Нарезка резьбы (изготовление) - Threading (manufacturing)

Резьба это процесс создания резьба. Каждый год производится больше винтовой резьбы, чем любой другой элемент машины.^[1] Существует множество методов создания резьбы, включая методы вычитания (многие виды нарезания резьбы и шлифования, как подробно описано ниже); деформирующие или преобразующие методы (прокатка и формовка; формование и литье); добавка методы (такие как 3D печать ); или их комбинации.

Обзор методов (сравнение, выбор и др.)

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, некоторые процессы создания потоков имеют тенденцию попадать в определенные части спектра из мастерская от частей, производимых в серийном производстве, хотя может иметь место значительное перекрытие. Например, притирка резьбы после шлифования резьбы относится только к крайнему концу спектра инструментальной обработки, в то время как накатка резьбы - большая и разнообразная область практики, которая используется для всего, начиная с микролатер ходовые винты (довольно дорогие и очень точные) к самым дешевым винтам палубы (очень доступным и с высокой точностью).

Нити металлических крепежей обычно создаются на резьбонакатном станке. Их также можно разрезать токарный станок, коснись или умри. Накатанная резьба прочнее, чем нарезанная резьба, с увеличением прочности на разрыв от 10% до 20% и, возможно, более высокой усталостной и износостойкостью.^[2][3]

Вычитающие методы

Нарезание резьбы

Нарезание резьбы по сравнению с нарезанием и накаткой 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

Основные статьи: Нажмите и умри и Умереть голова

Распространенный метод нарезания резьбы - нарезание метчиками и плашками. В отличие от сверла, ручные метчики не удаляют автоматически чипсы они создают. Ручной метчик не может обрезать резьбу за один оборот, потому что он создает длинные стружки, которые быстро застревают в метчике (эффект, известный как «скучивание»)^{[нужна цитата ]}), возможно, нарушив 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 когда глухая дыра имеет резьбу.

Для непрерывных операций нарезания резьбы (т. Е. Отвода мощности) используются специальные спиральные метчики или метчики-пистолеты для выброса стружки и предотвращения скучивания.

Одноточечная нарезка резьбы

Одноточечная нарезка резьбы, также в просторечии называется однонаправленный (или просто нарезание резьбы когда контекст неявный), это операция, которая использует одноточечный инструмент для получения формы резьбы на цилиндре или конусе. Инструмент движется линейно в то время как точное вращение заготовки определяет вести нити. Процесс может быть выполнен для создания внешней или внутренней резьбы (мужской или женской). При нарезании наружной резьбы деталь может удерживаться в чак или установлен между двумя центры. 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 машины, включая ходовой винт, скользящий упор и переключение передач были технологическим достижением, которое позволило изобрести токарно-винторезный станок, который был источником одноточечной резьбы, как мы ее знаем сегодня.

Сегодня токарные станки для двигателей и ЧПУ Токарные станки обычно используются для нарезания одноточечной резьбы. На станках с ЧПУ этот 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 все остальное делает станок.

Вся нарезка резьбы может быть осуществлена ​​с использованием одноточечного инструмента, но из-за высокой скорости и, следовательно, низкой стоимости единицы 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 потоков,^[7] если требуется необычная или уникальная резьба,^[7] или если есть потребность в очень высоком концентричность с другими элементами детали, обработанными во время той же настройки.^[8])

Резьбовое фрезерование

Схема цельного монолитного резьбонарезного инструмента

Сплошная резьба множественной формы фреза.

Путь, по которому проходит инструмент для нарезания резьбы различных форм для создания наружной резьбы.

Потоки могут быть измельченный с вращающимся фреза если правильный спиральный траектория инструмента может быть изменена. Раньше он был устроен механически, и он был пригоден для массового производства, хотя и необычен для работы в мастерской. Благодаря широкому распространению доступных, быстрых, точных 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, пожарный гидрант литье), проще оставить заготовку неподвижно на столе, в то время как все необходимые операции обработки выполняются на ней с помощью вращающихся инструментов, а не настраивать ее для вращения вокруг оси каждого набора резьбы (то есть для «руки» и «рот» гидранта).

Существуют различные виды нарезания резьбы, в том числе несколько вариантов формовочно-фрезерный и сочетание сверления и нарезания резьбы одной фрезой, называемой захватывающий.

