Нарезание резьбы слесарное дело кратко
Обновлено: 04.07.2024
Если просверлить под резьбу отверстие диаметром, точно соответствующим внутреннему диаметру резьбы, то материал, выдавливаемый при нарезании, будет давить на зубья метчика, отчего они в результате большого трения сильно нагреваются и к ним прилипают частицы металла. Резьба может получиться с рваными нитками, а в некоторых случаях возможна поломка метчика. При сверлении отверстия слишком большого диаметра резьба получится неполной.
При определении диаметра сверла под нарезание метрической и трубной резьбы пользуются специальными таблицами, которые имеются в справочниках.
Диаметр отверстия под метрическую резьбу приближенно можно вычислить по формуле:
где D — диаметр отверстия, мм; d —диаметр нарезаемой резьбы, мм; t — глубина резьбы, мм.
Размеры воротка для закрепления метчика выбирают в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы. Примерная длина воротка может быть определена по формуле:
где D — диаметр резьбы, мм.
После подготовки отверстия под резьбу и выбора воротка заготовку закрепляют в тисках и в ее отверстие вставляют вертикально (без перекоса) метчик.
Прижимая левой рукой вороток к метчику правой поворачивают его вправо до тех пор, пока метчик не врежется на несколько ниток в металл и не займет устойчивое положение, после чего вороток берут за рукоятки двумя руками и вращают с перехватом рук через каждые пол-оборота (рис. 201).
Рис. 201. Нарезание резьбы:
а - метчиком, б - плашкой
В целях облегчения работы вороток с метчиком вращают не все время по направлению часовой стрелки, а один-два оборота вправо и пол-оборота влево и т. д. Благодаря такому возвратновращательному движению метчика стружка ломается, получается короткой (дробленой), а процесс резания значительно облегчается.
Закончив нарезание, вращением воротка в обратную сторону вывертывают метчик из отверстия, затем прогоняют его насквозь.
Метчиком вручную изготовляют резьбу по 2 и 3-му классам точности.
- При нарезании резьбы в глубоких отверстиях, в мягких и вязких металлах (медь, алюминий, баббиты и др.) метчик необходимо периодически вывертывать из отверстия и очищать канавки от стружки.
- Нарезать резьбу следует полным набором метчиков. Нарезание резьбы сразу средним метчиком без прохода черновым, а затем чистовым не ускоряет, а, наоборот, затрудняет работу; резьба в этом случае получается недоброкачественной, а метчик может сломаться. Средний и чистовой метчики вводят в отверстие без воротка и только после того, как метчик пройдет правильно по резьбе, накладывают вороток и продолжают нарезание резьбы.
- Глухое отверстие под резьбу нужно делать на глубину, несколько большую, чем длина нарезаемой части, с таким расчетом, чтобы рабочая часть метчика немного вышла за пределы нарезаемой части. Если такого запаса не будет, резьба получится неполной.
- В процессе нарезки необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика; для этого надо через каждые 2—3 нарезанные нитки проверять с помощью угольника положение метчика по отношению к верхней плоскости изделия. Особенно осторожно нужно нарезать резьбу в мелких и глухих отверстиях.
- На качество резьбы и на стойкость инструмента влияет правильный выбор смазочно-охлаждающей жидкости.
Чтобы получить чистую резьбу с правильным профилем и не испортить метчик, нужно применять при нарезании резьбы смазочноохлаждающие жидкости, например, разведенную эмульсию (1 часть эмульсии на 160 частей воды).
Кроме разведенной эмульсии, можно применять при нарезании внутренней резьбы в деталях из стали и латуни льняное масло, из алюминия — керосин, из красной меди — скипидар. Нарезание резьбы в деталях из бронзы, а также из чугуна следует производить всухую.
Ни в коем случае нельзя при нарезании резьбы употреблять машинные и минеральные масла, так как они значительно увеличивают сопротивление, которое метчик или плашка должны преодолевать во время работы, отрицательно влияют на чистоту поверхностей отверстий и способствуют быстрому износу инструмента.
При выборе диаметра стержня под наружную резьбу следует руководствоваться теми же соображениями, что при выборе отверстий под внутреннюю резьбу. Хорошее качество резьбы можно получить в том случае, если диаметр стержня несколько меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Если диаметр стержня будет значительно меньше требуемого, то резьба получится неполной; если же диаметр стержня будет больше, то плашка или не сможет быть навинчена на стержень и конец стержня будет испорчен, или во время нарезания зубья плашки вследствие перегрузки могут сломаться.
