Слесарное дело. Курс лекций по пм. 01 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта
 Скачать 1.06 Mb.
|
|
Тема 8. Резьба и ее элементы 8.1. Нарезание резьбы. 8.2. Инструменты и приспособления, применяемые для нарезания наружной и внутренней резьбы. 8.3. Нарезание внутренней резьбы. 8.4. Нарезание наружной резьбы. 8.5. Правила обработки наружных и внутренних резьбовых поверхностей. 8.6. Правила нарезания наружной и внутренней резьбы. 8.7. Типичные дефекты при обработке резьбовых поверхностей, причины их появления и способы предупреждения. 8.8. Правила техники безопасности при обработке резьбовых поверхностей. 8.9. Нарезание крепежной резьбы ручным способом. 8.10. Общие сведения о трубной резьбе. 8.11. Нарезание трубной резьбы ручным способом. 8.12. Механизмы для нарезания и накатывания резьбы. 8.13. Правила техники безопасности при работе на труборезных станках. 8.1. Нарезание резьбы Нарезанием резьбы называют обработку стержня или отверстия в детали с помощью резьбонарезного инструмента для получения наружной и внутренней винтовой нарезки, состоящей из чередующих спиральных канавок и выступов-витков. Нарезку выполняют на трубах, болтах, гайках, которые служат для разъемного соединения трубопроводов и различных частей оборудования. Основное назначение резьбы – обеспечить разъемное соединение различных частей и деталей трубопроводов, воздуховодов и оборудования. Наружные резьбы нарезают на стержни (болты, винты, шпильки), трубы, а внутренние – в отверстиях (гайки, муфты, радиаторные секции). Основные элементы резьбы: профиль, шаг, угол профиля, глубина, наружный, внутренний и средний диаметры. Профиль резьбы – форма поперечного сечения витка. Шагом резьбы называют расстояние между вершинами или основаниями двух соседних витков. Угол профиля резьбы – угол, образуемый пересечением боковых граней (сторон) витка резьбы. Глубина резьбы – расстояние от вершины до основания резьбы. Наружный диаметр – расстояние между вершинами двух противоположных сторон резьбы. Внутренний диаметр – расстояние между основаниями двух противоположных сторон резьбы. Средний диаметр – расстояние между вершиной и основанием резьбы противоположной стороны. Профиль резьбы зависит от формы рабочей части инструмента, которым получают резьбу. В машиностроении приняты три системы резьб: метрическая, дюймовая и трубная. Метрическая резьба имеет профиль равностороннего треугольника с углом при вершине 60º, вершины выступов винта и гайки срезают во избежание заедания резьбы при свинчивании. Метрические резьбы бывают с крупным и мелким шагом, выраженным в миллиметрах. Резьбы с крупным шагом М20 (число – диаметр винта), с мелким шагом М20×1,5 (число – номинальный диаметр резьбы и ее шаг). Их применяют как крепежные: с крупным шагом – при значительных нагрузках и для крепежных деталей (гаек, болтов), с мелким шагом – при малых нагрузках тонких регулировках. Дюймовая резьба применяется при ремонтных работах и изготовлении запасных частей к импортному и старому оборудованию. Профиль этой резьбы представляет собой равнобедренный треугольник с углом при вершине 55º (резьба Витборта) или 60º (резьба Селлера) и плоско срезанными вершинами витков винта и гайки. Все размеры этой резьбы выражаются в дюймах (1"=25,4мм). Основной характеристикой дюймовой резьбы является количество ниток на один дюйм (1") длины резьбы. Наружный диаметр резьбы (диаметр винта) также измеряют в дюймах. Крепежные дюймовые резьбы имеют диаметры от 3/16 до 4 дюймов и от 24 до 3 ниток резьбы на один дюйм ее длины. Трубная резьба имеет профиль, аналогичный дюймовой резьбе, и меньший шаг. У трубных резьб отсутствуют зазоры между витками винта и гайки, что обеспечивает более высокую плотность соединения, чем у метрических и дюймовых резьб. Основной характеристикой трубных резьб является количество ниток резьбы на один дюйм ее длины. Трубные резьбы имеют диаметры от 1/8 до 6 дюймов при числе ниток на дюйм от 28 до 11. Диаметром дюймовой резьбы условно считается диаметр отверстия (просвета) трубы, а не наружный диаметр. Такая резьба применяется для соединения труб, арматуры трубопроводов и других тонкостенных деталей. Обозначают трубную резьбу с указанием диаметра – труб 3/8". Определение размеров резьб. При нарезании резьб возникает необходимость проверки их качества. Для проверки наружного диаметра резьбы используется штангенциркуль или микрометр, внутренний диаметр проверяют при помощи штангенциркуля, средний диаметр – специальным резьбовым микрометром, шаг резьбы контролируют при помощи специального резьбового шагомера (миллиметрового или дюймового). 