В формовочном фрезеровании используются фрезы одно- или многослойные. В одном из вариантов формофрезерования моноблочная фреза наклонена к угол спирали нити, а затем радиально подавали в заготовку. Затем заготовка медленно вращается, так как 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 более 1,5 дюйма (38 мм). Обычно используется для резки больших -вести или многозаходная резьба. Существует аналогичный вариант с использованием многоформной фрезы, в 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 формовочного фрезерования включает в себя удерживание оси фрезы перпендикулярно (без перекоса к углу спирали резьбы) и подачу фрезы по траектории инструмента, которая создает резьбу.^[11] Деталь обычно представляет собой неподвижную заготовку, например босс 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 конической многоформной фрезой, которая завершает резьбу за один оборот с помощью винтовой интерполяции,^[14] или с прямой или конической фрезой (одной или нескольких форм), траектория которой составляет один или несколько оборотов, но не может использовать спиральную интерполяцию и должна 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 ограничены 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 отсутствует входная фаска. Отсутствие входной фаски позволяет формировать резьбу в пределах одного шага от дна глухого отверстия.^[15]

Захватывающий

Захватывающий процесс чтИдинг и докторболезнь (выполняется в обратном порядке) внутренняя резьба с помощью специального режущего инструмента на фрезерном станке с ЧПУ. Наконечник режущего инструмента имеет форму сверла или концевой фрезы с центрированием, а корпус имеет форму резьбы с зенковка формируют возле черенка. Фреза сначала погружается, чтобы просверлить отверстие. Затем резьба интерполируется по кругу точно так же, как описанная выше многофайловая фреза. Этот инструмент сверлит, фаски, и продет отверстие за один компактный цикл.^[16] Преимущество этого процесса в том, что он исключает инструмент, резцедержатель, и смена инструмента. Недостатком является то, что процесс ограничивается глубиной отверстия, не превышающей трех диаметров инструмента.^[17]

Винтовая протяжка (перфоратор)

Метод винтовой протяжка была разработана в 2010-х годах, что сокращает траекторию нарезания резьбы. Случайному наблюдателю (без замедленная съемка ), это похоже на традиционное нарезание резьбы, но с более быстрым перемещением в отверстие и из него. Он использует особую 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 верным во многих приложениях.

Шлифовка резьбы

Шлифовка резьбы производится на шлифовальный станок используя специально одетый шлифовальные круги согласование формы ниток. Этот процесс обычно используется для получения точной резьбы или резьбы в твердых материалах; обычное применение - шариковые винтовые механизмы.^{[нужна цитата ]} Есть три типа: центровочное шлифование 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 с одноточечный режущий инструмент, за исключением замены режущего инструмента 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 которого 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 оборот. подача за оборот. Наконец, процесс бесцентрового шлифования резьбы используется для получения безголового установочные винты тем же способом, что 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

В редких случаях за нарезанием резьбы или шлифованием (обычно последним) следует нарезание резьбы. притирка для достижения максимальной точности и качества поверхности. Это мастерская практика, когда требуется высочайшая точность, применяется редко, за исключением винты или же ШВП высокотехнологичных станков.

Заправка резьбы с EDM

Внутренняя резьба может быть электроэрозионная обработка (EDM) в твердые материалы с использованием станка с грузилом.

Деформирующие или преобразующие методы

Нарезка и прокатка резьбы

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 накатка резьбы - это процессы для формирование, а не нарезание резьбы винтами, причем первое относится к созданию внутренней резьбы, а второе - внешней резьбы. В обоих этих процессах резьбу формуют в заготовку путем прижатия к заготовке профилированного инструмента, обычно называемого «резьбонакатной головкой», в процессе, аналогичном накатка. Эти процессы используются для крупных производственных циклов, поскольку типичная производительность составляет около одной единицы в секунду. Формовочные и прокатные изделия нет стружка 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] Накатанную резьбу можно легко распознать на крепежных изделиях, которые были сформированы из незакрепленной заготовки, поскольку резьба имеет больший диаметр, чем диаметр стержня-заготовки, из которого она была сделана; однако шеи и поднутрения могут быть нарезаны или намотаны на заготовки с резьбой, которая не наматывается, а некоторые крепежные детали изготавливаются из заготовок с уменьшенным хвостовиком в области прокатки, чтобы поддерживать постоянный большой диаметр от резьбы до хвостовика без резьбы. Если не повернуться лицом, концевые резьбы свернутой застежки имеют чашеобразный конец, так как излишки материала в сужающихся конечных резьбах равномерно схлопываются по краю заготовки.^[3]

Материалы ограничены пластичный материалы, потому что нити холодная форма. 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 хрупкий материалы, такие как чугун. Допуски обычно составляют ± 0,001 дюйма (± 0,025 мм), но достижимы допуски до ± 0,0006 дюйма (± 0,015 мм). Поверхность варьируется от 6 до 32 микродюймов.^[19]

