Содержание
В слесарно-сборочных работах, пожалуй, самое распространенное соединение – резьбовое, поэтому каждый слесарь должен не только уметь нарезать резьбу, но также знать, для какого вида соединений предназначен тот или иной ее вид.
Нарезанием называется образование резьбы путем снятия стружки (а также путем пластической деформации – накаткой) на наружных или внутренних поверхностях. Нарезание винтовой резьбы – одна из распространенных слесарных операций. Стержень с наружной резьбой называется болтом, а деталь с внутренней резьбой – гайкой.
Резьбы бывают однозаходные, образованные одной винтовой линией (ниткой), и многозаходные, образованные двумя или более нитками. По направлению винтовой линии резьбы подразделяют на правые и левые.
Шагом резьбыназывают расстояние между двумя одноименными точками соседних профилей резьбы, измеренное параллельно оси резьбы.
Наружный диаметр –наибольшее расстояние между двумя крайними наружными точками, измеренное в направлении, перпендикулярном к оси резьбы.
Внутренний диаметр –наименьшее расстояние между крайними внутренними точками резьбы, измеренное в направлении, перпендикулярном к оси.
По форме профиля резьбы подразделяют на треугольные (универсальные); трапециевидные и прямоугольные, предназначенные для деталей, передающих движение (ходовые винты, винты суппортов станков и пр.); упорные, необходимые в механизмах, которые работают под большим односторонним давлением (например, в прессах); круглые – очень износостойкие независимо от условий эксплуатации, чаще всего используются при монтаже водопроводной арматуры (рис. 48).
Рис. 48. Виды резьбы: а – треугольная; б – трапециевидная; в – прямоугольная; г – упорная; д – круглая; е – правая; ж – левая.
Нарезание резьбы, как, впрочем, и практически любую слесарную операцию, можно осуществлять вручную или механическим способом. Наш дальнейший разговор будет затрагивать преимущественно ручной способ выполнения этой операции.
Нарезание внутренней резьбы предваряется сверлением отверстия и его зенкованием, и очень важно правильно выбрать сверло нужного диаметра. Его приближенно можно определить по формуле:
где d св – необходимый диаметр сверла, мм;
D – наружный диаметр резьбы, мм;
P – шаг нитей резьбы, мм.
Если диаметр сверла выбран неправильно, то не избежать дефектов: при диаметре отверстия больше требуемого резьба не будет иметь полного профиля; при меньшем размере отверстия будет затруднен вход в него метчика, что приведет либо к срыву резьбы, либо к заклиниванию и поломке метчика.
Алгоритм нарезания внутренней резьбы такой:
– разметить заготовку и либо установить ее на верстаке, либо закрепить в тисках;
– просверлить отверстие (сквозное или на нужную глубину) и зенковать его приблизительно на 1 мм зенковкой 90 или 120°;
– очистить отверстие от стружки;
– подобрать черновой метчик нужного диаметра (см. рис. 8, а, б), с нужным шагом и видом резьбы, смазать его рабочую часть маслом и установить его заборной частью в отверстие, проверить его положение относительно оси отверстия с помощью угольника, надеть на квадрат хвостовика вороток и медленно, без рывков вращать метчик по часовой стрелке до врезания его в металл заготовки на несколько ниток;
– дальнейшее вращение метчика должно быть таким: один-два оборота по часовой стрелке, затем 1/2 оборота против часовой стрелки (для дробления стружки). При этом по часовой стрелке метчик вращают с нажимом вниз, а против – свободно;
– нарезание резьбы производить до полного входа рабочей части метчика в отверстие;
– вывернуть черновой метчик из отверстия и продолжить нарезание резьбы средним, а затем чистовым метчиком (чистовой метчик вворачивать в отверстие нужно без воротка. Вороток надевается на его хвостовик уже тогда, когда метчик правильно пройдет по резьбе).
Порядок нарезания резьбы в глухих отверстиях имеет некоторые особенности: во-первых, глубину отверстия под глухую резьбу нужно сверлить на 5–6 ниток резьбы больше, чем это предусмотрено по чертежу; во-вторых, после серии двух-трех рабочих и обратных оборотов метчик следует выворачивать из отверстия и очищать полость отверстия от стружки.