Диаметр заготовки должен быть на 0,3—0,4 мм меньше наружного диаметра резьбы. Диаметры заготовок выбирают по справочникам.
При нарезании резьбы плашкой вручную стержень закрепляют в тисках так, чтобы выступающий над уровнем губок конец его был на 20—25 мм больше длины нарезаемой части. Для обеспечения врезания на верхнем конце стержня снимается фаска. Затем на стержень накладывают закрепленную в клупп плашку и с небольшим нажимом вращают клупп так, чтобы плашка врезалась примерно на 1—2 нитки. После этого нарезаемую часть стержня смазывают маслом и вращают клупп с равномерным давлением на обе ручки точно так, как при нарезании метчиком, т. е. один-два оборота вправо и пол-оборота влево (рис. 201, б).
Для предупреждения брака и поломки зубьев плашки необходимо следить за перпендикулярным положением плашки по отношению к стержню: плашка должна врезаться в стержень без перекоса.
Проверка нарезанной внутренней резьбы производится резьбовыми калибрами-пробками, а наружной — резьбовыми микрометрами или резьбовыми калибрами-кольцами и резьбовыми шаблонами.
1. СЛЕСАРНАЯ ОБРАБОТКА
НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ
Нарезанием резьбы называется образование резьбы снятием стружки (а также пластическим деформированием) на наружных или внутренних поверхностях заготовок деталей.
Резьба характеризуется профилем, шагом и диаметром. В зависимости от конфигурации профиля резьба бывает треугольной, трапецеидальной, прямоугольной и круглой.
По направлению движения винтовой линии резьба бывает правой и левой. В судостроении применяют в основном правую резьбу. Кроме того, резьбы бывают одно и многозаходными. Однозаходные имеют малые углы подъема винтовой линии и применяются для надежного крепления деталей. В судостроении применяют три системы резьб: метрическую, дюймовую и трубную.
Резьбу на деталях получают нарезанием на резьбонарезных, сверлильных и токарных станках, накатыванием или вручную при помощи метчиков, служащих для нарезания внутренней резьбы (рис. 1.21), и плашек, используемых для нарезания наружной резьбы (рис. 1.22).
Метчики делятся на ручные и машинные, изготавливаемые из инструментальной стали марок У8, У12, 9ХС. Для нарезания внутренней резьбы вручную требуется большое усилие. Для облегчения работы и для получения более чистой резьбы ручные метчики выпускаются комплектно: черновой, средний и чистовой, причем на метчиках соответственно наносят 1, 2 и 3 кольца для их различия.
Для уменьшения нагревания метчика и для получения более чистой резьбы необходимо применять смазочно-охлаждающие жидкости, выбираемые в зависимости от материала детали.
Рис. 1.21. Инструмент для нарезания внутренней резьбы:
а – метчик и его части; б – цилиндрические метчики; в – конический метчик;
г – гаечный метчик; д – плашечный метчик; е – маточный метчик
Наружную резьбу нарезают с помощью плашек (лерок). Плашки бывают круглые (цельные и разрезные) и призматические (раздвижные). Цельными плашками можно нарезать резьбу только одного диаметра, а разрезными можно регулировать диаметр резьбы, нарезаемой в небольших пределах.
Нарезание резьбы производят за один проход. Призматические плашки состоят из двух половинок, благодаря чему полный профиль резьбы можно нарезать за несколько проходов.
До нарезания резьбы в деталях сверлят отверстия диаметром несколько меньше, чем диаметр будущей резьбы.
Диаметр сверла выбирают по табличным данным (табл. 1.5) или вычисляют по формулам:
Dсв = dр – S, мм или d = D – 1,5 t, мм,
где Dсв – диаметр сверла, мм; dр – диаметр резьбы, мм; S – шаг резьбы, мм; d – диаметр отверстия под резьбу, мм; D – наружный диаметр резьбы, мм; t – глубина резьбы, мм.
Рис. 1.22. Инструмент для нарезания наружной резьбы:
а – цельная плашка; б – разрезная плашка и ее части;
в – резьбонакатная плашка; г – раздвижная плашка
Таблица 1.5 Диаметры свёрл, применяемых для получения резьбовых отверстий
Диаметр нарезанной резьбы измеряют штангенциркулем. Для определения шага резьбы применяют резьбомер. Для комплексной проверки резьбы применяют комплект резьбовых калибров, состоящий из проходного и непроходного калибров.
Диаметр стержня для нарезания резьбы определяют по табл.1.6.
Таблица 1.6 Диаметр стержня для нарезания резьбы
Операция обработки со снятием стружки, в результате которой образуются наружные или внутренние винтовые канавки с заданным профилем и размерами на цилиндрических или конических поверхностях, называется нарезанием резьбы.
Нарезание резьбы на винтах, болтах, гайках и других деталях производится в основном на станках. При монтажных и ремонтных работах слесарю в ряде случаев приходится нарезать резьбу вручную или с помощью пневматических или электрических машинок — резьбонарезателей.
Основными элементами любой резьбы, как отмечалось в гл. 3, являются профиль, шаг, глубина, наружный, средний и внутренний диаметры.
По форме профиля резьбы подразделяются на треугольную, прямоугольную, трапецеидальную, упорную и круглую (рис. 4.14).
Тип или профиль резьбы выбирается по ГОСТу в зависимости от назначения.
Рис. 4.14. Профили и элементы резьбы:
а — треугольная;
б — прямоугольная;
в — трапецеидальная;
г — упорная;
д — круглая;
d — наружный диаметр резьбы;
dcp — средний диаметр резьбы;
d1 — внутренний диаметр резьбы.
В машиностроении приняты три системы резьб: метрическая, у которой шаг и диаметр измеряются в миллиметрах; дюймовая, имеющая иную форму профиля и характеризуемая числом ниток на один дюйм ее длины и диаметром в дюймах;
трубная резьба, имеющая профиль, как и дюймовая, но меньше по шагу.
В практике слесарных работ нередко возникает необходимость определить размеры элементов резьбы на готовой детали. Наружный диаметр измеряют с помощью штангенциркуля или микрометра, а шаг резьбы — с помощью миллиметрового или дюймового резьбомера (набора шаблонов с резьбой различных размеров).
Для нарезания резьбы в отверстиях применяются метчики, а для нарезания наружной резьбы — плашки.
Метчиком называется режущий инструмент, представляющий собой закаленный винт, на котором прорезано несколько продольных прямых или винтовых канавок, образующих режущие кромки (рис. 4.15). Метчик имеет рабочую часть и хвостовик, заканчивающийся квадратом.
Рис. 4.15. Метчик и его элементы:
а — общий вид:
1 — режущее перо;
2 — режущая кромка;
3 — квадрат;
4 — хвостовик;
5 — канавка;
б — поперечное сечение:
1 — передняя поверхность;
2 — режущая кромка;
3 — задняя (затыловочная) поверхность;
4 — канавка;
5 — режущее перо.
Хвостовик метчика служит для закрепления инструмента в патроне или воротке во время работы. У ручных метчиков конец имеет квадратную форму.
Рабочая часть — нарезанная часть метчика, производящая нарезание резьбы; она подразделяется на заборную и калибрующую части.
Заборная (режущая) часть метчика — передняя конусная часть, которая первой входит в нарезаемое отверстие и совершает основную работу резания.
Калибрующая часть защищает и калибрует нарезаемое отверстие.
Для образования режущих кромок метчика и выхода стружки служат продольные канавки. Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями.
По способу применения метчики делятся на ручные и машинные. Ручные метчики служат для нарезания резьбы вручную. Они обычно выпускаются комплектами из двух или трех штук. В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой (или 1, 2, 3), а в комплект из двух метчиков — черновой и чистовой. В таком же порядке они применяются при нарезании резьбы.
Метчики условно обозначаются рисками (канавками): у чернового на хвостовике одна круговая риска, у среднего — две, у чистового — три. Там же указывается тип резьбы и ее размер.
Большое значение имеет правильный выбор диаметров отверстий для нарезания резьбы. Выбор диаметров сверл под данный тип и размер резьбы производится по специальным таблицам. Однако с достаточной для практики точностью диаметр сверла можно определить по формуле
Dсв=dр — 2h
где Dсв — диаметр сверла, мм; dр — наружный диаметр резьбы, мм; h — высота профиля резьбы, мм.
Нарезание резьбы ручными метчиками производится с помощью воротков, которые надеваются на квадратные концы хвостовиков. Воротки бывают различных конструкций с постоянными и регулируемыми отверстиями для метчика.
Инструмент, применяемый для нарезания наружной резьбы, называется плашкой. Плашка представляет собой стальную закаленную гайку со стружечными канавками, образующими режущие грани (рис. 4.16).
Рис. 4.16. Плашка и ее элементы:
а — общий вид;
б — геометрические параметры плашки.
1 — калибрующая часть;
2 — заборная часть;
3 — стружечная канавка.
Плашки бывают круглые (иногда их называют лерками), раздвижные (клупповые) и специальные для нарезания труб.
Для работы с круглыми плашками применяются воротки (леркодержатели), представляющие собой рамку с двумя рукоятками, в отверстие которой помещается плашка и удерживается от проворачивания с помощью трех стопорных винтов, конические концы которых входят в углубления на боковой поверхности плашек.
Клуппы для раздвижных плашек представляют собой косую рамку с двумя рукоятками. В отверстие рамки вставляются полуплашки. Устанавливаются полуплашки на требуемый размер с помощью специального нажимного винта.
Для нарезания резьбы метчиком выполняются следующие приемы. Деталь закрепляется в тисках, черновой метчик смазывается и в вертикальном положении (без перекоса) вставляется в нарезаемое отверстие. Надев на метчик вороток и слегка прижимая его к детали левой рукой, правой осторожно поворачивают вороток по часовой стрелке (при нарезании Левой резьбы — против часовой стрелки) до тех пор, пока метчик не врежется в металл и его положение в отверстии не станет устойчивым. Затем вороток берут двумя руками и плавно вращают (рис. 4.17, а). После одного-двух полных оборотов возвратным движением метчика примерно на четверть оборота ломают стружку, это значительно облегчает процесс нарезания. Закончив нарезание, вывертывают метчик из отверстия (вращением воротка в обратную сторону) или пропускают его насквозь.
Второй и третий метчики смазывают и вводят в отверстие без воротка. После того как метчик правильно установится по резьбе, надевают вороток и продолжают нарезание резьбы.
При нарезании глубоких отверстий необходимо в процессе резания 2—3 раза полностью вывинтить метчик и очистить его от стружки, так как избыток ее в канавках может вызвать поломку метчика или срыв резьбы.
Перед нарезанием наружной резьбы плашками обточенный до нужного диаметра стержень закрепляют в тисках. На самом конце стержня снимается небольшая фаска под углом 45° (рис. 4.17,6). Стержень должен иметь чистую поверхность, так как нарезание резьбы по окалине или ржавчине сильно изнашивает плашки.
Рис. 4.17. Приемы работы при нарезании резьбы ручными метчиками (а) и плашками (б, в).
Для получения правильной резьбы диаметр стержня обычно делают на 0,2—0,4 мм меньше требуемого диаметра резьбы.
На торец стержня, закрепленного в тисках так, чтобы его конец выступал из губок на 15—20 мм больше, чем длина нарезаемого участка., накладывают закрепленную в воротке плашку и с небольшим нажимом начинают нарезать резьбу, поворачивая вороток короткими движениями по часовой стрелке (рис. 4.17, в). Первые 1,0—1,5 нитки обычно нарезают без смазки, так как сухой металл плашка захватывает легче; затем стержень смазывают натуральной олифой и продолжают вращать вороток или клупп на один-два оборота вправо и на полоборота влево для ломания стружки.
Вначале нарезания резьбы плашками необходимо делать некоторый нажим «а плашку (при рабочем ходе), не допуская ее перекоса. В процессе нарезания давление на обе руки должно быть равномерным.
При необходимости получить точную я чистую резьбу нарезку производят двумя плашками — черновой и чистовой.
Механизированное нарезание резьбы осуществляется ручной дрелью или резьбонарезной электрической машинкой, а также на сверлильном или резьбонарезном станке. Работа эта требует особого внимания и осторожности, особенно при использовании дрели и электрической или пневматической машины.
Ручными дрелями нарезают резьбу диаметром до 6 мм, причем производительность по сравнению с работой воротком увеличивается втрое. Применение электрической или пневматической машинок повышает производительность труда практически в 5 раз.
При нарезании резьбы дрелью или машинками метчик зажимается в патроне и особое внимание обращается на то, чтобы не было перекоса метчика относительно оси отверстия.
Сочленение деталей конструкций происходит посредством болтов, винтов и шпилек, которые в свою очередь имеют специальную резьбу внешнюю и внутреннюю. Такого рода соединения называются разъемными. Болты, винты и шпильки – это стержни цилиндрической формы, с винтовой резьбой. Процесс нарезки резьбы осуществляется механическим и ручным способом, на станках со специальным инструментом.
Способы обработки
Внутренняя резьба наносится метчиками, внешняя – плашками. Метчики имеют форму винта, с канавкой вдоль его винтовой части, что позволят стружке в процессе соскальзывать. Плашки по своей геометрической форме напоминают гайку. Способны нарезать резьбу диметром до 52 мм. Бывают круглыми, квадратными, шестигранными и призматическими.
Особенности нарезания внутренней резьбы
Резьба – надежный способ соединения двух деталей, данный показатель существенно увеличивается, если резьба внутренняя. Нарезание метчиками – снятие металлического материала при помощи режущих кромок с различной шаговостью. Операция проводится за один проход. В зависимости от целевого предназначения мечники подразделяются на: слесарные (метрические и дюймовые резьбы), гаечные, маточные и плашечные. По типу резьбы – левые для создания левосторонней резьбы и соответственно правые.
• способ обработки метчиком
- • не рекомендуется сразу наносить резьбу на изделия, изготовленные литьем или штамповкой. Необходимо предварительно рассверлить отверстие, тем самые убирая нагар и окалину;
- • на сверлильных станках метчик должны закреплять в реверсивных патронах, чтобы исключить возможность поломки;
- • обязательное снятие фаски в тех местах, где планируются работы.
• метод нарезки на токарном станке
Основная проблема использования метчиков – отвод стружки в отверстиях 6 мм и свыше 16 мм. Из-за ограниченного пространства выведение стружки затрудняется, что может стать причиной поломки инструмента. На станках токарного типа резьбу наносят с помощью расточного резца и твердосплавных пластин с полным или частичным профилем.
Особенности нарезания наружной резьбы
Резьба представляет собой различной геометрической формы канавки, нарезаемые специальными инструментами – плашками, резьбовыми фрезами, метчиками и шлифовальными кругами. Резьбу наносят как ручным способом, так и с помощью токарного станка и резца.
• способ нарезки плашкой и метчиком
Метчик – винт с прямолинейными и винтовыми канавками, предназначен для нарезания внутренней резьбы. Ручной способ нарезки требует 3 метчика: черновой, для нанесения первоначальной резьбы, средний и чистовой. Машинный способ нарезки осуществляется на токарных и фрезерных станках. Плашки по своей форме и виду схожи с гайкой, на внутренне части инструмента расположены режущие зубцы конической формы, для нарезания внешней резьбы. По форме различают – круглые, квадратные и шестигранные. По устройству – цельные, разрезные и раздвижные. Для беспрепятственного прохождения плашки по детали необходимо снять фаску.
• метод токарной обработки
На производстве резьба нарезается с помощью токарного станка и специального инструмента – резьбового резца. Для каждого изделия устанавливается индивидуальный показатель винтового шага, определяется он путем замера расстояния между соседними витками. Деталь помещается в токарный станок, в момент вращения заготовки резец перемещается по все оси, создавая винтовую поверхность. Резьбовые резцы по особенностям конструкции подразделяются на: призматические, стержневые и круглые/дисковые. Используемый профиль резьбы – треугольный, прямоугольный, трапецеидальный, упорный и круглой геометрической формы.
Особенность нарезания резьбы на трубах
- • дюймовая, с измерительными расчетами в дюймах. Резьба отличается высокими показателями прочности из-за большого шага и крупного профиля. Используется для водопроводных труб;
- • метрическая, измеряется в миллиметрах, используется для крепежных элементов труб.
Работа с трубами большого диаметра
На металлических трубах с большим диаметром нарезка резьбы проводится с помощью плашки или клуппа. Устройство представляет собой металлическую болванку с резцами различного размера на внутренней части, по сути это та же самая плашка только усовершенствованная. Клупп оснащен рукоятью и трещеткой, для осуществления холостого обратного хода. Металлическая труба помещается в клупп с заранее подобранным диаметром гребенкой. После того как труба надежно зафиксирована приводится в действие рукоятка. По мере продвижения клуппа по трубе наносится резьба на внешней части.
Читайте также: