Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Thread Rolling )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Нарезание резьбы - это процесс создания винтовой резьбы . Каждый год производится больше резьбовых соединений, чем у любого другого элемента станка . [1] Существует множество методов создания резьбы, включая методы вычитания (многие виды нарезания резьбы и шлифования, как подробно описано ниже); деформативные или преобразующие методы (прокатка и формовка; формование и литье); аддитивные методы (например, 3D-печать ); или их комбинации.

Обзор методов (сравнение, выбор и т. Д.) [ Править ]

Существуют различные методы создания винтовой резьбы. Метод, выбранный для любого приложения, выбирается на основе ограничений - времени, денег, степени необходимой (или ненужной) точности, того, какое оборудование уже имеется, закупки какого оборудования могут быть оправданы на основе итоговой цены за единицу резьбовой части (которая зависит от того, сколько деталей планируется) и т. д.

В общем, определенные процессы создания резьбы имеют тенденцию укладываться в определенные части спектра - от деталей, изготавливаемых в инструментальном цеху, до деталей массового производства, хотя может быть значительное перекрытие. Например, притирка резьбы после шлифования резьбы относится только к крайнему диапазону инструментальных цехов, в то время как накатка резьбы - это большая и разнообразная область практики, которая используется для всего, от ходовых винтов для микролатаных станков (довольно дорогих и очень точных) до самой дешевой деки. шурупы (очень доступные и с точностью сэкономить).

Нити металлических креплений обычно создаются на резьбонакатном станке. Их также можно вырезать на токарном станке , метчике или штампе . Накатанная резьба прочнее, чем нарезанная резьба, с повышением прочности на разрыв от 10% до 20% и, возможно, большего сопротивления усталости и износостойкости. [2] [3]

Вычитающие методы [ править ]

Нарезание резьбы [ править ]

Нарезание резьбы по сравнению с нарезанием и накатыванием резьбы используется, когда требуется полная глубина резьбы, когда количество небольшое, когда заготовка не очень точна, когда требуется нарезание резьбы до заплечика, при нарезании конической резьбы или когда материал хрупкий. [4]

Метчики и плашки [ править ]

Распространенный метод нарезания резьбы - нарезание метчиками и плашками. В отличие от сверл , ручные метчики не удаляют автоматически стружку, которую они создают. Ручной метчик не может обрезать резьбу за один оборот, потому что он создает длинные стружки, которые быстро заклинивают метчик (эффект, известный как «скучивание» [ необходима цитата ] ), возможно, ломая его. Таким образом, при ручном нарезании резьбы обычным ключом является нарезание резьбы на 1/2 - 2/3 оборота (поворот от 180 до 240 градусов), а затем реверсирование метчика примерно на 1/6 оборота (60 градусов) до тех пор, пока стружка разбивается задними краями фрез. Может потребоваться периодически снимать метчик с отверстия для удаления стружки, особенно если резьбовое отверстие имеет глухое отверстие .

Для непрерывных операций нарезания резьбы (например, нарезки резьбы) используются специальные спиральные метчики или метчики «пистолетного типа» для выброса стружки и предотвращения скучивания.

Одноточечная резьба [ править ]

Одноточечный резьбы , также просторечие называет одним указывая (или просто нарезание резьбы , когда контекст подразумевается), является операцией , которая использует инструмент одноточечного для получения формы резьбы на цилиндре или конусе. Инструмент движется линейно, а точное вращение заготовки определяет шаг резьбы. Процесс может быть выполнен для создания внешней или внутренней резьбы (мужской или женской). При нарезании наружной резьбы деталь может либо удерживаться в патроне, либо устанавливаться между двумя центрами.. При нарезании внутренней резьбы деталь удерживается в патроне. Инструмент движется по заготовке линейно, снимая стружку с заготовки при каждом проходе. Обычно 5-7 легких надрезов обеспечивают правильную глубину резьбы. [5]

Согласование различных элементов станка, включая ходовой винт , скользящую опору и переключающие шестерни, было технологическим достижением, которое позволило изобрести токарно-винторезный станок , который был источником одноточечной нарезки резьбы, как мы ее знаем сегодня.

Сегодня токарные станки с двигателями и токарные станки с ЧПУ являются широко используемыми станками для нарезания точечной резьбы. На станках с ЧПУ процесс выполняется быстро и легко (по сравнению с ручным управлением) благодаря способности станка постоянно отслеживать взаимосвязь положения инструмента и положения шпинделя (так называемая «синхронизация шпинделя»). Программное обеспечение ЧПУ включает «постоянные циклы», то есть предварительно запрограммированные подпрограммы, которые исключают ручное программирование одноточечного цикла нарезания резьбы. [6] Параметры вводятся (например, размер резьбы, коррекция инструмента, длина резьбы), а остальное делает станок.

Вся нарезка резьбы может быть осуществлена ​​с использованием одноточечного инструмента, но из-за высокой скорости и, следовательно, низкой удельной стоимости других методов (например, нарезания резьбы, нарезания резьбы, накатки и формовки резьбы) обычно используется только одноточечная нарезка резьбы. когда другие факторы производственного процесса благоприятствуют этому (например, если нужно сделать только несколько ниток, [7] если требуется необычная или уникальная резьба, [7] или если существует потребность в очень высокой соосности с другие детали, обработанные во время той же настройки. [8] )

Фрезерование резьбы [ править ]

Схема цельного монолитного резьбонарезного инструмента
Сплошная многофрезерная фреза для резьбонарезания .
Путь, по которому проходит инструмент для нарезания резьбы различных форм для создания внешней резьбы.

Резьба может быть нарезана вращающейся фрезой, если может быть организована правильная винтовая траектория. Раньше он был устроен механически, и он был пригоден для массового производства, хотя и нехарактерен для работы в мастерской. С повсеместным распространением доступных, быстрых и точных станков с ЧПУ это стало гораздо более распространенным, и сегодня внутренняя и внешняя резьба часто фрезеруется даже на тех работах, где раньше они нарезались метчиками, штамповочными головками или однонаправленными. Некоторыми преимуществами резьбофрезерования по сравнению с одноточечным нарезанием или метчиками и плашками являются более короткое время цикла, меньшая поломка инструмента и то, что левую или правую резьбу можно создать с помощью одного и того же инструмента. [9]Кроме того, для больших и неудобных деталей (например, отливки пожарного гидранта ) проще оставить заготовку неподвижно на столе, в то время как все необходимые операции обработки выполняются на ней с помощью вращающихся инструментов, вместо того, чтобы настраивать ее для вращения. вокруг оси каждого набора резьбы (то есть для «рук» и «устья» гидранта).

Существуют различные типы резьбофрезеровки, в том числе несколько вариантов формофрезеровки и сочетание сверления и нарезания резьбы одной фрезой, называемое захватывающим .

В формовочном фрезеровании используются фрезы одно- или многослойные. В одном из вариантов формовочного фрезерования моноблочную фрезу наклоняют до угла наклона спирали резьбы, а затем подают радиально в заготовку. Затем заготовка медленно вращается, поскольку резак точно перемещается вдоль оси заготовки, в результате чего нить врезается в заготовку. Это можно сделать за один проход, если фреза подается на полную глубину резьбы, или за два прохода, причем первый проход не на полную глубину резьбы. Этот процесс в основном используется для резьбы размером более 1,5 дюйма (38 мм). Обычно используется для резки крупногабаритного свинца.или многозаходная резьба. Существует аналогичный вариант с использованием многоформной фрезы, при которой резьба завершается за один оборот вокруг заготовки. Резак должен быть длиннее желаемой длины нити. Использование фрезы с несколькими формами быстрее, чем с использованием фрезы с одной формой, но оно ограничено резьбой с углом спирали менее 3 °. Он также ограничен заготовками значительного диаметра и не более 2 дюймов (51 мм). [10]

Другой вариант фрезерования формы включает в себя удерживание оси фрезы перпендикулярно (без перекоса к углу спирали резьбы) и подачу фрезы по траектории, которая будет генерировать резьбу. [11] Деталь обычно представляет собой неподвижную заготовку, например бобышку.на корпусе клапана (при фрезеровании внешней резьбы) или отверстии в пластине или блоке (при фрезеровании внутренней резьбы). Этот тип резьбового фрезерования использует по существу ту же концепцию, что и контурное концевое или сферическое фрезерование, но резец и траектория инструмента расположены специально для определения «контура» резьбы. Траектория инструмента достигается либо с помощью винтовой интерполяции (которая представляет собой круговую интерполяцию в одной плоскости [обычно XY] с одновременной линейной интерполяцией по третьей оси [обычно Z]; модель управления ЧПУ должна быть такой, которая поддерживает использование третьей оси) [11] или его моделирование с использованием чрезвычайно малых шагов 3-осевой линейной интерполяции (что непрактично для программирования вручную, но может быть легко запрограммировано с помощью программного обеспечения CAD / CAM). [12]Геометрия фрезы отражает шаг резьбы, но не шаг резьбы; шаг (угол винтовой линии резьбы) определяется траекторией инструмента. [13] Коническая резьба может быть нарезана либо конической многоформной фрезой, которая завершает резьбу за один оборот с помощью винтовой интерполяции, [14], либо прямой или конической фрезой (одно- или многоформатной), траектория которой равна единице. или более оборотов, но не может использовать спиральную интерполяцию и должен использовать программное обеспечение CAD / CAM для создания контурного моделирования винтовой интерполяции. [14]

Инструмент, используемый для фрезерования резьбы, может быть цельным или сменным. Для внутренней резьбы цельные фрезы обычно ограничиваются отверстиями размером более 6 мм (0,24 дюйма) [13], а инструменты для нарезания внутренней резьбы со сменными пластинами ограничиваются отверстиями размером более 12 мм (0,47 дюйма). Преимущество состоит в том, что при изнашивании вставки ее можно легко и более экономично заменить. Недостатком является то, что время цикла обычно больше, чем у твердых инструментов. Обратите внимание, что цельные инструменты для нарезания резьбы множественной формы похожи на метчики, но отличаются тем, что режущий инструмент не имеет обратной конуса и нет входной фаски. Отсутствие входной фаски позволяет формировать резьбу в пределах одного шага от дна глухого отверстия. [15]

Захватывающий [ править ]

Захватывающие это процесс Чет eading и др Illing (выполненной в обратном порядке) внутренней резьбы с помощью специализированного режущего инструмента на мельнице с ЧПУ. Наконечник режущего инструмента имеет форму сверла или концевой фрезы с центрированием, а корпус имеет форму резьбы с формой зенковки рядом с хвостовиком. Фреза сначала погружается, чтобы просверлить отверстие. Затем резьба интерполируется по кругу точно так же, как описанная выше фреза для различных форм. Этот инструмент выполняет сверление, снятие фасок и резьбу отверстия за один компактный цикл. [16] Преимущество этого процесса заключается в том, что исключает инструмент, держатель инструмента., и смена инструмента. Недостатком является то, что процесс ограничивается глубиной отверстия, не превышающей трех диаметров инструмента. [17]

Винтовая протяжка (перфоратор) [ править ]

В 2010-х годах был разработан метод винтовой протяжки, который сокращает траекторию нарезания резьбы. Для случайного наблюдателя (без замедленного движения ) это выглядит довольно похоже на традиционное постукивание, но с более быстрым движением в отверстие и из него. Он использует определенную геометрию инструмента и траекторию инструмента для быстрого позиционирования, протяжки резьбы за один пол-оборота, а затем быстрого отвода, сокращая время цикла и потребляя меньше энергии. [18] Это снижает стоимость нарезания резьбы для любых отверстий, которые могут безопасно оставить две небольшие канавки с быстрой спиралью, которые он оставляет вместе с резьбой, что может быть справедливо во многих приложениях.

Шлифовка резьбы [ править ]

Шлифовка резьбы производится на шлифовальном станке с использованием специально обработанных шлифовальных кругов по форме резьбы. Этот процесс обычно используется для получения точной резьбы или резьбы в твердых материалах; обычное применение - шарико-винтовые механизмы. [ необходима цитата ] Существует три типа шлифования: шлифование центра с осевой подачей , шлифование резьбы с подачей центра и бесцентровое шлифование резьбы . Центровое шлифование с осевой подачей является наиболее распространенным из трех. Это похоже на нарезание резьбы на токарном станке одноточечным режущим инструментом., за исключением того, что режущий инструмент заменен на шлифовальный круг. Обычно используется одноребристое колесо, хотя также доступны и многополимерные колеса. Для завершения резьбы обычно требуется несколько проходов. Для шлифования резьбы с подачей центрального типа используется шлифовальный круг с несколькими ребрами, длина которых превышает длину желаемой резьбы. Сначала шлифовальный круг подается в заготовку на всю глубину резьбы. Затем заготовка медленно вращается примерно на 1,5 оборота, продвигаясь в осевом направлении на один шаг за оборот. Наконец, процесс бесцентрового шлифования резьбы используется для изготовления установочных винтов без головки таким же способом, как и бесцентровое шлифование.. Заготовки бункером подаются на шлифовальные круги, где резьба полностью формируется. Обычная производительность бесцентрового шлифования резьбы составляет от 60 до 70 штук в минуту для установочного винта длиной 0,5 дюйма (13 мм). [17]

Притирка резьбы [ править ]

В редких случаях за нарезанием резьбы или шлифованием (обычно последним) следует притирка резьбы для достижения наивысшей достижимой точности и качества поверхности. Это Инструментальный практика , когда требуется высокая точность, редко используется для кроме leadscrews или ШВП станков высокого класса.

Потоки с EDM [ править ]

Внутренняя резьба может быть подвергнута электроэрозионной обработке (EDM) в твердых материалах с использованием станка с грузиком.

Деформативные или трансформирующие методы [ править ]

Формовка и прокатка резьбы [ править ]

Концепция резьбонарезания и накатки
Страница 23 из Colvin FH, Stanley FA (eds) (1914): American Machinists 'Handbook, 2-е изд. Нью-Йорк и Лондон: Макгроу-Хилл. Обобщает практику накатывания винтовой резьбы на 1914 год.

Нарезание резьбы и накатывание резьбы - это процессы формирования , а не нарезания резьбы винта, причем первое относится к созданию внутренней резьбы, а второе - внешней резьбы. В обоих этих процессах резьбу формуют в заготовку путем прижатия профилированного инструмента, обычно называемого «резьбонакатный штамп», к заготовке в процессе, аналогичном накатке . Эти процессы используются для больших производственных циклов, поскольку типичная производительность составляет около одной единицы в секунду. Формовка и прокатка не производят стружки, и требуется меньше материала, потому что размер заготовки начинается меньше, чем размер заготовки, необходимой для нарезания резьбы; Обычно вес заготовки составляет от 15 до 20%. [17]Накатанная резьба легко распознается на крепежных изделиях, которые были сформированы из незакрепленной заготовки, поскольку резьба имеет больший диаметр, чем диаметр стержня-заготовки, из которого она изготовлена; однако шейки и поднутрения можно нарезать или накатить на заготовки с резьбой, которая не наматывается, а некоторые крепежные детали изготавливаются из заготовок с уменьшенным хвостовиком в области, которую предстоит прокатить, чтобы поддерживать постоянный главный диаметр от резьбы до хвостовика без резьбы. Если не повернуться лицом, концевые резьбы свернутой застежки имеют чашеобразный конец, так как излишек материала в сужающихся конечных резьбах равномерно схлопывается по краю заготовки. [3]

Материалы ограничиваются пластичными материалами, поскольку резьба формируется в холодном состоянии . Однако это увеличивает предел текучести резьбы, качество поверхности, твердость и износостойкость . [17] Также для прокатки необходимы материалы с хорошими деформационными характеристиками; эти материалы включают более мягкие (более пластичные) металлы и исключают хрупкие материалы, такие как чугун . Допуски обычно составляют ± 0,001 дюйма (± 0,025 мм), но достижимы допуски до ± 0,0006 дюйма (± 0,015 мм). Обработка поверхности варьируется от 6 до 32 микродюймов. [19]

Существует четыре основных типа накатки резьбы, названный в честь конфигурации штампов : плоские штампы , два умирают цилиндрические , три-матрицы цилиндрических и планетарные штампы. Система плоских матриц состоит из двух плоских матриц. Нижний удерживается неподвижно, а другой скользит. Заготовка помещается на один конец неподвижной матрицы, а затем подвижная матрица скользит по заготовке, в результате чего заготовка катится между двумя матрицами, формируя резьбу. Прежде чем подвижная матрица завершит свой ход, заготовка скатывается с неподвижной матрицы в готовой форме. Цилиндрический процесс с двумя головками используется для получения резьбы диаметром до 6 дюймов (150 мм) и длиной до 20 дюймов (510 мм). Есть два типа процессов с тремя головками; в первом три матрицы перемещаются радиально из центра, позволяя заготовке входить в матрицы, а затем закрываются и вращаются для наматывания резьбы. Этот тип процесса обычно используется на токарно-револьверных станках и винтовых станках.. Второй тип представляет собой самооткрывающуюся штамповочную головку . Этот тип более распространен, чем первый, но ограничен тем, что не может сформировать последние 1,5–2 нитки на плечах. Планетарные матрицы используются для массового производства резьбы диаметром до 1 дюйма (25 мм). [4] [17]

