
профиля, но уже не по схеме фиг. 34, а противоположных
(фиг. 36).
Разбивание первых ниток можно устранить, применяя комби-
нированный процесс: первые 3—4 нитки нарезать с принудитель-
--------------
Фиг. 36. Подрезание первых ниток резьбы при РК>РО.
ной подачей без осевой компенсации, а последующие-—с осевой
компенсацией. Накопленная ошибка шага на протяжении 3—4 обо-
ротов будет незначительной, а подрезание первых ниток не про-
изойдет, так как реактивную осевую нагрузку Ро воспримет меха-
низм принудительной подачи.
На фиг. 37 показана принципиальная схема устройства, позво-
ляющего осуществить такой процесс.
Патрон /, несущий метчик 2, является одновременно резьбовым
копиром с шагом, точно соответствующим шагу нарезаемой
резьбы. Копирная гайка 3, удерживаемая от вращения в первона-
чальной стадии резьбонарезания, затем автоматически освобож-
дается и вращается вместе с патроном, а метчик продолжает ра-
боту за счет самозатягивания. Передача крутящего момента и
38
осевая компенсация осуществляются т к же, ллл n h«4Fvuv
фиг. 35.
В соответствующий момент после реверсирования гайка авто-
матически закрепляется и на последних оборотах копир вклю-
чается в работу.
В другом варианте этой схемы используются компенсирующая
пружина, работающая на растяжение, и принудительная подача
только на протяжении 4—6 оборотов метчика (см. ниже фиг. 70).
С прекращением принудительной подачи нарезание резьбы про-
должается путем самозатягивания метчика и растяжения, пру-
жины. После реверсирования метчик вывертывается, пружина
сжимается и на последних 4—,6. оборотах включается автоматиче-
Фиг. 37. Комбинированный метод нарезания точных резьб.
ская подача, отводящая систему от заготовки. Во всех схемах,
предусматривающих работу метчика самозатягиванием," весьма
важно свести к минимуму трение в механизме передачи крутящего
момента. Трение скольжения шпильки в пазу патрона заменяют
трением качения, тщательно притирают стенки паза и т. п.
Кинематика резьбонарезания
Нарезание резьбы производят с вывертыванием метчика (ре-
версированием), с односторонним периодическим вращением или
с односторонним непрерывным вращением.
С реверсированием работают обычными машинными метчи-
ками. При нарезании резьбы на автоматах прямой и обратный
ход осуществляются путем придания разного числа оборотов за-
готовке и инструменту.
С периодическим вращением нарезают резьбу в сквозных от-
верстиях гаечными метчиками с «нанизыванием» гаек на хвосто-
вик метчика. Для снятия гаек метчик отключают от патрона и
ссыпают гайки в тару (см. ниже, фиг. 73).
Без вывертывания нарезают резьбу в гайках на гайкорезных
автоматах метчиками с изогнутым хвостовиком. По этому способу
гайки, проходя одна за другой через рабочую часть, нанизываются
на хвостовик метчика. Когда весь метчик заполнен, каждая новая
гайка сталкивает последнюю с хвостовика в подставленную тару
(см. ниже, фиг. 74 и 75).
Резьба нарезается при жестком или плавающем закреплении
метчика и заготовки.
В первом случае при несоосном расположении метчика и наре-
39
инерции неизбежно «разоивание резьбы», а иногда и по-
ломка инструмента.
Во втором случае, цесоосность компенсируется плавающим
устройством. Во всех случаях, особенно при нарезании точных
резьб, желательно производить работу соосным инструментом (за
одну установку со сверлением), рассматривая применение плаваю-
щего устройства, как дополнительный резерв повышения точности.
Нарезание резьбы машинными метчиками
Для нарезания резьбы машинными метчиками на сверлильных
станках, необходимо:
а)	снабдить сверлильные станки электропереключателями,
обеспечивающими автоматическое реверсирование шпинделя;
б)	обеспечить легкое (без заедания) перемещение шпинделя;
в)	применять метчики из быстрорежущей стали с шлифован-
ным профилем и длиной заборной части от 2S до 6S;
г)	при жестком закреплении заготовки обеспечить небольшое
«плавание» метчика.
Повышения производительности можно достичь путем нареза-
ния резьбы мпогошпиндельными головками. Предпочтительно при-
менять головки с принудительной, а не ручной подачей. Принуди-
тельная подача может быть достигнута несколькими путями:
а) сочетанием одной из ступеней механической подачи шпинделя
станка с соответствующим подбором зубчатых колес головки;
б) с помощью копирного винта (фиг. 38), который придает головке
рабочую подачу, а при реверсировании двигателя обеспечивает
обратное перемещение ее; в) с помощью резьбовых копирных
оправок на каждом шпинделе головки, обеспечивающих подачу
метчиков и возвращение их в исходное положение при реверсиро-
вании двигателя (фиг. 39).
В первом и втором случаях подачу головки применяют на 2—
4% больше шага нарезаемой резьбы, а в третьем случае шаг
резьбы на копирах равен шагу нарезаемых резьб.
Предпочтительно применять комбинированные многошпиндель-
ные головки и многопозиционные поворотные приспособления для
сверления, снятия фасок и нарезания резьб. Такие приспособления
сокращают вспомогательное время, так как установка и снятие
заготовки производятся на загрузочной позиции в процессе ра-
боты головки, а также обеспечивают соосность отверстий и мет-
чиков.
В целях упрощения конструкции таких головок иногда разде-
ляют их на сверлильные и резьбонарезные 1.
Многошпиндельпая сверлильная головка приводится в движе-
ние от шпинделя сверлильного станка, а резьбонарезная—от са-
мостоятельного электродвигателя. Резьбонарезная головка уста-
навливается на неподвижной части поворотного стола. Различают
1 П. В. Мынкин н Ю. А. Орлов, Сверлильно-нарезная наладка для
обработки отверстия в небольших деталях, «Ставки и инструмент», № 3, 1962.
40
два типа многошпиндельных резьбонарезных головок; с выдвиж-
ными шпинделями и самодвижущиеся. В первом случае головка
неподвижна и осевая подача каждого шпинделя осуществляется
путем применения резьбовых копиров (оправок) подобно кон-
струкции, показанной на фиг. 39, а во втором —вся головка пере-
мешается на направляющих колонках, благодаря резьбовой паре
(см. фиг. 38). В обоих случаях в кинематике головки предусмот-
рена червячная пара, вращающая диск с регулируемыми упорами,
воздействующими на путевой выключатель, реверсирующий вра-
щение электродвигателя.
6
Фиг. 38. Многошпиндельная резь-
бонарезная головка с копирным
винтом:
1 — головка; 2 — приспособление; 3 —
метчик; 4 — копирный винт; 5 — копирная
гайка; & — нарезаемая заготовка.
Фиг. 39. Многошпиндельная резь-
бонарезная. головка с копирными
оправками:
] - головка; 2 — приспособление; 3 — ко-
пирная оправка (винт); 4 — копирная гайка;
5 — метчик; 6 — нарезаемая заготовка;
7 — шпиндель.
Описанная модернизация сверлильных станков пригодна для
обработки малогабаритных заготовок. Идея комплексной обра-
ботки получает свое дальнейшее развитие в создании агрегатных
станков. Применение агрегатных станков позволяет сочетать на-
резание резьбы с другими разнообразными, операциями, что делает
обработку еще более производительной. Группа агрегатных стан-
ков может быть соединена в поточную линию с автоматической
транспортировкой заготовок от станка к станку.
2	ТИПЫ МЕТЧИКОВ
Метчики делятся на ручные, машинные,, гаечные, конические,,
плашечные, маточные и комбинированные.
По конструкции различают метчики монолитные (сварные), со«
вставными ножами (гребенками) и гайкорезные головки.
Конструкция монолитных метчиков — жесткая, двух следую-
щих типов — регулируемая.
3
Ручные метчики
Ручные метчики предназначаются для нарезания внутренней
резьбы вручную с помощью воротка. Ручные метчики применяются
в единичном и мелкосерийном производстве, в ремонтных и инстру-
ментальных цехах.
Ручные метчики (фиг. 40) бывают одно-, двух- и трехкомплект-
аше (одинарные, черновые-чистовые, черновые-средние-чистовые),
:	Номер метчика в комплекте обозна-
Фиг. 40. Ручные метчики.
чается количеством круговых рисок на
хвостовике.
Одинарные ручные метчики с дли-
ной заборного конуса 2S применяются
в качестве калибровочных или прого-
ночных для всех шагов резьб. При дли-
не заборного конуса 65 одинарными
метчиками можно нарезать резьбу
с шагом 5	2 мм. Двухкомплектные
ручные метчики применяются для на-
резания резьбы с шагом 5<СЗ мм.
Трехкомплектные мётчики применя-
ются при большей длине нарезки (или
при шаге резьбы 5>3 мм). При наре-
зании резьбы в труднообрабатывае-
мых материалах (твердых и вязких
сталях) применяются трехкомплектные
метчики для всех размеров.
Ручные метчики по ГОСТу 9522-60
с накатанной резьбой предназначаются
для нарезания метрической резьбы по ГОСТу 9150-59, дюймовой
резьбы (с углом профиля 55°) по ОСТу НКТП 1260 и трубной
цилиндрической — по ГОСТу 6357-52.
У черновых метчиков длина заборного конуса l\ = 65, у средних
А “45 и у чистовых /1 = 25.
В табл. 16 приведены формулы для расчета диаметров резьбо-
вой части двух- и трехкомплектных ручных метчиков.
Машинные метчики
Машинные метчики служат для нарезания сквозных и глухих
резьбовых отверстий с помощью механического привода на раз-
личных станках: сверлильных, агрегатных, револьверных, автома-
тах и др. (фиг. 41).
Нарезание резьбы машинными метчиками предусматривает
рабочий и обратный ход с реверсированием вращения шпинделя;
исключение составляют «падающие» метчики, которые по оконча-
нии нарезания резьбы в сквозных отверстиях выпадают из патрона
•станка.
42
Л^ашинными метчиками можно нарезать резьбу за один или
несколько проходов. За один проход нарезают резьбу с шагом до
3 мм. За 2—3 прохода нарезают резьбу более крупного шага,
Фиг. 41. Машинные метчики:
а — с прямыми канавками; б — с винтовыми канавками; в — бесканавочные.
особо длинные резьбы или резьбы в труднообрабатываемых мате-
риалах. Расчет размеров резьбовой части комплектных машинных
метчиков можно производить по формулам табл. 16.
Таблица 76
Приближенные формулы для расчета диаметров резьбовой части
двух- и трехкомплектных ручных метчиков
Диаметр резьбы метчика	Метчики дв ухкомпл е ктн ы с		Метчики трехкомплектные		
	черновой	чистовой	черновой	средний	чистовой
Наружный в мм Средний в мм Внутренний в мм Распределение нагрузки в % . .	d — 0.23 — 0,13 d, 75	» d d^ 25	d— 0,53 d3 — 0.15S 50	d — 0,15 d3 — 0,075 dx 35	d d^ di 15
Примечания: 1. 2.	d — наименьший наружный диаметр резьбы метчика; д — наибольший внутренний диаметр резьбы метчика; ^—наименьший, средний диаметр резьбы метчика. Размеры d\ d^ и d, определяются по ГОСТу 72S0-60. Отклонения наружного диаметра черновых и средних метчиков по С4. Отклонения среднего диаметра черновых и средних, метчиков по С\.				
Машинно-ручные метчики со шлифованным профилем из бы-
строрежущей стали по ГОСТу 3266-60 предназначены для нареза-
ния машинным способом метрических резьб Ml—М52, дюймовых
V4—2" и трубных	а вручную —с шагом не более 3 мм.
Стандарт предусматривает метчики двух видов: одинарные и
комплектные из двух штук. У одинарных метчиков для сквозных
отверстий длина заборного конуса /р=63 мм, а для глухих отвер-
стий— /] —33 мм.
Комплектные метчики состоят из чернового (Л — 63 мм) и чи-
стового (/! = 23 мм).
Резьбы точнее 1-го класса точности при 3	3 мм иногда паре;
зают последовательно черновым и чистовым метчиком с целью
уменьшения погрешностей от неравномерного сечения стружки.
43
Размеры чернового метчика: наружный диаметр d' = (d— 0,2S) 2S;
средний диаметр dz'= (d2— О,IS) “°, где 6 — 0,025 V S.
В случае повышенных требований к расположению оси и точ-
ности резьбового отверстия иногда применяют метчики с направ-
ляющей частью (фиг, 42).
Фиг, 42, Метчик с направляющей частью.
Гаечные метчики
Гаечные метчики служат для нарезания сквозных резьб в гай-
ках без реверсирования путем нанизывания нарезанных гаек на
хвостовик инструмента. Гаечные метчики применяются на свер-
лильных или специальных гайконарезных станках. Различают гаеч-
ные метчики с прямыми и изогнутыми хвостовиками.
Таблица 1 Т
Габаритные размеры гаечных метчиков
по ГОСТу 1604-60
d		L в мм		d		L в мм	
Резьба по ‘ ЮЛу 9150-59 В ЛСИ	Резьба по ОСТу НКТП 1260 в дюймах	Исполне- ние 1	Исполне- ние 2	Резьба по ГОС Гу 9150-59 в мм	Резьба по ОСТу НКГП 126С в дюймах	Исполне- ние 1	Исполне- ние 2
3; 3,5	—	90	120	12; 14	1;’2—16	180	280
4; 4,5	—	100	160	16; 18	S/s—3/4	200	320
5	—	110	180	20; 22	7/8	220	360
б; 7	11 /4	120	200	24; 27	1	250	360
8; 9		140	220	30 - 52	l’/s-l’/l	280	360
10, 11	3/8—7/16	160	250				
44
Размеры хвостовиков гаечных метчиков по ГОСТу 1604-60
мм
Резьба по ГОСТу 9150-59 в мм	Резьба по ОСТу НКТП 1 160 в дюймах	d.	/2	а	п	ь
3	,		2,2		1,8		
3,5	—	2,5	20	2	Q о	
4	“ —	3		2,4		6
4,5	—	3,5		2,7		
5	—-	4	22	3		
6	Vs	45		3,4	5	
						
7	—	5,5		4,3		
8	5/ю	а	25	4,9		8
9	3/8	7		5,5		
10; 11	’/16	8		6,2		
12	1/2	9	32	7	7	10
14	9/1С	11		9		
16	5/в	12		10		
18	3/4	14	40	11		
20		16		12	9	12
22	' Z8	18		14,5		
24		20	45	16		
27	I’.'s	22		18		
30; 33	1‘/4	25	50	20	11	
35; 36	 —	28	55	22		16
						
39; 42	—«	32		24		
45; 48	—	36	60	29	14	
50, 52	1			40		32		
Примечания: 1. Наибольший шаг нарезаемой резьбы 5=4 мм.
2. Предельные отклонения: диамет1 а хвостовика — по С;! ОСТ Ю|з- лысок а „ по
С4 ОСТ 1014; размера п — по В7 ОСТ 1010; размера b — по А7 ОСТ 1010.
45
мента гаечные метчики с прямым хвостовиком по ГОСТу 1604-60 1
снабжают быстросменным креплением. В целях унификации па- j
тронов выбирается сокращенный ряд посадочных диаметров. Габа- J
ритные размеры гаечных метчиков по ГОСТу 1604-60 приведены /
в табл. 17, а размеры их хвостовиков — в табл. 18.
Гаечные метчики с изогнутым хвостовиком по ГОСТу 6951-60
применяются на гайкорезных автоматах и предусматривают на- <
резание гаек непрерывным циклом.
Для лучшего центрирования гаек в начале заборной части мет-
чика снимают заходную фаску под углом 45° на длине 1—2 мм
(табл. 19).
Таблица 19
Габаритные размеры гаечных метчиков с изогнутым хвостовиком
по ГОСТу 6951-60
d		в мм			
Резьба по ГОСТу у 150-59 в мм	Резьба по О .Ту НКТП 1 'сО в дгогшах	 L i	Н	ч	1
5; 6		135	55	32	
8-10	5/к-3/в	165	80	43	100
12-16	Vs—5/s	250	115	60	160
18-24	3/41	340	150	95	220
Метчики для резьбы М22 и выше могут выполняться свертными,
что позволяет сохранять хвостовики при износе рабочей части.
Рабочая часть метчиков выполняется сварной. Размеры свертных
гаечных метчиков с изогнутым хвостовиком приведены в табл. 20.
Диаметры прямого и изогнутого участков хвостовика должны
обеспечить центрирование гаек и свободное перемещение их:
^2 = deH — (0,2-И)Л) мм\
di = d2-2 j//?2 - (4-/ = 4ч - (07--1,5) мм.-,
здесь de.г — наименьший внутренний диаметр гайки;
h — высота гайки.

длина резьбовой части t=20S.
Таблица 20*
размеры свертных гаечных метчиков с изогнутым хвостовиком в мм
Резьба по ГОсТу 9150-59 •		Рабочая часть			Хвостовик		
d		• “	«3	Л		4.x,	ь,	
22	М10	12	15	28	12	10	25
24	М12	14	17	35	14	12	30
27	М14Х 1 5	16	19	40	16	14	35
30	М 16X1,5	18	21	45	18	16	40
33	М18Х1Л	20	23	50	20	18	45
Конические метчики
Конические метчики (фиг.
ческой резьбы вручную или с
У конических метчиков отсут-
ствует калибрующая часть • и
все витки профиля являются
режущими. В резании участ-
вуют как верхние, так и
боковые кромки (см. ниже
фиг. 53). При малой толщине
среза аБ возрастает удельное
давление резания и при не-
значительном затуплении ре-
зание сопровождается большой
деформацией материала за
линией среза. Для увеличения
толщины среза аБ, а также
при обработке вязких мате-
риалов» применяют метчики
(фиг. 43, б).
43) служат для нарезания кони-
помощью механического привода...
Фиг. 43. Конические метчики:
а — обычного типа; б — с шахматным профилем*
иарезки.
с шахматным профилем резьбы
47'
плашечные метчики
Плашечные метчики (фиг. 44) служат для предварительного
нарезания круглых плашек до сверления стружечных отверстий.
Фиг. 44. Плашечный метчик; вариант А — для резьбы диаметром 5 мм
и меньше.
Заборная часть /] — (46-*.- 48)5. На длине 165 от торца заборная
часть выполняется конусной по всему профилю с уклоном 0°407.
Маточные метчики
Маточные метчики (фиг. 45) служат для калибрования резьбы
круглых плашек после сверления стружечных отверстий. Забор-
Фиг. 45. Маточный метчик; вариант А — для резьбы
диаметром 8 мм и меньше.
ная часть маточных метчиков делается конической по всему про-
филю с уклоном 0°12z; калибрующая часть — цилиндрическая.
48
применяют метчики, конструкция которых включае элемент ма-
точных и плашечных метчиков, что позволяет нарезать резьбу за
один проход после сверления стружечных отверстий. Заборная
часть этих инструментов имеет конус по профилю подобно маточ-
ным метчикам и конус по наружному диаметру, как у плашечных
метчиков. Число перьев метчика на 1—2 больше или меньше числа
стружечных отверстий в плашке.
Комбинированные метчики
Комбинированные метчики служат для последовательного вы-
полнения нескольких переходов обработки: сверления отверстия и
нарезания резьбы (фиг. 46), прогонки отверстия разверткой и

Фиг. 46. Метчик-сверло.
резьбы метчиком и т. п. Применение сверла-метчика возможно
при нарезании сквозных отверстий без принудительной подачи
при условии, что метчик вступает в работу после выхода вершины
сверла из отверстия. В противном случае сверло вынуждено ра-
ботать с подачей, равной шагу нарезаемой резьбы.
3.	ПЕРЬЯ МЕТЧИКОВ
Число перьев (канавок) метчика и форма стружечных канавок
зависят от типа инструмента, обрабатываемого материала и раз-
меров резьбы. Например, в некоторых случаях, гаечные метчики
имеют меньшее число перьев, чем ручные или машинные, а по-
следние— меньше, чем калибровочные. В табл. 21 приведено ориен-
тировочное число перьев метчиков различных типов, а в табл. 22
величина сердцевины и ширины перьев метчиков для различных
обрабатываемых материалов. Здесь можно отметить, что ВНИИ
рекомендует унифицированное число перьев для ручных, машинно-
ручных и гаечных метчиков (табл. 23) [40].
Таблица 21
Ориентировочное число перьев (канавок) метчиков
Тип метчиков	Интервалы диаметров резьбы в мм				
	3-6	8—16	18—24	27-39	42—52
Ручные 		2—3	3-4	4	4-6	4—6
Машинные 		2-3	3-4	4	4—6	4-6
Гаечные ........	3	3-4	3-4	4	4-6
Калибровочные ....	3	3-4	4-6	6—8	6-8
4 Зак. 2/522
I
49
Таблица
Диаметр сердцевины (dj) и ширина (Ь) пера метчиков
для различных обрабатываемых материалов
Число перьев z
Сталь и чугун
Обрабатываемые материалы
Алюминий