Существует четыре основных типа накатки резьбы, названные в честь конфигурации умирает: плоские штампы, цилиндрический с двумя головками, цилиндрический с тремя головками, и планетарные матрицы. Система плоских матриц имеет две плоские матрицы. 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 нити. Прежде чем подвижная матрица достигнет конца своего хода, заготовка скатывается с неподвижной матрицы в готовой форме. Цилиндрический процесс с двумя головками используется для получения резьбы до 6 дюймов (150 мм) в диаметре и 20 дюймов (510 мм) в длину. 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 револьверные станки и винтовые машины. Второй тип представляет собой самооткрывающийся умереть головой. Этот тип более распространен, чем первый, но ограничен тем, что не может образовать последние 1,5–2 нитки на плечах. Планетарные матрицы используются для серийного производства резьбы диаметром до 1 дюйма (25 мм).^[4][17]

Нарезание резьбы выполняется с помощью метчик без флейты, или же рулонный кран,^[20] который очень напоминает метчик без канавок. Есть доли периодически 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 удалить 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 накопления 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 силы трения вовлечены, поэтому смазка масло используется вместо масло для резки.^[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.^{[нужна цитата ]}

• 

  Накатка резьбы в плоской матрице

• 

  Планетарное резьбонакатное устройство

• 

  Двухштамповочная цилиндрическая прокатка

• 

  Трехкомпонентная цилиндрическая прокатка

Стили инструментов

Описание	Заявление
Плоские штампы	Машинные, саморезы и шурупы по дереву
Цилиндрическая подача 2 матрицы	Большие или сбалансированные винты, стержень с резьбой
Цилиндрическая подача 3 матрицы	Трубный фитинг, свечи зажигания, штанга с резьбой
Планетарные матрицы	Винты большого объема, винты для листового металла и приводные винты

Темпы производства^[5][19]

Диаметр резьбы [дюйм]	Плоские матрицы [шт / мин]	Цилиндрический [штук / мин]	Планетарный [штук / мин]
1/8	От 40 до 500	От 75 до 300	450 к 2000
1/4	От 40 до 400	От 60 до 150	От 250 до 1200
1/2	От 25 до 90	От 50 до 100	От 100 до 400
3/4	От 20 до 60	От 5 до 10	-
1	От 15 до 50	От 1 до 50	-

Литье и формовка резьбы

В Кастинг и лепка резьба непосредственно формируется геометрией полости пресс-формы в плесень или же умереть. 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 графит.

Хотя первые мысли, которые приходят в голову большинству машинистов относительно нарезания резьбы, связаны с резьбой резка Смид отмечает, что, когда рассматриваются пластиковые бутылки для продуктов питания, напитков, средств личной гигиены и других потребительских товаров, на самом деле пластиковое формование является основным методом (например, нарезание резьбы, однонаправленное или спиральное фрезерование). по чистому объему) производства ниток в современном производстве.^[21] Конечно, этот факт подчеркивает важность производители форм получение нужной формы (подготовка 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 о литье механизм зубов). Следует или не беспокоиться о дополнительных затратах на обработку, зависит от области применения. Для деталей, для которых особая точность и чистота поверхности не требуются, механическая обработка не требуется, чтобы снизить стоимость. С литье в песок детали это означает довольно грубую отделку; но с формованным пластиком или литым под давлением металлом резьба может быть очень красивой прямо из формы или штампа. Распространенный пример формованных пластиковых ниток - на бутылках из-под газировки. Типичный пример литой резьбы находится на кабельные вводы (соединители / фитинги).

Аддитивные методы

Многие, возможно, большинство резьбовых деталей имеют потенциал будет производиться посредством аддитивного производства (3D печать ), из которых существует множество вариантов, в том числе моделирование наплавленного осаждения, селективное лазерное спекание, прямое лазерное спекание металлов, селективное лазерное плавление, электронно-лучевая плавка, изготовление многослойных изделий, и стереолитография. Для большинства аддитивных технологий прошло совсем немного времени с тех пор, как они вышли из лабораторного конца своего исторического развития, но позже коммерциализация набирает скорость. На сегодняшний день большинство аддитивных методов дают грубую чистота поверхности и, как правило, ограничиваются свойства материала что они могут производить, и поэтому их самые ранние 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 Зубной имплантат и костный винт поля, где селективное лазерное спекание и селективное лазерное плавление изготовили титановые имплантаты с резьбой.

Комбинации вычитающих, аддитивных, деформирующих или трансформирующих методов

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 же производство по запросу.