8.2. Инструменты и приспособления, применяемые для нарезания наружной и внутренней резьбы Для нарезания наружных резьб применяется специальный инструмент – плашки. Плашка – гайка с прорезанными канавками, образующими режущие грани инструмента. Рабочая часть плашки состоит из двух частей – заборной и калибрирующей. Заборная часть является конусной с углом 40…60º, она расположена по обе стороны плашки, а ее длина составляет 1,5…2 витка. Калибрирующая часть обычно состоит из 3…5 витков. При слесарном (ручном) нарезании наружных резьб применяются плашки различных конструкций: круглые, которые называются лерками, раздвижные (клуппы) и специальные, для нарезания труб. Круглые плашки (лерки) представляют собой резьбовое кольцо с несколькими канавками для образования режущих кромок и вывода стружки при нарезании резьбы. Круглую цельную плашку (лерку) крепят в воротке-леркодержателе двумя упорными винтами. Вручную резьбу на болтах, шпильках и винтах нарезают в тисках, крепя стержни вертикально, предварительно опилив фаску на торце и удалив окалину. Раздвижными плашками резьбу нарезают за два-три прохода, а круглыми – за один проход. Вращают клупп поступательно-возвратными движениями рук. При вращении клуппов прикладывают умеренные нажимные усилия. Для сохранности плашек и получения качественной резьбы диаметры стержней, на которых предполагают нарезание резьбы, должны соответствовать диаметру резьбы. Раздвижные плашки устанавливают в клуппе согласно цифрам на плашке и раме клуппа. Между плашкой и упорным винтом необходимо поместить пластину-сухарь, чтобы при нажиме винтом плашка не лопнула. Воротки для круглых плашек представляют собой круглую рамку с выточкой, в отверстии которой помещается круглая плашка. Плашка в отверстии удерживается от проворачивания при помощи трех стопорных винтов, конические хвостовики которых входят в углубления, выполненные на образующей поверхности корпуса плашки. Четвертый винт позволяет регулировать средний диаметр резьбы. Трубную резьбу нарезают на концах водогазопроводных труб с целью соединения их с помощью фасонных резьбовых фитингов и арматуры. Вручную трубную резьбу нарезают раздвижными и нераздвижными плашками, закрепленными в клуппах. Для нарезки резьбы трубу крепят в прижиме, напильником опиливают кромки торца трубы, очищают от окалины и смазывают нарезаемую часть олифой. Клуппы имеют два комплекта режущих плашек. Один комплект предназначен для нарезания резьбы на трубе условным диаметром 15 и 20мм, а второй – диаметром 25, 32, 38 и 50мм. Для нарезания резьбы на трубе диаметром 50мм направляющие плашки следует переставить, расположив их короткой стороной (от шпильки) внутрь клуппа. Клуппы Маевского выпускают двух типоразмеров: Клупп трубный для нарезания резьбы диаметром 15 и 20мм - № 1 и для резьбы диаметром 25 и 32мм - № 2. Смазывающе-охлаждающие жидкости (СОЖ) при нарезании резьб служат для облегчения условий работы инструмента, снижения шероховатости обработанной поверхности, а следовательно, для повышения качества получаемой при нарезании резьбы. Выбор СОЖ зависит от материала обрабатываемой заготовки. Для нарезания внутренних резьб применяют особый инструмент – метчик. Метчик представляет собой закаленный винт, на котором прорезано несколько прямых или винтовых канавок, образующих режущие кромки инструмента. Канавки также обеспечивают размещение стружки, образующейся при резании, по ним стружка может выводиться из зоны резания. Метчик состоит из двух частей – рабочей и хвостовика, на конце которого выполнен квадрат (у ручных метчиков). Рабочая часть метчика включает в себя: режущую (заборную) часть, которая обеспечивает удаление основной части припуска на обработку; калибрирующую часть, осуществляющую окончательную обработку резьбы; стружечные канавки; перья (витки резьбы, разделенные стружечными канавками); сердцевину, обеспечивающую метчику достаточную для обработки прочность и жесткость. Хвостовая часть метчика служит для закрепления его в воротке, которым производятся рабочие и холостые перемещения метчика. Метчик крепится в квадратном отверстии воротка. На метчике имеются четыре продольные канавки для вывода стружки и четыре режущих канавки. Для получения качественной внутренней резьбы используют комплект из трех метчиков: черновой, средний, чистовой. Черновым метчиком в отверстии намечают резьбу. Средний и чистовой метчики нарезают резьбу в полную глубину профиля. В процессе нарезания внутренней резьбы метчиком необходимо следить, чтобы ось вращения метчика совпадала с осью отверстия, иначе резьба получится косой. Метчик нужно проворачивать плавно без рывков. На каждый оборот метчика следует делать четверть оборота в обратную сторону для слома стружки. С целью облегчения начала нарезания резьбы отверстие целесообразно немного раззенковать. Для нарезания внутренней резьбы метчиками вручную используют приспособление – вороток, который устанавливают на квадратный конец хвостовой части метчика и сообщают ему вращательное движение. Универсальный вороток представляет собой рамку с двумя сухарями: подвижным и неподвижным, образующими квадратное отверстие. Одна из рукояток заканчивается винтом, перемещающим подвижный сухарь и обеспечивающим закрепление квадрата хвостовика метчика. Надежность крепления обеспечивается муфтой с отверстием для стопора. 