Качество нарезанной резьбы проверяется визуально: чтобы не было задиров, сорванных ниток, а точность резьбы можно проверить с помощью резьбовых калибров-пробок для сквозных отверстий и контрольного болта для глухих.
Главной причиной брака деталей при нарезании внутренней резьбы является поломка метчика в результате неправильного его подбора или несоблюдения техники нарезания. При этом в отверстии остаются осколки метчика. Извлечь их можно несколькими способами.
Во-первых, если осталась выступающая часть метчика, то ее можно захватить плоскогубцами или ручными тисочками и вывернуть из отверстия.
Во-вторых, если выступающая часть отсутствует, то в канавки можно вставить трехштырьковую вилку и, вращая ее против часовой стрелки, выкрутить метчик.
И в первом, и во втором случае, прежде чем приступить к извлечению осколков метчика, в отверстие по канавкам следует залить керосин.
В-третьих, если метчик сделан из углеродистой стали, то деталь (вместе с осколками) нужно нагреть докрасна, медленно охладить, высверлить в обломке отверстие, в которое вкрутить специальный конусообразный метчик с левой резьбой, и осторожно выкрутить осколки сломанного метчика.
В-четвертых, если нагреть деталь не представляется возможным (например, деталь слишком большая), то к сломанному метчику можно приварить электрод или отломанный хвостовик и выкрутить осколки.
В-пятых, имеется химический способ удаления осколков. Если деталь, в которой нарезалась резьба, сделана из алюминиевого сплава, то осколки можно вытравить раствором азотной кислоты: в отверстие через канавки метчика заливают кислоту и опускают туда кусочек железной проволоки (железо в данном случае играет роль катализатора). Через 8–10 минут отработанную кислоту удаляют пипеткой, заливают новую порцию и так до полного разрушения металла метчика, после этого отверстие промывают. Процесс этот довольно длительный, занимает несколько часов, но в этом случае деталь не получает дефектов, и после извлечения осколков она пригодна для дальнейшего использования.
При нарезании наружной резьбы важно выбрать диаметр стержня, на котором и будет производиться нарезание. При неправильном подборе здесь так же, как и в случае с внутренней резьбой, возможны дефекты: диаметр стержня меньше требуемого приводит к тому, что резьба получается неполного профиля; при нарезании резьбы на стержне с диаметром больше необходимого из-за большого давления на зубья плашки возможны либо срыв резьбы, либо поломка зубьев плашки. Чтобы не ошибиться в подборе диаметра стержня, нужно знать простое правило: его диаметр должен быть на 0,1 мм меньше наружного диаметра резьбы.
Порядок нарезания наружной резьбы следующий:
– выбрать заготовку нужного диаметра, закрепить ее в тисках и на конце заготовки, предназначенном для нарезания резьбы, снять фаску шириной 2–3 мм;
– плашку (круглую или раздвижную) закрепить в воротке-плашкодержателе упорными винтами таким образом, чтобы маркировка на плашке находилась на наружной стороне (см. рис. 8, в, г, д, е, ж);
– конец стержня (заготовки) смазать машинным маслом и строго под углом 90° наложить на него плашку (маркировка на плашке должна оказаться снизу);
– с усилием прижимая плашку к заготовке, вращать рукоятку плашкодержателя по часовой стрелке до прорезания резьбы на нужную длину. Вращательные движения осуществлять в таком порядке: один-два оборота – по часовой стрелке, 1/2 оборота – против;
– после нарезания резьбы на нужное расстояние плашку снять с заготовки обратными вращательными движениями.
При нарезании резьбы на трубах, предназначенных для прокладки трубопроводов, порядок вращательных движений плашкодержателя имеет одну особенность. В начале резьбы, как обычно, один-два оборота вперед (по часовой стрелке) и 1/2 оборота назад (против часовой стрелки), а при прорезании последних нескольких ниток обратное вращение производить не следует. Нарезанная таким образом резьба имеет так называемый сбег, то есть последние нитки резьбы прорезаются на меньшую глубину, что способствует лучшему запиранию трубопровода.
