P1060952Наш читатель, Свинин Петр Алексеевич, разработал инновационный резьбонарезной инструмент. Причем не только разработал, но и запатентовал, производил и использовал на производстве.  Инновационное предложение по организации мелкосерийного и серийного производства плашки со сменными гребенками в его разработке мы публикуем в нашем журнале.  Далее — текст автора.

Нарезание резьбы на различных деталях машиностроительного производства — процесс не новый, давно изученный. Тем не менее постоянное расширение номенклатуры изделий из труднообрабатываемых и вязких материалов вызывает растущую потребность в разработке новых конструкций резьбонарезных инструментов: инструментов, позволяющих производить высококачественное нарезание наружной резьбы с обеспечением точности исполнительных размеров и геометрии профиля с высокой производительностью.

Высокую производительность инструмента можно обеспечить только при использовании в конструкции режущих элементов специальных быстрорежущих сталей и сплавов при наличии шлифованной режущей кромки инструмента без «обезуглероженного» слоя и желательно с использованием износостойких покрытий. Предложений и теоретических разработок инструментов для нарезания наружной резьбы множество, однако их всех объединяет одно: сложность в конструктивном исполнении, отсутствие взаимозаменяемости режущих элементов и большие затраты на изготовление. Эти факторы ограничивают широкие предложения подобных инструментов на мировом рынке, хотя имеются некоторые предложения, но весьма сложные в исполнении и дорогие.А2

Передо мной стояла цель устранить вышеуказанные противоречия, т. е. создать достаточно  простое конструктивное исполнение инструмента с сопутствующим использованием новых способов в изготовлении, обеспечивающих взаимозаменяемость режущих элементов и одновременно обеспечивающих их полную работоспособность и геометрию задней поверхности режущих кромок. Задача не являлась теоретической разработкой. Стояла практическая производственная задача. Разработка и дальнейшая отработка конструкции и технологического оснащения для серийного производства производилась для решения внутренних задач на предприятии НПО ПМ  (Научно-производственное объединение прикладной механики) в 1986-1990 г. в настоящее время АО ИСС (Акционерное общество Информационные спутниковые системы).  Результат разработки — плашка со сменными гребенками и способ ее изготовления. По результатам разработки получены авторские свидетельства и патенты, европатент, серебряная медаль ВДНХ СССР.

Целью данной статьи является инновационное предложение по организации мелко-серийного, серийного производства плашки со сменными гребенками. Комплект отработанной конструкторско-технологической документации представлен на сайте http://rezinstr.jimdo.com.

Плашка со сменными гребенками и способ ее изготовления

Назначение:

Высококачественное нарезание наружной резьбы по шероховатости профиля не хуже Ra0,63-1,25, по точности исполнительных размеров и геометрии профиля резьбы 6 степень ГОСТ 16093-2004 на  деталях машиностроительного производства из вязких и труднообрабатываемых материалов, в том числе из нержавеющих сталей. Позволяет снизить трудоемкость изготовления наружной резьбы в 1,5 раза по сравнению со стандартными круглыми плашками за счет увеличения скорости резания при эксплуатации. Дополнительные преимущества могут быть получены при нанесении на режущие кромки гребенок износостойких покрытий.

А3Трудоемкость изготовления изделия — это время, затраченное на изготовление.  Время при резьбонарезании зависит от скорости резания. Скорость резания при использовании стандартных круглых плашек при обработке труднообрабатываемых сплавов обычно составляет не более 2,5-3 м/мин. Это практика, это зависит от качества структуры режущих кромок плашки. При изготовлении цельных круглых плашек это весьма сложная техническая задача. При термообработке плашку из быстрорежущей стали может либо раздуть либо осадить, это непредсказуемо. Для  защиты от обезуглероживания предварительно выполненного резьбового профиля необходима спецзащита, которая не всегда эффективна. Если не формировать резьбовой профиль, качество режущих кромок будет достаточно высоким, но при этом необходима операция внутреннего резьбошлифования, которая превращает плашку в золотую по стоимости.

