1 — вместо нарезания применить накатывание резьбы;
2 — получать резьбу на резьбошлифовальном станке, обрабатывая заготовки в каленом виде;
3 — усовершенствовать резьбовую гребенку — инструмент, которым нарезают резьбу на мелких метчиках.
Все это я выложил Ивану Петровичу, и он тут же обстоятельно возразил мне:
— Что ты толкуешь про накатывание резьбы на метчиках? — возмущенно сказал он. — Разве ты не видел кучи метчиков завода «Фрезер», что свалены в угол в инструментальной кладовой? Ведь это все метчики с накатанной резьбой. Никто их не берет, они даже латунь не режут. Нет, нам это не подойдет. Мы работаем «не с пуда», да и материалы у нас обрабатываются крепкие, для них нужны хорошие метчики.
Действительно, накатанные метчики, выпускавшиеся тогда заводом «Фрезер», имели у вершины резьбы сильно сжатую и нарушенную структуру металла, отчего после термообработки резьба на них выкрашивалась при первом же прикосновении даже к цветным металлам.
Ну, а что ты скажешь относительно резьбошлифовки? — спросил я.
Тоже плохо, — подумав, ответил Иван Петрович, — у мелкой резьбы вершина острая, почти как бритва, и резьбошлифовальный круг непременно будет ее отжигать. Значит, метчики опять не будут резать.
А если шлифовать на малых скоростях и с малой подачей? — возразил я. — Ведь тогда можно получить неотожженную вершину у резьбы!
Можно-то можно, — сказал Иван Петрович, — но это будет еще медленнее, чем я сейчас нарезаю гребенкой!
Что же нам тогда остается? Остается одно — усовершенствовать инструмент, которым я нарезаю метчики, — заключил беседу Иван Петрович.
Ну вот что, — предложил я, — завтра мы с тобой пойдем в Патентную библиотеку и посмотрим, что создано в мире по этому виду инструмента. Только сперва ты мне покажи, что у тебя самого есть по этой части?
Вдвоем мы довольно быстро выяснили следующее. Резьбу на мелких метчиках можно нарезать дисковым резцом, доведенным до высокого класса чистоты и имеющим почти теоретическое острие у вершины. Но нарезать дисковой гребенкой с несколькими режущими зубьями более производительно, так как три или четыре острия гребенки не так быстро «сядут» при нарезке, как одно острие дискового резца.
Схема нарезания резьбы гребенкой: а — одинакового с изделием шага;
б — с удвоенным шагом. Схема работы и профиль гребенки для нарезания резьбы метчиков: а — по довоенному немецкому патенту; б — по авторскому свидетельству № 142118, выданному Б.Ф. Данилову и И.П. Иванову.
Однако тут возникают неприятности. Когда после нескольких проходов работа подходит к завершению, резьба метчика срывается по наружному диаметру. Происходит это потому, что отходящему металлу некуда деваться, и стружка срывает резьбу у почти готового метчика.
Иван Петрович предложил нарезать метчики гребенкой, которая имела бы шаг в 2 раза больший, чем резьба на метчике, т.е. резьбу с шагом 0,5 мм резать гребенкой с шагом 1 мм. В этом случае вершина резьбы не касается гребенки и срыва наружного диаметра резьбы не произойдет. Но тут возникает новая неприятность: при нарезке такой гребенкой наружный диаметр резьбы поднимается, «выжимается» зубьями гребенки и становится выше допуска. Кроме того, на резьбе появляются заусенцы, хорошо видимые под микроскопом.
Чтобы сделать наружный диаметр метчика правильным, приходилось его на ходу спиливать напильником или ставить другой резец и протачивать резьбу по верху. Появлялась дополнительная операция, кроме того, после напильника и резца образовывались новые заусенцы, теперь уже с двух сторон резьбы. Они тоже были хорошо видны под микроскопом. Вот почему Иван Петрович, при всем его трудолюбии, никак не мог нарезать более 100 метчиков в день.
В Патентной библиотеке из множества наших и зарубежных патентов мы выбрали только один. Это был еще довоенный германский патент. Там была изображена резьбовая гребенка, которая, казалось, сразу отметала все наши затруднения.
— Дотошный народ эти немцы, — заметил Иван Петрович, — еще тридцать лет назад решили наш вопрос, и, кажется, неплохо.
Но я был далеко не в восторге от этого инструмента. Действительно, при нарезании такой гребенкой срыва наружного диаметра резьбы не произойдет, не будет и заусенцев, потому что средний неполный зуб гребенки снимет, при малой подаче, возникшие заусенцы. Но было два «но»!
При нарезке ручных и машинных метчиков такой гребенкой обязательно надо оставлять недорезанными по крайней мере три витка, а это не допускается по нормали. Гребенка годилась только для нарезки резьбы «на проход».
Чтобы получить нужный профиль на гребенке, надо сделать ее шаг в два раза больше, чем на метчике. Но, чтобы снять до половины каждый второй виток гребенки, она должна быть двухзаходная. Как специалист по резьбе, я представлял, насколько сложно будет выполнить такой профиль в металле. Даже не сразу сообразил, как бы я составил рабочий чертеж этой немецкой гребенки.
Мы просидели в Патентной библиотеке весь вечер и ушли несколько смущенные. Толчок нашим мыслям был дан, но до решения, казалось, еще далеко. Однако оно пришло неожиданно быстро — на другой же день.
Иван Петрович с утра подошел к моему станку и стал что-то рисовать на листке из блокнота. Сперва я не очень внимательно его слушал, но потом как-то вдруг до меня дошли его рассуждения. К нарисованной им схеме я подрисовал буквально только одну линию — и сразу получился рабочий чертеж новой гребенки. Как и немецкая, она полностью решала все вопросы и, кроме того, не имела ни одного «но». Она была проста, мы могли сделать ее хоть сейчас!
Гребенку надо сделать с удвоенным шагом против шага резьбы метчика, но внутренний ее диаметр не резать до острия, как обычно, а сделать внутри мерную площадку, равную шагу резьбы метчика. Такая гребенка никогда не сорвет резьбу по наружному диаметру, так как во время процесса нарезания всегда будет пустота между нарезаемой резьбой и гребенкой, а при последней стружке, дающей окончательный размер метчику, мерная площадка гребенки мягко снимет заусенец, возникший по наружному диаметру резьбы.
Мы были несказанно рады, что нашли такое простое решение задачи. Даже без испытания мы были убеждены, что она будет отлично работать и даст резьбовикам большие преимущества. Это был тот редкий случай, когда эффективность новшества ясна на бумаге, до изготовления в металле. Тем не менее мы проявили осторожность и не подавали в бриз предложения, пока не изготовили первую гребенку и пока Иван Петрович не начал ею работать.