Чтобы нарезать резьбу определенной, фиксированной длины, можно действовать двумя способами. Или периодически производить замеры нарезанной резьбы измерительными инструментами, или использовать плашкодержатель с направляющим фланцем и втулкой: плашкодержатель надеть на заготовку до упора плашки, втулку выкрутить на требуемую длину резьбы и закрепить; при вращательных движениях плашкодержателя фланец будет навинчиваться на втулку, увлекая за собой плашку.
Если необходимо нарезать особо точную наружную резьбу на цилиндрической заготовке диаметром от 4 до 42 мм и с шагом от 0,7 до 2 мм, то вместо обычных можно использовать резьбонакатные плашки (рис. 49).
Рис. 49. Резьбонакатная плашка: 1 – корпус; 2 – накатные ролики с резьбой.
Помимо того, что такие плашки дают более чистую резьбу, она получается к тому же и более прочной (волокна металла при такой операции не срезаются, а подвергаются пластической деформации и как бы спрессовываются).
Качество нарезанной наружной резьбы проверяют внешним осмотром на предмет обнаружения сорванных ниток или задиров. Для проверки точности резьбы используют контрольную гайку: она должна навинчиваться без усилий, но не иметь люфта (качания).
Резьбовые соединения отличаются простотой, надежностью, дают возможность регулировать затяжку, а также разбирать и собирать детали и механизмы. Они получили самое широкое применение в различных механизмах, устройствах, приспособлениях.
Резьба бывает наружная (винт) и внутренняя (гайка). Различают резьбу цилиндрическую треугольную (пилообразную), коническую треугольную, прямоугольную, трапециевидную, упорную, круглую. Наиболее широкое применение получила цилиндрическая треугольная или, как ее еще называют, крепежная резьба рисунок №1.
Рисунок №1 – Элементы резьбы на болте
2 — вершина; 3 — шаг;
5 — наружный диаметр;
6— внутренний диаметр.
Нарезание внутренней резьбы:
Прежде всего, нужно правильно подобрать сверло для высверливания отверстия. Следует знать, что если просверлить под резьбу отверстие диаметром, точно соответствующим внутреннему диаметру резьбы, то металл, выдавливаемый при нарезании, будет давить на зубья метчика, отчего резьба может получиться с рваными нитками, возможна поломка метчика. При сверлении отверстия слишком большого диаметра глубина резьбы получится неполной, а соединение непрочным.
При сверлении глухого отверстия под резьбу его глубину нужно делать несколько больше нарезаемой части, в противном случае резьба получится неполной по длине.
Нарезание резьбы проводят в такой последовательности: намечают кернером место сверления; закрепляют деталь в тисках; высверливают отверстие; вставляют в отверстие метчик (рисунок 2) строго вертикально (по угольнику); надевают на метчик вороток, прижимают его левой рукой к метчику, а правой поворачивают вправо до тех пор, пока метчик не врежется на несколько ниток в металл и не займет устойчивое положение; берут вороток за рукоятки двумя руками и вращают с перехватом рук через каждые 1-2 оборота. Нарезание резьбы значительно облегчается, если метчиком делать 1-2 рабочих оборота вправо и 1-2 оборота влево; закончив нарезание, метчик вывертывают из отверстия, затем еще раз прогоняют по полученной резьбе.
Рисунок №2 – Нарезание внутренней резьбы метчиком:
а —установка метчика в отверстие;
б — наре¬зание резьбы.
Правила работы метчиками:
При нарезании резьбы в глубоких отверстиях, в мягких и вязких металлах (медь, алюминий, бронза и др.) метчик необходимо периодически вывертывать из отверстия и очищать канавки от стружки; нарезать резьбу нужно полным набором метчиков — черновым, средним и чистовым. Средний и чистовой метчики вводят в отверстие без воротка и только после того, как метчик пойдет правильно по резьбе, на головку надевают вороток и продолжают нарезание резьбы;
в процессе нарезания нужно с помощью угольника тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика; место нарезания резьбы следует смазывать маслом.
Нарезание наружной резьбы:
В домашних условиях выполняется плашками вручную.
Диаметр стержня под наружную резьбу должен быть на 0,3— 0,4 мм меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Отклонения от этого правила не допускаются.