Осмотр

Осмотр готовой винтовой резьбы можно получить разными способами, причем стоимость метода зависит от требований области применения продукта. Проверка резьбы в цехе часто так же проста, как запуск орех на него (для наружной резьбы) или болтом (для внутренней резьбы). Этого вполне достаточно для многих приложений (например, ТОиР или работа любителя), хотя этого недостаточно для большинства коммерческих производств. Ниже рассматриваются более точные методы.

Проверка резьбовых соединений промышленного уровня может включать в себя большинство тех же методов и инструментов, которые используются для проверки других производимых продуктов, таких как микрометры; штангенциркуль или штангенциркуль; поверхностные плиты и высотомеры; калибровочные блоки; оптические компараторы; сканеры белого света; и координатно-измерительные машины (КИМ). Четное промышленная радиография (включая промышленное компьютерное сканирование ) может использоваться, например, для проверки геометрии внутренней резьбы таким же образом, как оптический компаратор может проверять геометрию внешней резьбы.

Конические микрометрические наковальни, специально предназначенные для опоры на боковые стороны резьбы, предназначены для различных углы резьбы, наиболее распространенным 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 провода (или калибровочные штифты ) известного диаметра во впадины резьбы и затем измерения от проволоки к проволоке с помощью стандартных (плоских) наковальней. А фактор общения (произведенный простым тригонометрическим вычислением) затем умножается на измеренное значение, чтобы вывести измерение резьбы средний диаметр. 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 (а не каждый раз пересчитывать). Трехпроводной метод также используется, когда требуется высокая точность для проверки определенного диаметра, обычно делительного диаметра, или для специальной резьбы, такой как многозаходная резьба, или когда угол резьбы не составляет 60 °. Шаровидные наковальни для микрометров можно использовать аналогичным образом (те же тригонометрические соотношения, менее громоздкие в использовании). Цифровые штангенциркули и микрометры могут отправлять каждое измерение (точку данных), когда это происходит в место хранения или же программного обеспечения через интерфейс (например, USB или же RS-232 ), и в этом случае поиск по таблице выполняется в автоматизированный путь, и гарантия качества и контроль качества может быть достигнуто с помощью Статистическое управление процессами.

История

Каждый метод генерации потоков имеет свою подробную историю. Поэтому всестороннее 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 [различные разделы]
• Литье (металлообработка) и его семейство статей (например, Литье в песчаные формы> История )
• Шлифовка (абразивная резка) и его семейство статей
• Аддитивное производство> Историческое развитие и расширение областей применения
• Различные специфические производство добавок статьи (например, цифровой производитель, прямое цифровое производство, 3D печать, быстрое прототипирование, изготовление твердых тел произвольной формы )
• Список новых технологий

Холодная прокатка

Первый патент на холодную накатку винтовой резьбы был выдан в 1836 году Уильяму Кину из Монро, штат Нью-Йорк.^[22][23] Однако матрицы для накатывания резьбы на заготовки винта были изготовлены из чугуна, который является хрупким, поэтому машина не имела успеха. Процесс продолжался до 1867 года, когда Харви Дж. Харвуд из Ютики, штат Нью-Йорк, подал патент на холодная накатка резьбы на саморезы.^[24] Последовали дальнейшие попытки нарезать резьбу на винтах холодной прокаткой.^[25] но ни один из них, казалось, не имел особого успеха, пока Хейворд Огастес Харви (1824-1893) из Оринджа, 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 накатывания резьбы на винты.^[27]