Тема формирования выполняется с использованием fluteless крана , или рулон кран , [20] , который очень напоминает режущую кран без гофров. Есть мочкипериодически располагаются вокруг метчика, который фактически формирует резьбу, когда метчик продвигается в отверстие надлежащего размера. Поскольку метчик не образует стружку, нет необходимости периодически откатывать метчик, чтобы убрать стружку, которая в метчике может застрять и сломать метчик. Таким образом, нарезание резьбы особенно подходит для нарезания резьбы в глухих отверстиях, которые труднее нарезать метчиком из-за скопления стружки в отверстии. Обратите внимание, что размер сверла для метчика отличается от размера, используемого для метчика, и что требуется точный размер отверстия, потому что отверстие немного меньшего размера может сломать метчик. Правильная смазка важна из-за действующих сил трения , поэтому вместо смазочно-охлаждающей жидкости используется смазочное масло . [2] [4]

При рассмотрении допуска на диаметр заготовки изменение диаметра заготовки повлияет на основной диаметр примерно в соотношении 3: 1. Производительность обычно в 3-5 раз выше, чем нарезание резьбы. [ необходима цитата ]

  • Накатка резьбы в плоской матрице

  • Планетарное резьбонакатное оборудование

  • Двухштамповочная цилиндрическая прокатка

  • Трехкомпонентная цилиндрическая прокатка

Литье и формование резьбы [ править ]

При литье и формовании резьба непосредственно формируется геометрией полости кристаллизатора в кристаллизаторе или штампе . Когда материал застывает в форме, он сохраняет форму после удаления формы. Материал нагревают до состояния жидкости или смешивают с жидкостью, которая высыхает или затвердевает (например, штукатурка или цемент). В качестве альтернативы материал может быть помещен в форму в виде порошка и спрессован в твердое тело, как в случае с графитом .

Хотя первые мысли, которые приходят в голову большинству машинистов относительно нарезания резьбы, связаны с процессами нарезания резьбы (такими как нарезание резьбы, однонаправленное или спиральное фрезерование), Смид отмечает, что, когда пластиковые бутылки для продуктов питания, напитков, средств личной гигиены и рассматриваются другие потребительские товары, фактически именно литье пластика является основным методом (по чистому объему) нарезания резьбы в современном производстве. [21] Конечно, этот факт подчеркивает важность того, чтобы производители пресс-форм получали нужную пресс-форму (для подготовки к миллионам циклов, обычно на высокой скорости).

Литая резьба в металлических деталях может быть обработана механической обработкой или может быть оставлена ​​в литом состоянии. (То же самое можно сказать и о литых зубьях шестерни .) Стоит ли беспокоиться о дополнительных затратах на операцию механической обработки, зависит от области применения. Для деталей, для которых особая точность и чистота поверхности не требуются, механическая обработка не требуется, чтобы снизить стоимость. Для деталей, отлитых в песок, это означает довольно грубую отделку; но с формованным пластиком или литым под давлением металлом резьба может быть действительно очень красивой прямо из формы или штампа. Распространенный пример формованных пластиковых ниток - на бутылках из-под газировки. Типичный пример литой резьбы - кабельные вводы (соединители / фитинги).

Аддитивные методы [ править ]

Многие, возможно, большинство резьбовых деталей могут быть созданы с помощью аддитивного производства ( 3D-печать ), из которых существует множество вариантов, включая моделирование наплавлением , селективное лазерное спекание , прямое лазерное спекание металла , селективное лазерное плавление , электронно-лучевое плавление , многослойное изготовление предметов и стереолитография . Для большинства аддитивных технологий прошло совсем немного времени с тех пор, как они вышли из лабораторного конца своего исторического развития, но дальнейшая коммерциализация набирает скорость. На сегодняшний день большинство аддитивных методов дают грубуючистота поверхности и, как правило, ограничены в свойствах материала, которые они могут производить, и, таким образом, их первые коммерческие победы приходились на части, для которых эти ограничения были приемлемыми. Однако возможности постоянно растут.

Хорошие примеры резьбовых деталей, изготовленных с помощью аддитивного производства, можно найти в области дентальных имплантатов и костных винтов , где селективное лазерное спекание и селективное лазерное плавление позволили получить титановые имплантаты с резьбой.

Комбинации вычитающих, аддитивных, деформирующих или трансформирующих методов [ править ]

Часто субтрактивные, аддитивные, деформирующие или преобразующие методы комбинируются любым предпочтительным образом. Такое многопрофильное производство подпадает под следующие классификации: быстрое прототипирование , настольное производство , прямое производство , прямое цифровое производство , цифровое изготовление , мгновенное производство или производство по запросу .

Осмотр [ править ]

Контроль готовой резьбы винта может осуществляться различными способами, за счет средств, адаптированных к требованиям области применения продукта. Осмотр резьбы в цехе часто сводится к наложению на нее гайки (для наружной резьбы) или болта (для внутренней резьбы). Этого вполне достаточно для многих приложений (например, ТОиР или любительской работы), хотя этого недостаточно для большинства коммерческих производств. Ниже обсуждаются более точные методы.

Промышленный контроль винтовой резьбы может включать в себя большинство тех же методов и инструментов, которые используются для проверки других производимых продуктов, например микрометры ; штангенциркуль или штангенциркуль ; поверхностные плиты и высотомеры ; калибровочные блоки ; оптические компараторы ; сканеры белого света ; и координатно-измерительные машины (КИМ). Даже промышленная радиография (включая промышленное КТ-сканирование ) может использоваться, например, для проверки геометрии внутренней резьбы так, как оптический компаратор может проверять геометрию внешней резьбы.

Конические микрометрические наковальни, специально предназначенные для опоры на боковые стороны резьбы, изготавливаются для различных углов резьбы , наиболее распространенным из которых является 60 °. Микрофоны с такими наковальнями обычно называют «резьбовыми» или «шаговыми» (потому что они непосредственно измеряют средний диаметр). Пользователи, у которых нет резьбовых микрофонов, вместо этого полагаются на «3-проводной метод», который включает размещение 3 коротких отрезков проволоки (или калибровочных штифтов ) известного диаметра во впадинах резьбы, а затем измерение от проволоки к проволоке стандартным (плоским) наковальни. Затем коэффициент преобразования (полученный прямым тригонометрическим расчетом) умножается на измеренное значение, чтобы получить результат измерения диаметра шага резьбы.. Таблицы этих коэффициентов преобразования были созданы много десятилетий назад для всех стандартных размеров резьбы, поэтому сегодня пользователю нужно только провести измерение, а затем выполнить поиск в таблице (в отличие от пересчета каждый раз). Трехпроводной метод также используется, когда требуется высокая точность для проверки определенного диаметра, обычно делительного диаметра, или для специальной резьбы, такой как многозаходная, или когда угол резьбы не составляет 60 °. Шаровидные наковальни для микрометров могут использоваться аналогичным образом (те же тригонометрические соотношения, менее громоздкие в использовании). Цифровые штангенциркули и микрометры могут отправлять каждое измерение (точку данных) в том виде, в котором оно происходит, в хранилище или программное обеспечение через интерфейс (например, USB или RS-232).), и в этом случае поиск в таблице выполняется автоматически , а обеспечение качества и контроль качества могут быть достигнуты с помощью статистического управления процессом .

История [ править ]

Каждый метод генерации потоков имеет свою подробную историю. Поэтому подробное обсуждение выходит за рамки данной статьи; но много исторической информации доступно в связанных статьях, в том числе:

  • Винт> История
  • Токарно-винторезный станок> История
  • Токарный автомат> История
  • Винтовая резьба> История стандартизации
  • Токарно-револьверный станок [разные разделы]
  • Литье (металлообработка) и относящиеся к нему группы изделий (например, Литье в песчаные формы> История )
  • Шлифовка (абразивная резка) и изделия из нее
  • Аддитивное производство> Историческое развитие и расширение областей применения
  • Различные специальные изделия для аддитивного производства (например, цифровое изготовление , прямое цифровое производство , 3D-печать , быстрое прототипирование , изготовление твердых тел произвольной формы )
  • Список новых технологий

Холодная прокатка [ править ]

Первый патент на холодную накатку резьбы винта был выдан в 1836 году Уильяму Кину из Монро, штат Нью-Йорк [22] [23]. Однако матрицы для накатывания резьбы на винтовые заготовки были изготовлены из чугуна, который является хрупким, поэтому машина не удалась. Этот процесс продолжался до 1867 года, когда Харви Дж. Харвуд из Ютики, штат Нью-Йорк, подал патент на холодную накатку резьбы на шурупах по дереву. [24] За этим последовали дальнейшие попытки нарезания резьбы на винтах методом холодной прокатки, [25] но ни одна из них не увенчалась большим успехом до тех пор, пока Хейвард Огастес Харви (1824–1893) из Оранжа, штат Нью-Джерси не подал свои патенты 1880 и 1881 годов. [26] Чарльз Д. Роджерс из американской винтовой компании в Провиденсе, штат Род-Айленд, внес дополнительные изменения в процесс наматывания резьбы на винты. [27]