Нарезание наружной резьбы круглой плашкой производится в таком порядке:
на верхнем конце стержня снимают фаску, которая обеспечивает врезание плашки в металл;
Стержень зажимают в тисках вертикально так, чтобы выступающий его конец был на 20—25 мм больше длины нарезаемой часта (рисунок №3); на стержень накладывают закрепленную в вороток плашку и с небольшим нажимом вращают так, чтобы плашка врезалась примерно на 1—2 нитки без перекоса. После этого стержень смазывают маслом и плавно вращают вороток на 1—2 оборота вправо и 1/2 оборота влево.
Нарезание резьбы раздвижными призматическими плашками (рисунок №3) выполняют следующим образом: запиливают на конце стержня фаску; устанавливают в клупп плашки; зажимают в тисках стержень; надевают на стержень клупп и плотно сдвигают гайки зажимным винтом; смазывают плашки и стержень маслом; клупп поворачивают на 1 — 1,5 оборота по часовой стрелке, затем на 1-4, 1-2 оборота обратно и так до конца резьбы; нарезав резьбу, клупп свинчивают к концу стержня, поджимают плашки винтом и проходят резьбу вторично; проверяют резьбу гайкой соответствующего диаметра; по окончании работы плашки вынимают из клуппа, очищают от стружки, протирают и смазывают маслом; протирают клупп.
Рисунок №3 – Нарезание резьбы при помощи плашки
а — Нарезание резьбы круглой плашкой
б — Нарезание резьбы призматическими плашками
P.S.: Я постарался наглядно показать и описать не хитрые советы. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. Но это далеко не всё что возможно выдумать, так что дерзайте, и штудируйте сайт https://bip-mip.com/
- Обработка древесины пилойЦелью статьи является подготовить вас к безопасной и простой работе.
- Ювелирный лобзик своими рукамиЮвелирный лобзик, имея весомое преимущество перед обыкновенным лобзиком, может пригодиться.
Цветные металлы в чистом виде применяют редко, лишь в отдельных специальных случаях. Это объясняется тем, что чистые металлы по своим механическим свойствам обычно не отвечают требованиям современной техники и не могут использоваться для изготовления деталей машин. Наибольшее распространение в промышленности получили четыре группы сплавов цветных металлов — алюминиевые, магниевые, титановые и медные. Сплавы цветных металлов широко применяют во всех областях машиностроения и приборостроения. Из них изготовляют детали различных летательных аппаратов, морских судов, приборов, радиоэлектронных устройств, реакторов и т.д. Сплавы цветных металлов подразделяют на литейные, предназначенные для изготовления отливок, и деформируемые, предназначенные для изготовления изделий обработкой давлением. Деформируемые сплавы поставляют в виде катаных, кованых и прессованных прутков, а также полос и листов.
Алюминиевые сплавы
Алюминиевые сплавы имеют малую плотность (2,7 . .. … 2,8 г/см 3 ) при сравнительно высоких механических свойствах. Алюминиевые деформируемые сплавы в соответствии с их свойствами делят на две группы.
К первой группе относят: технический алюминий марок АД1, АД; сплав системы алюминий — марганец AM г (1,3 % Мп); сплав системы алюминий — магний AMrl (1 % Mg); сплавы системы алюминий — магний — марганец АМг2, АМгЗ, АМг4 и АМг5 и АМгб (2,2 … 6,3 % Mg, 0,4 … 0,65 % Мп) . Сплавы этой группы обладают высокими технологическими свойствами, пластичны (относительное удлинение 5 — до 23 %), хорошо обрабатываются давлением, легко свариваются, устойчивы против коррозии.
Для повышения прочностных характеристик их дополнительно упрочняют холодной деформацией.
Ко второй группе относят сплавы систем: алюминий — медь — магний (Д1,Д16); алюминий — магний — кремний (АВ); алюминий — медь — магний (ВД17, Д19, В65) ; алюминий — медь—магний —железо— никель — кремний (АК4, АК4-1); алюминий — медь — магний — марганец — кремний (АК6, АК8); алюминий — цинк — магний — медь (В93, В95, В96); алюминий — медь — марганец (Д20, Д21). Сплавы этой группы отличаются повышенной прочностью (ств — до 650 МПа), имеют удовлетворительные технологические свойства и применяются для изготовления штамповок и поковок деталей, воспринимающих повышенные нагрузки.