Рекомендации

1. Дегармо, Блэк и Козер, 2003 г., п. 741.
2. Справочник по машинному оборудованию (1996 г.) С. 1828–1830. Ошибка sfnp: нет цели: CITEREFMachinery's_Handbook1996 (помощь)
3. Справочник по машинному оборудованию (1996 г.), п. 1842 г. Ошибка sfnp: нет цели: CITEREFMachinery's_Handbook1996 (помощь)
4. Дегармо, Блэк и Козер, 2003 г., п. 758
5. Тодд, Аллен и Элтинг, 1994 г. С. 149–150.
6. «Плюсы и минусы фрезерования индексируемой резьбы». www.Cutwel.co.uk. Cutwel.
7. http://www.madehow.com/Volume-3/Screw.html Доступ 11 января 2009 г.
8. Шерлайн (1996). "Держатели концевых фрез Sherline". Инструкции по использованию принадлежностей для фрезерных станков. Шерлайн. Получено 2010-02-25.
9. Дегармо, Блэк и Козер, 2003 г., п. 755.
10. Дегармо, Блэк и Козер, 2003 г., п. 754.
11. Smid 2008, стр. 433–442 Ошибка harvnb: цель отсутствует: CITEREFSmid2008 (помощь).
12. Smid 2008, п. 443 Ошибка harvnb: цель отсутствует: CITEREFSmid2008 (помощь).
13. Smid 2008, п. 435 Ошибка harvnb: цель отсутствует: CITEREFSmid2008 (помощь).
14. Smid 2008, п. 442 Ошибка harvnb: цель отсутствует: CITEREFSmid2008 (помощь).
15. Стивенсон и Агапиу 2006 С. 235–236.
16. Заказчик Комет, Загрузка видео - Threading.
17. Дегармо, Блэк и Козер, 2003 г., п. 756
18. Emuge (10 ноября 2014 г.), Перфоратор - новая технология резьбы.
19. Тодд, Аллен и Элтинг, 1994 г., п. 324.
20. Стивенсон и Агапио, 1997 г., п. 260
21. Smid 2008 Ошибка harvnb: цель отсутствует: CITEREFSmid2008 (помощь).
22. Видеть:
    • Уильям Кин, «Совершенствование станков для нарезания шурупов по дереву и др.» 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., страница 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 моментом является экономия винтов. соображения в пользу этих машин, так как их трудно испортить. Их конструкция проста, и мы понимаем, что можно построить одну, содержащую четыре набора штампов, на которой мальчик может выключать тридцать брутто в день. на ко st не более 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.) «Разработка шурупа по дереву», Обзор торговли железом, 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, «Улучшенный винтовой станок», Патент США № 65 567 (выпущено: 11 июня 1867 г.). В своем патенте Харвуд утверждает:
    "При производстве шурупов для дерева резьбу до настоящего времени формировали путем удаления металла между витками резьбы с помощью штампов или фрез.
    По моему изобретению заготовка вращается между вращающимися или совершающими возвратно-поступательное движение штампами, соответствующим образом сформированными, и приводится в движение, посредством чего 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, «Усовершенствованный станок для нарезки болтов». Патент США 77,710 (выдан 12 мая 1868 г.).
    • Джеймс М. Олден, «Совершенствование шуруповертов по дереву», Патент США 110 532 (выдан 27 декабря 1870 г.).
    • Лечите Т. Проссер, «Усовершенствования станков для накатывания резьбы на болтах и ​​стержнях». Патент США 181010 (подана 30 декабря 1875 г .; выдана 15 августа 1876 г.).
26. Видеть:
    • Хейворд А. Харви, «Станок для накатывания резьбы винтов или болтов», Патент США 223730 (подана: 15 октября 1879 г .; выдана: 20 января 1880 г.).
    • Хавярд А. Харви, «Машины для накатывания винтовой резьбы». Патент США № 248 165 (подано 7 апреля 1881 г .; выдано 11 октября 1881 г.).
    • Thomas Wm. Харви, Мемуары Хейворда Августа Харви (Нью-Йорк: 1900), «Катаный винт», страницы 41-53.
    • [Аноним] (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 винтовой резьбы», Патент США № 370 354 (подано 11 мая 1887 г .; выдано 20 сентября 1887 г.).

Библиография

• 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 машинам (25-е изд.), Нью-Йорк: Промышленная пресса, 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 .; Альтинг, Лео (1994), Справочное руководство по производственным процессам, Industrial Press Inc., ISBN  0-8311-3049-0.

дальнейшее чтение

• Колвин, Фред Х. (1947), Шестьдесят лет с людьми и машинами, Нью-Йорк и Лондон: Макгроу-Хилл, LCCN  47003762. Доступно в виде перепечатки на сайте Lindsay Publications (ISBN  978-0-917914-86-7). Предисловие Ральф Фландерс.
• Роу, Джозеф Уикхэм (1916), Английские и американские производители инструментов, Нью-Хейвен, Коннектикут: издательство Йельского университета, LCCN  16011753. Перепечатано McGraw-Hill, Нью-Йорк и Лондон, 1926 г. (LCCN  27-24075 ); и Lindsay Publications, Inc., Брэдли, Иллинойс, (ISBN  978-0-917914-73-7).
• Роу, Джозеф Уикхэм (1937), Джеймс Хартнесс: представитель эпохи машин в лучшем виде, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Американское общество инженеров-механиков, LCCN  37016470, OCLC  3456642. ссылка от HathiTrust.

• Рыбчинский, Витольд (2000), Один хороший поворот: естественная история отвертки и винта, Скрибнер, ISBN  978-0-684-86729-8, LCCN  00036988, OCLC  462234518. Различные переиздания (мягкая обложка, электронная книга, шрифт Брайля и т. Д.).

внешняя ссылка

• Видео о резьбофрезеровании моноблочным режущим инструментом