Порівняння накатних та ріжучих видів різьб.

July 6, 2022

При постійному розвитку машинобудування та впровадженням у виробництво нових прогресивних методів обробки металів. Наразі є впровадження та перехід на обробку металів тиском у холодному стані замість обробки різанням. Застосування цього методу обробки призводить до високого підвищення продуктивності праці, підвищення точності, поліпшення механічних властивостей та чистоти поверхні оброблюваних деталей та створює передумови для автоматизації процесів.

Найбільш ефективною є обробка методом холодної пластичної деформації — накочуванням. Накочування як альтернатива нарізанню різьблення мал.№1 - метод хоч і не новий, але досі не освоєний. Його відрізняє ряд переваг, порівняно з традиційними методами. З безлічі способів формування різьблення найпоширенішим є нарізання за допомогою мітчика (внутрішнє різьблення) або плашки (зовнішнє різьблення).

Мал.№1 

Мітчики служать для виготовлення різьблення в отворах. Мітчик як інструмент виходить з гвинта шляхом прорізування в ньому стружкових канавок, утворення забірного конуса та затилювання зубів для створення позитивного заднього кута. Канавки утворюють передню поверхню, ріжучі кромки та простір для розміщення та видалення стружки. Вихідний гвинт повинен бути виготовлений з інструментальної сталі та після зазначених операцій пройти відповідну термічну обробку. Мітчики працюють у дуже важких умовах, тому що вони утворюють складну гвинтову поверхню різьблення в отворах.

Ці проблеми пов'язані з умовами деформації металу, видалення стружки, підведення СОЖ у зону різання, обмеженої міцності інструменту.

Накатні мітчики  — використовуються для накатки внутрішнього різьблення глибиною до чотирьох діаметрів самого інструменту. Накатні мітчики не ріжуть, а деформують матеріал, тому стружка при цьому не утворюється і відсутня ймовірність виникнення заторів стружки, але твердість заготовки при такій обробці обмежується 40 HRC. Оскільки накатка різьблення передбачає пластичну деформацію, матеріал повинен бути пластичний або мати низький коефіцієнт розтягування.

Накатні мітчики :

Міцність накатаного гвинтового профілю при статичних навантаженнях вище за міцність профілю, обробленого різанням, приблизно на 10 % при випробуванні на розтягуванні і на 20–35 % при випробуванні витків на зріз. Накатні мітчики зазвичай мають діаметр від 0,5 до 19 мм. Інструменти більшого розміру створюють і більше тертя, тому потрібні щоб верстат мав велику потужність.

Нарізні мітчики див малюнок нижче : при використанні звичайних мітчиків відбувається різання матеріалу з утворенням стружки. Різниця між накатним і різальним мітчиком полягає в тому, що ріжучий мітчик ліквідує надлишок металу з отвору, нарізаючи окремі витки різьблення, а так званий мітчик, з різьбонакатною головкою, створює витки різьблення шляхом пластичного деформування металу та переміщення пластифікованих шарів.

Однією з ключових відмінностей накочування від нарізування різьблення є відсутність стружки.

Отже, не потрібно періодично відводити мітчик для її прибирання, щоб уникнути скупчення стружки і можливої поломки інструменту, що тягне за собою дорогі простої обладнання і відновлення пошкодженої при вилученні заготовки мітчика - часто з використанням електроерозійного верстата. Випробування показали, що у процесі накочування підвищується як межа міцності різьблення, а й якість її поверхні, твердість і зносостійкість. Таким чином, для розкочувачів рекомендуються вищі швидкості, ніж для відповідних ріжучих мітчиків з аналогічного матеріалу.

Найважливішою рекомендацією при безстружковому накатуванні різьблення є використання або додавання до мастильно-охолоджуючої рідини протизадирних присадок. Мастильні речовини підтримують гладкість, таку необхідну в подібних процесах. Недолік мастила при накатуванні різьблення може викликати сухе тертя металу по металу і, як наслідок, стати можливим причиною поломки інструменту.

При використанні ріжучого мітчика просвердлений отвір має розмір, що відповідає вершині готового різьблення, а інструмент видаляє матеріал між вершинами, створюючи профіль різьблення.Однак при накатуванні видалення вихідного матеріалу не відбувається, тому діаметр просвердленого отвору для еквівалентного різьблення повинен бути дещо більшим. Таким чином, профіль різьблення утворюється за рахунок видавлювання мітчиком матеріалу заготовки.

Матеріал, що деформується в процесі накочування, стає міцнішим, а утворена поверхня — рівніше, що означає збільшення терміну служби різьблення. Нарешті це надає інженерам-конструкторам можливість оцінити використання кріплень меншого діаметра.

Але у накатних мітчиків також є недоліки.

Недолік накатних мітчиків полягає в тому, що вони вимагають більшого крутного моменту і більшої потужності від верстата, крім того, інструмент повинен бути міцніше затиснутий в державці верстата. Крім того, накатний мітчик дорогий інструмент, тому його краще застосовувати при масовому виробництві. Ще одним обмеженням є те, що отвір має бути просвердлено точніше, ніж такий отвір при нарізанні різьблення.