Отходы плашек из быстрорежущих сталей после термообработки могут составлять до 50-60% от партии, поэтому они достаточно дороги и очень неохотно производятся инструментальной промышленностью. Предлагаемый инструмент лишен этих недостатков. Защита от обезуглероживания обеспечивается необходимыми припусками, а высокое качество режущих граней обеспечивается наружным резьбошлифованием, это достаточно производительный процесс. Дополнительным преимуществом является возможность нанесения на режущие кромки различных износостойких электронно-плазменных покрытий на основе нитридов титана или циркония. Не исключена возможность использования для гребенок мелкодисперсных твердых сплавов, хотя практического исполнения не было.

Рекомендуемая область применения:

Для использования в качестве резьбонарезного инструмента на универсальном металлорежущем оборудовании, станках с ЧПУ, на револьверных станках и метизных автоматах.

Преимущества перед известными аналогами:

V korobkeСпособ изготовления позволяет обеспечить угол подъема задней поверхности профиля резьбы на гребенке равный углу подъема витка профиля резьбы на обрабатываемой детали. Конструкция обеспечивает единственное правильное расположение режущих кромок гребенки в корпусе без использования каких-либо настроек. Все технические решения реализованные в данном проекте выполнены на уровне изобретений. (а.с. и патенты №№  118209; 2033907; 1380089; европатент ЕР0363483).

Конструкция обеспечивает возможность изготовления корпуса плашки как из конструкционных сталей, так и из композиционных материалов. Гребенки могут изготавливаться из высококачественных быстрорежущих и инструментальных сталей, а также из твердых сплавов на универсальном металлообрабатывающем оборудовании.

Особенности конструкции корпуса и реализованный способ изготовления гребенок позволяют создавать новые качества инструмента, например создание плашки для безстружечного формирования профиля резьбы на деталях массового производства. По результатам эксплуатации данного инструмента установлено, что за общий период стойкости плашки можно изготовить 4800-6000 винтов М3х12 из нержавеющей стали 12Х18Н10Т при скорости резания 5-7 м/мин, но не ниже 2 м/мин,  при соблюдении правил эксплуатации и качественного изготовления плашки.

Результаты разработки:

KrupnoВнедрено в производство в 1986 году на предприятии НПО ПМ, в настоящее время АО ИСС (Акционерное общество «Информационные спутниковые системы») г. Железногорск, Красноярский край.

Конструкторская документация (литера «А»)  и технологическая  документация отработаны для серийного производства.

Предложение

Если Вы хотите расширить номенклатуру изготавливаемого Вами инструмента или решить внутренние технические проблемы, обращайтесь. Комплект технической документации гарантированно позволит освоить производство предлагаемого инструмента.

Дополнение

После изготовления опытных образцов плашки со сменными гребенками был получен отрицательный результат по качеству нарезаемой резьбы в виде дробления профиля. После тщательной проверки исполнительных размеров не было найдено никаких отклонений. В отчаянии я начал пробовать увеличить скорость резания, и проблема исчезла. Испытания были начаты при скорости резания 1-2 м/мин; возможно, из-за острых симметрично расположенных вершин режущих кромок возникал резонанс и, как следствие, дробление по профилю резьбы. Поэтому на каждой коробке упаковки мы поместили краткий текст рекомендаций по эксплуатации. Получилось так, что сама конструкция не позволяет себя эксплуатировать при низких скоростных режимах резания.
Есть еще особенность: при простом визуальном копировании конструкции инструмент неработоспособен, происходит затирание задней поверхности режущих кромок, исключает этот недостаток способ изготовления, а это уже «ноу-хау». Имеющийся комплект документации охватывает типоразмеры резьб М2-М6. Но этого достаточно, чтобы без проблем расширять этот диапазон.
ДОПОЛНИТЕЛЬНО: Рекомендации по эксплуатации (файл PDF)

 

Желаю успеха!
Петр Алексеевич Свинин

Автор статьи:
Свинин Петр Алексеевич

E-mail: peter.svinin@gmail.com
Facebook  www.facebook.com/threading.tool
Skype: peter.svinin
Mob. Tel. +7 923 355 2745



Понравилась статья? Поделитесь: