Нарезание окулярной резьбы

24. нарезание окулярной резьбы

Окулярная резьба – метрическая, многозаходная резьба, довольно мелкая, предназначенная для относительного осевого перемещения при малых угловых поворотах компонентов оптических систем, при перемещении не должно нарушаться центрирование системы, поэтому резьба беззазорная.

Окулярная резьба относится к резьбам специального назначения, имеет укороченный профиль с углом 60° и применяется в оправах объективов и окуляров для обеспечения значительных осевых перемещений оправ при небольших (менее 360°) углах их относительно разворота. Параметры окулярной резьбы (рис.5.1.) регламентированы ГОСТ5359-50, основные размеры приведены в таблице 1.

Рис. 5.1. Параметры окулярной резьбы(а) и оправы с окулярной резьбой(б).

Таблица 1 Основные параметры и размеры окулярной резьбы(ГОСТ 5359-50), мм

Таблица 1 Основные параметры и размеры окулярной резьбы(ГОСТ 5359-50), мм

Рекомендуемое число заходов окулярной резьбы 1, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 20, однако на практике часто применяют резьбы с нечетным числом заходов 3, 5, 7, 11. Стандартом установлены условные обозначения окулярной резьбы на чертежах. Например, правая одиннадцатизаходная окулярная резьба диаметром 55 мм и шагом 1.5 мм обозначается: Ок 55х (11х1.5) ГОСТ 5359-50; левая восьмизаходная резьба диаметром 40 и шагом 1.5 мм - Ок 40х (8х1.5) левая ГОСТ 5359-50, а правая однозаходная резьба - Ок 12х1.5 ГОСТ 5359-50. Допуски на размеры окулярной резьбы установлены ГОСТ 5359-50, кроме того, к окулярной резьбе часто предъявляются весьма жесткие требования соосности (порядка 0.01-0.05 мм) с резьбовыми и цилиндрическими поверхностями детали, и, наконец, после окончательной обработки резьбы, сборки пары оправ (“винт-гайка”) резьбовое соединение должно удовлетворять заданным допускам по осевой и радиальной качке. Например, после притирки окулярной резьбы (рис.5.1.(б)) оправы 1 (винт) с оправой 2 (гайка) для трех значений величины А должны удовлетворяться следующие требования.

                                                                               Поверхности под нареза-

                             Допустимая качка, мм              ние окулярной резьбы об-

Рекомендуемые материалы

Расстояние                                                             рабатывают по 8-9 квали-

    А, мм                осевая        радиальная             тету точности и 7-му классу

                                                                               шероховатости. Порядок

       1                      0,02                0,04                    обработки оправ с внут-

       5                      0,025              0,05                    ренней и наружной окуляр-

       10                    0,03                0,06                    ной резьбой следующий:   

                                                                               сначала обрабатывают пар-

тию оправ, имеющих внутреннюю резьбу (“гайки”). Контроль нарезанной резьбы осуществляют резьбовыми калибрами - пробками. Затем обрабатывают наружную окулярную резьбу на оправах (“винтах”), которые должны сопрягаться по резьбе и в дальнейшем работать с оправами первой партии. При этом “винты” обрабатывают по “гайкам”, которые используют как “калибры”. “Винт” обрабатывают до тех пор, пока “гайка” не будет навинчиваться на него с определенным усилием. Таким образом, одновременно с обработкой наружной резьбы происходит подбор пар оправ, которые потом притираются, для чего оставляют припуск порядка 0.01-0.015 мм.

Для требуемой плавности хода и отсутствия зазоров в окулярной резьбе на нее обычно не наносят защитных покрытий в отличие от других поверхностей оправ. Поэтому операцию изготовления окулярных резьб, как правило, выполняют после нанесения покрытий. Основным способ обработки окулярной резьбы является ее нарезание с помощью резцов и гребенок на токарно-винторезных, токарных, револьверных станках и специализированных полуавтоматах.

На токарно-револьверных станках окулярную резьбу нарезают с помощью гребенок (рис. 5.2.), устанавливаемых в суппорте резьбонарезного устройства (приклона). Продольная подача инструмента, равная ходу нарезаемой резьбы, и автоматическое деление на заходы осуществляются с помощью механизма, работа которого аналогична работе механизма деления, применяемого на токарных станках. Резьбовой барабан (копир) и кулачок укреплены на валу шпинделя станка. Основное отличие заключается в том, что звездочка и стопорный палец механизма деления закреплены на приклоне. При замыкании звездочки и вращающегося резьбового барабана приклон перемещается параллельно оси шпинделя, обеспечивая продольную подачу инструмента с шагом, равным шагу зубчатого барабана. Инструмент перемещается относительно вращающейся детали и нарезает одну нитку окулярной резьбы. Фрикционно укрепленный на валу шпинделя кулачок и стопорный палец производят автоматическое деление на заходы, точно так же, как и на токарном станке. Периодическая после прорезания всех ниток резьбы радиальная подача  инструмента на глубину резания осуществляется вручную с помощью механизма подачи, имеющегося на суппорте.

Инструмент для нарезания  окулярной резьбы - однозубая гребенка представлена на рисунке 5.3., где h - величина, на которую смещена режущая кромка инструмента  относительно центра.

Гребенки служат долго, так как при изнашивании режущей кромки вытачивают новую режущую кромку дальше по окружности, но так, чтобы величина h сохранялась. Этот процесс повторяют до тех пор, пока не останется небольшой “хвостик”, который под действием силы резания может сломаться. Обязательное условие h=const, в противном случае происходит трение кромки об обрабатываемую деталь.

Гребенку выбирают  так, чтобы “хвост” входил по впадине, не царапая боковой поверхности впадин нарезаемой резьбы.

Существуют также и многозубые гребенки, которые представлены на рисунке 5.3.(схематическая конструкция трехзубой гребенки). При такой конструкции процесс  обработки следующий:  станок   выставляется так, чтобы 1-й зуб резал по металлу (черновая обработка в половину глубины), второй зуб продолжает обработку, а третий - срезает начисто (калибрует), срезает малое количество металла. Поэтому резьба нарезается за один проход.

Окулярная резьба бывает и левая, и правая, соответственно и инструмент для ее нарезания - гребенки бывают и левые, и правые.

Схема нарезания однозаходной окулярной резьбы на револьверном станке представлена на рисунке 5.4.

Рис 5.4.Схема нарезания многозаходной резьбы

Так как на револьверном станке нет ходового винта, с помощью которого нарезают точные резьбы, поэтому применяют специальное резьбонарезное приспособление - приклон.

На рисунке 5.4.:

1- шпиндель станка

2- устройство для радиальной подачи резца

3- патрон (цанга)

4- режущий инструмент (гребенка)

5- резцедержатель

6- приклон

7- резьбовой копир (жестко закреплен на шпинделе и вращается с ним)

8- полугайка

9- возвратная пружина

10- регулируемый упор

11- заготовка

12- клин (наезжает на упор и откидывает приклон)

13- пружина (в нормальном состоянии 6 откинут).

Копир 7 имеет параметры нарезаемой резьбы (шаг копира равен шагу нарезаемой резьбы, а также равен шагу резьбы полугайки 8), и подачу выставляют равной шагу нарезаемой резьбы.

Процесс нарезания резьбы осуществляется следующим образом: прикладывается сила Q к ручке приклона 6 (рис. 5.4.), при этом полугайка 8 и копир 7 входят в зацепление, полугайка при этом обеспечивает заданную подачу, равную шагу резьбы, инструмент придет в положение, в котором он должен нарезать резьбу. После нарезания (одного прохода) приклон откинется.

Однозаходная резьба нарезается за 3-4  прохода, так как нельзя прорезать сразу всю глубину.

При нарезании многозаходной резьбы в схему добавляют:

14- фрикционное устройство - кулачок

15- палец.

Шаг копира равен ходу нарезаемой окулярной резьбы Pк=k*Poк.р.

Палец мешает соединению полугайки 8 и копира 7, до тех пор, пока палец не войдет в паз кулачка. Как только это произойдет кулачок не сможет вращаться со шпинделем (так как кулачок будет неподвижен, а шпиндель внутри будет прокручиваться).

При повторном замыкании приклона, если х=Рок.р., то, следовательно, произойдет зацепление полугайки 8 с копиром 7  с опозданием на величину j и вторая нитка будет нарезана от точки 2 (рис. 5.5.).

Рис. 5.5. Механизм деления для нарезания окулярной резьбы.

Лекция "17 Защита прав корпорации" также может быть Вам полезна.

Палец должен быть при таком условии толщиной 1.5 мм, но эта величина слишком мала и поэтому делают толщину кулачка в n раз больше величины Рок.р. Таким образом осуществляется деление на заходы.

Окулярную резьбу притирают после обработки и подбора пар оправ с окулярной резьбой для достижения требуемых эксплуатационных характеристик соединения (плавного хода, отсутствия радиальной и осевой качки, качества поверхности резьбовых поверхностей и т.д.), которые не могут быть получены при механической обработке резьб.

Процесс притирки окулярных резьб заключается в следующем. На резьбовую поверхность скомплектованной пары оправ «винт» – «гайка» наносят притирочную пасту, детали свинчивают и им сообщают относительный поворот попеременно в одну и другую сторону, т.е. осуществляют периодическое свинчивание и развинчивание резьбового соединения.

Несмотря на сравнительную простоту процесса, эту операцию в настоящее время выполняют либо вручную, либо на станках, но с использованием ручного труда. Это объясняется тем, что необходимое время обработки различных участков резьбы неодинаково, оно зависит от многих факторов (неравномерности припуска, оставленного на притирку, погрешностей формы деталей, неравномерной твердости отдельных участков резьбы и т. п. ). При ручной притирке время окончания обработки отдельных участков резьбы рабочий определяет по крутящему моменту, который ему приходится прикладывать для поворота оправ, или, как принято говорить, «по чувству». Попытки создания станков, у которых время обработки отдельных участков резьбы регулируется в зависимости от момента трения на них, пока не увенчались успехом.

В настоящее время притирка окулярной резьбы осуществляется на специальных притирочных станках (или приспособлениях), обеспечивающих попеременное вращение оправы в разные стороны, а иногда непосредственно на станке, на котором нарезается наружная окулярная резьба сразу после ее обработки и комплектования пары. Оправа с наружной резьбой (винт) укреплена в шпинделе и вращается, а оправа с внутренней резьбой (гайка) навинчивается на «винт». При навинчивании и свинчивании гайки в процессе притирки ее удерживают рукой с помощью «жимков». Заканчивают притирку обычно вручную после съема притираемой пары со станка. Свинчивая и развинчивая оправы, рабочий определяет («по чувству») плавность хода по всей длине и при необходимости дополнительно притирает отдельные участки. Затем детали промывают в бензине, контролируют, смазывают приборной вазелиновой массой и передают на хранение или сборку.

Для притирки на заводах используют пасту ГОИ и другие пасты с различными наполнителями (сера, пемза и др.), например, паста такого состава: жир животный технический 30%, вазелин технический 10%, пемза порошковая 60% (в цехе пасте разводят машинным маслом).