Магниевые сплавы
Магниевые сплавы, обладая достаточной прочностью, имеют малую плотность (1,78 . . . 1,80 г/см 3 ), отличаются высокой химической стойкостью к щелочам, бензину и хорошо обрабатываются режущим инструментом. В состав магниевых сплавов входят марганец, алюминий, цинк, церий и др. Деформируемые магниевые сплавы делят на четыре группы. Сплавы первых трех групп различаются по прочности.
К первой группе относят сплав МА1 невысокой прочности (ств — до 230 МПа). При горячей обработке давлением он имеет высокую пластичность и применяется для получения штампованных заготовок деталей, не несущих больших нагрузок и работающих при температурах до 150 °С.
Ко второй группе относят сплавы МА2 и МА8 средней прочности (ав — до 260 МПа). Они имеют хорошую пластичность и применяются для получения штампованных заготовок деталей средней прочности и сложной формы, работающих при температурах до 250 °С.
К третьей группе относят сплавы МА2-1 и МА5 высокой прочности (ав — до 340 МПа), обладающие удовлетворительной пластичностью. Ковкой эти сплавы не обрабатывают. Их применяют для изготовления штампованных заготовок тяжелонагруженных деталей, работающих при температурах до 200 °С.
К четвертой группе относят жаропрочный сплав МА11 (ств — до 250 МПа) с удовлетворительной пластичностью. Рабочая температура изготовляемых из него деталей составляет 200 … 400 °С.
Титановые сплавы
Титановые сплавы называют металлом будущего. Имея плотность, почти в 2 раза меньшую, чем у стали (4,5 г/см 3 ), титановые сплавы по прочности не уступают многим легированным сталям. Кроме того, они не боятся низких и высоких температур, имеют высокую стойкость против коррозии, а также агрессивных сред, таких, как горячая азотная кислота и др. Высокие прочностные свойства титановых сплавов при температурах 550 . . . 600 °С делают их незаменимыми в самолето-и ракетостроении. Большинство титановых сплавов подвергают прокатке, ковке, штамповке. Однако их обработка требует особых приемов, точной температуры нагрева и др. Титановые сплавы, как и магниевые, подразделяют на четыре группы.
К первой группе относят сплавы малой прочности (ав 1000 МПа) ВТ14, ВТ16 и ВТ20. Их повышенная прочность достигается в результате соответствующей термической обработки.
Четвертую группу составляют жаропрочные сплавы ВТЗ-1, ВТ9 и ВТ18.
Медные сплавы отличаются низким коэффициентом трения, высокой стойкостью против коррозии в ряде агрессивных сред, хорошими тепло- и электропроводностью. Указанные свойства являются достоинствами этих сплавов. В зависимости от компонентов, входящих в их состав, медные сплавы делят на две группы — латуни и бронзы.
Латуни по составу бывают простыми и сложными. Простые деформируемые латуни представляют собой сплавы меди с цинком (Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63, Л60) . Буква Л означает латунь, цифра — содержание меди (остальное — цинк). Так, Л90 — латунь с содержанием 90 % меди и 10 % цинка. Цинк является легирующей добавкой, повышающей прочность, твердость и пластичность латуни. Вследствие этого латуни отличаются технологичностью, хорошо деформируются при обработке давлением как в холодном, так и в горячем состоянии, легко обрабатываются резанием. В кузнечном производстве обрабатывают также сложные латуни со специальными свойствами, содержащие кроме меди и цинка добавки свинца, марганца, никеля, алюминия и др.
Деформируемые бронзы делят на оловянистые, которые содержат некоторое количество олова и других элементов, и безоловянистые. Примером деформируемой оловянистой бронзы является бронза марки БрОЦ4-3: Бр — бронза; О — олово; Ц — цинк; 4 — содержание олова, %; 3 — содержание цинка, %; остальное — медь. Безоловянистые бронзы БрАЖ9-4 и БрАЖН10-4-4 широко используют в кузнечных цехах — они хорошо куются и штампуются. Бронза БрАЖ9-4 имеет следующий состав: алюминий — 9 %; железо — 4 %; медь — 87 %. Бронза БрАЖШ 0-4-4 кроме 10 % алюминия и 4 % железа содержит 4 % никеля (остальное — медь).