b
d.
Ъ
0,4d
0,5d
O,64d
0,4d
0,3d
0,2d
0,4d
0,45d
0,3d
0,22d
Таблица 23
Элементы профиля и число канавок метчиков
по данным ВНИИ—ВНИИНМАШ
Диаметр метрической резьбы d	Число канавок z	г		h	н
6	3	1	4,2	0,1	3,2
7; 8			5,2	-0,06	4,2
9; 10		1,5	6,6	0,08	5,1
11; 12			8,0	-0,03	6,5
50
Продолжение та л. 23
Диаметр метрической резьбы	Число канавок z	г	R	h	Я
14-17	3	2	10,5	—0,04	8,5
	4		10,5	1,22	8,41
18—20					
22—25		3	12,6	1,79	9,43
26-30		3,5	15,7	2,09	12,02
32-36		4	19,0	2,94	14,71
38—42		5	22,3	2,96	17,04
45—48		7	25,6	4,14	18,13
			28,6	4,0	21,23
50-52					
ГТ римечэииб. При z e 3; b e 0,38iZ; di = 0,45 df. При z - 4; & - O,24t7; d^ — 0,5df
Таблица 24
Элементы профиля канавок двухперых метчиков
d	2	2,3	2,6	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6
b	0,6	0,7	0,8	1,0	1,2	1,5	1,65	1.8	2,0	2,2
R	1,3	1,4	1,6	2,0	2,3	2,7	2,7	3	3,4	3.8
Примечание. ^0,5rf; X = р + (2^4°), где р. - угол подъема резьбы; =
= Т, 4- 2,55, где h — длина заборной части; 5 — шаг резьбы.
4*
51
Для металлов, дающих стружку надлома (чугун, бронза и т. п.
число перьев принимают больше, чем для металлов, дающи:
сливную стружку (сталь и др.) У метчиков, предназначенных дл’
обработки алюминия, уменьшают ширину перьев, увеличиваю
объем канавок и передний угол у. В табл. 24 приведены значение
параметров профиля канавок двухперых метчиков.
Фиг. 47. Бесканавочный метчик.
При нарезании сквозных отверстий диаметром до 10 мм в ли-
стовой стали, силумине и тому подобных материалах, а также от-
верстий с неравномерным выходом успешно применяются «беска
навочные» метчики (фиг. 47). Отличительной особенностью этия
метчиков являются короткие канавки на длине 1=1\ + (3-h5)S.
Направление канавок левое, под углом 10—15°. Сердцевина
метчика утолщается в направлении хвостовика с уклоном 5—6°
Число канавок 2—3. В табл. 25 приводятся значения параметров —
профиля бесканавочных метчиков.
Таблица 2
Элементы профиля двухперых бесканавочных метчиков
d	3	4	5	6	8	10
b	1,3	1,5	2	2,5	3	3,5
1	8	9	10	11	12	15
г	0,5	0,7	1,0	1,3	1,5	2,0
Примечание. !_ = (3:5) 5.						
Канавки машинных метчиков
должны
обеспечивать
плавный
сход стружки, обладать достаточным объемом и не допускать за
клинивания стружки при реверсировании. Существуют разнообраз
},ble формы канавок и в том числе для малых метчиков по фиг. 48
и радиусные (фиг. 49).
Для облегчения затачивания передней поверхности метчиков
иногда применяют радиусную заправку абразивного круга.
С целью уменьшения вибраций затачиваемое перо устанавливают
выше центра метчика под углом 15° (фиг. 50).
A = 0,5rfcos 15° — rsin(15° + 7);
5 = 0,5dslnl5° — г [1 — cos (15° + т)],
где r=0,25d.
В тех случаях, когда применяется профиль канавки по фиг. 48
и др., передний угол 7 получается переменным на длине заборной
-Д -
Фиг. 49. Радиусный
профиль канавок мет-
чиков:
R - — ; b - 0.3J.
z
Фиг. 48. Профиль кана-
вок метчиков диамеТ'
ром 6 мм:
d, = 0,45d; г = (0,1 — 0,15) d;
b = O,395d.
Фиг. 50. Радиусная за-
точка передней поверх
ности.
части. У гаечных метчиков с целью уменьшения разницы в пере-
менных значениях переднего. угла канавки иногда фрезеруют
с утолщением в направлении хвоста под углом 1,5—2°.
Ниже приведены значения переднего угла 7 для различных
видов обрабатываемого материала:
Обрабатываемый материал	70
Латунь и бронза..................0—4
Чугун и твердая сталь............4—8
Сталь средняя и вязкая . . J . 10—14
Алюминий, магний, медь..........16 -20
В табл. 26 приведены значения заднего угла а зубьев заборной
части метчиков для различных обрабатываемых материалов.
4.	ЗАБОРНАЯ ЧАСТЬ МЕТЧИКОВ
Заборная часть метчика выполняет основную работу резания,
оставляя на долю калибрующей части лишь зачистку. В про-
цессе нарезания резьбы каждый виток заборной части срезает не-
53
большой слой металла, и сумма (площадей этих срезов он редел aei
работу метчиков.
Существуют несколько видов заборной части метчика в зави-
симости от способа выполнения заборного конуса: 1) заборная
Таблица 26
Значения заднего угла а
на заборной- части метчика
Обрабатываемый материал	ЛГ 0 а	
	Метчики, руч- ные и машин* ные	1 Метчики ка- либровочные и гаечные
Твердый . Средней твердости . . Вязкий . .	4-6 6-8 8-12	3-4
часть с уклоном по наружному
диаметру резьбы под углом <р
(фиг. 51); 2) с уклоном по наруж-
ному диаметру и профилю при <pi<q
(фиг. 52); 3) с уклоном по наруж-<
ному диаметру под углом <р, рав-
ным углу уклона по профилю epi
(фиг. 53).
Заборной частью 1-го вида снаб-|
жаются ручные, машинные и гаеч-
ные метчики.	;
Заборная часть 2-го вида пример
няется с целью зачистки боковых
поверхностей профиля (плашечные
метчики и др.).
Заборная часть 3-го вида применяется для калибрования резьбы
и снятия незначительного припуска (маточные метчики и др.).
Фиг. 51. Заборная часть с уклоном по наружному диаметру.
НОИ
Находят также применение метчики с комбинированной забор-
1*: частью. Например, с «ломаной» заборной частью, образован-
Фиг. 52. Заборн !Я часть с уклоном по наружному диаметру
И ПрОфиЛЮ ПрИ ф1<ф.
ной углами <p>q/>(p" с удлиненной заборной частью 1-го вида
в сочетании с более короткой заборной частью с углом уклона
Ф1 и т. п.
54
На толщину срезаемого слоя аг влияет шаг нарезаемой
резьбы S, угол уклона заборной части <р и ф.ь число перьев мет-
чика z и угол профиля резьбы а
, S	t *S j.	а
а = —sincp; аБ — — tg • sin-н-.
На фиг. 54 показано изменение толщины срезаемого слоя при
работе метчиков с заборной частью 1-го вида в зависимости от
изменения угла ср при постоянном 3 и z=4.
Фиг. 53. Заборная часть с уклоном по наружному диаметру
и профилю при ф] = <р.
Цифры 1, 2f 3 и 4 обозначают номера перьев метчика, ин-
дексы а, б и в — витки на заборной части. Штриховкой показан
Фиг. 54. Схема работы заборной части метчиков:
а — = 60°; б — <р — 45°; в — <р ~ 30°; 2 — -• 15°.
слой, срезаемый первым незатылованным витком калибрующей
части.
Сопоставляя работу заборной части метчиков с различными
углами ф (фиг. 54), можно сделать следующие выводы: 1) с умень-
шением ср резко уменьшается нагрузка на все рабочие витки мет-
чика; 2) следует избегать работы метчиками — с углом <р>30°
' 55
т __r	4 x алии тол-
щиной среза а', при которой радиус скругления режущей кромки
р <а'.
Толщину среза а' рекомендуется принимать: для стали— 0,02—
0,05 лш, для чугуна 0,04—0,07 лш. Предельные значения: 0,02<
Процесс резьбонарезания протекает наиболее плавно, когда
площади срезов, приходящиеся на каждое перо метчика, равны
Фиг. 55. Работа заборной части метчика
с равновеликими площадями среза:
. f _ ft cos 30° ~ ft cos 30° cos 30°
a nb — c rib — b sin 30° n — 0,5
между собой.
При нарезании остро-
угольной метрической резь-
бы полного профиля (Н —
— 0,866S) этому условию
удовлетворяет значение уг-
ла заборного конуса, опре-
деляемое по формуле
cos 30°
п — 0,5 ’
где п—целое число, начи-
ная с 2 (фиг. 55).
Для метрической резьбы
h ~ 0,655, поэтому ,
tg<P =
0,65
п — 0,37
Значения ср и li приведены ниже:
где п — целое число, начи-
ная с 2.	\
1
?	22°	14°	10°	8°	6°30z 5°30'
4 в мм 1,635 2,635 3,635 4,635 5,635 6,635
Вследствие возможных отклонений высоты профиля h за счет
допуска на диаметр отверстия под резьбу и наружный диаметр
метчика, а также из-за других погрешностей и при указанных
выше значениях ср не достигают полного равенства сил на каж-
дом пере. Однако рекомендуется применять значения ср, близ-
кие к приведенным, так как при этом достигаются лучшие ре-
зультаты.
В табл. 27 приведены параметры заборной части метчиков для
окончательного нарезания метрической резьбы по ГОСТу 9150-59
и толщина среза б при 5=1. Действительная толщина среза
а'=б • 5.
Длина заборной части /]=п-5, где п — число
длине заборной части.
40°
Угол уклона заборной части .
ниток (шагов) на
56
Таблица 27
Толщина среза при работе однопроходных метчиков для метрической
резьбы при 5—1.
Угол уклона заборной части	45°	36°	31°	26°	2Г	16°	13-30'
Число ниток заборной части п	0,7	1	1,2	1,5	2	2,5	3
Число перьев			Толщина среза о в мм				
г = 2	0,353 ।	0,294	0,258	0,219	0,171	0.138	0,116
г = 3	0,236 1	0,196	0,172	0,146	0,114	0,092	0,078
х = 4	0,177	0.147	0,129	0,109	0,086	0,069	0,058
z = 6	0,118	0,098	0,086	0,073	0,057	0,046	0,039
Продолжение табл. 27
[ Угол уклона заборной части	10°	8°	6с30'	5°	4°	3°30'
Число ниток заборной частип	4	5	6	8	10	12
Число перьев	Толщина среза S в мм					
1 1 ф	• сч со •*** со И И II II Ч Ч *1 Ч	0.087 0,058 0,044 0,029	0,069 0,046 0.035 0,023	0,056 0,038 0,028 0,019	0,048 0,022 0,013	0,035 0,023 0,018 0,012	0,030 0,020 0,015 0,010
Начальный диаметр заборной части d' =	— (0,1 -н0,3) мм.
ftCLUrJt
Точное значение угла ср определяется по формуле
где d — наружный диаметр метчика.
При нарезании упорной резьбы в глухих отверстиях длину за-
борной части Zi принимают короче длины сбега резьбы на величину
одного шага S.
Величины угла ср для гаечных метчиков в зависимости от вы-
соты Н нарезаемых гаек, числа перьев метчика г, толщины среза
а' мм приведены в табл. 28.
57
Таблица 2
Значения угла о для гаечных метчиков ;
И < d			1	 i H>.d	
а' = 0,03	г = 4 а' = о.ОЗ	z = 3 а' = 0.03	z = 4 а' = 0,03
(приближенно)			
5 S	6,6 5	d 3,5 н	3,25
d — наружный диаметр резьбы в мм; S — шаг резьбы в мм.			
Для стандартных гаечных метчиков Zi = 12S и <р = 3°30Л
Для сквозных отверстий заборную часть метчика часто зата-
чивают со скосом Х“5 -^15° (фиг. 56), направляющим стружку
вперед. Длина заточки Z/=Zi+S.
Фиг. 56. Способ заточки за-
борной части.
Фиг. 57. Затылование забор-
ной части.
Для лучшего отвода стружки при нарезании глухих отверстий
применяют метчики с винтовыми канавками. Направление винто-
вых канавок одноименное с направлением резьбы. Угол подъема
винтовой канавки со = Юн- 45°.
Заборная часть затылуется доостра под углом а (фиг. 57).
5.	ГЕОМЕТРИЯ РЕЗЬБОВОЙ ЧАСТИ МЕТЧИКОВ
Метчики могут изготовляться без затылования по профилю
резьбы с затылованием на 2/з ширины пера b или с затылованием
доостра на всей ширине пера. Величина затылования (падение за-
тылка) с = 0,01 -н0,015 мм у конца пера (фиг. 58).
Метчики диаметром до 10 мм при шаге резьбы до 1,5 мм часто
имеют незатылованный профиль резьбы. Благодаря малой ширине
перьев этих метчиков возрастание трения незначительно и может
быть компенсировано обильным охлаждением (смазкой). Метчики
58
с незатылованным профилем разбивают резьбу меньше, чем за-
тылованные.
Метчики более крупных размеров следует затыловать по про-
филю резьбы.
Все цилиндрические метчики должны иметь обратную конус-
ность по профилю резьбы, составляющую 0,01ч—0,02 лш на
каждые 25 мм длины.
Метчики для. конической резьбы затылуют по профилю на ве-
личину 45где 5 — шаг резьбы; tpi—угол уклона конуса
резьбы.
При нарезании резьб в пластичных материалах рекомендуется
применять метчики с вырезанной в шахматном порядке ниткой на
а}	б)
Фиг. 58. Профиль метчиков:
2
а — без затылования; б — затылованный на ~ ширины пера; в - затылованный до остра
О
на всю ширину пера.
калибрующей части или на всей длине, включая и заборную
часть. Благодаря шахматному профилю нарезки нитки резьбы
(в изделии), подвергаемые в процессе резания упругим деформа-
циям, могут преодолеть их. не заклиниваясь в витках инстру-
мента.
Этим обстоятельством объясняются положительные результаты
работы метчиков с шахматным профилем при нарезании резьбы
в вязких и пластичных материалах.
Вырезание ниток производится в шахматном порядке от пера
к перу (фиг. 59, а) или от витка к витку (фиг. 59,6). В первом
случае толщина среза а', приходящаяся на каждую нитку забор-
ной части, удваивается (фиг. 59, а), но это не ухудшает работу
резания, если длина заборной части не слишком мала.
У метчиков с нечетным числом перьев вырезание ниток произ-
водится на резьбошлифовальном станке путем применения ради-
альной подачи ручной или автоматической — в процессе шлифова-
ния резьбы, с помощью специального кулачка. В последнем случае
станок настраивается так, что шлифовальный круг «перескаки-
вает» через зуб.
У метчиков с четным количеством зубьев вырезание ниток
в шахматном порядке усложняется тем, что через каждый оборот
59
Фиг. 59. Чередование ниток резьбы метчиков:
а — в шахматном порядке при z ~ 3; б — от витка к витку; в — в шахматном порядке
при z — 4; г в шахматном порядке при г = 4, когда на одном пере нитки не срезаются;
ls 2, 3f 4 — порядковые номера перьев; а' — толщина среза.
приходится срезать или оставлять пидрлд —
случае на одном зубе срезается вся резьба.
Вырезание ниток по фиг. 59,6 можно производить как при чет-
ном, так и нечетном числе зубьев.
Многониточный шлифовальный круг специальной шарошкой
заправляют для профиля резьбы удвоенного шага. Далее вводят
в нитки метчика заправленный круг и, придав ему вращение, сме-
щают в направлении оси на шаг резьбы за один оборот метчика.
При этом полные витки резьбы на длине окружности срезаются
в шахматном порядке. Описанный способ срезания ниток через
каждый оборот допустим только для калибрующей части метчика.
Срезание таким путем ниток на заборной части приводит к чрез-
мерной перегрузке отдельных витков и потому недопустимо.
Фиг. 60. «Пульсирующий» профиль
резьбы метчиков; /, 2, 5, 4—порядко-
вые номера перьев:
af — толщина среза.
Фиг. бу Схема работы мет-
чика с большим обратным ко-
нусом по профилю резьбы:
д _ теоретический профиль.
Для метчиков с четным числом перьев автором предложен дру-
гой способ создания зазоров, допускающий упругую деформацию
витков нарезаемой резьбы (фиг. 60).
Показанный па фиг. 60 профиль резьбы метчика с пульсирую-
щей резьбой отличается тем, что у него от пера к перу чередуют
срезы правых и левых сторон профиля резьбы на величину
Д — 0,03ч-0,05 мм. Метчики с пульсирующей резьбой обладают
преимуществами метчиков с шахматным профилем, но их забор-
ная часть не перегружена, так как дополнительная толщина среза
приходится на небольшую часть ширины витка.
Пульсирующая резьба легко изготовляется на резьбошлифо-
вальных станках путем установки дополнительного кулачка, при-
дающего метчику или шлифовальному кругу дополнительное осе-
вое перемещение на величину Д, то совпадаюШее с направлением
хода резьбы, то противоположное ему.
- Существует также способ уменьшения трения за счет увели-
чения обратной конусности (К) по профилю резьбы метчика до
0,05 мм на 25 мм длины (/<=0,002).
Теоретическая схема резания такого метчика показана на
фиг. 61. Высота «ступеньки» S = 0,25/C-^~ • Возникающие в
61
процессе резания осевые силы, очевидно, будут способствовать
смятию «ступенек» на поверхностях профиля, обращенных в сто-
рону подачи.
6. ДОПУСКИ МЕТЧИКОВ
При расчете допусков на метчики необходимо учитывать пре-
дельные размеры нарезаемой резьбы, характер обрабатываемого
материала, особенности процесса резьбонарезания и технологиче-
ские возможности изготовления инструмента.
В большинстве случаев метчики «разбивают» резьбовое отвер-
стие, т. е. делают его немного больше фактических размеров
метчика. Величина разбивания среднего диаметра резьбы состав-
ляет 0,07—0,1 мм. При ужесточении технических условий на изго-
товление инструмента и тщательном соблюдении правил резьбо-
нарезания разбивание может быть уменьшено до 0,04—0,05 мм.
При нарезании резьбы в некоторых вязких материалах, как
например в меди, а также в пластмассах, происходит усадка на-
резанного отверстия.
Кроме разбивания или усадки резьбы, при назначении пре-
дельных размеров метчиков необходимо учитывать припуск на из-
нос (истирание) инструмента и взаимосвязь между допусками на
элементы профиля резьбы.
Таблица 29
Величина диаметральной компенсации погрешностей шага (jfs)
и половины угла профиля (/а) резьбы
Наименование резьбы	Половина угла профиля а	Рабочая высота витка h> в мм	Диаметральная компенсация в мк	
			fs	/а
Метрическая ....	30°	*0,65	1,7328- О	а «0,458 -я-
Дюймовая		27с30'	*0,55	1.9218-. О	«0,3558
Трубная 		27°30'	«0,55	1,921В- О	«0,3558 4-
Трапецеидальная . .	15°	0,55	3,7328- О	0,58258 -4-
Часовая 		25°	«0,64955	2,1448- О	«0,558
Круглая		15°	0.0835S	3,7328- О	0,09755-—-
Упорная 		р = 30° 7 = 3''	0,755	3,1758- О	0,45 (1,1587 + + 0,878р)
В формулах дано: 5^— в мк; fc-j- — в мин\ S- в мм.
62
ГОСТ 7250-60 «Метчики. Допуски на резьбу» предусматривает
четыре степени точности метчиков: С, D, Е и Н. Отклонения от-
считываются от линии теоретического профиля резьбы, приведен-
ного в соответствующих стандартах. Формулы для расчета
отклонений размеров профиля метчиков приведены в табл. 30.
По впадинам резьбы метчика за-
кругления углов могут доходить до
линии наименьшего внутреннего
диаметра гайки для метрической
резьбы по ГОСТу 9150-59 и для
дюймовой — по ОСТу НКТП 1261 и
ОСТу НКТП 1262 (допуски для дюй-
мовой резьбы соответственно 2 и
3-го класса точности).
Машинные^ метчики степеней точ-
ности С и Ь рекомендуются для
нарезания резьбы 2-гр класса точ-
ности, а £ и Н — для' 3-го класса
Фиг. 62. Схема допусков на сред-
ний диаметр метчика.
ТОЧНОСТИ
Поверочный расчет предельных отклонений среднего диа-
метра метчика можно выполнять по формулам (фиг. 62):
°в = К(Ав — ^П]ах);	=	Sraln +	+ fs + А) ],
где — верхнее отклонение среднего диаметра метчика в мк;
сн — нижнее отклонение среднего диаметра метчика в мк;
Да — верхнее отклонение среднего диаметра нарезаемого
отверстия в мк;
А* — нижнее отклонение среднего диаметра нарезаемого
отверстия в мк;
8гаах — величина разбивания наибольшая в мк;
8mln — величина разбивания наименьшая в мк;
z — гарантийный запас на износ (истирание) профиля мет-
чика, измеренный в радиальном направлении, в мк;
fs “ диаметральная компенсация погрешности шага резьбы
метчика в мк;
/ж — диаметральная компенсация погрешности угла профиля
метчика в мк;
К — константа, определяющая характер обрабатываемого
материала;
fs = 5s • cig -J- мк;
0,5826
Gt
sin —
MK;
a
2"
np
63
Для резьб с асимметричным профилем:
23.
мк-
0,291	/ s> । cos V
-—--------------I рлс й —--------
а sin (7 + р) \v 1 ' cos р
8р ЛОС,
где «^ — погрешность шага в мк;
-----половина угла профиля в град;
h — рабочая высота профиля в мм;
---отклонение половины угла профиля в мин; индексы
лев — правая и левая половины угла профиля;
7 и Р — половины угла асимметричного профиля в град;
5Т и — отклонения соответствующих углов профиля в мин.
Для большинства металлов К—\; для металлов, дающих
усадку резьбы, А > 1.
Допуск на изготовление среднего диаметра метчика, представ-
ляющий собой разность между об и сгя должен быть соразмерен
с технологическими возможностями инструментального производ-
ства.
В табл. 30 приведены данные для приближенного вычисления
допусков на размеры и элементы профиля метчиков по ГОСТу
7250-60, а в табл. 31 допуски на размеры и элементы профиля мет-
чиков для обычной метрической резьбы (1-го класса точности) и
тугой резьбы (степени точности Аш 2 и Аш1).
Рассмотрим кратко принятую в США систему допусков для
метчиков с шлифованным профилем, которая характеризуется
простотой построения и широким разнообразием классов точности,
что создает благоприятные условия для выбора метчика в зависи-
мости от условий обработки.
За единицу допуска в этой системе принята величина
0,0005" (0,0127 мм). Различают две разновидности метчиков: мет-
чики, средний диаметр которых выше номинального среднего диа-
метра нарезаемой резьбы (они обозначаются буквой Н) и метчики,
средний диаметр которых ниже номинального среднего диаметра
нарезаемой резьбы (обозначаются буквой L). Рядом с буквенным
индексом метчика указывается цифровой индекс, характеризую-
щий число единиц допуска (класс точности), которые необходимо
прибавлять или вычитать из номинального среднего диаметра на-
резаемой резьбы, чтобы получить величину среднего диаметра
метчика.
Таблица 30
Формулы для приближенного расчета допусков на метчики
по ГОСТу 7250-60
Элементы резьбы	Отклонения	Степень точности метчика			
		С	|	D		£	. н
1 1 Наружный диаметр d	Нижнее имк	86S— 1Т90			
	Верхнее в мк +	865 — 1Т90+ 1Т9		865—)Т90 + 1T10	
Средний диаметр	Нижнее ъмк	16/5			
	Верхнее в мк +	16/5 + 1T7	16/5+ 1Т8	16/S+ 1Т9 	1		16/5+ 1Т1С
Внутренний диаметр rfl	Верхнее в мк —	555			
	Нижнее	Доостра			
Шаг резьбы 5	Допуск в мк	±10 на длине до 25 мм	±15 на длине до 25 мм	±/S (1.5л + 16)	
1 тругла а профиля .	Допуск в мин	(	8 \ ± 2 (^6 ± у		f СО Со ОО	
Примечания.; 1. 1Т9(| — допуск по 9-му ква штату JSO для интервала, соответствую-
щего диаметру метрической резьбы (крупного шага) для заданного значения шага, 1Т7, 1Т8,
1Т9, 1Т10 н- допуск по ква ’итетам JSO 7, 8, 9 и 10 для заданного диаметра резьбы.
2. п — число ниток на длине измерения погрешности.
(В \
б -I—— I.
Допуск на изготовление метчиков диаметром до 1" равен:
" 1
—0,0005" (0,0127 лш)> а диаметром свыше 1 и до 1 у":
—0,001" (0,0254 лш).
Так, если метчик обозначен Н4, то его средний диаметр dcp,
больше номинального среднего диаметра нарезаемой резьбы (W2)
на 4 единицы допуска, т. е. dcp = d2 -f- 4 * 0,0005" =	+ 0,002".
Если диаметр этого метчика меньше 1", то предельная величина
его среднего диаметра dCPHaaM= (d^ + 0,002") — 0,0005"; если же
диаметр метчика больше 1", то dcPiiauM (d^ + 0,002") — 0,001".
5 Зак. 2/522
65
Таблица.
Допуски на размеры и элементы профиля метчиков для метрической
резьбы 1-го класса точности (ГОСТ 9253-59) и тугой — степенной точност
Аш2 и АШ1 (ГОСТ 4608-49)
Номинальный диаметр резьбы в мм	Шаг резьбы S в мм	Наружный диаметр резьбы d		Средний диаметр резьбы d2			Внутренний диаметр резьбы dy	Шаг резьбы		1	ос 1 —— угла профиля —;— 4	2			
		\ Нижнее +	Верхнее	Предельные отклонения в як						Предельные отклоне- ния в мин			
				Резьб; метри- ческая		а ту- гая	1 Верхнее — Нижнее доостра	На длине 25 мм		Резьба			
				Нижнее 4-	Верхнее	Befxaee -i- Нижнее 0			—~	Метриче- ская		Тугая	
										-Р		+	—
6 7—10 11 — 18 20-30 33-52	1	50	80 86 93 102 112	11	19 21 23 25 27	8 10 12 14 16	50	7	7	30	30	20	20
05 1 04 оо	1,25	70	106 113		21 23	10 12	70			25	25	15	15
10 11-18 20—30 33-52	1,5	90	126 138 142 152	13 .	23 25 27 30	10 12 14 17	90						
12	1,75	НО	153		25	12	100			20	20		
14-18 20—30 33-52	2	130	173 182 192		25 27 30	12 14 17	но						
18-22	2,5	160	212	17	31	14 1	130	10	10				
24-27	3	200	252	20	34	14	160						
36-52 *			262		37	17	160						
30-33	3,5	240	302		37	17	190						
36-39	4	280	342		37	17	220			15	15	10	10
42—45	4,5	320	382	24	41	17	210						
48—52	5	360	422		41	17	270						
56
Для метчика L1 при диаметре резьбы до 1" d_ ==	—
. - 0,0005") - 0,0005".
Американским стандартом ASAB5.4—1959 предусмотрены сле-
дующие классы точности метчиков с шлифованным профилем
резьбы: HI, Н2, НЗ, Н4, Н5, Н6 и L1—для диаметров до 1"
и Н4, Н5, Нб, Н7, Н8 — для диаметров свыше 1 и до l-g-.
В табл. 32 и 33 приведены предельные отклонения размеров
профиля, угловых параметров и шага разьбы метчиков для кони-
ческой резьбы.
' Таблица 32
Предельные отклонения профиля резьбы метчиков
для конической резьбы
Метчик для резьбы
Метчик Зля резьбы
пз ГОСТ6111-52
ро ГОСТ6211-52
Обозначение размера резьбы, дюймы	мм								
	Резьба с углом профиля 60°						Резьба трубная	; коническая •		
	По ГССГу 6111-52			Герметичная			По ГОС Гу 6211-52		
	Л1 = ftj	Предельные откло- нения размеров		Л,		Л3 наи- мень- ший		Предельные отклонения размеров	
				номи- наль- ный	предель- ные от- клонения				Г Ла
‘/16 и ’/в 1/4 и 3/в Va и 3/< 1—2 f	0,3765 0 5645 0.7255 0.8835	-0,035 -0,040 —0,050 —0,050	-0,045 -0,065 -0,085 -0,085	0,3165 0,5045 0,6655 0,8235	—0.025 —0,025 —0,025 —0,045	0.3165 0,5045 0,6655 0,8235	0,2905 0,4280 0,5810 0,7395	+0.025 -0,015	-0,05
Проверка среднего диаметра резьбы
Наиболее распространенным способом проверки среднего диа-
метра резьбы является проверка с помощью трех проволочек, за-
кладываемых во впадины нарезки. В целях устранения влияния
погрешностей угла профиля на результат измерения диаметр про-
волочек следует выбирать из расчета их контакта с профилем
'вблизи среднего диаметра.
5*	67
Таблица 33
предельные отклонения по углевым параметрам профиля и шагу
резьбы метчиков для конической резьбы
Обозначение размера резьбы в дюймах	Предельные отклонения		
	угла уклона	половины угла профиля	по шагу резьбы на длине до *25 мм
	в мин		в мм
1 1 16 и 8	±5	±30	
1	3 4 и 8	±5	±25	±0,015
1 2 ~2	±4	±20	
Размер М поверх проволочек рассчитывается по формулам,
приведенным в табл. 34. При углах подъема нитки резьбы
свыше 8° следует вносить коррекцию в расчет размера поверх
проволочек
= I IgV • с,
где с = 0,5 • cos-у- • ctg-|- W.
Значения с даны в табл. 34.
Таблица 34
Расчетные формулы, используемые при проверке среднего диаметра
резьбы nj проволочкам
а°	29	30	40	55	60
Н мм	1,933365	1.86603S	1,373745	0,960495	0,866033
± , 2 А мм	4,99391Г	4.8637 W	3,9238 W	3J657U7	3F
- с мм	1.87178 Г	1 80241 Г	1,29089 W	0,85197 Г	0 75IV
л. Расчетные формулы: М -	К — Н.
’ Значения Л' см. в табл. 35 и 36.	>

Таблица 35
Таблица 36
Значения величины К для метриче-
ской резьбы с углом а = 60°
Значения величины К для трапе-
цеидальной резьбы с углем а — 30°
(см. эскиз в табл. 36)
мм
	W	К
0,5	0,291	0,4400
.0,6	0,343	05094
0,7	0 402	0,5998
0,75	0.433	0,6195
0,8	0 461	0,6902
1	0,572	0,8500
1.25	0,724	1,0895
13	0,866	1,2990
1,75	1,008	1,5084
2	1,157	1,7389
2,5	1.411	2,0679
3	1,732	2,5979
3,5	2,020	3,0289
4	2,311	3.4689
4,5	2,595	3,8879
5	2,885	4 3278
5,5	3,177	4.7678
6	3,4Ь8	5 2078
7. КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ
ПРИ НАРЕЗАНИИ РЕЗЬБЫ
Тангенциальная сила резания
	W	К
2	1 047	1,3602
3	1,553	1,9552
4	2,071	26086
5	2,595	3 2912
6	3,106	3,9105
8	4,141	5,2124
10	5.176	6,5143
12	6,212	7,8210
16	8,282	10 4248.
20	10,353	13 0334
24	12,423	15,6371
32	16,565	20,8444
40	20,706	26,0668
а
где /—площадь впадины профиля нарезаемой резьбы в мм2-,
р — удельная сила резания в кГ!мм — сила, необходимая для
срезания стружки (среза) в 1 мм длиной и толщиной а' мм.
Выразив удельную силу резания через Ср и хр, получим
р — Сра,Хр, тогда
Так как a' = -|-sln?, то	Q .
£	г	о о1п у
Для метрической резьбы с притуплением вершины и впа-
дины (см. фиг. 3)/= h.
£
Здесь A = /1tg<? = rtStgcp,
где Ц — длина заборного корпуса;
<Р — угол заборного конуса;
69
zj — ulhub ния трапеции.
После преобразований найдем
оа "-я—-—nz\
Р 2 cos у
Мкр — КтР,
где р ~ расстояние от оси инструмента до центра тяжести пло-
щади впадины профиля резьбы в яя. Для метрической резьбы
риг. 63. График зависимости удельной
силы резания от толщины стружки:
кривая 1 — для углеродистой стали; кривая 2 ~~
для легированной стали.
d 2 ,	,
~ где а —диа-
метр метчика.
Приближенно
/?г = 0,5/^ кГ и Мкр— 
= 0,5/?rr/2 = Q,2bliZpd^KT  мм.
Мощность станка N=
=0,0001 X l\zpv кет, где v —
скорость резания в м/мин.
Пользуясь графиком, при-
веденным нафиг. 63, находим
значение р в зависимости от
а'. Для этого предварительно
определяем п = ~ и затем по
табл. 27 находим 8 и, наконец,
а'=58.
Для серого чугуна значе-
ние р принимается равным 0,9,
а для ковкого чугуна —0,8 от
соответствующих значений для
углеродистой стали.
8. КРЕПЛЕНИЕ МЕТЧИКОВ
Крепление метчиков на станках должно обеспечить центриро-
вание инструмента, удобную смену его, передачу крутящего мо-
мента, а также незначительную компенсацию несоосноети с наре-
заемым отверстием.
В качестве базы для центрирования принимается цилиндри-
ческий ’хвостовик метчика. Крутящий момент передают квадраты,
лыски и тому подобные срезы на хвостовиках.
. , Если .метчик не зажимается в патроне, он удерживается от вы-
падания винтом (шариком), входящим в кольцевую выточку или
канавку на хвостовике.
Машинные метчики рекомендуется закреплять самоцентрирую-
щими устройствами: кулачковыми, цангов.ыми\и тому подобными,
патронами. Широкое распространение находят разжимные (раз-
70
Uo
Таблица 37
Основные размеры разжимных втулок для крепления машинных
метчиков
4Ай	1	1,		а				Конус Морзе			dA*	1	+ f	а		Конус Морзе t	1		
				i Номинальный размер		Допускаемые отклонения								Номинальный размер	 Допускаемые | отклонения			
6	18	6		5,15		+0,08		1; 2			16	32	10	12,35	+6,12	*	Л 3 — укоро- ченный		
8		7		6,45		+0,10												
9	18	8		7,3		+0,10		2			18		13	14,85		3 и 4 — уко- роченные		
11	20	9		9,3							20	35		16,35				
13	25 t •>	10		10,3		+0,12		2; 3 уко- роченные			22	36	14	18,4	+0,14	4 — укоро- ченный		
[14 1					11,35				3 — укоро- ченный			24	38		18,4				
Конус Морзе			D		D.		D-1		L	L\			с	ь	R			у
! 1			12,3		12,065		9,5		67	62		35	14,5 «	5,2	5	4'	25	1,5
;	2			18,9		17,781		15,5		81	74,5		40	17	6,3	6	5,5	30	1,5-
t -	—	— 1 3 - уко- 5 роченный			24,16		23,826		21		80	73,5		40	21,5	7,9	7	6,5 а	27	2,5
4 ~~ уко- ! роченный			31,65		31,269		28		90	82,7		45	25	11,9	9	7	27	3
71*
72
резные) конусные втулки с отверстием под хвостовик и гнездом
под квадрат метчика (табл. 37). Втулку, вместе с вставленным
в нее метчиком, слегка забивают в конусное гнездо. Типичным
для сверлильных станков является крепление метчиков в быстро-
сменных патронах (фиг. 64).
При работе па сверлильных станках для вывертывания мет-
чика рекомендуется изменять направление вращения шпинделя
автоматически электропереключателем. Применение для этой цели
специальных реверсирующих патронов менее удобно ввиду их
сложности и громоздкости.
Для предохранения метчиков от поломки применяют фрикцион-
ные патроны, отрегулированные на предельные значения крутя-
щих моментов (фиг. 65). В некоторых конструкциях патронов
вместо спиральной пружины применяют тарельчатые пружины,
вместо фрикционных дисков — конусы и т. п.
На вертикально-сверлильных станках для нарезания сквозных
отверстии без реверсирования применяют падающие метчики, т. е.
метчики, не закрепленные во втулках (фиг. 66). Падающий мет-
чик, пройдя резьбовое отверстие насквозь, выпадает из втулки,
нарезаемая деталь снимается и метчик извлекается наружу.
Для быстросменного крепления метчиков в многошпиндельных
головках на агрегатных станках и автоматических линиях приме-
няются специальные патроны (фиг. 67).
Втулка 1 с отверстием под гладкий хвостовик метчика имеет
три отверстия под шарики 2, опирающиеся на конические поверх-
ности 3. Втулка центрируется в корпусе 4 и удерживается от вы-
падания штифтом 5. Посредством пружины 6 и конической поверх-
ности 3 шарики надежно зажимают цилиндрический хвостовик
метчика. Квадрат метчика входит в окно в корпусе и передает
крутящий момент. Чтобы извлечь метчик, нужно нажать на
втулку 1 в направлении хвостовика метчика, и он свободно выни-
мается наружу. Чтобы исключить возможность заклинивания
стержня метчика в случае образования лунок от давления шари-
ков, втулка 1 снабжена тремя продольными канавками. Де-
тали 7—10 служат для закрепления корпуса 4 патрона в различ-
ных державках. Угол конуса в корпусе — 17° (уклон ^8°30'), по-
этому Рр =Р0 ctg4°15'~ 13Р0, т. е. радиальная сила, действующая
на хвостовик, примерно в 13 раз больше осевой силы, развивае-
мой пружиной 6 (фиг. 67).
Нарезание резьбы с принудительной подачей можно производить
патронами без осевой компенсации или с осевой компенсацией.
При первом способе шаг метчика должен быть точно равен
подаче, в противном случае возможно «разбивание» резьбы, за-
стревание и даже поломка инструмента.
’Наличие компенсации предполагает небольшое (2—4%) не-
совпадение шага нарезаемой резьбы (S) и подачи ($ш). Возможно
опережение подачи (s^>S), замедление (sM < S) и равенство
73
На фиг. 68 показан патрон
для принудительной подачи. Эт
патрон не закрепляется в шпинделе агрегатного станка и можете
свободно перемещаться в осевом направлении. Крутящий момен!
передается шпонкой /, которая под давлением пружины 2 запа|
дает в шпоночный паз 3 шпинделя станка. Копирная гайка закреп!
ляется в стойке (или плите), расположенной неподвижно относи!
Фиг. 68. Патрон для принудительной подачи с осевой компенсацией.
тельно нарезаемой детали к началу рабочего хода. Под действием!
осевой силы резания пружина слегка сжимается и между штиф!
том и втулкой образуется зазор. В дальнейшем этот зазор создает!
возможность компенсации погрешностей шага резьбы копира ш
метчика.	|
Описанные патроны допускают независимую подачу шпинделя)
или головки, т. е. позволяют одним многошпиндельным блоком!
производить одновременно сверление, нарезание резьб различного)

шага и т. п.
На фиг. 69 показан компенсирующий патрон с пружиной сжа4
тия к агрегатному сверлильному станку, рассчитанный на оперев
жение подачи (sw>S). Втулка с разжимным конусом, несущим^
метчик, снабжена направляющим отверстием под хвостовик па*|
Трона и продолговатым окном под штифт. По мере того как подача^
опережает шаг нарезаемой резьбы, пружина сжимается и хвосто-
вик, вместе с штифтом перемещается относительно втулки.
В патронах, рассчитанных на Д,7 < S\ работают пружины
растяжения (фиг. 70). Существуют патроны с двумя пружин
нами (фиг. 71), допускающими работу с принудительной пода-;
чей, где также возможны три случая:	(
1 SM Sy S ul S.
Оригинальный универсальный патрон «Бильд» (ФРГ) показан;
на фиг. 72. Втулка 1 выполняется с коническим отверстием или,
хвостовиком в соответствии со шпинделем станка. Корпус 2 пат-;
рона на трех шариках 3 под воздействием пружины 4 легко пере-
двигается в осевом направлении относительно втулки /, чем до-;
стигается осевая компенсация. Патрон снабжен плавающим
устройством 5 и устройством 6 для быстросменного крепления.';
державки 7. Державка 7, рассчитанная на быстросменное креплеу
ние метчиков, снабжена двумя зубчатыми муфтами 5 ,и тарельча-1
тыми пружинами 9. Крутящий момент, передаваемый патроном,.!
регулируется пробкой J0. Таким образом, патрон «Бильц» обеспе-*
чивает осевую компенсацию с трением качения, плавание, предо-*
хранение от поломки и быстросменное крепление метчика.	;
74
75
При использовании компенсирующих патронов процесс нарй
зания резьбы происходит путем самозатягивания метчика и пр^
нудительная подача служит лишь для перемещения подвижны^
масс механизма станка.
Для повышения точности нарезаемой резьбы и уменьшение
подрезания первых ниток (см. фиг. 34) при работе самозатяг;
вапием следует отдавать предпочтение патронам с пружиной ра
тяжения (см. фиг. 70), т. е. работать с подачей

73. Патрон
быстросмеи-
крепления
Фиг. 74. Изогнутый вращаю-
щийся гаечный метчик:
1 — шпиндель; 2 и 3 — втулки; 4 —
направляющая часть; 5 — толкатель;
6 изогнутый метчик; 7 — нарезан-
ные гайки.

14
с
Фиг.
для
лого
гаечных метчиков:
1 — корпус; 2 — пру-
жинное кольцо; 3 —
кольцо; 4 — плунжер;
5— гаечный метчик;
6 — нарезанные гайки.
Фиг: 75. Изогнутый не
вращающийся гаечны)
метчик:
1 — втулка; 2 - держатель; 3
направляющая в гулка; 4 и 5*
зубчатые колеса; 6 — толк!
тель; 7 — изогнутый метчи|
8 — нарезанные гайки.
Если в начальный момент резьбонарезания оправка с метчи^
ком упирается в торец патрона, уменьшается подрезание ниток
и легче обеспечивается заданная глубина нарезки.	J
Гаечные метчики, нарезающие гайки без реверсирования (с на-;
низыванием нарезанных гаек на хвостовик), снабжаются различу
ними замками, допускающими быструю смену инструмента. Раз*]
новидность быстросменного крепления гаечного метчика показана;
на фиг. 73. Два плунжера со сферическими головками удерживают
метчик от выпадания и передают крутящий момент благодаря
76	;
двУм
ВВСРХ
лыскам на хвостовике инструмента. Если поднять кольцо
, плунжеры могут разместиться в выточке и метчик свободно
извлекается из патрона.
Изогнутые гаечные метчики
т е. метчики с изогнутым хвосто-
виком» при работе па гайконарез-
нЬ1х станках не закрепляются.
Они центрируются с помощью за-
ранее надетых на них гаек в спе-
циально предусмотренных гнез-
дах (фиг. 74 и 75).
На револьверных станках при-
Фиг. 76. Расключающийся патрон
к револьверному станку
меняют патроны двух типов: р исключающиеся и выдвижные.
Рисключающиеся патроны (фиг. 76) предусматривают подачу
револьверной головки. При нарезании глухих резьб подача го-
Вид 4
Фиг. 77. Выдвижной патрон:
7 — втулка; 2 — палец; 3 — подвижная державка; 4 — корпус; 5 — шарнир;
6 — ролик.
ловки прекращается незадолго до окончания процесса и дальней-
шее нарезание резьбы происходит за счет самозатягивания инстру-
Фиг. 78. Расключающийся патрон:
1 — корпус; 2 - - пружины; 3 и 4 - гайки; 5 - зубчатая муфта;
6 — хвостовик.
*
мента. С достижением заданной глубины резьбы патрон расклю-
чается и метчик начинает вращаться вместе с нарезаемой заго-
товкой без осевого перемещения. Для вывертывания метчика
77
помспллл- наврав ен е вращения шпинделя, подают вперед револь!
верную головку, пока кулачки патрона не придут в зацепление я
потом по мере вывертывания метчика отодвигают назад револь!
верную головку.	I
Выдвижные патроны (фиг. 77) предусматривают нарезание!
резьбы за счет самозатягивания инструмента и не нуждаются
в принудительной подаче револьверной головки.	1
Расключающийся патрон к токарному автомату показан на*
фиг. 78. Благодаря наличию спиральных торцовых зубьев на де-!
талях 5 и б, после прекращения подачи и незначительного самоч
затягивания патрон начинает вращаться вхолостую. Под воздей-i
ствием пружин 2 зубья деталей 5 и 6 сцепляются и сразу начин
нают обратный ход, когда изменяется вращение.	;
9. ИЗ ПРАКТИКИ НАРЕЗАНИЯ РЕЗЬБЫ

Нарезание резьбы в различных материалах
л
Для вязких металлов рекомендуются метчики с меньшим
числом перьев, чем для хрупких. У метчиков с резьбой М6—М16 ;
для вязкой стали можно принять число перьев г = 3. Передний;
угол зуба у— 10-н 12°. В качестве охлаждающей жидкости при:;
нарезании резьбы в стали рекомендуется сульфофрезол или *
10—20%-ный раствор ализаринового масла в эмульсии.
Обработка жаропрочной стали, титана и его сплавов имеет j
много общего в силу малой теплопроводности этих металлов и их !
склонности привариваться к ниткам резьбы метчика. Правильный
выбор охлаждающей жидкости, геометрии инструмента и режимов
резания оказывают большое влияние на улучшение обрабатывав- ।
мости этих материалов.
Для нарезания резьбы в жаропрочных сталях рекомендуется
применять трех- или четырехканавочные метчики из быстрорежу- :
щей стали Р18 со шлифованным, затылованным профилем резьбы ?
и длиной заборной части до 18S. На калибрующей части метчика
срезают нитки в шахматном порядке. Передний угол у=10°. :
В глухих отверстиях резьбу нарезают за два прохода (комплек- \
том из двух метчиков). Для улучшения отвода стружек из отвер- :
стия зубья (канавки) метчиков делают винтовыми.	
Скорость резания при нарезании резьбы М8—М20 в сквозных' :
отверстиях — v — 6-:-23 м1мин\	глухйх отверстиях у = 7,5	_
15 лфшн. Наиболее эффективным охлаждением является смесь «
сульфофрезола (60%), керосина (25%) и олеиновой кислоты ™
(15%) или смесь сульфофрезола (30%), керосина (13%), олеино- |
вой кислоты (8%), эмульсола (3%), хлористого бария (1%) и j
воды (45%) |[31].
Следует, по возможности, избегать нарезания глухих или :
длинных резьб в титане и его сплавах. Для облегчения процесса j
резьбонарезания и сокращения поломок метчиков рекомендуется j
увеличивать диаметр отверстий по сравнению с обычно принятыми
диаметрами под резьбу в стали. При нарезании резьбы в сквозных
отверстиях длиной /<2о? хороший результат дают метчики с под-
точкой зубьев под углом Х=15°. Такая подточка «толкаете
стружку впереди метчика.
Для резьбы до Мб рекомендуются двухканавочные, а для
резьбы свыше Мб — трехканавочные метчики. Желательно умень-
шать ширину перьев и применять метчики с чистошлифованным
и затылованным профилем резьбы, а также метчики с шахматным
профилем нарезки. Метчики должны быть планированы и тща-
тельно заточены. Допускается также обработка паром или другим
способом, создающим оксидную пленку на поверхности профиля
резьбы метчиков, что уменьшает трение, задиры и абразивный из-
нос инструмента.
В качестве охлаждающих жидкостей рекомендуется, кроме
указанных выше, применять также хлорированные или осернен-
ные масла..
Скорость резания при нарезании резьбы в титане V—12-н
— 1$ м!мин, а в сплавах титана V — 6-н12 м!лшн. Указанные ве-
личины скорости резания могут быть изменены в зависимости от
конкретных условий обработки [36].
Для нарезания резьбы в алюминиевых сплавах применяют
метчики с увеличенным передним углом (j = 16-h20°) и умелы
шенной шириной пера 6. Число канавок метчиков такое же, как
и для вязкой стали, однако глубина их делается большей, так что
при числе перьев 2 = 3 диаметр сердцевины di=0,4d, а при
2 = 4 dj=0,45d. Соответственно 6 = 0,3d для 2 = 3 и 6 = 0,22d для
2 = 4.
Профиль резьбы иногда хромируют, для чего средний диаметр
уменьшают на 0,02 мм (толщина покрытия 0,005 мм).
Скорость резания при нарезании резьбы М5—МЗО колеблется
от 5 до 20 м/мин, В качестве охлаждающей жидкости применяется
скипидар, керосин, смесь керосина (85%) и льняного масла (15%)
или смесь машинного масла (50%) и керосина (50%).
Нарезание крупных и многозаходных резьб
Нарезание резьб крупного, шага на станках обычно пpoизвo^
дится без принудительной подачи, комплектом из нескольких мет-
чиков. Важно обеспечить самозатягивание первого метчика в на-
чальный момент работы. Для этой цели стремятся уменьшить
притупление ниток резьбы, образовавшееся после шлифования за-
борной части метчика. Последующие метчики комплекта снаб-
жают передним резьбовым направлением. На примере нарезания
сквозной резьбы М36 в вязкой стали рассмотрим конструкцию
таких метчиков (фиг. 79 и 80). Режущая часть метчика № 1 со-
стоит из двух частей — А и Б. Средний диаметр части А мет-
чика № Г принят равным 31,6 мм, а наружный диаметр 34,3 мм.
Такой метчик легко затягивается в отверстие, так как нарезает
79
больший средний диаметр, расширяет полученные первоначально^
канавки. Метчик № 2 снабжен спереди резьбой направляющего
частью, которая служит копиром и осуществляет осевую подачу]
Этот метчик увеличивает раз!
меры капавок по наружному и
среднему диаметрам, оставляя
припуск для окончательного
Фиг. 79. Комплект метчиков для наре-
зания резьбы М36.
Условнее обозначения срезаемого
припуска*.
СД Мет чин №1,А fTD~l Метчик №2
^Метчик Метчик №3
Фиг. 80. Схема нагрузки метчи-
ков при резании комплектом
Л136, показанным на фиг. 79.
метчика № 3. Метчик № 3, по конструкции одинаковый с метчи-
ком № 2, калибрует резьбовое отверстие.
Число перьев метчиков z=G, профиль резьбы — шахматный.
Метчики успешно нарезают резьбу длиной около 100 мм на свер-
лильном станке без реверсирования, по принципу работы падаю-
щих метчиков (см. фиг. 66).
1.1
Фиг. 81. Метчик для трапецеидальной резьбы
10(3X3).

По аналогичной схеме резания работает комплект из трех мет-
чиков для нарезания в чугунной заготовке трапецеидальной
резьбы 10 (3X3), с той лишь разницей, что метчик № 1 — одинар-
ный, снабжен гладким передним направлением. Число перьев
каждого метчика z = 3, канавки — прямые (фиг. 81).
80
0,08 мм, на средний — 0,06 мм.
резьбы 6,7 мм.
miimii
Условные обозначения срезаемого
приписка:_____________
метчик №2
метчик №3
Фиг. $2. Метчики для трапецеидаль-
ной резьбы с шагом более 4 мм:
а— схема нагрузки метчиков при реза-
нии; б — профиль резьбы метчика № 1.
Метчики работают с . реверсированием. Основные размеры
комплекта этих метчиков приведены в табл. 38., Допуск на наруж-
ный диаметр резьбы метчиков — <
Наибольший внутренний диаметр
Конструкция метчиков для
трапецеидальных резьб с шагом
более 4 мм отличается от пока-
занной на фиг. 79 схемой резания
(фиг. 82, а) и «раздвоением» про-
филя резьбы (фиг. 82, б).
Наружный диаметр метчика
№ 1 близок к среднему диаметру
нарезаемой резьбы, а его сред-
ний диаметр настолько уменьшен,
чтобы оставить припуск по про-
филю 0,2—0,4 мм на сторону. Про-
филь резьбы первой режущей ча-
сти метчика № 1 (А) «раздвоен»
канавкой с углом 55—60°, так
что в результате этого нарезается
двухзаходная резьба.
Вторая режущая часть метчи-
ка № 1 срезает «лишнюю» нитку
резьбы и создает профиль впадины
обработку. Метчики № 2 и №
с припуском на последующую
3 имеют спереди резьбовые
Таблица 38
Основные размеры машинных метчиков для трапецеидальной резьбы
ю (3X3)
Номер мет- чика	Часть метчика	Резьба		Заборная часть		
		Наружный диаметр	Средний диаметр	d	1	
1	Направляющая	7		7	50	0°50'
	Режущая	8,38	8,28			
2	Направляющая	8,18	8,16	8,2	45	Г10'
	Режущая	9,98	8,20			
3	Направляющая	9,78	8,08	7	30	3°30'
	Режущая -	10,68	8,68			
6 Зак. 2/522
81
направления, вхо я и в дв и е но нар занное метчик м
№ 1 резьбовое отверстие. Задача этих метчиков —срезать остаю-
щийся припуск и довести резьбу до окончательных размеров. Для
резьб с шагом 6 мм и более число метчиков в комплекте может
быть увеличено до 4—5.
Нарезание резьб крупного шага может производиться за один
проход при работе с принудительной подачей. Угол заборного ко-
нуса метчика определяется по формуле.
где д/— толщина среза 0,03 -^-0,05) мм\
z — число перьев метчика;
S — шаг нарезаемой резьбы в мм.
Нарезание резьб крупного шага рекомендуется производить без
реверсирования: падающим метчиком или метчиком с хвостови-
ком, расположенным перед заборной частью, подобно протяжке1.
В последнем случае нарезание резьбы производится на токарном
станке при обратном ходе, с подачей инструмента слева—направо.
Нарезаемая заготовка закрепляется в патроне, а метчик — в дер-
жавке, установленной на суппорте. Метчик предварительно встав-
ляется в нарезаемую заготовку, как при протягивании, почему
инструмент и получил название метчик-протяжка.
1 Предложен новатором производства Б. Ф. Даниловым.
ГЛАВА IV
НАРЕЗАНИЕ НАРУЖНОЙ И ВНУТРЕННЕЙ РЕЗЬБЫ
РЕЗЬБОНАРЕЗНЫМИ ГОЛОВКАМИ
1.	типы головок
Резьбонарезные головки применяются для нарезания наруж-
ной и внутренней резьбы на сверлильных, агрегатных, револьвер-
ных, болторезных станках и автоматах.
В корпусе резьбонарезной головки монтируются гребенки, ко-
торые в конце рабочего цикла выходят из зацепления с нарезае-
мой заготовкой.
По сравнению с монолитными резьбонарезными инструментами
головки имеют следующие преимущества: а) не требуют реверси-
рования (вывертывания), что сокращает цикл нарезания резьбы;
б) позволяют регулировать средний диаметр нарезаемой резьбы;
в) допускают установку в одном корпусе различных гребенок, что
делает инструмент универсальным.
Существуют головки двух видов: вращающиеся и невращаю-
щиеся, они отличаются друг от друга способом выключения,
а иногда и конструктивным оформлением.
Вращающиеся головки выключаются хомутом (или вилкой),
укрепленным в выточке муфты. В процессе резьбонарезания хомут
подходит к неподвижному упору и останавливается, а головка
продолжает поступательное движение за счет самозатягивания до
тех пор, пока не сработает механизм раскрытия гребенок. При
движении головки в сторону, обратную подаче, хомут , натолкну-
вшись на второй упор, останавливается, корпус сдвигается и гре-
бенки приходят в рабочее положение.
В том случае, когда производится подача заготовки, например
на болторезных станках, штанги с упором на них укрепляются
на каретке и сдвигают хомут назад, раскрывая головку, а затем,
вперед — приводя ее в рабочее положение.
Существуют головки с внутренними упорами. Раскрытие этих
головок производится нарезаемой заготовкой, торец которой сдви-
гает внутренний упор.
Фиг. 87. Гайкорезная головка с дисковыми гребенками.
84
пе ращающиеся головки выключаются рукоятками или упо-
рами, если головка укреплена на поворотной револьверной головке.
При работе самозатягиванием необходимо обеспечить свободное
перемещение головки, применяя специальные державки или
втулки.
Для наружной резьбы применяют винторезные головки, а для
внутренней — гайкорезные.
Различают винторезные головки двух типов: с радиальным и
тангенциальным расположением гребенок. В первом случае го-
ловки бывают с дисковыми (фиг. 83) или призматическими
(фиг. 84) гребенками, во втором — только с призматическими
(фиг. 85).
Гайкорезные головки бывают с призматическими (фиг. 86) или
дисковыми гребенками (фиг. 87).
Резьбонарезные головки могут работать с принудительной по-
дачей или самозатягиванием. При работе с принудительной пода-
чей величина ее должна точно соответствовать шагу нарезаемой
резьбы.
Путем замены резьбовых гребенок гладкими можно приспосо-
бить головки для обтачивания или растачивания. С применением
комбинированных гребенок возможно объединить в одну операцию
предварительную обработку (обтачивание или растачивание)
с нарезанием резьбы.
Резьбонарезные головки предназначены для нарезания цилин-
дрической и конической резьбы на уровне 2-го класса точности,
хотя они могут обеспечить и более высокую точность.
2.	СБЕГИ И НЕДОРЕЗЫ РЕЗЬБЫ
Гребенки резьбонарезных головок имеют заборный конус под
углом <р= 15°; 20°; 30° или 45°*. Высота профиля резьбы гребе-
нок ~0,7S, а начало заборного конуса располагается на высоте
т~0,75 + 0,2 мм. Таким образом, длина сбега резьбы
/=0,7$ctg<f>,
а длина недореза резьбы при наличии заплечика
/« = (0,75 + 0.2)ctg? 4 Д.
где Д~1 мм — гарантийный запас на неточность выключения го-
ловки (см. табл. 39).
Предпочтительно работать с углом заборного конуса ф=10 н
20°, а при ограниченном выходе для инструмента — с углом
Ф = 30°. Угол <р = 45° может быть применен лишь в виде исключения
при весьма ограниченном выходе для инструмента.
При нарезании резьбы головками протачивание канавок для
выхода инструмента не нужно, если дано указание о допустимых
* При неограниченном сбеге резьбы, числа гребенок 2=4 и шаге нарезае-
мой резьбы S= 1,25-н 1,75 мм целесообразно применение гребенок с углом
Ф=10°.
85
Таблица 39
Длина недореза резьбы fn
резьба пол нога
профиля
Шаг резьбы 5 в мм	Угол забо рного конуса у0			
	15	20	30	45
			в мм	
0,5	3,1	2,5	2,0	1,6
0,6	3,3	2.7	2,1	1,6
0,7	3,6	2,9	2,2	1,7
0,75	3,7	3,0	2,3	1,7
0,8	3,8	3,1	2,3	1,8
1	4,4	3,5	2,6	1,9
1,25	5,0	4,0	2,9	2,1
1,5	5,7	4,4	3,2	2,3
.1,75	6,3	4,9	3,5	2,4
2	7,0	5,4	3,8	2,6
2,5	8,3	6,4	4,4	3,0
3	9,6	7,3	5,0	3,3
3,5	10,9	8,3	5,6	3,7
4	12,2	9,2	6,2	4,0
4,5	13,5	10,2	6,7	4,4
5	14,8	11,2	7,4	4,7
сбегах или надрезах. Перед нарезанием резьбы на стержне или
в отверстии должна быть снята фаска под углом 45° на глубину
резьбы.
3.	ВИНТОРЕЗНЫЕ ГОЛОВКИ С ДИСКОВЫМИ ГРЕБЕНКАМИ
По ГОСТу 3307-61 предусмотрено три типа винторезных голо-
вок (фиг. 88):
1.	Невращающиеся (К), предназначенные для работы на ре-
вольверных и токарных станках (фиг. 88, а).
2.	Вращающиеся (КА), предназначенные для работы на свер-
лильных станках и многошпиндельных токарных автоматах
(фиг, 88,6).
3.	Невращающиеся (1КИ), предназначенные для работы на
одношпиндельных токарных автоматах, мод. 1124 и 1136 для резьб
диаметром 4—10 мм (фиг. 88, в).
Общим для всех типов головок является конструкция гребенок
и кулачков, пределы регулирования размера резьбы и принцип ра-
боты (табл. 40). В соответствии с назначением головок видоизме-
няется лишь конструктивное оформление отдельных узлов.
86
Таблица 40
Основные размеры невращающихся (а) и вращающихся (tf) винторезных головок с дисковыми гребенками
по ГОСТу 3307-61. Размеры в мм
87
I
i
!
12 3 4 5 6 7 в 910 11
20 212223
s)
б)
Фиг. 88, Винторезные головки по ГОСТу 3307-61:
л — певращающаяся винторезная головка; б— вращающаяся винторезная голсвка; в вин-
торезная головка к автомату мод. 1124: 1 — стакан; 2 — кольцо нажимное; 3 — штифт;
4- — ползун; 5 —пружина; 6 — хвостовик; 7 — пробка; 8 — гребенкодержатель; 9 — кольцо
резьбовое; /0 — винт; 11 — ролик; 12 — рычаг; 13 - виит; 14 — пружина; 15 — винт;
76 пружина; 17 штифт; 18 — штифт; 19 — кулачок; 20 — звездочка; 21 — гребенка;
22 — винт; 23 — упор наружный; 24 — корпус наружного упора; 25 — вннт; 26 ~ винт;
27 — вннт; 28 — шпонка регулировочная; 29 — винт.
Работа головки заключается в следующем. Четыре дисковых
резьбовых гребенки с кольцевыми витками, снабженные заборным
конусом, монтируются на кулачках. Кулачки входят в Т-образные
пазы корпуса и удерживаются в нужном положении обоймой.
Благодаря наличию па каждом кулачке эксцентричного пояска,
а на обойме — скосов, при повороте обоймы вокруг оси, кулачки,
а вместе с ними и гребенки, сближаются или расходятся, регули-
руя таким образом средний диаметр нарезаемой резьбы,
Незадолго до конца рабочего хода, обойма останавливается,
а корпус с кулачками, продолжая движение вперед, слегка выдви-
гается из нее. За эксцентричными поясками кулачков расположена
фаска и ступенька, поэтому, когда кулачки выдвигаются вперед
на ширину пояска, они под воздействием предварительно сжатых
пружин начинают расходиться.
Для приведения головки в рабочее положение нужно сдвинуть
обойму вперед. Обойма, взаимодействуя с фасками, преодолевая
сопротивление пружин, сближает кулачки и запирает их, когда
надвигается на эксцентричные пояски.
Гребенки центрируются на кулачках с помощью буртиков
(пуговок) и закрепляются винтами (фиг. 89). Крутящий момент
передает двухвенцовая звездочка с числом зубьев z и Zi, где
z=Zi + l. Ниже указано число зубьев для головок различных
типов.
Тип ГОЛОВКИ	Z	Za
IK, 2К	........................... 20	19
ЗК ................................. 23	22
4К, 5К,	6К ......................... 27	26
89
ненец с числим jjudcd л	и ±	——  
в кулачок. Благодаря различному числу зубьев на каждом венце
можно повернуть гребенку отне
1
сительно кулачка на -—~ час®
оборота, чем пользуются при ш
реточках.
Для предотвращения ослабле
ния затяжки винтов вследстви
зазоров в зубьях звездочек пр
нарезании правой резьбы—винт]
снабжают левой резьбой и наобо
ЛЛЛЛЛЛЛЛААА/
Ж
Ki'lilj

