Бесстружечные метчики (раскатники) / Cold forming roll taps

Раскатка или формирование резьбы методом пластической деформации, в соответствии с немецким национальным стандартом DIN 8383-5, относится к процессам

Раскатка или формирование резьбы методом пластической деформации, в соответствии с немецким национальным стандартом DIN 8383-5, относится к процессам получения необходимой формы под давлением. В данном случае, необходимый профиль и размер внутренней резьбы формируется под давлением, которое оказывают резьбовые кромки раскатника, постепенно входящие в винтовой последовательности внутрь отверстия, предварительно подготовленного под раскатку резьбы. Раскатник, как правило, всегда имеет коническую заходную часть и цилиндрическую калибрующую часть. При этом, резьбовая спираль имеется на обеих частях раскатника. В поперечном сечении раскатник представляет собой многоугольник. Выступающие, скруглённые углы этого многоугольника образуют формирующие грани раскатника, которые в процессе обработки, воздействуя на стенки отверстия, выдавливают необходимый профиль резьбы. 2.13 Cold forming as a production process The cold forming of threads, according to DIN 8583-5, belongs to the pressure-forming processes. The internal thread is produced by the impression of a helical sequence of thread teeth into the formerly prepared thread hole, the desired profile is formed by pressure. A cold-forming tap is provided with a lead taper and a cylindrical guiding part. The thread helix runs on through both parts. If you look at a cross-section of the tool, there is a polygon shape to be recognized at a right angle to the tool axis. This polygon shape provides forming lobes which carry the effective thread profile. F j usuisi Раскатник Cold-forming tap Заходная часть раскатника выполнена в виде конуса с постепенно увеличивающейся в диаметре спиралью резьбовой нитки. В процессе раскатки, именно формирующие грани на заходном конусе раскатника, последовательно входя в отверстие, постепенно углубляются в материал обрабатываемой детали в радиальном направлении, деформируя, выдавливая его, и формируя, таким образом, резьбу. В процессе формирования резьбы таким способом, материал обрабатываемой детали перетекает из области впадин образуемой резьбы в области её вершин (внутреннего диаметра резьбы), формируя при этом боковые поверхности профиля резьбы. Такой процесс определяет получение очень гладких и прочных поверхностей профиля резьбы, а также наличие характерной для всех раскатанных резьб полости в области вершины внутренней резьбы (внутренний диаметр резьбы), так называемой клешни или рыбьих губ Цилиндрическая калибрующая часть раскатника служит для получения ещё более гладкой поверхности профиля формируемой резьбы, а также для дополнительного обеспечения точного осевого направления раскатника при дальнейшем его движении внутри отверстия в процессе обработки. В зависимости от обрабатываемого материала, к основным достоинствам метода пластической деформации (раскатки), можно отнести не только идеальное качество поверхности у сформированной таким способом резьбы, но также повышенную статическую и динамическую прочность этой резьбы. При этом глубина формируемой резьбы не ограничивается необходимостью эвакуации стружки из обрабатываемого отверстия (например, как в случае нарезания резьбы метчиком), что придаёт процессу раскатки резьбы невероятно высокую степень надежности. Превосходные самоцентрирующие характеристики раскатников предотвращают возможные проявления осевых погрешностей, возникающих при резьбообразовании А чрезвычайно высокая жёсткость раскатников и их стабильность в работе является очень полезной, особенно, при формировании резьбы малых диаметров. The lead portion of a cold-forming tap is made as a lead taper, in which the helical thread line is continuously increasing in diameter. In the cold-forming process, the lead taper produces the thread, the forming lobes penetrating the workpiece successively in a radial direction by forming the thread. During this process, the workpiece material “flows” from the thread crests along the thread flanks into the area of the minor thread diameter. This creates smooth flank surfaces and, in the minor diameter area, the typical “claw.” The cylindrical guiding part of the cold-forming tap makes the surface of the produced thread even smoother, and serves to firmly guide the tool axially. Depending on the workpiece material, the essential advantages of cold forming include excellent surface quality but also increased static and dynamic strength of the thread. The length of the thread to be produced is not limited by chips which need to be removed, so process safety is extremely good. The excellent self-guiding characteristics of a cold-forming tap prevent axial “miscutting”. The extraordinary stability of the tools is very helpful, especially with small diameters. 71 Раскатники Cold-forming taps Emuge 2.13 Раскатка, как процесс формирования резьбы

Отличия между нарезанной и раскатанной внутренней резьбой При нарезании резьбы метчиком значения допустимых нагрузок ограничены, ввиду того, что при

Отличия между нарезанной и раскатанной внутренней резьбой При нарезании резьбы метчиком значения допустимых нагрузок ограничены, ввиду того, что при такой обработке волокна обрабатываемого материала режутся. Также, в этом случае, легко могут возникнуть погрешности угла профиля резьбы, что вносит весьма неблагоприятное распределение напряжений в нарезанной резьбе и ограничивает её несущую способность (прочность) при последующей эксплуатации. В случае же с раскатанной резьбой, волокна материала не перерезаются и не имеют разрывов. При этом, материал после обработки раскатником проявляет повышенную прочность, т.к. был деформирован сжатием. Погрешности в углах профиля резьбы, часто возникающие при её нарезании, в случае раскатки резьбы исключаются, т.к. обрабатываемый материал деформируясь под воздействием раскатника, перетекает и приобретает точно такие же, как у раскатника, углы профиля резьбы. Имеющиеся полости на вершинах внутренней резьбы (неполный внутренний диаметр), характерный для раскатанных (пластически деформированных) резьб, абсолютно не влияет на свинчиваемость и стойкость резьбы к срыву. Пластическая деформация придает материалу прочность в области боковых поверхностей профиля резьбы и особенно в области впадин (наружного диаметра внутренней резьбы). Такое упрочнение структуры материала оказывает очень положительное влияние на виброустойчивость резьбы и общую устойчивость резьбы к динамическим нагрузкам. Нарезанная резьба Cut thread 2.14 The difference between a cut /a cold-formed thread With a cut thread, the permissible stress values are limited due to the fact that the grain structure of the material is cut. Also, flank angle errors can occur easily; these will cause a very unfavourable distribution of stress on the thread and limit its holding strength. With a cold-formed thread, the grain of the material is not cut or interrupted, and the material itself shows increased strength, due to its having been compressed by cold-forming. Flank angle errors which are quite common in cut threads are prevented by the material being formed, without any play, along the thread flanks of the tap. The incomplete minor diameter, typical for cold-formed threads, has no influence on the stripping resistance of the thread. Cold forming causes material strengthening on the thread flanks and especially in the root area of the thread. This strengthening of the material structure has a very positive influence on the vibration properties and the general resistance of the thread under dynamic stress. Раскатанная резьба Cold-formed thread Структура волокон обрабатываемого материала после нарезания резьбы метчиком. Grain structure in a cut thread Структура волокон обрабатываемого материала после раскатки резьбы. Явно видно упрочнение резьбы в области впадин / наружного диаметра внутренней резьбы, которые при нагрузке наиболее подвержены опасности образования трещин Grain structure in a cold-formed thread, strengthening in the root area / on the major diameter which is especially exposed to the danger of crack formation increases resistance Максимальная глубина резьбы, максимальный шаг резьбы Максимальная глубина резьбы и максимальный шаг резьбы, которые могут быть достигнуты при формировании резьбы методом пластической деформации - это не та тема, о которой можно говорить только общими фразами. Но определённо можно сказать, что возможная глубина резьбы при формировании её раскатником может быть больше, чем при нарезании её метчиком. На практике, этот показатель зависит, в первую очередь, от качества применяемой смазки/охлаждения, и ограничивается возможной длиной резьбового инструмента. Максимальный шаг резьбы, который может быть сформирован методом пластической деформации ограничен, в первую очередь, свойствами обрабатываемого материала. Maximum thread depth, maximum thread pitch The maximum thread depth to be achieved and the fastest possible thread pitch to be produced by cold-forming are a topic about which a general statement is impossible. The possible thread depth is definitely larger than it could be with a cutting tap. In practical work, it depends primarily on the quality of cooling/lubrication, and is limited by the constructional length of the tool. The maximum thread pitch in cold forming is limited by the workpiece material properties. 72 Emuge Раскатники Cold-forming taps 2.14

Бесстружечные метчики - раскатники при обработке потребляют большую мощность, чем обычные метчики такого же размера, т к им нужен больший крутящий момент

Бесстружечные метчики - раскатники при обработке потребляют большую мощность, чем обычные метчики такого же размера, т.к. им нужен больший крутящий момент _ M6 глухое отверстие Vc 30 м/мин, 90 футов/мин Сравнение крутящего момента между раскатником и обычным метчиком в различных группах обрабатываемых материалов. Нарезание резьбы метчиками РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ РЕЗЬБЫ Диаметр просверленного отверстия зависит от обрабатываемого материала, режимов резания и состояния используемого оборудования. Если материал поднят наверх к началу резьбы и/или стойкость бесстружечного метчика (раскатника) мала, выберите сверло большего диаметра. С другой стороны, если не хватает материала для формирования полного профиля резьбы, следует использовать сверло немного меньшего диаметра. Диаметр отверстия для обычного метчика Сечение резьбы, полученное бесстружечным метчиком (раскатником), в стали 45 Диаметр отверстия для бесстружечного метчика (раскатника)