Ссылки [ править ]

  1. ^ ДеГармо, Black & Kohser 2003 , стр. 741.
  2. ^ a b Справочник по машинному оборудованию (1996) , стр. 1828–1830.
  3. ^ a b Справочник по машинному оборудованию (1996) , стр. 1842 г.
  4. ^ a b c Degarmo, Black & Kohser 2003 , стр. 758
  5. ^ а б Тодд, Аллен и Элтинг, 1994 , стр. 149–150.
  6. ^ «Плюсы и минусы фрезерования индексируемой резьбы» . www.Cutwel.co.uk . Cutwel.
  7. ^ a b http://www.madehow.com/Volume-3/Screw.html По состоянию на 11 января 2009 г.
  8. ^ Шерлин (1996). "Держатели концевых фрез Sherline" . Инструкции по использованию принадлежностей для фрезерных станков . Шерлин . Проверено 25 февраля 2010 .
  9. ^ ДеГармо, Black & Kohser 2003 , стр. 755.
  10. ^ ДеГармо, Black & Kohser 2003 , стр. 754.
  11. ^ a b Smid 2008 , стр. 433–442 .
  12. ^ Smid 2008 , стр. 443.
  13. ^ a b Smid 2008 , стр. 435 .
  14. ^ a b Smid 2008 , стр. 442 .
  15. ^ Stephenson & Agapiou 2006 , стр. 235-236.
  16. ^ Заказчик Komet, загрузка видео - Threading .
  17. ^ a b c d e Degarmo, Black & Kohser 2003 , стр. 756
  18. ^ Emuge (10.11.2014), Punch Tap - новая технология резьбы .
  19. ^ a b Тодд, Allen & Alting 1994 , стр. 324.
  20. ^ Stephenson & Agapiou 1997 , стр. 260
  21. ^ Smid 2008 .
  22. ^ См .:
    • Уильям Кин, «Улучшение станков для нарезания шурупов по дереву и других», Патент США № 9,398X (выпущено 13 февраля 1836 г.).
    • Винтовой "отрезной" станок Уильяма Кина и его партнера, Таддеуса Селлика из Хаверстроу, штат Нью-Йорк, упоминается в North River Times (Хаверстроу, Нью-Йорк), перепечатано в: The Pittsburgh Gazette , 19 марта 1836 г., стр. 2. Со страницы 2: «Важное изобретение. Г-н Уильям Кин из Хаверстроу вместе с г-ном Таддеусом Селлеком получил патент на машину для нарезания шурупов, которая, вероятно, превосходит все, что сейчас используется в Европе или Америке. . Принцип машины заключается в использовании круглых штампов, которые движутся навстречу друг другу, в то же время они совершают более 500 оборотов в минуту. Эти штампы принимают винт наверху чугунной ванны, в которой они закреплены, и когда он приобретает надлежащую резьбу, он сбрасывается с помощью внутреннего шпинделя, и его место мгновенно занимает другой, при этом штампы сохраняют свою обычную скорость, не изменяя своего вращательного движения. Еще одним важным аспектом является экономия винтов. рассмотрение в пользу этих машин, так как на них трудно испортить.Их конструкция проста, и мы понимаем, что один, содержащий четыре набора штампов, на котором мальчик может выключать тридцать брутто в день, может быть построен по цене, не превышающей 150 долларов. Сейчас они работают на заводе по производству винтов Selleck & Keane в Самсондейле, в этом городе [т.е. Хаверстроу, штат Нью-Йорк] ».
  23. ^ Краткий обзор истории изготовления винтов см .:
    • Чарльз Д. Роджерс (11 июля 1901 г.) «Развитие шурупа для дерева», The Iron Trade Review , 34 (28): 20-21.
    • Кристофер Уайт (около 2005 г.) «Наблюдения за развитием шурупов по дереву в Северной Америке» (Музей изящных искусств; Бостон, Массачусетс).
  24. ^ Харви Дж. Харвуд, «Улучшенная винтовая машина», патент США № 65 567 (выпущено: 11 июня 1867 г.). В своем патенте Харвуд утверждает:
    «При изготовлении шурупов для дерева резьба до сих пор формировалась путем удаления металла между витками резьбы с помощью штампов или фрез.
    По моему изобретению заготовка вращается между вращающимися или возвратно-поступательными штампами. , должным образом сформированные и приводимые в движение, с помощью которых резьба вдавливается в заготовку без удаления какой-либо части металла ».
    Очевидно, Харвуд и патентный эксперт ничего не знали о патенте Кина 1836 года.
  25. ^ См., Например:
    • Бенджамин Д. Бичер, «Улучшенный станок для нарезания резьбы болтами», патент США 77,710 (выдан: 12 мая 1868 г.).
    • Джеймс М. Олден, «Улучшение станков для шурупов по дереву», Патент США 110 532 (выдан: 27 декабря 1870 г.).
    • Трейт Т. Проссер, «Усовершенствования машин для накатывания резьбы на болтах и ​​стержнях», патент США 181 010 (подана 30 декабря 1875 г .; выдана 15 августа 1876 г.).
  26. ^ См .:
    • Хейворд А. Харви, «Машина для накатывания резьбы винтов или болтов», Патент США 223,730 (подана 15 октября 1879 г .; выдана 20 января 1880 г.).
    • Хавярд А. Харви, "Машины для накатывания резьбы", Патент США № 248 165 (подано 7 апреля 1881 г .; выдано 11 октября 1881 г.).
    • Thomas Wm. Харви, Воспоминания о Хейворде Августе Харви (Нью-Йорк: 1900), «Катаный винт», страницы 41-53.
    • [Анон.] (28 августа 1897 г.) "Хейворд Огастес Харви", Scientific American , 77 (9): 133  ; Письмо в редакцию: "Изобретатель бурового канавки?" 183 .
  27. ^ Чарльз Д. Роджерс, "Матрица для накатывания резьбы", Патент США № 370 354 (подано 11 мая 1887 г .; выдано 20 сентября 1887 г.).

Библиография [ править ]

  • Дегармо, Э. Пол; Black, J T .; Козер, Рональд А. (2003), Материалы и процессы в производстве (9-е изд.), Wiley, ISBN 0-471-65653-4.
  • Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Д .; Horton, Holbrook L .; Райффель, Генри Х. (1996), Грин, Роберт Э .; Макколи, Кристофер Дж. (Ред.), Справочник по машинному оборудованию (25-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press , ISBN 978-0-8311-2575-2, OCLC  473691581 .
  • Смид, Питер (2008), Справочник по программированию ЧПУ (3-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press, ISBN 9780831133474, LCCN  2007045901 .
  • Стивенсон, Дэвид А .; Агапиу, Джон С. (1997), Теория и практика резки металла , Марсель Деккер, ISBN 978-0-8247-9579-5.
  • Стивенсон, Дэвид А .; Агапиу, Джон С. (2006), Теория и практика резки металла (2-е изд.), CRC Press, ISBN 978-0-8247-5888-2.
  • Тодд, Роберт Х .; Аллен, Делл К .; Алтинг, Лео (1994), Справочное руководство по производственным процессам , Industrial Press Inc., ISBN 0-8311-3049-0.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Колвин, Фред Х. (1947), Шестьдесят лет с людьми и машинами , Нью-Йорк и Лондон: McGraw-Hill, LCCN  47003762. Доступно в виде перепечатки на сайте Lindsay Publications ( ISBN 978-0-917914-86-7 ). Предисловие Ральфа Фландерса . 
  • Роу, Джозеф Уикхэм (1916), английские и американские производители инструментов , Нью-Хейвен, Коннектикут: Yale University Press, LCCN  16011753. Перепечатано McGraw-Hill, Нью-Йорк и Лондон, 1926 ( LCCN  27-24075 ); и Lindsay Publications, Inc., Брэдли, Иллинойс, ( ISBN 978-0-917914-73-7 ). 
  • Роу, Джозеф Уикхэм (1937), Джеймс Хартнесс: представитель машинного века в лучшем виде , Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Американское общество инженеров-механиков , LCCN  37016470 , OCLC  3456642 .ссылка с HathiTrust .
  • Рыбчинский, Витольд (2000), One Good Turn: Естественная история отвертки и винта , Scribner, ISBN 978-0-684-86729-8, LCCN  00036988 , OCLC  462234518 . Различные переиздания (мягкая обложка, электронная книга, шрифт Брайля и т. Д.).

Внешние ссылки [ править ]

  • Видео о резьбофрезеровании моноблочным режущим инструментом