Ыгс
Фиг. 89. Гребенка в сборе с кулач-
ком:
1 — винт; 2 — кулачок; 3 — штифт; 4 — звез-
дочка;/5 — гребенка; а — буртик („пуговка").
Кулачки передвигаются в ра
диальном направлении с помо
щью пружин, упирающихся в шти
фты, запрессованные в торец ку
лачка. Исключение представляю
кулачки к головкам типа 5К и 6К
(фиг. 90), где в каждый кулачок
запрессовано по два штифт® 1,
Витки на каждой гребенке сме
щены — один относительно дру
того—на шага резьбы (npi
числе гребенок п = 4), а гребенк]
располагаются на кулачках noj
углом подъема резьбы, как 6t
образуя состоящую из частей гайку. На каждой гребенке марки-
руется порядковый номер (1; 2; 3; 4) и в гребенкодержателе гре-
Фиг. 90. Резьбонарезная головка типа 5К по ГОСТу 3307-61.
бенки устанавливаются по порядку номеров против часовой
стрелки, если смотреть на головку спереди.
90
1 Ui/lUi3JWJtl !VikJzr\.n4j	v* x *-* у --j —	*	
диаметров. Для каждого размера резьбы служит отдельный кула-
чок, гребенки же зависят только от шага резьбы. Иногда для раз-
личных резьб с близкими значениями углов подъема нитки удается
использовать один кулачок, а по конструктивным соображениям
приходится применять для одной головки одну-две или три гре-
бенки одинакового шага, отличающихся только диаметром.
Каждый тип головки, помимо прочих параметров, характери-
зуется размером А — расстоянием от середины скоса обоймы до
оси («постоянная» головки).
Невращающиеся головки
Рассмотрим конструкцию и работу невращающейся винторез-
ной головки (см. фиг. 88,а). Гребенкодержатель 8 центрируется
на хвостовике 12 и может перемещаться в осевом направлении.
Крутящий момент воспринимают два выступа на хвостовике, вхо-
дящие в пазы гребенкодержателя. К внутренней стороне гребенко-
держателя четырьмя винтами 10 привернута шайба 9. Между
выступами хвостовика и этой шайбой размещены две пружины 18,
оттягивающие гребенкодержатель в сторону, противоположную
подаче.
В Т-образных пазах гребенкодержателя размещаются ку-
лачки 4 с гребенками 2, гребенки соединяются с кулачками при
помощи звездочек 3 и винтов 1. В нужном положении кулачки фи-
ксируются обоймой 11. В гнездах гребенкодержателя расположены
четыре пружины 7 с упорами 6, в которые упираются штифты 5,
запрессованные в торцы кулачков. Регулирование силы пружин
производится винтами 13, которые предохраняют их от выпадания.
Когда обойма сдвигается относительно гребенкодержателя
вправо, кулачки под действием пружин 7 расходятся и гребенки
выходят из контакта с нарезаемой резьбой. Сдвиг обоймы можно
осуществить поворотом рукоятки 20 с эксцентриком 21, входящим
в паз гребенкодержателя. Невращающиеся головки можно выклю-
чить автоматически, если в известный момент остановить движение
головки и продолжать нарезание резьбы за счет самозатягивания.
При этом гребенкодержатель, преодолевая сопротивление пру-
жин 18, продвигается вперед относительно обоймы, что дает воз-
можность разойтись кулачкам. Демонтаж кулачков требует сдвига
обоймы на величину, превышающую ход эксцентриков 21. В этом
случае, потянув за ручку и сжимая пружину 22, сидящую
в гайке 23, выводят палец эксцентрика из паза гребенкодержателя
и свободно сдвигают обойму.
Регулирование среднего диаметра нарезаемой резьбы произ-
водится путем поворота обоймы относительно кулачков. Для этой
цели на торце обоймы укреплена винтом 19 шайба 17 с пазом под
шпонку 16. Шпонка, в свою очередь, закреплена в пазу гребенко-
держателя двумя винтами 15. В шайбу 17 запрессован упор 24,
91
в обойму.
Отпуская один винт и подтягивая другой, можно поворачи-
вать обойму относительно гребенкодержателя вправо или влево
при этом скосы обоймы, упираясь в эксцентричные пояски кулач
ков, сближают или раздвигают их.
Отличительной особенностью конструкции винторезных голо
вок 5К и 6К (см. фиг. 90) является отжимание каждого кулачка нс
одной, а двумя пружинами 2. Регулирование размера произво
дится так же, как в головке 2К.
Вращающиеся головки
Вращающиеся головки отличаются от невращающихся
способом выключения и конструкцией гребенкодержателя,
ненной за одно целое с хвостовиком (см. фиг. 88,6).
головок
вьипол-


Фиг. 91. Резьбонарезная головка с внутренним упором.
Выключение и включение вращающихся головок производится
автоматически с помощью вилки или хомута, входящих в выточку
в обойме 2 (см. ниже, фиг. 123). Вилка (хомут), двигаясь вместе
с головкой, в известный момент останавливается и задерживает
обойму 2 (фиг. 88,6), а гребенкодержатель 3, продолжая дви-
гаться вперед, выдвигается из обоймы, благодаря чему кулачки
имеют возможность разойтись в стороны. Включение головки
происходит в обратном порядке.
Разновидность головки с внутренним упором показана на
фиг. 91. В выточку в обойме входит палец 7, снабженный резьбой
под упорный винт 2 и стопорные винты 3. Сухарь 4 ограничивает
.радиальное перемещение пальца 7. Когда торец нарезаемого
винта упирается в винт 2, последний через палец 7 сдвигает
обойму и освобождает кулачки. Возвращение обоймы в исходное
92
положение происходит посредством вилки (хомута) или упора
в торец обоймы.
Обойма вращающихся головок снабжена двумя винтами 5
(см* фиг. 88,6), а в гребенкодержателе сделаны соответствующие
пазы так, что один из винтов ограничивает перемещение обоймы
для раскрытия кулачков, а второй — для их демонтажа.
Штифт 4, запрессованный в регулировочный диск /, создает
зазор между торцами диска и гребенкодержателя, что исключает
образование масляной пленки.
Дисковые гребенки
При выборе диаметра гребенок, надо исходить из следующего:,
а) В раскрытой головке гребенки не должны выступать за
наружный диаметр нажимного кольца D (см. табл. 40), чтобы не
увеличивать габарит головки.
Фиг. 92. Дисковая гребенка.
б) Каждый комплект гребенок определенного шага должен
позволять нарезать все стандартные диаметры резьб с этим ша-
гом, на которые рассчитана данная головка, только путем смены
кулачков.
В головках по ГОСТу 3307-61 эти условия полностью не соб-
людены и поэтому встречаются гребенки одного шага с различ-
ными диаметрами.
Наибольший диаметр гребенки Do (фиг. 92) определяется по
формуле
ио— 2
где е — высота заплечика кулачка; — внутренний диаметр наи-
большей резьбы, которая может быть нарезана данной головкой.
Выбранные диаметры гребенок следует проверять на сходимость
как в случае нарезания резьбы наибольшего, так и наименьшего
диаметра (фиг. 93).
Стандартный угол заборного конуса ф = 20°. В зависимости от
допустимого сбега резьбы на детали угол ф может изменяться
(см. табл. 39).
Профиль резьбы гребенок — кольцевой. Комплект состоит из п
гребенок, отличающихся между собой размером F — условным
93
расстоянием от базового торца гребенки до оси впадины резьбц
Размер F возрастает для ряда гребенок 1; 2; 3; 4... п на х/п част
шага. Для левой резьбы размер F соответственно уменьшается дл;
того же ряда гребенок.
Размер F следует выбирать не произвольно, а с тем, чтобь
последний рабочий виток гребенки срезал бы наименьшую пло
b)
Фиг. 94. Расположение заборной
части гребенки.
ОТ- ;
части на
Фиг. 93. Схема проверки гребенок на сходимость:
а — прямолинейный вырез; б — радиусный вырез,
щадь А (фиг. 94), обеспечивая при этом благоприятные условия
резания для предпоследнего витка. Особое значение это приобре- ;
тает для углов ф>30°. Для стандартной метрической резьбы при j
п = 4 и ф=45° этому условию удовлетворяет такое расположение j
витков гребенки № 4, когда пер- i
вый полный виток смещен
носительно заборной
0,15 (фиг. 94).
Профиль
шлифуют с обратным
0,02—0,03 мм на диаметр
длине гребенки. В целях полу- ;
чения более чистой поверхности ?
нарезаемой резьбы применяют J
подшлифовку первых двух впа-
дин кольцевых ниток на участке j
заборной части (табл. 41). Для 1
порядок гребенок обратный. Для i
резьбы гребенок ]
конусом ]
на '
левой резьбы при подшлифовке
нарезания левой резьбы гребенки затачивают с другой стороны !
(фиг. 95).	j
Для нарезания конических резьб, особенно с конусностью Л
К > -уу ,* целесообразно применять гребенки с неравномерным 
изменением размера F. Так, например, при числе гребенок п — 4, <
условное расстояние от торца гребенки до оси впадины резьбы, <
для гребенки № 1 принимают равным F; для гребенки № 2 ~~
94
х
4-0,05; для гребенки № 3—F + —; для гребенки
№ 4 — F +	3" + 0,05. При таком исполнении получается
Япьяная“ резьба, т. е. в процессе резания участвуют попере-
w	S)
Фиг. 95. Заточка гребенок:
а — для правой резьбы; б — для левой резьбы.
менно то правые, то левые стороны профиля резьбы гребенок.
Толщина стружки, срезаемая боковыми сторонами профиля:
удваивается, что благоприятно сказывается на работе гребенок.
Таблица 4Г
Величина подшлифовки ниток заборной части дисковых гребенок
(в мм на диаметр)
S в мм	<F°	Порядковые номера гребенок							
		№ 1		№ 2		№ 3		№ 4	
		I	II	I	II	I	11	I	П
0,75-1	20	0,09	—	0,09	0,03	0,09	0,06	0,09	0,09
	30	0,03	—	0,06		t>,09		0,09	—_
	45	' 				0,03		—	0,06	——	0,09	—
1,25-1,5	20	0,12	*		0,12	0,03 *	0,12	0,06	0,12 *	0,09
	30	0,06		0,09	——	0,12				0,12	0,03
	45'			— —	0,03	—	0,06	—	0,09	~~
1,75—4	20	0,15	0,03	0,15	0,06	0,15	0,09	0,15	0,12 1
	30	0.06	—	0,09	-—	0,12		0,12	0,03
	45	—	'—	0,03			0,06	•	0,09	”—
95-
пели о плект греоенок уже изготовлен с равномерным нара|
станием размера F, «пьяность» нарезки достигается шлифование^
опорных торцов гребенок № 1 и № 3 на 0,05 мм, с последующим-
шлифованием заборного конуса всех гребенок комплекта с тем,!
Фиг. 96. Кулачок для нарезания пра-
вой резьбы.
чтобы биение заборного ко-
нуса относительно опорного
горца не превышало 0,03 мм.
Тот же эффект может быть
достигнут при использовании
патронов с неравномерным
угловым шагом пазов под
кулачки. Например: при
п = 4 угловой шаг пазов
В ф 90°; у гребенок №	1
31 = 87° и далее, соответствен-
но р2 = 93°, Зз = 87° и 04 = 93°.
Кулачки
В целях использования
стандартных гребенок при
расчете кулачков для наре-
зания заданной резьбы определяют размер с (фиг. 96)
где А — „постоянная11 головки (см. табл. 40);
Цр —средний диаметр гребенки;
— средний диаметр нарезаемой резьбы.
Угол наклона опорной плоскости
кулачка под гребенку
t = !i± (1О'-г-15'),
где tgp. —  -;do-. Округление значения
т делается с целью использования одного
Фиг. 97. Кулачок
для нарезания ле-
вой резьбы.
Фиг. 98. Кулачок для нарезания
конической резьбы.
с = А
£>Ср + ^2
2
>
комплекта кулачков для нарезания различных резьб с близкими
значениями р, если это позволяет размер с.
96
СНОС центра пуговки До от о ительни оси кулич а издает зад-
ний угол на гребенках.
Для нарезания левой резьбы применяются специальные ку-
лачки, являющиеся зеркальным отображением правых кулачков
(фиг. 97) и имеющие правую нарезку под крепежный винт.
Для нарезания конической резьбы рекомендуются кулачки
с угловым пояском под нажимное кольцо (фиг. 98). Угол уклона
пояска ц должен быть равен углу уклона нарезаемой резьбы.
При таком выполнении кулачков процесс раскрывания головки
происходит постепенно, что устраняет образование характерной
«ступеньки» на поверхности нарезаемой резьбы.
Геометрия дисковых гребенок
Углы заточки гребенок задаются относительно оси кулачка
(фиг. 99). Различают: у — передний угол; а — задний угол; X —
осевой угол; hr — расположение крайней точки (Г) заборного ко-
Фиг, 99. Геометрия дисковых гребенок.
нуса относительно оси кулачка. Угол заборного конуса ср задается
относительно оси гребенки.
Угол у =20° принят в качестве стандартного для общих случаев
резьбонарезания. В зависимости от характера обрабатываемого
материала угол 7 выбирается по следующим данным:
Обрабатываемый материал
7°
Бронза, латунь................................... -5
Чугун серый...................................... 10
Сталь инструментальная.........................   15
Сталь конструкционная............................ 20
Алюминий, медь................................... 25
Задний угол а изменяется на протяжении длины гребенки:
Do, Ко, т, X, 7, ср).
При определении задних углов (учитывая малость углов т)
можно принять за окружность сечение гребенки, нормальное к оси
7 Зак. 2/522	97
кулачка. Для определения заднего угла в данной точке (щ) нахо-
дят ее высоту i относительно оси гребенки
2г
sm a; = -ft- .
Осевой угол Z выполняет двоякую роль: 1) обеспечивает в про-
цессе резания положительный задний угол у первых витков за-
борного конуса
части гребенки
и 2) создает нулевой задний
Такая геометрия гребенок
угол на калибрующей
предохраняет их от
«подрывания» в процессе работы, облегчает самозатягивание ин-
струмента и повышает чистоту поверхности нарезаемой резьбы,
но вместе с тем увеличивает износ гребенок по задней грани.
Угол Х = 0-н7° (см. табл. 42).





Значение угла л
Таблица 42
Тнп резьбы		Угол	20	30	45
Цилиндрическая резьба	/о > 1		7°	Г	1°30'
	1,><1	Л	1°30'	1°30'	1°30'
Коническая резьба		*	0		
— длина нарезаемой резьбы; 1 - длина гребенки.					
Положение передней поверхности относительно оси нарезаемой
резьбы характеризуется высотой hT и углом X.
Высота hr должна быть выбрана так, чтобы обеспечить в про-
цессе работы положительный задний угол адт на крайнем витке
заборной части и нулевой угол на калибрующей части гребенки
(фиг. 99)





-
тг Sin Дт-
do —диаметр нарезаемой резьбы.
Принимая (с небольшим допущением), что синусы пропорцио-
нальны углам, найдем:
sin Аг — sin — sin а.д \
2/С
дт

о
98
Угол	'	;
адт =0°30'^1° при Л <3°;
адг^1о30'-^2о30' при к>3° (табл. 43).
Таблица 43
Значения заднего угла адт
А	9	20°	9 - 30°	<р = 45е
1°30'	0c30z—Iе	0°30'—1°	(Р30'~1°
т	1°30'—2°30'	1с30'—2°30л	—
В процессе резьбонарезания (фиг. 99) углы заточки у и а ви-
доизменяются в зависимости от положения режущей кромки
относительно оси изделия (кулачка). Действительно углы реза-
ния уд и определяются из формул:
7с> = т4-д и аб = « —д, где^зшД —	—
«О
(знак + берется, если режущая кромка выше центра заготовки и
знак—, если режущая кромка ниже центра). На фиг. 99 уд для
точки Т обозначен удт.
Параметры заточки дисковых гребенок
Затачивание гребенок производится в сборе с кулачками,
звездочками и винтами на специальных приспособлениях
(фиг. 100). Исходными данными являются: передний угол у, осе-
вой угол X, угол скоса 9 и высота расположения передней поверх-
ности относительно оси кулачка hT (фиг. 95 и 99). Угол скоса
0 = Ю-н12° удлиняет переднюю поверхность у заборного конуса,
обеспечивая достаточное место для схода стружки, и в то же
время предохраняет от перерезания звездочки у базового торца
гребенки.
Приспособление для затачивания (фиг, 100) состоит из
плиты 2, на которой укрепляется поворотная стойка /, несущая
державку 3, вращающуюся на оси 5. Установленный на державке
поворотный гребенкодержатель 4 закрепляется винтом 6. Дер-
жавка 3 устанавливается под углом 9 = 10° для гребенок к голов-
кам IK, 2К, ЗКи 0 =12° для гребенок к головкам 4К, 5К и 6К.
Угол поворота гребенкодержателя 4 определяется по формуле
у*
99
я угол поворота стойки 1 — по формуле
. tg X cos т .	.	. о
tg (D — -° —L -L sm у tg 9,
& cos в 1	*
Проверка углов заточки у и X производится универсальным
путем, а для проверки размера hr служит специальное контроль*
Фиг. 100. Приспособление для за-
точки дисковых гребенок.
ное приспособление с микрометрами А и Б (фиг. 101). Показания
микрометра А (с плоской пяткой) и Б (с острым концом) опре-
Фиг. 101. Прибор для проверки
углов заточки дисковых гребенок.
Таблица 44
Установленные размеры приспособле-
ния для проверки размера hT гребенок
Тип головки по ГОСТу 3307-61	1К	2К	зк	4К	5К, 6К
Н ± 0,05	14	16	16	20	25
	5,5			7	12
/<о	0,9		1,5		
деляют положение передней поверхности относительно оси наре-
заемой резьбы (оси кулачка). Положение микрометра А опреде-
ляет расстояние а от наружного диаметра гребенки до оси микро-
100
метра b (фиг. iuz). тикри IV1С 1 Л-J /WJd L ZlWl 1 J 1111 |j u. i ±>v /1 и длк/j
поверхность гребенки немного ниже высоты витков нарезки
а = 0,75 + (0,5=0,7) мм.
Высота центров микрометров (Н) относительно опорной плос-
кости приспособления может изменяться. В целях стабилиза-
ции размеров заточки необходимо зафиксировать значение Н
(табл. 44).
Положение оси микрометра Б относительно торца гребенки
определяется размером Р = К+1—Н, где К — расстояние от опор-
Фиг. 102. Параметры заточки дисковых гребенок и их контроль.
ной поверхности кулачка до базовой стороны гребенки (табл. 44);
I — высота гребенки. Учитывая малость угла т, высоту гребенки
принимают в направлении оси кулачка без корректирования
(табл. 45).
Расстояние от оси кулачка до точки контакта микрометра Б
с передней поверхностью гребенки определяются из формулы
b — hT— (а — т) tg у 4* Р tg
При а = 0 пятка микрометра А должна проходить через ось
микрометра 5. Шкала микрометра А при этом должна показывать
размер Q. Для проверки микрометры приводят в положение, ука-
занное на фиг. 103, причем микрометр А должен показывать
Q— ~ (d — диаметр стержня микрометра). При Ь = 0 острие
микрометра Б должно лежать в плоскости, проходящей через сере-
дину паза под кулачки. Шкала микрометра Б в этом случае
должна показывать размер Qi. Для проверки правильности уста-
новки микрометра пользуются эталоном (фиг. 104). Проверять
показания микрометра Б по схеме, аналогичной приведенной на
фиг. 103, недопустимо, так как ось микрометра А не проходит
через ось паза под кулачок.
101
Таблица 45
Высота / дисковых гребенок
	Тип головки				
Резьба	1К	2К	зк	4К	5К; 6К
	1 в мм				
Метрическая, шаг S 0,5-1,75	12,5	14.5	14,5	16	18
м*	—	14,5	16	16	18
2,5—4 Коническая	—		~	16	18	20
1 К 8	—.	14,5	—	—	—
1					
к "Г	—	16	17,5	—	—*
го |оо	—	—	17,5	—	-—
	—		22	—	—
К1	—	—		28,5	-—-—
1 К1-Г 4	—		'					28,5	—
При контроле заточки гребенок показания микрометров
должны быть следующими: Л = ^+д: и 5 = Qi±6. На приспособле-
ниях завода «Фрезер» Q — Q{ = 10 мм.
Разница показаний микрометра Б при проверке заточки гре-
бенок одного комплекта не должна превышать ±0,015 мм, а раз-
Фиг. 103. Схема юстировки микро-
метра А прибора, показанного на
фиг. 101.
Фиг. 104. Схема проверки
юстировки микрометра Б при-
бора, показанного иа фиг. 101,
ных комплектов — ±0,025 мм. Допустимые отклонения угла X не
должны превышать ± 15' при Х<4° и —30' при Х>4°.
J02
КруТЯЩИИ МОМСНТ При tiapcounnn
Создаваемый винторезными головками крутящий момент опре-
деляется аналогично крутящему моменту, возникающему при на-
резании резьбы метчиками (см. гл. 3, п. 7) с той лишь разницей,
ЧТо р = -^---где d — диаметр нарезаемой резьбы. Приблизи-
тельно можно принять так же, как для метчиков, что
Мкр — 0,25/^/?^ кГ - мм.
По упрощенной формуле для обработки стали Мкр = 30dS кГ • мм.
Величины крутящих моментов для конической резьбы по ГОСТу
6111-52 приводятся ниже:
Обозначение ко-
нической резьбы К	К
W'	3/8"
Мк„ в кГ'ММ .	2800	3500
fVjt/
4. ВИНТОРЕЗНЫЕ ГОЛОВКИ
к к	к к к	к
Vs"	3/Z	1"	l1//'	Г/г"	2"
5500	7000	12 500 16 000 19 500 28 000
С ПРИЗМАТИЧЕСКИМИ ГРЕБЕНКАМИ
Различают два типа головок: невращающиеся и вращающиеся.
Благодаря небольшим габаритам первый тип головок применяется
на одношпиндельных автоматах, а второй — на агрегатных стан-
ках, при малом расстоянии между осями. По количеству допу-
стимых переточек призматические гребенки уступают дисковым
и поэтому менее экономичны.
Невращающиеся головки типа «Джиометрик»
Головки типа «Джиометрик» применяются на автомате
мод. 1112, 1118 и т. п. Основными элементами конструкции головок
являются (фиг. 105): держатель 6, колпак 5, крышка 3, вилка 34
и хвостовик 1.
Гребенки (табл. 46) снабжены продольным шпоночным пазом
и замком под криволинейные выступы («улитки») головки.
На переднем торце держателя б (фиг. 105) сделано четыре
паза под гребенки. В пазах с помощью штифтов 30 монтируются
шпонки 28, являющиеся направляющими для гребенок. На заднем
торце держателя имеется выточка под криволинейные выступы
(«улитки») колпака 5. Эти криволинейные выступы входят в зам-
ковые пазы гребенок так, что при повороте колпака происходит
радиальное перемещение гребенок. Для демонтажа гребенок нужно
дополнительно повернуть колпак 5 и вывести «улитки» из гребе-
нок, для чего за ручку 26 оттягивают штифт 25, преодолевая со-
противление пружины 24. Штифт 25 и пружина 24 смонтированы
во втулке 23. Для предохранения гребенок от самопроизвольного
выпадания при выходе из них «улиток» служат четыре предохра-
нителя, состоящие из шарика 7, втулки 8, шайбы 9 и пружины 10.
Шарики немного возвышаются над торцом колпака и входят
в замковые пазы гребенок, удерживая последние от выпадания.
103
Автоматический поворот колпака 5 Для разведения гребенок про-
исходит по часовой стрелке под воздействием пружины 20, распо-
ложенной в выточке на торце колпада. Одним концом пружина
упирается в штифт 13, а другим — в Один из штифтов 21, запрес-
сованный в колпак 5 (второй штифт 2] ограничивает поворот кол-
пака, упираясь в штифт 13, как это доказано на фигуре). В ту
же выточку колпака 5 заложен сектор /5, так что регулировочные
винты 29 упираются с двух сторон в штифт 16, запрессованный
в сектор.
37 36 35 ЗЬ 33
Фиг. 105. Винторезная головка с призматически.ми гребенками
Включение головки производится путем поворачивания кол-
пака 5 против часовой стрелки, пока Штифт 35 не упрется в торец
сектора 15 и не зафиксирует рабочее положение. Штифт 35 за-
креплен в вилке 34 штифтом 32. При работе на автомате включе-
ние производится во время поворота револьверной головки когда
пружина 27, прикрепленная к колпаку Штифтами 18 и винтом 19 —
наскакивает на специальный упор и поворачивает колпак 5 против
часовой стрелки.
Держатель 6, скрепленный с крышКОй 5 двумя винтами 17 и
штифтами 22, может скользить по стержню хвостовика 1, удержи-
ваясь в нейтральном положении двумя парами пружин 4 и 11.
104
Гай лица зо
Основные размеры призматических гребенок для винторезных головок
типа „Джиометрик*

Обозначе- ние голов- ки Ж Д	в		а	ь	th	с	а	е	f	к	1		п	R	г	€1>
9	7,915	14,2	4,8	3,176	3,18	14,5	2,5	3,8	5,6	1	6,5	5	8	13	4	10°30'
DS 1"	10,28	21	7	4,755	4,18	16	3	5,5	7,6	—	7,5	6	11	20	4,5	11°
Пружины 11 с помощью штифтов 12, запрессованных в хвосто-
вик 1, оттягивают плашкодержатель вправо, а пружины 4 через
плунжеры 2 — влево.
К крышке 3 двумя винтами 14 прикреплена качающаяся вилка 34,
через которую проходят винты 37 и 38. Шарнирный винт 37, несу-
щий две гайки 36, осью 33 скреплен с хвостовиком 1. Винт 38 с по-
мощью пружины 39 и гайки 31 притягивают вилку 34 к крышке 3.
Незадолго до конца нарезания резьбы револьверная головка
останавливается, а держатель 6 с гребенками продолжает дви-
гаться вперед за счет самозатягивания. В процессе этого движе-
ния вилка 34 упирается в заранее отрегулированные гайки 36 и
штифт 35 и выходит из контакта с сектором 15. Освободившись от
упора, сектор 15 под воздействием пружины 20, поворачиваясь по
часовой стрелке, увлекает- за собой колпак 5, так как соединен
с ним регулировочными винтами 29. При повороте колпака
«улитки» раздвигают гребенки и выводят их из контакта с наре-
заемой резьбой. Револьверная головка с инструментами отходит
вправо и поворачивается. При повороте происходит зарядка винто-
резной головки, как это было описано выше.
Регулирование размера нарезаемой резьбы производится с по-
мощью винтов 29, перемещающих сектор 15 относительно «ули-
ток» колпака 5.
105
призматические гребенки к винторезным головкам
Различают три типа гребенок: с прямолинейной, выпуклой
или вогнутой затылочной поверхностью (фиг. 106). Первые два
типа гребенок получаются путем фрезерования или шлифования
Фил 106. Типы призматических гребенок:
а — с прямолинейной затылочной поверхностью; б — с выпук-
лой затылочной поверхностью; в — с вогнутой затылочной
поверхностью.
резьбы с прямолинейной подачей или с круговой подачей — в спе-
циальном барабане. Резьбы в гребенках с вогнутой затылочной
поверхностью нарезается метчиком, как и при изготовлении круг-
лых плашек. Резьба каждой гребенки комплекта смещена относи-
тельно гребенки на величину —,
где S — шаг резьбы; п — число
гребенок в комплекте. Нитки
резьбы имеют угол наклона ц,
соответствующий углу подъема
нарезаемой резьбы
nd
Фиг. 107. Геометрия призматических r z
гребенок.	1 ребенки с выпуклой заты-
лочной поверхностью, как наибо-
лее технологичные, имеют преимущественное распространение.
В корпусе головки гребенки устанавливаются симметрично ее
оси, и режущие кромки гребенок располагаются выше центра обра-
батываемой заготовки на величину h< -^.Благодаря этому заты-
лочная поверхность на высоте tn касается внутреннего диаметра
резьбы и калибрует профиль резьбы, обжимая его на величину Л
(фиг. 107):
d —den + 2Д;
!>Н	Вп.	’ ’
den
вн
П -n-sin₽;
y^-Sina;
rrt—h — К.
<Х5
Заборная часть гребенок делается с углом ф=15°; 20°; 30° или
45е на высоте h\ = 0,75+0,2 мм. Задний угол заборной части
Передний угол в процессе резания является переменным на
длине заборной части. Наибольшая величина его равна р+7
(табл. 47 и 48).
Таблица J7
Углы заточки призматических гребенок
к винторезным головкам
Тип Б	Тип£>
Обрабатываемый материал	Тип А			Тип Б		
	Цилиндрическая резьба		Кониче- ская резьба	Цилиндрическая резьба		Кониче- ская резьба
	7°	л°	7°	7°		7°
Легкие сплавы . Сталь,	латунь, ковкий чугун . Серый	чугун, бронза .... Медь	 Сталь нержавею- щая 	 Фибра, бакелит .	10* 7 0 12* 12 —7	3-5 3 5	у* 5 0 7* 7 —7	15* 12 0 15* 15 -7	3-5 3 -5	10* 7 0 10* 10 -7
Примечания: 1. Подточка иод углом X производится на длине заборной части плюс одна полная нитка. 2. Для значений переднего угла у, отмеченных звездочкой, передняя поверхность — ра- диусная.						
Гребенки с прямолинейной и выпуклой затылочной поверхно-
стью перетачивают по заборному конусу и лишь зачищают перед-
нюю поверхность. Предел стачивания по высоте не должен превы-
шать размер т. Гребенки с вогнутой задней поверхностью пере-
тачивают по передней поверхности.
107
весные» гребенки (фиг.
при шлифовании резь ы гре енок как по прямой под углом а,]
и р,	так	и	в барабане корректируют профиль шлифовального.;
круга	и	шаг.	,
Для нарезания упорных резьб с заплечиком применяют «на-j
юз).	;
Таблица	48
Геометрия призматических гребенок
с прямолинейной илн выпуклой
затылочной поверхностью
(см. фиг. 107)
Фиг. 108. Гребенки
для упорной резьбы:
для головок DS э/]в" Н
= 20 мм, I = 5,5 мм; для
головок DS 1* Н « 27 мм,
I =* 10 мм.
Диаметр резьбы	д	₽	т	h	а
От 3 до 6	0,0125	16°30'	0,23	0,64	
Св. 6 „ 9	0,0175	16°	0,35	1,04	
.	9 . 12	0,02	15°30'	0,45	1,41	
, 12 . 14	0,02	15°	0,50	1,69	Ш ои
. 14 . 19	0,02	14°30'	0,56	2,07	
. 19 , 25	0,025	14°	0,66	2,67	
Вращающиеся головки с призматическими гребенками
На фиг. 109 показана вращающаяся винторезная головка
с призматическими гребенками, предназначенная для нарезания
Фиг. 109. Вращающаяся винторезная головка с призматическими гребенками.
резьбы М27Х1 на многошпиндельном агрегатном станке. Кон-
струкция представляет собой сочетание головок с дисковыми и
призматическими гребенками. Здесь призматическая гребенка
108
соединена в одно целое с кулачком, характерным для головки, по-
казанной на фиг. 83. Вместо Т-образных пазов, принятых в го-
ловке с дисковыми гребенками, в головке рассматриваемой
конструкции применена шпонка 6, центрирующая гребенки. Ори-
гинальным в данной головке является также наличие комбиниро-
ванного внутреннего упора 2, ввернутого хвостовиком в планку 5,
прикрепленную к обойме 1 двумя винтами 4. Положение упора
регулируется ключом 7 и фиксируется впитом 8 через про-
кладку 9. Когда в процессе нарезания резьбы упор 2 доходит до
торца нарезаемой заготовки, обойма 1 сдвигается вправо и гре-
Фиг. НО. Призматическая резьбовая гребенка:
7 — гребенка; 2 — штифт.
бенки под воздействием пружин 3 расходятся, выходя из контакта
с витками резьбы. Приведение головки в рабочее положение, т. е.
сдвиг обоймы 1 влево, производится специальным упором, уста-
новленным на станке.
Гребенки (фиг, 110) изготовляются комплектами по 4 штуки
в комплекте. Гребенки отличаются друг от друга размером F,
последовательно увеличивающимся, на 74 шага для ряда гребе-
нок 1; 2; 3 и 4. Биение заборной части гребенок в комплекте не
должно быть более 0,05 мм. При проверке биения заборной части
гребенки устанавливают по плоской поверхности Б и поверхности,
очерченной радиусом В.
Перед нарезанием резьбы, на том же агрегатном станке про-
изводится обтачивание по диаметру, снятие фаски, подрезание
наружного торца и торца в отверстии. Для этой цели служит го-
ловка, показанная на фиг. 111. Головка отличается от обычной
винторезной головки только упорным винтом 5 и наличием винта 4
для закрепления комбинированной (сборной) цековки 5.
109
• .rtf... '•
4
Фиг. 111. Вращающаяся головка с призматическими гребенками
для комплексной обработки:
1 нож, 2 заготовка; 3 — комбинированная цековка; 4 — нажимной нинт;
-5 — упорный винт.
/Ь? Б-Ь
Фиг. 112. Комбинирован-
ная цековка.
JtOM ,^,755^'^
—---------------------------
Фиг. 113. Призматиче-
ская гребенка для обта-
чивания и снятия фаски:
/ — гребенка; 2 — штифт.
Отдельно комбинированная цековка показ н на фиг. nz. ина
состоит из цековки 1 с цилиндрическим хвостовиком и цековки 4.
Винты 2 и 3 служат для крепления цековки 1 и регулирования ее
вылета. Ножи (гребенки) для обтачивания и снятия фаски пока-
заны на фиг. 113. Комплект также состоит из 4 штук. Допустимое
биение профиля — не более 0,05 мм. При проверке биения профиля
гребенки устанавливаются по плоской поверхности Б и поверх-
ности, очерченной радиусом В.
Обрабатываемая заготовка укрепляется на поворотном столе
агрегатного станка. На первой позиции одновременно тремя го-
ловками у трех бобышек производится обтачивание, подрезание
торцов и снятие фасок под резьбу, а на другой позиции — также
тремя головками нарезается резьба. После этого заготовка снова
устанавливается на станке, но уже в другом положении, для
обработки трех других бобышек. Небольшое расстояние между
бобышками вынуждает применять малогабаритные головки со
специальными хвостовиками, снабженными на концах резьбой под
затяжку.
5.	ВИНТОРЕЗНЫЕ ГОЛОВКИ С ТАНГЕНЦИАЛЬНЫМИ ГРЕБЕНКАМИ
Различают два типа головок с тангенциальными гребенками:
невращающиеся и вращающиеся. Невращающиеся головки с тан-
генциальными гребенками не получили распространения в нашей
промышленности. Вращающиеся головки применяются главным
образом на болторезных станках и служат для нарезания цилин-
дрических и конических резьб 2-го класса точности. Головки с тан-
генциальными гребенками являются разновидностью самооткры-
вающихся винторезных головок.
Вращающиеся головки типа РГТ
Головки типа РГТ изготовляются трех типоразмеров (табл. 49).
Головка РГТ-1 —хвостовая, РГТ-2 и РГТ-3— насадные. Конструк-
ция всех трех типоразмеров головок принципиально одинакова.
Таблица 49
Характеристики вращающихся головок типа РГТ
(см. фиг. 114)
Типо- размер головки	Размеры нарезаемых резьб				Размеры головки в мм			
	метри- ческой	дюймовой	трубной	кониче- ской	диаметр голоики	диаметр хвосто- вика	общая длина с установ- ленными гребенками	диаметр посадоч- ного отверстия
РГТ-1	6-20	1 -3//'	1 1	11 !Г /2	1 /	11" /8	/2	100	3175	172	—
РГТ-2	10-38	У8—1‘//	V*—Р/в"	1 1/ " /8	/2	250			—	215	177
РГТ-3	-—				1-11//	21//'	320	—“	218	190
111
1 оловка Н1 1-1 (фиг. 114) состоит из хвостовика 1 с сидящим '
на нем кольцом переключения 5 и корпуса 8, на котором смонти-^
рованы регулировочное кольцо 6, поводковое кольцо 7 и кулачки 2,
с осями 9. Корпус 8 центрируется в расточке хвостовика и соеди*|
нен с кольцом 5 двумя винтами, допускающими осевое перемеще-1
ние корпуса относительно хвостовика и кольца 5.	?
В четырех кулачках 2 с помощью паза «ласточкин хвост»'
центрируются гребенки и закрепляются планками 5. Винты 4 слу-j
жат для продольного перемещения гребенок. Кулачки могут пово- ?
а-а	!
/I
Место маркировки
15
Фиг. 114. Винторезная головка с тангенциальными гребенками РГТ-1.
рачиваться на осях 9. В паз кулачка входит сухарь 11, сидящий )
на пальце 12, палец 12 закреплен в поводковом кольце 7 так, что, *
когда кольцо 7 неподвижно, положение кулачков зафиксировано, i
В кольце 7 установлен палец 10, в который упирается предвари- 1
тельно сжатая пружина 19, сидящая в резьбовой пробке 18. i
В кольце переключения 5 закреплены два пальца 14, заостренные ’
концы которых входят во втулки 13, запрессованные в кольцо 7. <
Когда в процессе работы кольцо 5 останавливается, а головка,
преодолевая сопротивление пружин 15, сидящих на пальцах 16, ;
продолжает двигаться вперед за счет самозатягивания, пальцы 14 \
слегка выходят из втулок 13 и, под воздействием пружины 19, j
кольцо 7 поворачивается на величину образовавшегося зазора, j
При этом с помощью сухарей 11 поворачиваются кулачки 2 и
гребенки выходят из контакта с нарезаемой резьбой — головка :






головки.
Фиг. 115. Установка танген-
циальных гребенок по шаб-
лону.
раскрыта. Для приведения головки в рабочее положение нужно
сдвинуть назад корпус так, чтобы пальцы 14 снова вошли во
втулки 13. При этом повернется кольцо 7 и снова зафиксируется
исходное положение кулачков с гребенками.
Для регулирования диаметра нарезаемой резьбы (радиального
положения гребенок) служит специальная червячная пара. Чер-
вяк 17, сидящий в кольце 6, сцепляется с червячным колесом, на-
резанным непосредственно на корпусе S. При вращении червяка
поворачивается кольцо 6, а с ним и кольцо 7, что заставляет по-
вернуться кулачки 2 на осях 9. Это изменяет радиальное положе-
ние гребенок, т. е. расстояние их от оси
Гребенки устанавливаются в кулач-
ках с наклоном Х~3°, что близко соот-
ветствует углам подъема ниток у стан-
дартных резьб. При большой разнице
в угле подъема нитки следует применять
специальные кулачки. Нитки гребенок
каждого комплекта смещены относи-
тельно базовой стороны последовательно
на 7ч шага нарезки и устанавливаются
в кулачках в порядке нумерации по часо-
вой стрелке. Установка гребенок в ку-
лачках с нужным вылетом производится
по шаблону (фиг. 115). Для этого на ку-
лачках нанесены риски, соответствующие
диаметрам нарезаемых резьб, а на шаб-
лоне-ириска, которая при установке должна совпадать с риской
на кулачке. При установке режущая часть гребенок должна упи-
раться в выступ шаблона.
Для нарезания левых резьб необходимо: а) изменить направ-
ление поворота кольца 7 при раскрытии головки, для чего пру-
жину 19 и пробку 18 переносят на другую сторону отверстия
в кольце 6; б) применить левые кулачки, являющиеся зеркальным
отображением правых кулачков; в) заточить гребенки с проти-
воположной стороны и г) расположить гребенки на головке в по-
рядке их нумерации против часовой стрелки.
Кулачки в головках типа РГТ должны иметь небольшую осе-
вую Игру (зазор 0,05—0,25 мм) для обеспечения совпадения всех
гребенок комплекта с ниткой нарезаемой резьбы.
Тангенциальные гребенки
Тангенциальные гребенки (табл. 50) подразделяются на гре-
бенки для цилиндрической резьбы (ГОСТ 2287-61 «Гребенки
резьбонарезные плоские) и для конической резьбы (ГОСТ
6229-52 «Плашки тангенциальные для трубной конической
резьбы»).
8 Зак. 2/522	113
Основные размеры тангенциальных гребенок
Тип гребенки	Резьба				Размеры в мм							
	метри- ческая	дюймо- вая	труб- ная	кони- ческая	И	в	L	Я:	в.	г	1	Ролик d
	шаг в мм	число ннток на 1*										
А	1—2	20-10	19; 14			7,5	19,5	40	2,8	12,5	0,3	14,2	3
	1-2	20-10	19; 14; 11	28; 19; 14	9	20	75 100	3	17	0,3	17,7	2.5
	2,5-4	9-6	——	28; 19; 14	10	25	100	3	17	0,3	17,7	2,5
	4-6	6-4				14; 11	16	40	100	5	29	0,5	30,6	4,5
Б		—	14; 11	28; 19; 14	10	25	100	—	—	-—		
	—	—-	19; 14; 11	19; 14	И	29	100	—	—	—	—	—-
	—		14; И	19; 14; 11	11	33	100	’—	—	—	*	’	—
	—	—	11	И	18	48	130	—	—	—				—
114
Нарезание резьбы головками с тангенциальными гребенками
может производиться самозатягиванием или с принудительной
подачей. В первом случае гребенки затачивают по типу I
(фиг. 116)—на длине заборной части, включая одну полную
нитку.
Уклон 3° (см. сечение) приводит заборную часть в горизон-
тальное положение, в то время как передняя поверхность калиб-
рующей части составляет с осью угол ф. Для этой заточки угол
ф = 90°.
При работе с принудительной подачей, а также при нарезании
конической резьбы применяют заточку по типу II (фиг. 117). Ка-
Фиг. 116. Заточка гребенок для работы
самозатягиванием.
Фиг. 117. Заточка гребенок для
работы с принудительной по-
дачей.
либрующая часть располагается на линии центра нарезаемой
детали, так как в этом случае ф = 90° —X.
Для общего случая резьбонарезания передний угол у = 22°.
В зависимости от характера обрабатываемого материала угол у
выбирается по табл. 51. По ГОСТу 6229-52 принят угол заборной
части <р = 20°, по ГОСТу 2287-61 угол ф = 25°. Длина заборной части
по ГОСТу 6229-52 равна /1 = 38, где 8 — шаг нарезаемой резьбы
По ГОСТу 2287-61 величина /2 = № наиб + ^гнаим + 1) 2,15, где
/ц ~ высота головки, а А2 — высота ножки профиля резьбы.
Таблица 51
Передний угол 7 тангенциальных гребенок
(см. фиг. 116 и 117)
Обрабатываемый материал	т°	Обрабатываемый материал	
Латунь литая 	 Латунь катаная 	 Чугун серый	 Чугун ковкий 	 Алюминий литой		— 5—0 22 15 18 10	Алюминий катаный .... Сталь углеродистая . . . Сталь легированная . . . Бронза . 		 Медь		28—33 22 18 0-10 30
8*
115
Для случаев неограниченного сбега резьбы рекомендуется
угол <р= 15°, а для упорных резьб <р = 30°. Нитки у гребенок наре-
заются параллельно базовой стороне и смещены относительно нее
на шага для каждой последующей гребенки в комплекте.
При II типе заточки передний угол у и установка гребенок
в кулачках под углом X вносят искажение в профиль нарезаемой
резьбы. В целях устранения погрешностей корректируют профиль
ниток гребенок. Пусть дано (фиг. 118): d— наружный диаметр
резьбы; —половина угла профиля резьбы; S — шаг резьбы;
t — высота профиля резьбы; у — передний угол; X — угол наклона
гребенки. Находим угол профиля нитки гребенки и шаг ни-
ток гребенки S'\
. Q d — 2t .
sin р = —— Sin 7
ос
2/ tg sin A
ocz
tg ~2~ = [d (cos p cos 7) + 2t cos y] cos у ♦
cosX.
При Л<3° можно с небольшим приближением принять cos Х= 1
и не корректировать шаг ниток.
При работе самозатягиванием (фиг. 116) профиль ниток гре-
бенок не корректируют, так как не заточенная под углом у часть
гребенки калибрует профиль нарезаемой резьбы, не внося в него
искажений, а неточностью от наклона гребенки под углом X можно
пренебречь.
116
6.	ГАЙКОРЕЗНЫЕ ГОЛОВКИ ТИПА КБ С ПРИЗ ТИЧЕСК МИ
ГРЕБЕНКАМИ
Головки типа КБ (завод «Фрезер») являются универсальными;
они могут работать как стационарные или как вращающиеся [16].
В передней части корпуса головки 5 (фиг. 119) расположены
пазы под гребенки, замковые выступы которых входят в соот-
ветствующие пазы крестовины 2. К торцу корпуса 5 винтами 20
привернута крышка 1, предохраняющая гребенки от перекоса и
качания. Регулировочный винт 4 передним резьбовым концом
ввинчивается в крестовину и стопорится пробкой 3. Второй конец
Фиг. 119. Гайкорезная головка типа завода «Фрезер».
регулировочного винта входит в сердечник 13 и может в нем вра-
щаться. Штифт 6, входящий в выточку на регулировочном винте,
удерживает его от выпадания. В сердечник 13 ввернут палец 1-1
с роликом 12, входящим в винтовой паз корпуса 5. Палец 14 вхо-
дит в винтовой паз 22 муфты выключения 15.
Для ручного включения и выключения головки в палец 14
ввертывают рукоятку 8 с шаровой головкой 7. Муфта выключе-
ния 15 движется вдоль корпуса, скользя боковыми сторонами
шпоночного паза по ролику 11, сидящему на оси 10. Положение
пазов крестовины и корпуса должно совпадать, для чего кресто-
вина фиксируется винтом 19. На сердечник 13 давит пружина 16.
Для автоматического выключения головки может быть исполь-
зована проточка в муфте 15 под вилку (хомут) или шайба 18,
упирающаяся в торец нарезаемой заготовки. В шайбу 18 ввер-
нуты тяги /7. Требуемый вылет шайбы 18 фиксируется с помощью
винтов 9. Шайба 18, упираясь в торец нарезаемой заготовки, пере-
мещает муфту 15, паз которой поворачивает палец 14 до тех пор,
117
Фиг. 120. Неравномерный
угловой шаг пазов под гре-
бенки в корпусе головки.
пружины 16 сердечник 13, а вместе с ним и крестовина 2 сдви-
гаются вправо, благодаря чему гребенки убираются внутрь и вы-
ходят из контакта с нарезаемой резьбой. При сдвиге муфты 15
влево палец 14, скользя по спиральной части паза, выйдет на
прямой участок и зафиксирует рабочее положение головки.
Регулирование среднего диаметра нарезаемой резьбы дости-
гается путем осевого перемещения крестовины, для чего нужно
вывернуть заглушку 21, отвернуть сто-
пор 3, и, продвинув через него торцо-
вый ключ, повернуть регулировочный
винт 4. После регулирования нужно
законтрить стопор 3 и завернуть за-
глушку 21, предохраняющую механизм
регулирования от попадания грязи.
В целях улучшения условий ре"
зания пазы под гребенки в кор-
пусе 5 сделаны с неравномерным угло-
вым шагом, т. е. с шагом, изменяю-
щимся на величину 0^4° (фиг. 120)
попеременно. Благодаря такому рас-
положению гребенок образуется осе-
вой зазор по профилю резьбы то справа, то слева:
лр а
360° C0S-2
Призматические гребенки к гайкорезным головкам
Для каждого размера резьбы, нарезаемой головками типа КБ,
необходимо иметь соответствующие гребенки. Количество гребенок
Фиг, 121. Гребенка к головкам типа КБ.
в комплекте зависит от размера головки. У каждой гребенки
в комплекте резьба смещена относительно гребенки следующего
номера; размер F уменьшается на величину — (фиг. 121) для
ряда гребенок 1; 2; 3; п. Профиль резьбы гребенок шлифуется
с обратным конусом под угол уклона 0° 10'-ь0° 15' и затылуется
под углом 0°5'—0°7'.
118
Пазы в корпусе делаются симметрично его оси и потому режу-
щая кромка располагается выше центра обрабатываемой заго-
товки. Благодаря этому в процессе
уменьшается, а задний угол заборной
величину р (фиг. 122):
sinP=-f-; ъ = т — ай=а + Р.
где у — передний угол гребенки;
а — задний угол гребенки;
В — толщина новой гребенки.
Гребенки перетачиваются по пе-
редней поверхности. С уменьшением
высоты углы у и а необходимо кор^
ректировать. При высоте сточенной
гребенки Br, sin^^—,
Форма заточки передней поверхно-
сти может быть прямолинейной или
радиусной. Для сквозных отверстий
резания передний угол
части а5 увеличивается на
Фиг. 122. Геометрия гребенок
типа КБ.
иногда ' затачивают пе-
реднюю поверхность с углом Х=3—5° на длине заборной части
плюс одна полная нитка.
7.	СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИНТОРЕЗНЫЕ ГОЛОВКИ
Винторезные головки с пружинным центром
На фиг. 123 показан пример использования на сверлильном
станке специальной головки для нарезания резьбы на хвостовике
заготовки. Головка 1 снабжена пружинным центром 2, который
в процессе работы не только Центрирует заготовку 3, но и закреп-
ляет ее. Как видно из рисунка, заготовка 3 имеет на боках лыски,
которые удерживают ее от поворота в обойме 4 приспособления.
Обойма 4 снабжена жестким центром 5, который входит в центро-
вое гнездо в заготовке. Благодаря сокращению вспомогательного
времени на закрепление заготовки и отсутствию реверсирования
нарезание резьбы М27Х1,5 длиной 35 мм производится всего за
40 сек. Головка выключается и включается с помощью хомута 6.
Подобные головки с пружинным центром применяются также
на револьверных станках при нарезании резьбы в угольниках,
тройниках и тому подобных деталях арматуры, отливаемых под
давлением из цветных металлов. Резьба нарезается без предвари-
тельного обтачивания по диаметру и пружинный центр помогает
центрированию заготовки.
Многогребенчатые винторезные головки
В машиностроении часто встречаются детали с резьбой, пере-
резанной продольным - шпоночным пазом (фиг. 124). Обычно
119
иг. 125. Нарезание неполной Фиг. 126. Нарезание неполной
резьбы 4-гребенчатой головкой. резьбы 5-гребенчатой голов-
кой.
120
в таких случаях резьбу фрезеруют гребенчатой резьбовой фрезой
после фрезерования шпоночного паза. Если резьба нарезается бо-
лее производительным способом — винторезной головкой, то шпо-
ночный паз приходится фрезеровать после нарезания резьбы и
дополнительно зачищать заусенцы (прогонять резьбу).
Попытки нарезать резьбу стандартной головкой после фрезе-
рования паза приводят к отжиму головки и поломке гребенок
(фиг. 125). Однако, если в головке число гребенок и >4— воз-
можно нарезание резьбы на заготовках с заранее йрофрезерован-
ным пазом. (Такие заготовки часто называют «неполными»). На
фиг. 126 показана схема нарезания резьбы на валу со шпоноч-
ным пазом 5-гребенчатой винторезной головкой. Благодаря при-
менению этой головки отпадает надобность в зачистке заусенцев.
Применение головок с числом гребенок п > 4 целесообразно не
только при нарезании резьбы на неполных заготовках, но и
в обычных случаях, так как при этом уменьшается толщина
стружки (среза) af, улучшается чистота резьбы и повышается
стойкость инструмента. Так, например, при S = 2 лш, <р = 20° и п = 4
толщина среза az = -^-siri20° — 0,171 лмг;при п = 5 а' = 0,137мм,
а при n = 6 af = 0,114 мм.
С переходом на б-гребенчатую головку для нарезания резьбы
М72Х1,5 брак по срыву ниток, доходивший ранее до 1%, был пол-
ностью ликвидирован.
Малогабаритные винторезные головки
Замена круглых плашек винторезными головками иногда невоз-
можна из-за больших габаритов последних. При работе на токар-
ных автоматах, полуавтоматах и на револьверных станках, неко-
торых моделей, возникает потребность в малогабаритных винто-
резных головках не только для резьб до 10 мм, предусмотренных
ГОСТом 3307-61, для невращающихся головок типа 1КИ, но и для
коротких резьб намного большего диаметра. В таких случаях, для
нарезания резьб с шагом не более 2,5 мм применяют головки осо-
бой конструкции с дисковыми или призматическими гребенками.
Идея конструкции малогабаритных головок с дисковыми гре-
бенками заключается в том. что для головок большого габарита
применяют кулачки и гребенки от головок меньших габаритов.
Например, для головки 4К по ГОСТу 3307-61 применяют кулачки
и гребенки от головки ЗК, соответственно видоизменив посадоч-
ные места в корпусе и обойме. После такой модернизации го-
ловка 4К может при старых габаритах нарезать короткие резьбы
намного большего диаметра. С точки зрения жесткости головки
это допустимо в том случае, если нарезаемый шаг не превышает
2—2,5 мм, так как основные габариты головки 4К рассчитаны на
нарезание резьбы до М42 с шагом 4,5 мм.
ГЛАВА V
НАКАТЫВАНИЕ РЕЗЬБЫ
1, СПОСОБЫ НАКАТЫВАНИЯ РЕЗЬБЫ
Накатывание, представляя собой процесс холодной обработки
металлов методом пластической деформации, является наиболее
производительным способом изготовления резьбы с высокой сте-
пенью чистоты и точности.
При накатывании резьбы волокна металла не перерезаются,
физико-механические свойства поверхностного слоя улучшаются и
& результате наклепа усталостная прочность резьбы повышается
ha 20—40%.
В табл. 52 приведена чистота поверхности резьбы в зависимо-
сти от способа ее образования. Как видно из этой таблицы,
Таблица 52
Сравнительные характеристики чистоты поверхности резьбы
Способ резьбообразования	Шероховатость поверхности					
	V 5	V 6	V 7	V 8	V 9	v 10
Нарезание само- ' открывающимися головками						
						
Фрезерование						
						
Шлифование						
Накатывание						
						
122
IHCivid п'СФсрлпиии пдпд 1 аппии pfdbUbi достигает 1U- О асса ПО
ГОСТу 2789-59 и превосходит чистоту резьбы, достигаемую шли-
фованием.
По производительности накатывание в десятки раз выше дру-
гих способов изготовления резьбы,
Накатыванию поддаются все пластичные металлы. Сталь
Фиг. 127. Резьба, образован-
ная накатыванием.
с относительным удлинением б >8% и пределом прочности
кПмм? хорошо накатывается, хотя возможно накатывание
резьбы и на легированных сталях, имеющих после термообработки
100	и твердость НRC > 30.
Если заготовка под накатывание
получена холодной высадкой, воло-
чением или другими методами пласти-
ческой деформации, т. е. без снятия
стружки, может быть достигнута эко-
номия металла 10—25% (а при нака-
тывании шурупов —до 40%), так как
диаметр заготовки (d3az) берется
меньцте наружного диаметра резьбы
(й) (фиг. 127).
Накатывание резьбы известно в
100 лет, однако наибольшее распространение этот метод получил
за последние 20—25 лет и в настоящее время накатывается более
половины всех наружных резьб,
промышленности свыше
Фиг. 128. Способы накатывания резьбы:
а — с тангенциальной подачей; б — с радиальной подачей; в — с осевой подачей.
Существуют три основных способа накатывания резьбы: с ра-
диальной, тангенциальной и осевой подачей (фиг. 128).
123
»ЛМV- ^vjuvui V	<Л*/1 onМП ПиДйЧСИ
Накатывание резьбы с радиальной подачей осуществляете
одним, двумя или тремя роликами (фиг. 129).
Накатывание одним роликом не получило распространенн
из-за больших односторонних радиальных сил, вызывающих изги
заготовки.
Наиболее распространенным является способ накатывания
резьбы двумя роликами (фиг. 129,б). Ролики имеют негативны!
профиль, средний диаметр £>2, число заходов N и длину хода
резьбы Т-кратные, соответственно среднему диаметру d2, числу
заходов п и длине хода t накатываемой резьбы, т. е.
^2
П
(4'
где i — целое число.
Отсюда
. Г1.
, •(
При таком соотношении сохраняется соответствие между дли-3
ной хода резьбы ролика и шагом
9)
ра-
а)
6)
Фиг. 129. Накатывание резьбы с
диальной подачей:
а — одним роликом; б — двумя роликами;
тремя роликами.
установленный между роликами
станка с гидравлической или
резьбы, а потому накатывание;
протекает без значительного!
проскальзывания. В различ-1
ные периоды процесса нака-]
гывания (сближения роликов)
равенство (5) не имеет;
места, что вызывает незначи-
тельное проскальзывание и
осевое перемещение заготовки;;
(табл. 53).
Два резьбонакатных роли-1
ка вращаются синхронно, «
причем один из роликов полу-i
чает радиальное перемещение.
Заготовка кладется на нож, j
(фиг. 129,6). Цикл работы'
механической подачей следую- j

8 —
Осевое перемещение заготовки при накатывании правой резьбы
Таблица 53
Соотношение окружных скоростей заготовки и роликов	Направление вращения заготовки	Осевое перемещение заготовки
d2 N < D2 п	Правое	Вывертывается
d2 N < D2 п	Левое	Ввертывается
d2 N > D2 n	Правое	Ввертывается
d2 N > D2 n	Левое	Вывертывается
124


1	'ST
Производительность резьбонакатиых станков в шт1мин
1 1 Диа- 1 метр ! р е зь- бы в мм	Многоциклич- ный планетар- ный станок с автомати- ческой загрузкой	Станок с плоскими плашками		Станок с цилиндриче- скими роликами		Станок с многоцик- личными заты- лованными роликам и
		с автомати- ческой загрузкой	с ручной загрузкой	с автомати- ческой загрузкой	с ручной загрузкой	
3	1200	175	60	40	21	240
5	1200	150	60	40	21	200
6	1200	125	60	40	21	180
10	150	100	60	33	21	100
12	150	80	60	33	21	100
16	—-	70	50	33	21	50
20	—	60	40	33	21	
24			30	21	16	
36	——		—	16	11	1 11
52	—			16	6	—
64		— —	 "	11	6	—
76	—-			—	4	*
100							4	
щий: при непрерывном вращении роликов происходит радиальная
подача (сближение роликов), выдержка при неизменном меж-
центровом расстоянии и отход роликов друг от друга. Производи-
тельность станка при ручной загрузке невелика. Она может быть
увеличена с применением автоматической загрузки (табл. 54).
ГОСТ 9539-60 регламентирует основные размеры резьбона-
катных роликов для изготовления резьб диаметром от 3 до 45 мм
по ГОСТу 9150-59.
В стандарте предусмотрены ролики двух типов и двух испол-
нений: типа А — для работы на станках с межцентровым расстоя-
нием от 130 до 230 мм и типа Б — для станков с расстоянием от
90 до 135 мм, Стандартизованы два исполнения роликов — испол-
нение I— повышенной точности и исполнение II— обычной точ-
ности (при испытаниях ролики исполнения I должны дать на из-
делии резьбу не ниже 1-го класса точности, а ролики исполне-
ния II — не ниже 2-го класса точности).
Стандартом допускается изготовление роликов с накатанным
профилем резьбы.
Накатывание резьбы с тангенциальной подачей
Накатывание резьбы с тангенциальной подачей может произ-
водиться плоскими или сегментными плашками и цилиндрическими
роликами (фиг. 130).
При накатывании резьбы плоскими плашками одна из них
устанавливается неподвижно, а другая с помощью кривошипно-
шатунного механизма совершает возвратно-поступательное движе-
ние Дфиг. 131). Неподвижная плашка немного короче подвижной,
125
Фиг. 130 Накатывание резьбы с тангенциальной подачей:
плоскими плашками, б — сегментными плашками; в — затылованными роли-
ками, ? дв\кроликовой державкой; д — двумя роликами разного диаметра.


Фиг. 131. Кинематика накатывания резьбы плоскими плашками:
^пд длина подвижной плашки; LHn — длина неподвижной
плашки.
126
что исключает затягивание накатываемой заготовки при обратном
ходе.
К исходу возвратного движения подвижной плашки толкатель,
захватив заготовку с помощью специального распределительного
механизма, устанавливает ее между плашками и пружинным упо-
ром. К началу рабочего хода (фиг. 131,/), толкатель 1 отходит,
а пружинный упор 5 продолжает заталкивать заготовку 3 между
двумя плашками подвижной 4 и неподвижной 2. Благодаря на-
личию на плашке 2 заборной части заготовка заклинивается,
а потом прокатывается между плашками. В это время упор 5 отхо^
дит в исходное положение (фиг. 131,//).
Фиг. 132. Заборная часть
(F) плашек, образованная
подшлифовкой.
Фиг. 133. Двойная заборная ,
часть (F и Г[) плашек, образо-
ванная подшлифовкой.
С окончанием рабочего хода, заготовка 3 скатывается с непо^
движной плашки и падает в подставленную тару (фиг. 131,///),
а подвижная плашка 4 начинает возвратное движение. К концу.'
этого движения (фиг. 131,IV) толкатель 1 подает новую заготовку
в рабочее положение, а упор 5 не дает ей возможности выскольз-
нуть до тех пор, пока плашка 4 не изменит направление своего
движения. В этот момент отходит толкатель У, а упор 5 заталки-
вает заготовку между плашками (фиг. 131,/) и процесс накатыва-.
ния повторяется.
ГОСТ 6283-52 регламентирует основные параметры гаммы,
резьбонакатных автоматов с плоскими плашками для накатыва-
ния резьб диаметром от 2 до 25 мм. Нормы точности этих станков ,
приведены в ГОСТе 369-54.
- В зависимости от формы заборной части плоской накатной
плашки существует несколько схем накатывания резьбы.
На фиг. 132 и 133 показаны плашки, у которых нитки по всей
длине фрезеруются параллельно основанию плашки и заборная,
.	J--	-----1........
фовка). Такая заборная часть плохо захватывает заготовку в на- |
чальный момент накатывания, что особенно заметно при крупном j
шаге. С целью лучшего захвата заготовки иногда начало заборной
части снабжают поперечными канавками с шагом 1—2 мм и глу- j
биной 0,2—0,3 мм.	;
На фиг. 134 и 135 показаны плашки, у которых нитки на за-
борной части фрезеруются по всему профилю под углом <р. Бла- ;
годаря этому вершина витков на заборной части получается острой
и плашка хорошо захватывает заготовку.
Фиг. 134. Заборная часть
(F) плашек с острыми
нитками, фрезерованными
под углом ср.
Фиг. 135. Двойная заборная
часть (F и F}) плашек с острыми
нитками, фрезерованными под
углом (р с подшлифовкой.
можно рекомендовать схему нака-
Для резьб с шагом до 1 мм
тывания по фиг. 132 и 134, а для резьб с шагом 1,25 мм и выше— ?
по схеме фиг. 135 [1]. Для плашек с заборной частью по фиг. 135 —
размер ai = 0,25S, а размер Fi = 3jt d2.	;
Основные размеры плоских накатных плашек и технические
требования к их изготовлению стандартизованы поГОСТу 2248-60. j
Форма заборной части данным стандартом не регламентируется. |
Резьба на шурупах для дерева или самонарезающих шурупах j
для металла накатывается по схемам, показанным на фиг. 136 и
137. Эта резьба характеризуется широкими впадинами профиля,
поэтому нитки накатных плашек имеют тупые вершины. Чтобы
заострить вершины витков на заборной части плашек нитки фрезе-
руют с углом наклона <рь т. е. переменной глубины. Иногда
плашки по фиг. 136 выполняют без калибрующей части и делают 1
уклон профиля на всей длине плашки. -	t
Как видно из фиг. 136, процесс деформации металла происхо-
дит в двух направлениях: радиальном и осевом, что приводит
128	'
хой чистоте поверхности резьбы.
Показанная на фиг. 137 конструкция плоских накатных плашек
последовательного действия предусматривает более благоприят-
ную схему накатывания, обеспечивает высокое качество резьбы и
стойкость инструмента.
Отличительной особенностью плашек этой конструкции яв-
ляется измельчение шага нарезки на длине заборной части
(фиг. 137). Добавочные нитки образованы под углом заборной
чисти <р, поэтому на участке К они постепенно сходят на нет. Бла-
Фиг. 136. Заборная часть
плашек для шурупной резьбы.
Фиг. 137. Заборная часть пла-
шек, последовательного дей-
ствия для шурупной резьбы.
годаря измельчению шага нарезки на длине заборной части У7 за-
готовка легко захватывается плашками и на ней образуется
многозаходная резьба меньшего шага. В последующий период на-
катывания на участке К лишние нитки постепенно вминаются
в заготовку и происходит окончательное формирование профиля
резьбы. Стойкость плашек новой геометрии более чем в 2 раза
превосходит стойкость плашек обычной конструкции. Благоприят-
ная схема накатывания резко повышает чистоту поверхности
резьбы, особенно по ее внутреннему диаметру.
Работа сегментных плашек (фиг. 130,6) в принципе не отли-
чается от работы плоских плашек, если не считать отсутствия
обратного хода. На планетарном накатном станке монтируются
две неподвижные (вогнутые) и четыре подвижные (выпуклые)
плашки. Благодаря наличию двух бункеров для заготовок и двух
загрузочных устройств, за один оборот может быть накатано 8 за-
готовок, что обеспечивает высокую производительность станка.
При вращении стола со скоростью 45 об!мин за одну минуту мо-
жет быть накатано 360 заготовок.
На фиг. 138 показана другая разновидность планетарного на-
катного станка. Вместо вращающихся сегментных плашек здесь
9 Зак. 2/522	12$
используется цилиндрический резьбовой ролик, что позволяет осу-
ществлять многоцикличное накатывание. Подача заготовок про-
изводится периодически так, что в процессе обработки находятся
одновременно две, три и более заготовок. Установка двух непо-
движных плашек и двух загрузочных, устройств (подобно схеме,
показанной на фиг. 130,6) еще более повышает производитель-
ность станка, особенно для деталей небольшого диаметра (см.
табл. 54).
В целях снижения затрат и лучшего использования производ-
ственной площади холодно-высадочной и резьбонакатной авто-
Фиг. 138. Схема работы много-
цикличного планетарного резь-
бонакатного станка:
1 — вращающийся ролик; 2 — неподвижная
вогнутая плашка; 3 — заготовка; 4 —
толкатель.
Фиг. 139. Затылованный
резьбонакатной ролик:
а - загрузочная часть; б - за-
борная часть; в — калибрующая
часть; г — сбрасывающая (освобож-
дающая) часть; т — величина заты-
лования сбрасывающей части.
маты можно соединять в один блок так, чтобы заготовки после
высадки попадали в бункер на накатывание.
Накатывание наружной резьбы роликами с тангециальной по-
дачей производится по трем различным схемам: затылованными
роликами (фиг. 130, в), роликовой державкой (фиг. 130, г) и двумя
роликами разного диаметра (фиг. 130,6). Затылованный ролик
можно рассматривать как согнутую в дугу плоскую плашку. Заты-
лованный ролик (фиг, 139) состоит из четырех частей: загрузоч-
ной (а), заборной (6), калибрующей (в), сбрасывающей (осво-
бождающей) (г).
Часть а образуется путем срезания резьбы по радиусу ниже
внутреннего диаметра; часть б — затылованием резьбы поверху;
часть в образуется цилиндрической резьбой ролика, а часть г ---
затылованием резьбы по профилю.
На станке устанавливаются два синхронно вращающихся за-
тылованных ролика с постоянным межцентровым расстоянием,
обеспечивающим получение резьбы нужного диаметра. Когда
срезы на роликах находятся друг против друга, из бункера по-
дается заготовка, на которой накатывается резьба за один оборот
130
Фиг. 140. Обточенная под нака-
тывание резьбы заготовка заты-
лованного ролика.
эксцентричная резьба. На за-
роликов. Подача заготовки и выбрасывание ее производится авто-
матически.
Схема накатывания резьбы затылованными роликами показана
на фиг. 130,в. Профилирование резьбы затылованными роликами
происходит подобно профилированию резьбы плоскими плашками
с подшлифовкой (фиг. 132). Чистота поверхности резьбы при на-
катывании затылованными роликами несколько снижается, а по-
верхностный слой деформируется в большей степени, чем при
накатывании роликами обычной конструкции. Циклическая проч-
ность резьбовых соединений при накатывании резьбы болтов за-
тылованными роликами выше, чем
при накатывании резьбы обычны-
ми роликами на 12—16%.
Изготовление затылованных ро-
ликов успешно производится мето-
дом накатывания, хотя возможно
и шлифование резьбы. Для накаты-
вания резьбы на цилиндрической за-
готовке ролика производят эксцен-
тричное обтачивание (фиг. 140)
сбрасывающей (освобождающей) и
загрузочной частей (а и а). Если
теперь две такие заготовки устано-
вить на шпинделе резьбонакатного
станка и накатать на них резьбу
резьбонакатным валиком, как это
обычно делают при накатывании
резьбы накатных роликов, то на уча-
стке сбрасывающей части получится
грузочном участке резьба удаляется, и ролики подвергаются обыч-
ной термообработке. Дальнейшая обработка не отличается от при-
нятой для обычных накатных роликов, за исключением затылования
заборной части. Затылование заборной части поверху производят
на обычном затыловочном станке абразивным кругом. Шлифова-
ние резьбы затылованных роликов производят в два перехода.
Сперва шлифуют резьбу, как обычно, однониточным или много-
ниточным кругом. Затем на эксцентричной оправке со шпонкой
шлифуют резьбу на сбрасывающий и загрузочной частях. При
этом шлифовальный круг нужно тщательно ввести в нитку,
а эксцентрицитет оправки ориентировать в нужном положении от-
носительно сбрасывающей части ролика.
Затылованные ролики можно также применять для много-
цикличного накатывания резьбы. Для этого используют (фиг. 141)
обычный цилиндрический накатной ролик /, а на ролике 5 делают
несколько (и) загрузочных вырезов и соответствующее количество
резьбовых участков, каждый с заборной, калибрующей и сбрасы-
вающей частями. Концентрично ролику 1 установлен сепаратор 4
с независимым периодическим вращением. В бункер 2 загружают
заготовки 3, которые автоматически попадают в сепаратор при
его повороте. Когда загрузочный вырез в ролике 5 подходит к оси
ролика /, сепаратор поворачивается и переносит заготовку в ра-
бочее положение, в котором и происходит накатывание резьбы
за Чп часть оборота ролика. Сепаратор при этом выполняет роль
’поддерживающего ножа. В следующий момент сепаратор снова
1 поворачивается и переносит новую заготовку на рабочую позицию,
а накатанная заготовка падает в подставленную тару. Таким
образом, за один оборот ролика может быть накатано п заготовок,
число которых зависит от диаметра резьбы и при диаметре ролика
около 150 мм колеблется от 1 до 7 шт.
Наибольший диаметр нака-
тываемой резьбы .............М2,5 М4	М5
Число заготовок, накатывае-
мых за один оборот ролика и 7	б	5
Мб М8 Ml 2 М16
4	3	2	1
Производительность станков с многоцикличными затылован-
.ными роликами приведена в табл. 54.
<Фиг. 141. Многоцикличное накатывание
резьбы затылованным роликом:
2 — обычный цилиндрический накатной ролик; 2 - - бункер;
3 — заготовка; 4 — сепаратор; о — затылованный ролик;
п — число загрузочных позиций.
Изготовление много-
цикличного ролика 5 в
принципе не отличается
от изготовления затыло-
ванных роликов с одним
загрузочным вырезом.
Накатывание с тан-
генциальной подачей
двухроликовой держав-
кой (фиг. 130, г) описы-
вается ниже в разделе
«Резьбонакатные приспо-
собления».
Накатывание резьбы
двумя роликами различ- ;
ного диаметра D{ и
причем D4>D2, с равным :
числом оборотов («/=/12) '
при постоянном межцент- ’
ровом расстоянии (фиг. 130, (?) основано на принципе самозатяги-
вания заготовки1 [8]. На этом принципе могут быть созданы
высокопроизводительные автоматы для непрерывного накатыва-
ния резьбы (41].
Накатывание резьбы с осевой подачей
Накатывание резьбы с осевой подачей производится несколь-
кими роликами, снабженными заборными частями при постоянном
межцентровом расстоянии (см. фиг. 128, в). После того как под
влиянием предварительной осевой подачи на заготовке образуются
1 Авторское свидетельство № 109096 (кл. 7/, 9) В. Г. Дейнеко.
Л 32
первые, хотя и неполные, витки, создается резьбовая пара; в ко-
торой роль винта играет заготовка, а гайки — ролики. В дальней-
шем при наличии относительного вращательного движения нака-
тывание происходит за счет самозатягивания. Различают две раз-
новидности процесса накатывания с осевой подачей: роликами
с винтовой нарезкой и роликами с кольцевым профилем витков.
В первом случае оси роликов и накатываемой заготовки парал-
лельны, а во втором наклонены под углом подъема резьбы (см.
фиг. 128, в).
При работе винтовых роликов осевая подача достигается за
счет неравенства окружных скоростей заготовки и ролика: и фор-
мула (5) принимает вид:
d2N^D2n,	(бу
Для того чтобы добиться ввертывания заготовки в ролики,,
нужно видоизменять £)2 и N согласно табл. 53.
При наклонном расположении роликов с кольцевым профилем
витков задача заключается лишь в достижении относительного'
вращения заготовки и роликов, что обеспечивает осевое переме-
щение. Указанная задача может быть решена либо путем прину-
дительного вращения роликов вокруг их осей при вращении и осе-
вом перемещении заготовки под воздействием сил трения (см^.
фиг. 128,в), либо путем относительного вращения роликов и за-
готовки вокруг оси последней, при вращении за счет сил трения
роликов вокруг своих осей и относительном осевом перемещении
роликов и заготовки. На последнем принципе основана работа
резьбонакатных головок с осевой подачей (см. ниже фиг. 143).
Выбор диаметров накатных роликов с кольцевыми витками за-
висит лишь от конструктивных соображений и не связан с диа-
метром накатываемой резьбы.
При накатывании резьбы с осевой подачей возникают значи-
тельные радиальные силы, что вынуждает придавать конструкции
надлежащую жесткость. К недостаткам описанного способа сле-
дует отнести также кратковременность процесса деформации
в связи с большим удельным объемом металла, вытесняемым за-
борной частью роликов.
Малое число калибрующих ниток роликов, имеющих к тому же
обратную конусность, не способно перевести возникшие в заго-
товке упругие деформации в пластические, чем снижается эффект
калибрования. Поэтому после выхода резьбы из роликов воз-
можно осевое сжатие профиля под воздействием сил упругой де-
формации, подобно предварительно растянутой пружине, которая
возвращается в исходное положение, когда сняты растягивающие
ее силы. Осевое сжатие профиля после накатывания приводит
к уменьшению шага резьбы равномерно на каждый виток. Путем
соответствующего корректирования шага резьбы: роликов указан-
ный дефект может быть устранен.
133:
Существуют два типа заборных частей накатных роликов, ра-
ботающих с осевой подачей: с конусом по профилю витков, по-
добно фиг. 134, и с конусом только по наружному диаметру,
подобно фиг. 132. Можно предположить, что заборная часть по
фиг. 132 окажется более эффективной, так как она приводит
к меньшим осевым силам в заключительной стадии процесса.
Однако заборная часть с заостренным профилем (см. фиг. 134)
легче захватывает заготовку в начальный момент накатывания.
2. резьбонакатные приспособления
Разновидности приспособлений
В последнее время находят широкое распространение различ-
ные приспособления, позволяющие накатывать резьбу на универ-
сальном оборудовании. Существуют две разновидности таких при-
способлений: одни из
них позволяют превра-
тить универсальный
станок в резьбонакат-
Фиг 14,2. Резьбонакатная державка:
1 — накатной ролик; 2 — калибр для настройки роли-
ков; 3 — корпус роликов; 4 — подшипник-регулятор
среднего диаметра; 5 — упор; 6 — ось; 7 — регулятор
наклона корпуса с роликами; 8 — компенсатор зазора
в зубчатых колесах.
Фиг. 143. Резьбонакатная
головка с осевой подачей.
ной, другие являются дополнением к станку и позволяют наряду
с другими операциями производить и накатывание резьбы.
К первой разновидности относятся приспособления к строгаль-
ным станкам для накатывания резьбы плоскими плашками,
а также к токарным станкам для накатывания резьбы роликами
с радиальной подачей. Ко второй разновидности относятся раз-
личные резьбонакатные державки и головки. Применение этих
инструментов способствует внедрению прогрессивных методов из-
готовления резьбы на болторезных, сверлильных, револьверных
я тому подобных станках, а также на токарных полуавтоматах и
автоматах.
Резьбонакатные державки (фиг. 142) и головки . (фиг. 143)
позволяют совмещать в одной операции различные переходы ме-
134
ханической оора от и и пластическим
резьбы. Резьбонакатными головками можно накатывать как длин-
ную, так и короткую резьбу 2-го класса точности на самых разно-
образных деталях (фиг. 144). Резьбонакатные державки предна-
значены для накатывания коротких резьб, длина которых не пре-
вышает ширину роликов.	\
По сравнению с винторезными головками по ГОСТу 3307-61
резьбонакатные головки и державки имеют ряд существенных
преимуществ;
сокращают машинное время в результате значительного повы-
шения окружных скоростей; улучшают качество резьбы (чистоту
Фиг. 144. Образцы накатанных резьбовых деталей:
& — тяга; б — стремянка; в — винт; г — пробка; д — штуцер с конической
и цилиндрической резьбами.
поверхности и прочность) и дают значительную экономию металла
при использовании заготовок, полученных холодной высадкой или
волочением.
К эксплуатационным недостаткам резьбонакатных головок и
державок следует отнести необходимость довольно высокой точ-
ности заготовок по диаметру и геометрической форме. Обычно до-
пуск на диаметр заготовки принимают равным половине допуска
на средний диаметр накатываемой резьбы, что приблизительно
соответствует За классу точности (табл. 55).
В массовом производстве, где заготовки получают волочением
и холодной высадкой, с целью повышения срока службы инстру-
мента диаметр выдерживают по 4-му классу точности. Благодаря
небольшому разбросу диаметров заготовок, обусловленному вы-
сокой стойкостью матриц и волок, столь грубый допуск не влияет
на точность накатываемой резьбы, но требует периодической под-
наладки накатных станков. Гем не менее недостаточная жесткость
резьбонакатных державок и головок вызывает требования к по-
вышению точности диаметра заготовок до 3-го класса. Данные,
характеризующие точность заготовок в зависимости от методов
изготовления, приведены в табл. 55.
135
V
Допуски на диаметр заготовок под накатывание резьбы
в мм
Интервалы диаметров	Допуск среднего диаметра метрической резьбы с круп- ным шагом 2-го класса точности 1	Допуск на диаметр заготовки		
		Класс точности		
		3	За	4
От 3 ДО 6	0,07—040	0,025	0,048	0,08
Св. 6 . 10	0,10-0,12	0,030	0,058	0,10
, ю . 18	0J2 0,16	0,035	0,070	0,12
„18 „30	046-0,19	0,045	0,084	0,14
Метод изготовления заготовки	Волочение, холодная высадка	“—				~1*-
	Обтачивание голов- кой или бреющим резцом	——		
	Обтачивание танген- циальным резцом	+	4-	Н"
	Шлифование		—I—	1 “1—
1 Значения допусков округлены до второго десятичною знака. *				
Резьбонакатные державки
Резьбонакатные державки предназначаются для накатывания
коротких резьб (цилиндрических и конических) с поперечной (тан-
генциальной) подачей на переднем конце заготовки или со сто-
роны отрезки. Державки могут применяться на токарных и ре-
вольверных станках, полуавтоматах и автоматах.
Резьбонакатная державка, показанная на фиг. 130, а схема-
тически, а на фиг. 142 в виде фото, имеет два накатных ролика /
с многозаходной резьбой, которые смещены один относительно'
другого в осевом направлении на половину тага резьбы, как обыч-
ные накатные ролики. Ролики монтируются в корпусе 3 державки
так, что расстояние между центрами роликов равно D2 + d2— Д,
где D?— средний диаметр ролика; d2.— средний диаметр нака-
тываемой резьбы, Д—величина упругой деформации системы.
Расстояние между роликами можно регулировать специальными
эксцентриковыми втулками—подшипниками. На осях вместе с ро-
ликами сидят небольшие зубчатые колеса, сцепляющиеся с пара-
зитным колесом, вмонтированным в корпус державки. Благодаря
этому раз установленные ролики уже не могут в процессе работы
сместиться один относительно другого и вращаются синхронно.
Корпус роликов на оси 6 может качаться и самоустанавливаться
по центру заготовки.
136
ЛА жа к закрепляемся на сушшрме ста ка и ниц р ним пи-
дачей приводится в соприкосновение с заготовкой. За 15—20 обо-
ротов заготовки державка подается: так, что ролики доходят до
центра накатываемой заготовки и затем быстро возвращаются
в исходное положение. Осевые силы при таком способе накаты-
вания невелики и достигают около Г5% радиальных сил, разви-
ваемых при обычном способе накатывания.
Фиг. 145. Резьбонакатная державка для накатывания конической резьбы
со стороны отрезки:
а — накатной ролик; б — заготовка.
На концах заготовок рекомендуется снимать фаски под углом
20° к оси, что повышает стойкость накатных роликов.
На фиг. 145 показана экспериментальная конструкция дер-
жавки для накатывания с тангенциальной подачей конической
3"
резьбы К у на стальном штуцере. Державка 9 устанавливается
на поперечном суппорте 6-шпиндельного токарного автомата и
позволяет накатывать резьбу со стороны отрезки, что исключает
доделочные («вторые») операции после автоматной обработки.
137
показан на фиг. 146) сидят на шлицевых осях 5, заканчивающихся
зубчатыми колесами 14. Паразитное колесо 12, сцепляющееся с ко-
лесами 14 осей 3, обеспечивает синхронное вращение роликов.
Зубчатые колеса, закрываются крышкой 1, укрепленной винтами 6,
Точная установка роликов одного относительно другого (сме-
щение ниток на — шага) производится путем дифференциального
регулирования, которое осуществляется поворотом ролика относи-
Фиг. 146. Накатной ролик для ко-
нической резьбы.
тельно шлицевой оси и поворо-
том оси при расцепленной цепи
зубчатых колес.
Заготовка б под накатывание
обтачивается на конус до сред-
него диаметра резьбы. Регулиро-
вание среднего диаметра нака-
тываемой резьбы осуществляется
винтами 5 и контргайками 4,
которые поворачивают ролико-
держатель 2 вокруг оси 13. Пру-
жина 7 удерживает роликодер-
жатель 2 от излишнего провиса-
ния. Блок 11 с накатным роли-
ком качается на оси 10, что
позволяет ему самоустанавливаться относительно центра
товки. Два винта 8 ограничивают качание блока 11.
Вопросы регулирования среднего диаметра, взаимного
заго-
ложения ниток роликов и повышение их стойкости
в дальнейшем совершенствовании.
нуждаются



Ролики для резьбонакатных державок не имеют заборной
части. Наружный диаметр ролика для цилиндрической метриче-
ской резьбы (£)) определяется по формуле
D = N(d- 1,25Л),
где N — число заходов резьбы ролика;
d — номинальный наружный диаметр накатываемой резьбы;
h — номинальная высота профиля накатываемой резьбы.
Резьбонакатные головки
Резьбонакатные головки (см. фиг. 143) служат для накатыва-
ния длинных или коротких цилиндрических резьб с осевой пода-
чей. Различают вращающиеся и невращающиеся головки. Первый
тип головок применяется на болторезных, сверлильных станках
и многошпиндельных токарных автоматах. Второй тип головок
предназначен для токарных, револьверных станков и одношпин-
дельных токарных автоматов. Головки позволяют накатывать
Д38
реЗЬОу	hJldtCd iU4ii ci n	uoiv ViXVXk V11JJ J ЖИ.1АЧ/*!.	-*  
требуют реверсирования, так как в конце рабочего хода ролики
выходят из контакта с резьбой. Работа резьбонакатных головок
имеет много общего с работой самооткрывающихся винторезных
головок по ГОСТу 3307-61 или тангенциальных головок типа РГТ
и отличается от них тем, что вместо неподвижных резьбовых гре-
бенок применяются вращающиеся накатные ролики.
Ролики с кольцевыми витками устанавливаются в головках
под углом подъема резьбы и свободно вращаются на игольчатых
А "Л
'Фиг. 147. Неконсольная вращающаяся резьбонакатная головка.
подшипниках. Накатывание резьбы производится с осевой подачей
при неизменном расстоянии между центрами роликов.
Существуют разнообразные конструкции резьбонакатных го-
ловок: на базе резьбонарезных головок ГОСТ 3307-61, РГТ и дру-
гих, однако в последнее время широкое распространение получают
неконсольные накатные головки вращающиеся (фиг. 147) и ста-
ционарные (фиг, 149).
Трехроликовая вращающаяся резьбонакатная головка с внут-
ренним выключающим устройством для резьбы диаметром от 8 до
139
л илиола раскрывается в конце ра-
бочего хода и потому не требует реверсирования.
Три накатных ролика а, расположенные по окружности, сво-
бодно вращаются на осях 1 с игольчатыми подшипниками 4, 5. На
концах осей смонтированы зубчатые колеса 7. Зубья колес строго
ориентированы относительно эксцентрицитета осей с помощью
штифтов 8. Оси укреплены в двух дисках 3 и 6, соединенных с кор-
пусом 11 пальцами 18 и 2(5, винтами 21 и промежуточными
втулками 20, 22. Подшипники 2, укрепленные в диске 3 винтами 28г
поддерживают оси /, почему и сами головки получили название --
неконсольные. Зубчатые колеса 7 сцепляются с центральным зуб-
чатым колесом, выполненным за одно целое с хвостовиком 15.
№1	М°з
Фиг. 148. Накатные ролики к резьбонакатным головкам.
Спиральная пружина 17 одним своим концом укреплена в окне
хвостовика 15, а другим — винтом 29 в корпусе 11. На корпусе 11
смонтирована обойма 10, которая служит для включения и вы-
ключения головки (если отсутствует внутренний упор).
Обойма 10 через палец 9 и ролики 16 соединяется с корпу-
сом 11 и хвостовиком 15, а также сердечником 27. В. корпусе 11
сделаны спиральные окна с таким расчетом, что, когда винт 13
с шариком 19 и контргайкой 14 в конце рабочего хода дойдет до
торца накатываемой заготовки, обойма 10 остановится, а головка
продолжает двигаться вперед. Ролики 16 выходят из прямоли-
нейных участков спиральных окон, тогда под действием пру-
жины 17 отходит вправо и поворачивается обойма 10, а вместе
с ней поворачивается корпус 11. При этом зубчатые колеса пово-
рачивают эксцентричные оси 1 и ролики расходятся к периферии*
Гайка 12 удерживает корпус 11 от осевого перемещения. Если
обойму 10 сдвинуть влево, то благодаря спиральным окнам в кор-
140
в усе 11 последний повернется в обратную сторону, при этом
повернутся оси 1 и ролики придут в рабочее положение.
Регулирование среднего диаметра накатываемой резьбы (рас-
стояние между центрами роликов) производится следующйхМ
образом. На пальце 26 сидит зубчатое колесо 24 с штифтом 25.
Зубчатое колесо 24 сцепляется с зубцами, нарезанными на внут-
ренней поверхности корпуса 11 (см. разрез ГГ). Ослабив винты 21,
поворачивают втулку 22, а тем самым, посредством штифта 23 —
корпус 11, благодаря чему поворачиваются эксцентричные оси /,
т. е. равномерно расходятся или сближаются ролики а. Оси I рас-
положены под углом, близким к углу подъема резьбы, поэтому
зубья у зубчатых колес 7 и 15 — винтовые.
Накатные ролики а имеют кольцевые витки. Шаг кольцевых
витков измеряется по вершинам. Профиль витков смещен один -от-
носительно другого на — шага резьбы, где п— число роликов.
Ролики снабжают двусторонней заборной частью (фиг. 148), что
позволяет переворачивать их другой стороной после того, как они
износятся. Размеры роликов для накатывания резьб диаметром
8—16 мм (завода «Фрезер») приведены в табл. 56.
Таблица 56
Размеры резьбонакатных роликов завода „Фрезер**
в мм
5	D	Dcp	1	h (ро- лик № 3)	it		t-2 найм.		Накатываемые резьбы
					номи- нальн.	откло- нения			
075	40	39,513	1,625	0,5	0,24	+0,018	0,26	0,08	МН X 075
	42	41,513							М8 X 075; М9 X 0,75; М10 Х 075
1	36	35,350	2,2	0,667	0,33	+0,025	0,35	0,11	М14Х 1; М16 X 1
	40	39,350							мн х 1; М12 х 1
	42	41,350							М8 х 1; М9 х 1; мю х 1
1,25	38	37,188	2,975	1,083	0,41	+0,032	0,44	0,14	М12 X 1.25
	41	40,188							М8; М9
1,5	37	36,026	3,34	1,0	0,49	+0,032	0,53	0,16	М14 X 1,5; М16 X 1,5
	41	40,026							МЮ; МП; М12Х 1,5
175	40	38,863	4,08	1,417	0,57	+0.038	0,61	0,19	М12
'2	37	35,701	4,3	1,334	0,65	+0,044	070	0,22	М14; М16
141
Заборный конус на роликах обычно выполняется под углом
Ф=10° с витками полного профиля. Размер Ц убывает с каждым
номером ролика на-yS. Отклонение размера 1\ в комплекте не-
должно быть более 0,02 мм. Биение заборной и калибрующей ча-
стей допускается не более 0,02 мм. Угол заборного конуса у всех
трех роликов каждого комплекта не должен отличаться более чем
на 10', а диаметры D и Dcp —не более чем на 0,02 мм.
Порядковые номера роликов должны маркироваться с двух
сторон, как указано на фиг, 148.
На фиг. 149 показана стационарная трехроликовая резьбона-
катная головка для резьбы диаметром 4—6 мм. Устройство этой
головки имеет много общего с описанной выше вращающейся го-
Фиг. 149. Неконсольная стационарная резьбонакатная головка.
ловкой. Ролики а также свободно вращаются на эксцентричных
осях I с игольчатыми подшипниками 3, 4. Ввиду малых габаритов
винтовые зубчатые колеса выполнены за одно целое с осями.
Центральное зубчатое колесо 6 с торцовой шпонкой соединено
с хвостовиком 12. Корпус 11 соединен с дисками 2 и 5 с помощью
пальцев 19, винтов 23, гаек 17, втулок 22 и шайб 18. К диску 5
тремя винтами 20 с прокладками 21 прикреплена промежуточная
шайба 7, ограничивающая осевое перемещение центрального зуб-
чатого колеса 6. Корпус 11 смонтирован на хвостовике 12 так, что.
два его торцовых выступа входят в пазы на буртике хвостовика.
Спиральная пружина 9 одним концом входит в окно на хвосто-
вике, а другим прикреплена винтом 8 к корпусу 11. В торец хво-
стовика ввернута пробка 13 с винтом 15 и контргайкой 14.
Когда винт 15 доходит до торца накатываемой заготовки, хво-
стовик 12 останавливается, а корпус с роликами продолжает дви-
гаться вперед до тех пор, пока торцовые выступы не выйдут из
142
зацепления с пазами хвостовика. При этом под воздействием спи-
ральной пружины 9 корпус 11 поворачивается, что заставляет
повернуться оси Д и выводит ролики а из зацепления с накаты-
ваемой резьбой. Кольцевое пружинное кольцо 10 предохраняет
корпус И от выпадания.
При повороте корпуса 11 с помощью рукоятки 16 в обратную
сторону головка приводится в рабочее положение. Для регулиро-
вания среднего диаметра накатываемой резьбы (расстояния между
центрами роликов) ослабляют гайки 17 и повертывают по деле-
ниям вправо или влево корпус 11, что сближает или раздвигает
ролики а. Геометрия накатных роликов ничем не отличается от
роликов для вращающихся головок (фиг. 148).
Существуют резьбонакатные голов-
ки— лерки, нераскрывающиеся в конце
рабочего хода. Эти инструменты менее
производительны, так как требуют ре-
версирования. Производство накатных
лерок налажено на заводе «Фрезер» и
находит применение также при накаты-
вании резьбы вручную [15].
3. НАКАТЫВАНИЕ ВНУТРЕННИХ РЕЗЬБ
Накатывание внутренних резьб в
пластичных металлах (например, алю-
миний) в сравнении с резбонареза-
нием повышает прочность резьбы, сокра-
Фиг. 150. Накатывание-
внутренней резьбы с осе-
вой подачей.
щает поломки инструмента и повышает производительность
труда.
Существует несколько разновидностей накатников и схем на-
катывания внутренних резьб; инструментами, диаметр которых
равен диаметру резьбы (фиг. 150) и менее
этого диаметра (фиг. 152).
Накатник, показанный на фиг. 151, пред-
ставляет собой закаленный винт, снабжен-
Фиг. 152. Накатыва-
ние внутренней резь-
бы с планетарным.
вращением:
Фиг. 151. Накатник для накатывания внутренней
резьбы по фиг. 150.
а — накатник.
ный заборным конусом. Накатник ввинчивается в гладкое отвер-
стие, близкое по диаметру к среднему диаметру резьбы. При
этбм нитки резьбы на заготовке образуются в результате пласти-
143-
л л	------- .	nd Ad 1 ЫВсШИ Я
в этом случае сходна с нарезанием резьбы метчиками, но без
образования стружки.
При накатывании рекомендуется применение обычных для
резьбонарезания охлаждающих жидкостей и увеличение числа
оборотов инструмента (в сравнении с резьбонарезанием) до 2 раз.
В целях уменьшения трения, особенно за счет упругих дефор-
маций, профиль резьбы накатников в осевом сечении выполняется
волнистым (фиг. 151)..
Авторским свидетельством № 116480 (кл. 49 е, 10) предусмат-
риваются лыски на заборном конусе накатника под углом 10—
20°, со скругленными по нарезке кромками.
Авторскими свидетельствами № 108253, 108356 (кл. 49е, 14)
предусмотрены сборные накатники.
Накатники по авторским свидетельствам № 100427, 100748
имеют наружный диаметр, меньший диаметра отверстия, свободно
вводятся в него и получают планетарное вращение с радиальной
тюдачей (фиг. 152).
ГЛАВА VI
i
РАЗМЕРЫ ЗАГОТОВОК ПОД РЕЗЬБУ
1. ОТВЕРСТИЯ ПОД РЕЗЬБУ
Диаметры отверстий под резьбу являются технологическими
размерами, зависящими от типоразмеров нарезаемой резьбы и
характера обрабатываемого материала.
Диаметры отверстий выбираются с расчетом получения внут-
ренних диаметров резьб после работы метчиков в пределах до-
пусков, предусмотренных соответствующими стандартами.
С увеличением внутреннего диаметра резьбы гаек резко умень-
шается крутящий момент и повышается стойкость инструментов.
Во всех случаях желательно гарантировать зазор между внутрен-
ним диаметром резьбы и метчиком.
Для метрической резьбы по ГОСТу 9150-59 с учетом допусков
на внутренний диаметр гаек можно принять:
dc — d — KS мм,
где dc — диаметр сверла; d — номинальный диаметр резьбы; К —
коэффициент, зависящий от шага резьбы S. При S<12 значение
/С=1; при S>2 значение /<=1,03.
Если длина свинчивания превышает 12 ниток — К~0,9. Для
тугой метрической резьбы по ГОСТу 4608-49 /< = 0,85.
Для пластичных материалов, у которых подъем металла после
нарезания (вспучивание витков) резьбы больше, чем у хрупких
материалов, следует выбирать большие диаметры сверл, чем для
хрупких материалов. Для титана и его сплавов 0,9.
Диаметры отверстий под коническую резьбу по ГОСТу 6111-52
выбираются в зависимости от требуемой герметичности резьбы.
В наиболее ответственных случаях отверстие после сверления раз-
вертывается на конус, тогда диаметры сверл должны быть немного
меньше внутренних диаметров резьбы на длине свинчивания.
В менее ответственных случаях задаются числом полных ниток
(не меньше двух), тогда диаметр сверла равен внутреннему диа-
метру резьбы на высоте двух ниток от основной плоскости. Для
неответственных резьбовых соединений диаметр сверл близок
/К внутреннему диаметру резьбы в основной плоскости.
Ю Зак. 2/522	145
/
Расчетный диаметр сверла следует округлять до ближайшего
размера, предусмотренного градацией диаметров сверл по ГОСТу
885-60.
Перед нарезанием резьбы в отверстиях рекомендуется снимать
фаски под углом 90° до наружного диаметра резьбы.
Под накатывание внутренней резьбы в мягких пластичных ме-
таллах, таких, например, как алюминий, диаметр сверла выби-
рается с учетом подъема нитки dc=d — 0,0068 • h • S, где А —
рабочая высота витка в % (см. фиг. 4). Например, для резьбы
по ГОСТу 9150-59 Л=83,3, тогда dc—d-—0,57S. Для резьбы
с й=65 диаметр сверла dc=d'— 0,44S. Учитывая повышенную
прочность накатанной резьбы следует считать допустимой 65%-ную
резьбу, которая накатывается с меньшим давлением, чем 83,3% -ная
резьба.
Глубина сверления глухих отверстий под метрическую резьбу
4 4 + 4 + С,
где 4 ~ глубина сверления в мм;
1п — длина резьбы полного профиля в мм;
Ц — длина заборной части метчика в мм;
С — гарантийный зазор в мм.
Для цилиндрической резьбы	для конической резьбы
C>4S.
При нарезании резьбы метчиками нет необходимости растачи-
вать в глухих отверстиях канавки для выхода инструмента, если
это не обусловлено требованиями сборки.
Рассверливание отверстий с целью сокращения длины наре-
заемой резьбы производится до диаметра d0 ~d+ (0,3-н1) мм.
2. СТЕРЖНИ ПОД НАРУЖНУЮ РЕЗЬБУ
Диаметры стержней под нарезание наружной резьбы назна-
чаются с учетом вспучивания заготовки и допусков на наружный
диаметр резьбы
—д
где da— диаметр заготовки в мм; d — номинальный диаметр
резьбы в мм; Д~0,05 мм— величина заведомого занижения диа-
метра заготовки (для компенсации вспучивания); б — допуск на
наружный диаметр резьбы по соответствующим стандартам в мм.
Вопрос о выборе диаметров заготовок под накатывание резьбы
менее изучен. Многочисленные формулы для расчета диаметров
стержней под накатывание наружной резьбы большей частью яв-
ляются эмпирическими и с той или иной степенью приближения
подходят для метрических резьб.
Для определения диаметров заготовок под накатывание спе-
циальных резьб обычно шлифуют заготовки с разницей в ди а мет-
146
pax 0,02—0,03 мм с тем, чтобы путем накатывания практически
установить наибольший и наименьший диаметры заготовок.
В процессе накатывания заготовка подвергается формоизме-
нению: инструмент, углубляясь в заготовку, выжимает определен-
ный объем металла, который образует верхнюю часть ниток (см.
фиг. 127). Существуют два способа расчета диаметра заготовки:
диаметр определяют исходя из равенства объемов Vj и V2 или
исходя из равенства площадей продольных сечений F} и F%
(фиг. 153—155).
Фиг. 153. Определение диаметра заготовки под накаты-
вание остроугольной резьбы, исходя из равенства
объемов Vj и У2-
Определим диаметр стержня исходя из равенства объемов за-
готовки до и после накатывания. Рассмотрим остроугольную
резьбу на длине половины шага (фиг. 153).
Площадь осевого сечения резьбы So, как известно, представ-
ляет собой фигуру, ограниченную двумя ветвями Архимедовой
спирали. Площадь элементарного треугольника
I do
где
10*
Общая площадь осевого сечения резьбы
147
После подстановок и других преобразований найдем*
0 Г?   75 (^0 4"	^0
4	3
Объем полувитка
17  or *5   тс (Do + do)* ~~ Dodo S
vp — лг° 2	4 .	3	2 *
Объем заготовки
где d3o — диаметр цилиндрической заготовки.
Исходя из условия, что Vp—V3, имеем
к (D0 + d0^-D0d0 S __ S
4	3	2 “ 4	2 ’
После сокращения и преобразования, получим
Фиг. 154. Определение диа-
метра заготовки под нака-
тывание притупленной резь-
бы, исходя из равенства
объемов Vt и
Для определения диаметра стержня d3 под накатывание при-
тупленной резьбы (фиг. 154) составим
равенство
где Vc — объем стержня по внутреннему
диаметру резьбы;
Ve — объем витка резьбы;
Уэ — объем заготовки.
Для упрощения расчета будем опре-
делять объемы на длине одного шага
(S) резьбы
где Fp — площадь витка резьбы в осе-
вом сечении;
Р — расстояние центра тяжести площади Fp до оси резьбы
После подстановки и преобразования получим
Однако, как показали исследования и практика накатывания,
объем металла в зоне формоизменения и длина накатанной заго-
товки не остаются неизменными, поэтому рассчитанный диаметр
148
заготовки нуждается в корректировании. Например, расчетный
диаметр заготовки под накатывание трапецеидальной резьбы дол-
жен быть увеличен, а длина заготовки уменьшена в зависимости
Фиг. 155. Определение диаметра заготовки
под накатывание притупленной резьбы,
исходя из равенства площадей F{ и F2.
ют величины относительного удлинения
ниже (32]:
Относительное удлинение о в % .........
Увеличения расчетного диаметра заготовки
и уменьшения ее длины в %................
6, как это указано
> 35	35 -25
20
1,8	1,4	0,9
Определение диаметра заготовки под накатывание притуплен-
ной резьбы методом равенства площадей сечений выжимаемого
профиля F2 и выжатого показано на фиг. 155:
Приравняв оба уравнения и решив их относительно х, найдем
Диаметр заготовки
а
з
Как показали исследования [34], определение диаметра стержня
методом равенства площадей Fx и Р2 оправдано тем обстоятель-
ством, что в зоне выжатой части витка структура металла более
"	149
новлено, что
71 > Ъ > Тз,
где Th — плотность выжимаемого металла;
— плотность выжатого металла;
Тз — плотность металла заготовки. Так, меньше -ft при-
мерно на 1,6 — 2,2%.
Диаметр заготовки под метрическую резьбу 2-го класса точ-
ности с?з = d — 0,67S. Если резьба подвергается антикоррозийному
покрытию с толщиной слоя а, то d3 = d — 0,675 — За мм. Допуск
на диаметр заготовки см. табл. 55.
ГЛАВА VII
МАТЕРИАЛЫ РЕЗЬБООБРАЗУЮЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ
Материалом для режущей части резьбонарезных инструментов'
служит инструментальная сталь (легированная, углеродистая я
быстрорежущая), металлокерамические твердые сплавы и мине-
ралокерамические материалы. Резьбонакатные инструменты изго-
товляются из инструментальной стали (табл. 57).
При выборе материала для режущей (рабочей) части инстру-
мента необходимо учитывать характер обрабатываемого мате-
риала, режим резания, требования к точности и чистоте поверхно-
сти нарезаемой резьбы, технологические особенности изготовления
инструмента, а также цену материала и его удельный вес в ба-
лансе себестоимости инструмента.
Материалы для изготовления рабочей части
резьбообразующих инструментов
Таблица 57
Вид инструмента	Инструмен- тальная сталь (легированная и углеродистая)	Быстро- режущая сталь	Металло- керамические твердые сплавы	Минерало- керамические материалы
Резцы резьбовые: стержневые и призматиче- ские 					
дисковые			'		X	
Метчики: ручные 								~
машинные, конические, гаечные		—					—
плашечные, маточные . . .	—		—	
гребенки к резьбонарез- ным головкам 		— —			
фрезы резьбовые- ....	—			——
плашки круглые, цилин- дрические и конические . .		—	—	
резьбонакатные инстру- менты 			-			—	
1511
Инструментальная сталь, мало подверженная деформациям
при термообработке, но обладающая невысокой стойкостью, при-
меняется для ручных инструментов и инструментов с нешлифован-
ным профилем.
Наиболее употребительны следующие марки инструментальной
углеродистой и легированной стали; У10А и У12А по ГОСТу
4435-54; Ф; 9Х; 9ХС, X и ХГ по ГОСТу 5950-51.
Твердость режущей части инструментов из инструментальной
стали HRC 59—62.
.Шлифование резьбы у инструментов из углеродистой и леги-
рованной инструментальной стали приводит к отпуску вершин и
понижению износостойкости. Шлифованные метчики из инстру-
ментальной углеродистой стали с хромированным профилем при-
меняются при обработке мягких металлов, как например алюми-
ния. Поэтому для инструментов с шлифованным профилем резьбы
применяется быстрорежущая сталь; эта сталь используется также
для резьбовых резцов и резьбовых фрез.
Из различных марок быстрорежущей стали вследствие луч-
шей обрабатываемости шлифованием для резьбонарезного инстру-
мента предпочтительна сталь марки Р18 (ГОСТ 5952-51). Хоро-
шие результаты по стойкости, а особенно экономичности дает
быстрорежущая сталь с повышенным содержанием ванадия —
Р9Ф5 по ГОСТу 9373-60. К недостаткам этой стали следует отне-
сти плохую ее шлифуемость.
Твердость режущей части инструментов из быстрорежущей
стали при диаметре до 6 мм: HRC 61—63, при диаметре свыше
5 мм: HR С 62-“65.
В целях экономии быстрорежущей стали резьбонарезные ин-
струменты следует изготовлять сварными, биметаллическими или
сборными, т. е. с режущей частью из быстрорежущей стали и кор-
пусом из обычной конструкционной стали или другого недефицит-
ного металла, преимущественно из стали марки МСт. 6 по
ГОСТу 380-60 или марок 40 и 45 по ГОСТу 1050-60. Гаечные мет-
чики с изогнутым хвостом изготовляют из стали марки У7 по
ГОСТу 1435-54.
Зона сварного шва должна предохраняться от закалки со сто-
роны быстрорежущей стали на длине 5—10 мм, а с противополож-
ной стороны- на длине 10—15 мм.
Корпусы сборных инструментов изготовляются из инструмен-
тальных легированных сталей в зависимости от конфигурации и
назначения инструмента.
Вследствие трудностей шлифования профиля резьбы металло-
керамические твердые сплавы еще не получили широкого распро-
странения в конструкциях резьбонарезного инструмента. Твердым
сплавом армируют резьбовые резцы, гребенки, дисковые фрезы,
рейки сборных резьбовых фрез и др. Находят применение следую-
щие марки твердого сплава по ГОСТу 3882-61: ВК2* ВКЗМ;
ВК4; ВК6М; ВК6; ВК8; Т15К6.
152
В отдельных случаях для резьбовых резцов применяют мине-
ралокерамические материалы в виде пластинок, закрепляемых на
державках пайкой или механическим путем.
Резьбонакатной инструмент (накатные ролики, плашки и т. п.)
изготовляют из легированной инструментальной стали марки Х12М.
Х12Ф1 по ГОСТу 5950-51. Твердость после термообработки HRC
57—61. Резьбонакат-ные валики для изготовления профиля накат-
ных роликов методом накатывания делают из быстрорежущей
стали. Твердость после термообработки HRC 58—60.
В США для резьбонакатных инструментов с нешлифованным
профилем рекомендуется сталь марок А2 (химический состав в %:
С = 1; Сг = 5; Мо=1) и Д2 (С = 1,5; Сг—12; Mo—1); для инстру-
ментов с шлифованным профилем — сталь марок М2 (С = 0,85;
Сг-4; Mo-5; V-2; W-6) и Т1 (С-0,7; Сг = 4; V=l; W=18).
Для обычных работ твердость накатных инструментов после тер-
мообработки HRC 58—59. Для накатывания термически обра-
ботанных заготовок твердость накатных инструментов выше
HRC 60—61. После механической обработки инструментов реко-
мендуется спять напряжения при 600 -650° С.
ГЛАВА VII/
РЕЖИМЫ РЕЗЬБООБРАЗОВАН ИЯ
Режимы резания должны обеспечить требуемую производи-
тельность при рациональном периоде стойкости инструментов.
Машинное время при нарезании резьбы метчиками и резьбона--
резными головками обычно невелико и занимает небольшой удель-
ный вес в общем штучном времени, поэтому, если операция наре-
зания резьбы не является лимитирующей, вместо форсирования;
режимов резания стремятся к максимальному повышению стойко-;
сти инструментов.	|
В табл. 58 приведены скорости резания для нарезания резьбьг-
2-го класса точности машинными метчиками и винторезными го^
ловками, предусмотренными ГОСТом 3307-61.
Таблица 58
Скорость резания при резьбонарезания (v в м]мин)
инструментами из быстрорежущей стали
Диаметр нарезаемой резьбы в мм	Машинные метчики							Винторезные головки				по ГОСТу 3307-61		
	Шаг резьбы S в мм													
	0,5	0,75	1	1,25	1,5	2	3	0,5	0,75	1	1,25	1,5	2	3
3-6	6	7	8					9	10	11				
8-10	7	8	9	9	10					10	и	12	12	13	——			
12-16	8	9	10	10	11	и	—-	11	12	13	13	14	15	—
18-24	9	10	и	—	13	13	12	12	13	14		15	16	15
27 и более	——	И	12	—	14	13	13	—	14	15	—	16	17	16
Примечание. Указанные в таблицах скорости резания рассчитаны на обработку
нормализованной конструкционной стали марок 30 и 40.
Скорости резания для винторезных головок, приведенные!
в табл. 58, даны из расчета работы гребенками с углом заборного,•
конуса ф = 20°, при ср = 30° скорость резания рекомендуется умень-
шать на 10%, а при <р = 45^—на 25%.
Для нарезания резьб 1-го класса точности скорость резания
понижают (против данных табл. 58) на 20%, а для неответствен-
ных резьб — повышают на 10—20%.
При нарезании глубоких резьб, а также при работе кониче-
скими метчиками и машинными метчиками с длиной заборной
части менее 3S скорость резания следует уменьшать на 10—20%.
Для гаечных метчиков диаметром до 10 при шаге мм
скорость резания и —8-нЮ м!мин\ для гаечных метчиков прочих
размеров	м/мин.
Скорости резания, приведенные в табл. 58, даны для обра-
ботки нормализованной стали марок 30 и 40. В табл. 59 приве-
дены значения поправочных коэффициентов на скорость реза-
ния в зависимости от обрабатываемого материала, причем
за единицу принимается скорость резания по табл. 58.
Таблица 59
Поправочные коэффициенты на скорость резания Kv
Сталь углеродистая					Сталь легированная		Чугун серый; бронза	Чу- гун ков- кий	Ла- тунь	Ал [о- миние- выс спла- вы
30; 40	45	А12; А20	08; 10	15; 20	нормали- зованная	улуч- шенная				
нормали- зованная	улуч- шенная									
1	0.85	1,15	0,7	0,9	0,9	0,7	14	1.3	1,4	1,5
В табл. 60 приведены скорости накатывания резьбы роликами
и плоскими плашками, для последних — средние значения, так как
плашки движутся с неравномерной скоростью.
Таблица 60
Скорость накатывания резьбы
Обрабатываемый материал Сталь <зв в кГ/мм^	<50	50-70	Св. 70 до 90
Для роликов v в м'мин	60—80	30-50	15-25
Для плоских плашек v в м]мин	50-70	25-45	15-25
Примечание. При накатывании резьбы роликами меньшие значения следует брать для S > 2, а бблыние значения — для 5 < 1 мм.			
В табл. 61 приведены количества оборотов заготовки, нака-
тываемой роликами.
Скорость вращения заготовок при накатывании резьбы голов-
ками с осевой подачей зависит от характера обрабатываемого ма-
териала. Так, для конструкционной стали с пределом прочности
=70 кГ!мм? скорость вращения и = 40-:-60 м/мин; для улучшен-
ной конструкционной стали с пределом прочности ав=90 кГ)мм2
и = 30н-50 м/мин.

155
Количество оборотов заготовки п3 за время профилирования
резьбы накатными роликами
Шаг резьбы 5 в мм	Материал заготовки — сталь в кГ:мм:			
	< 50	50—70	Св, 70 до 90	Св. 90 до 120
	пз			
1-1,5 1,75-3	6-8 8-10	10-12 14-18	14-18 20—30	20-30 30-40
ГЛАВА IX
ЭКОНОМИЧНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
РЕЗЬБООБРАЗОВАН ИЯ
Для сравнительного определения рентабельности различных
вариантов обработки детали нет необходимости в сопоставлении-
полных калькуляций себестоимости детали по вариантам, а до-
статочно рассмотреть затраты, связанные с выполнением анали-
зируемой операции.
Себестоимость операции резьбообразования для одной детали
определяется из уравнения
К = А + -^,	(7>-
где Л — сумма текущих расходов на одну деталь в руб.;
b — сумма единовременных расходов на х деталей в руб.;
х - - количество деталей, подлежащих изготовлению за год.
в шт.
Сумма текущих расходов на операцию резьбообразования для
одной детали определяется уравнением
Д = /+а	(8>
где / “-зарплата на данную операцию в руб.;
р — накладные расходы на зарплату в руб.;
l — JL?
L~~ 60 1
где часовая зарплата в руб.;
Тм — норма штучного времени в мин.
Сумма единовременных расходов на партию, состоящую из
х деталей, определяется из уравнения
где 1Н — зарплата наладчика, приходящаяся на одну настройку,
в руб.;
157
— количество настроек за год;
пс — количество станков;
^ — амортизация станка за год в руб.;
— расходы на изготовляющие оснастки на годовой выпуск *
деталей в руб.;
рн. 0 — процент накладных расходов на содержание и ремонт
оснастки.
Рассматривая уравнение (7), нетрудно убедиться, что себе-
стоимость тем ниже, чем меньше текущие и единовременные рас-
ходы и чем больше количество деталей, подлежащих изготов-
лению.
Обратимся к анализу отдельных факторов, влияющих на себе-
стоимость операции, оставив в стороне вопрос о накладных рас-
ходах.
Зарплата I за выполнение операций резьбообразования тем
меньше, чем ниже квалификация оператора и меньше норма штуч-
ного времени. Исходя из этого, ручное нарезание резьбы следует
повсеместно заменять машинным. Наименьшее штучное время Тм
достигается при обработке заготовок на высокопроизводительном
автоматизированном оборудовании. Однако применение автоматов
может быть экономически оправдано только при высоком коэффи-
циенте загрузки оборудования, т. е. при большой программе вы-
пуска изделий.
Для сокращения простоев оборудования, а также для сокраще-
ния количества настроек и зарплаты наладчика, приходящейся
на одну настройку рп, рекомендуется применять быстросменную
оснастку, допускающую подналадку инструмента вне станка
и обработку группы типовых деталей («групповой по-
ток»).
Применение специализированного высокопроизводительного
оборудования сокращает потребное количество станков пс, но уве-
личивает капитальные затраты, а тем самым и амортизационные
расходы wc. Амортизационные расходы на одну деталь будут не-
большими только при весьма большой программе выпуска. По-
этому следует широко внедрять обработку заготовок на универ-
сальных станках, оснащенных высокопроизводительными при-
способлениями и инструментами, затрата на которые ниже затрат
на специализированное оборудование. Здесь можно рекомендовать
применение поворотных столов и многошпиндельных головок на
сверлильных станках, винторезных и винтонакатных головок на
болторезных станках, гайкорезных головок типа КБ завода «Фре-
зер», «падающие» и быстросменные гаечные метчики и тому по-
добную оснастку, повышающую производительность универсаль-
ного оборудования.	, .
Проектирование оснастки на базе унифицированных узлов и
деталей и всемерное использование стандартного инструмента сни-
жает себестоимость изготовления оснастки ш0.
158
ПСПОЛЬ вание HHLl ymviix U ~~----------__
жущей стали повышает его стойкость, благодаря чему снижаются
эксплуатационные расходы.
В целях увеличения количества деталей х, подлежащих изго-
товлению, необходимо стремиться к максимальной унификации и
типизации резьбовых деталей, всемерно повышая их технологич-
ность. Кооперирование с родственными предприятиями в значи-
тельной мере способствует увеличению партий деталей, подлежа-
щих обработке.
Если выбранный вариант технологического процесса преду-
сматривает экономию металла, например при холодной высадке
заготовок и накатывании резьбы взамен обтачивания и нареза-
ния, к сумме текущих расходов по уравнению (8) следует доба-
вить затраты на металл. Тогда получим
А = /+р + М,	(10)
где А1 —стоимость металла на одну деталь в руб.
Обозначив себестоимость операции по первому варианту че-
рез Ki, а по второму — через найдем сумму годовой эконо-
мии N в руб. (Кг < Ki):
W = (/<, - Х2) л.	(И)
Таким образом, экономический расчет позволяет выбрать опти-
мальный вариант технологического процесса, оборудования н
оснастки.
ЛИТЕРАТУРА
1.	Басс И. 3., Накатывание резьбы и новая геометрия накатного инстру-
мента. Машгиз, 1949.
2.	Б а с о в М. И., Высокопроизводительные способы изготовления резьбы..
Машгиз, 1949,
3.	Б у р ш т е й н И. Е., Репин В, Г., Производство шурупов. Метал-
лургиздат, 1955.
4.	Г а л о и с к а Д. А., Шариковые винты «Машиностроение», сборник пе-
реводов и обзоров иностранной периодической литературы № 5, 1956.
5.	Гоберман П. Н., Свинчиваемость резьб с защитными покрытиями.
Машгиз, 1954.
6.	Грановский Г. И., Металлорежущий инструмент. Машгиз, 1954.
7.	Губин А. П., Накатывание резьбы роликами. Машгиз, 1947.
8.	Дейнеко В. Г., Накатывание резьбы двумя роликами разных диа-
метров. «Станки и инструмент» № 7, 1957.
9.	Е в с ю к о в В. В., М и л о в и д о в Е. В., Винтовая пара с шариковой
гайкой. Производственно-технический бюллетень № 4, 1949.
10.	За гур ск ий В. И., Прогрессивные способы обработки резьбы. Маш-
гиз, 1960.
И. Кацнельсон М. Е., Высокопроизводительные конструкции метчиков
и резьбонакатных роликов. № М-59-215/11. ИТЭИН, 1959.
12.	Карцев С. П.} Инструмент для изготовления резьбы, Машгиз, 1955.
13.	Карцев С. П., Резьбонарезной инструмент. Машгиз, 1959.
14.	Констант и нов Б. А., Геометрия винтовых пар с трением качения.
Производственно-технический бюллетень № 10, 1960.
15.	К р а с н о п о л ь с к и й Д. 3., Прогрессивный инструмент для накаты-
вания резьбы. Московский Дом научно-технической пропаганды им. Ф. Э. Дзер-
жинского, 1958.
16.	К р а с н о п о л ь с к и й Д. 3., Резьбонарезная головка КБ для нареза-
ния внутренних резьб и растачиванию отверстий, Машгиз, 1957.
17.	Левин 3. Д., Практика накатывания резьбы круглыми роликами и
конструкция станков. Труды областной научно-технической конференции, Куй-
бышев 1956.
18.	Левицкий М. Я., Основы резьбофрезерования. Машгиз, 1953.
19,	Левицкий М. Я-, Резьбофрезерование. Машгиз, 1950.
20.	М е р п е р т М. П., Прецизионные резьбошлифовальные станки. Маш-
гиз, 1962.
21.	Пегов А. С., Самонарезающие винты. Машгиз, 1949.
22,	П и с а р е в с к и й М. И., Новое в технологии накатывания резьбы.
Лениздат, 1950.
23.	С е м е н ч е н к о И. И. и др., Проектирование металлорежущих инстру-
ментов. Машгиз, 1962.
24.	Смирнов-Аляев Г. А., Исследование напряженно-деформирован-
ного состояния материала заготовки и определение усилия формоизменения при
накатывании трапецеидальной резьбы. Ленинградские кузнецы и штамповщики
в борьбе за технический прогресс, 1952.
25.	Справочник металлиста, т. 5, 1960.
Й6. Справочник технолога-машиностроителя, т. 1,2. Машгиз, 1956,
27.	Фрум ин Ю. Л., Коническая резьба. Машгиз, 1948.
28.	Ф р у м и н Ю. Л., Высокопроизводительные способы образования
резьбы. Московский Дом научно-технической пропаганды им. Ф. Э. Дзержин-
ского, 1959.
29.	Ф р у м и н Ю. Л., Технологичность конструкции резьбовых деталей.
«Автомобильная промышленность» № 10, 1958.
30.	Энциклопедический справочник «Машиностроение», т. VII. Машгиз, 1948
31.	Шифрин A. ILL, Обработка резанием нержавеющих и жаропрочных
сталей и сплавов. Ленинградский Дом научно-технической пропаганды, 1957.
32.	Ш п е й з м а н М. И., Изготовление трапецеидальной резьбы методом
накатывания роликами. Ленинградские кузнецы и штамповщики в борьбе за
технический прогресс. Лениздат, 1,952.
33.	Якушев А. И., Влияние технологии изготовления и основных пара-
метров резьбы на прочность резьбовых соединений. Обороигиз, 1956.
34.	Ар el Heinz. Gewindewalzen, Munchen, 1952.
35.	Clifford T. Apple ton. Thread and Form Rolling. “Mechanical
Engineering", Oct. 1955.
36.	E. Cook. Tapping Titanium, “Machinery" (L), Aug., 3, 1956.
37.	E. Johnson. Some Experiments on Tapping “Machinery" (L). Jan.
18, 1951.
38.	Robert L. Sproat. Bolt Threads with large-radius roots. “Product Engi-
neering" Nov., 9, 1959.
3T	Stanley W. Lowejoy. How and why taps are precision ground. “The
Machinist", Aug, 2, 1952.
40.	Высокопроизводительные конструкции резьбообразующего инструмента
и их рациональная эксплуатация, ЦБТЙ Станко-инструментальной промышлен-
ности, 1959.
41.	Дейнеко В. Г., Новые способы непрерывного накатывания резьб и
других профилей. Машгиз, 1961.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ..........................................................   3
Глава 1. Типы резьб.................................................. 6
1.	Классификация резьб ......................................... 6
2.	Треугольные резьбы........................................... 7
Допуски треугольных резьб..................................... 9
3.	Метризация конической резьбы................................ 12
4.	Резьбы для передачи крутящих моментов....................... 13
5.	Резьбовые соединения с гарантированным натягом ...	14
Цилиндрические резьбы........................................ 14
Конические резьбы .	    17
6.	Самонарезающие резьбовые детали	........	19
7.	Способы предохранения от отвертывания болтов, винтов и гаек 21
Многозубчатые пружинные шайбы	........	22
Самотормозящие гайки......................................... 22
Самотормозящие резьбы .	.	......................... 23
8.	Шариковые резьбы .	   24
Глава II. Технологичность резьбовых деталей......................... 27
1.	Принцип технологичности конструкции......................... 27
2.	Шаг резьбы.................................................. 28
3.	Недорез резьбы .	   29
4.	Длина резьбы................................................ 31
5.	Точность резьбы............................................  32
6.	Профиль резьбы.............................................  33
Глава III. Нарезание резьбы метчиками............................... 35
1.	Основные способы нарезания резьбы	метчиками	....	35
Силы, возникающие в процессе резьбонарезания	....	35
Кинематика резьбонарезания................................... 39
Нарезание резьбы машинными метчиками......................... 40
2.	Типы метчиков .............................................. 41
Ручные метчики............................................... 42
Машинные	метчикн	.	   42
Гаечные метчики.............................................. 44
Конические	метчики......................................... 47
Плашечные	метчики......................................... 48
Маточные метчики............................................. 48
Комбинированные метчики...................................... 49
3.	Перья метчиков.............................................. 49
4.	Заборная часть метчиков..................................... 53
5.	Геометрия	резьбовой	части метчиков.......................... 58
6.	Допуски метчиков ........................................... 62
Проверка среднего диаметра резьбы... v ...	.	67
7.	Крутящий момент при нарезании резьбы ......	69
8.	Крепление метчиков ........................................  70
162
у. из практи и на е а я резьоы.......................*	7$
Нарезание резьбы в различных материалах ...................... 7g
Нарезание крупных и многозаходных резьб....................... 79
Глава IV, Нарезание наружной и внутренней резьбы резьбонарезными
головками .	   83
1.	Типы головок..............................................   83
2.	Сбеги и недорезы резьбы.................................... 85
3.	Винторезные головки с дисковыми гребенками.................. 86
Невращающиеся головки...................................... 91
Вращающиеся головки .......................................... 92
Дисковые гребенки............................................. 93
Кулачки .	   96
Геометрия дисковых гребенок .................................. 97
Параметры заточки дисковых гребенок........................... 99
Крутящий момент при нарезании резьбы.......................... ЮЗ
4..	Винторезные головки	с призматическими	гребенками	. . .	ЮЗ
Невращающиеся головки типа «Джиометрик»....................... ЮЗ
Призматические гребенки к винторезным головкам ....	106
Вращающиеся головки	с призматическими	гребенками	...	Ю8
5.	Винторезные головки	с тангенциальными	гребенками	. . .	1Ц
Вращающиеся головки	типа РГТ................  .	111
Тангенциальные гребенки...................................... 113
6.	Гайкорезные головки типа КБ с призматическими гребенками 117
Призматические гребенки к гайкорезным головкам ....	118
7.	Специальные винторезные головки............................ 119
Винторезные головки с пружинным центром...................... 119
Многогребенчатые винторезные головки . . . . . . . 119
Малогабаритные винторезные головки........................... 121
Глава V. Накатывание резьбы ........................................ 122
1.	Способы накатывания резьбы .................................122
Накатывание резьбы с радиальной подачей	....	124
Накатывание резьбы с тангенциальной подачей...................125
Накатывание резьбы с осевой подачей.......................... 132
2.	Резьбонакатные приспособления...........................»	134
Разновидности приспособлений ................................ 134
Резьбонакатные державки.......................................136
Резьбонакатные головки........................................138
3.	Накатывание внутренних резьб............................... 143
Глава VI, Размеры заготовок под резьбу.............................. 145
1. Отверстия под резьбу........................................145
2. Стержни под наружную резьбу.................................146
Глава VII. Материалы резьбообразующнх инструментов ....	151
Глава VIII. Режимы резьбообразовання...............................  154
Глава IX. Экономичность технологического процесса	резьбообразовання 157
Литература ......................................................... 160

 . .Xte-
Технический редактор А. Ф. Уваро&а
Корректор С. В. Шанурина
Переплет художника А. В. Петрова
'Сдано в производство 2/VTII 1962 г. Подписано
к печати 15/II 1963 г. Т-02781. Тираж 7000 экз,
Печ. л. 10,25. Бум. л, 5,13. Уч-изд. л. 10,0.
Формат 60 X 90/]й. Зак. 2/522. Цена 60 коп,
Ленинградская типография Госгортехиздата,
.Ленинград, ул. Салтыкова-Щедрина, 54
16:
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
Стра- ница	Строка	Напечатано	Должно быть
51	Табл. 24, 7-я графа, 3-я сверху	2,7	2,3
98	3-я снизу	sin	Sin a
98	4-я снизу	sin — sin	-	D sin а- — sm аа-		 Т	9r do + Do
160	17-я сверху	1949	1959
ПОПРАВКА
На стр. 29 в табл. 12 наименование шага резьбы .крупный* относится
только к первой графе значений шага (0,5—б мм).
Зак* 2/522