8.3. Нарезание внутренней резьбы Нарезание внутренней резьбы предваряется сверлением отверстия и его зенкованием, и очень важно правильно выбрать сверло нужного диаметра. Его приближенно можно определить по формуле d cв = D – P , 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. Порядок нарезания внутренней резьбы такой: разметить заготовку и установить ее либо на верстаке, либо закрепить в тисках; просверлить отверстие (сквозное или на нужную глубину) и зенковать его приблизительно на 1мм зенковкой 90 или 120º; очистить отверстие от стружки; подобрать черновой метчик нужного диаметра 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 ½ оборота против часовой стрелки (для дробления стружки). При этом по часовой стрелке метчик вращаем 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 больше на 5-6 ниток резьбы, чем это предусмотрено по чертежу; во-вторых, после серии двух-трех рабочих и обратных оборотов, метчик следует выворачивать их 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. 8.4. Нарезание наружной резьбы При нарезании наружной резьбы важно выбрать диаметр стержня, на котором и будет производится нарезание. При неправильном подборе здесь также, как и в случае с внутренней резьбой, могут возникнуть дефекты. Порядок нарезания наружной резьбы следующий: выбираем заготовку нужного диаметра, закрепляем ее в тисках и на конце заготовки, предназначенном для нарезания резьбы, снимаем фаску шириной 2…3мм; плашку (круглую или раздвижную) закрепляем в воротке-плашко-держателе упорными винтами таким образом, чтобы маркировка на плашке находилась на наружной стороне; конец стержня (заготовки) смазываем машинным маслом и строго под углом 90º накладываем на него плашку (маркировка на плашке должна оказаться снизу); с усилием прижимая плашку к заготовке, начинаем вращать рукоятку плашкодержателя по часовой стрелке до прорезания резьбы на нужную длину. Вращательные движения делаем таким порядком: один-два оборота по часовой стрелке, ½ оборота – против; после нарезания резьбы на нужное расстояние плашку снимаем 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 ½ 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 надеваем на заготовку до упора плашки, втулку выкручиваем на требуемую длину резьбы и закрепляем; 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 42мм и с шагом от 0,7 до 2мм, то вместо обычных плашек можно использовать резьбонакатные плашки. 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 проверяем внешним осмотром на предмет обнаружения сорванных ниток или задиров. Для проверки точности резьбы используем контрольную гайку: она должна навинчиваться без усилий, но не должна иметь люфта (качания). Трубным клуппом нарезание резьбы ведут в такой последовательности: клупп надевают на подготовительный торец трубы; затем направляющие плашки прижимают к трубе поворотом соответствующей планшайбы, фиксируемой прижимным болтом; также закрепляют режущие плашки, ориентируясь на риску планшайбы; клупп вращают по часовой стрелке, слегка нажимая на него; резьбу нарезают в несколько заходов, каждый раз сближая режущие плашки путем поворота соответствующей планшайбы и последующей фиксации прижимным болтом. 8.5. Правила обработки наружных и внутренних резьбовых поверхностей Нарезание резьбы необходимо выполнять при обильном смазывании плашки или метчика машинным маслом. При нарезании резьбы следует периодически срезать образующуюся стружку обратным ходом метчика или плашки на ½ оборота. После нарезания резьбы на стержне или в отверстии нужно произвести контроль ее качества: внешним осмотром – не допуская задиров и сорванных ниток; резьбовым калибром (или эталонным болтом, гайкой) – проходная часть калибра (болт, гайка) навинчивается от руки, не допускается качка в паре болт-гайка. 8.6. Правила нарезания наружной резьбы Перед нарезанием резьбы следует проверить диаметр стержня (болта, шпильки, винта); он должен быть на 0,1…0,2мм меньше номинального диаметра резьбы. Необходимо обязательно опилить заборную фаску на вершине стержня (если ее нет на заготовке). При опиливании фаски нужно следить за ее концентричностью относительно оси стержня, а также диаметром, который не должен превышать величины внутреннего диаметра резьбы по торцевой поверхности. Кроме того, угол наклона фаски относительно оси стержня не должен превышать 60º. Стержень следует закреплять в тисках прочно и перпендикулярно губкам. Перпендикулярность закрепления стержня надо проверять по угольнику. Необходимо строго следить за перпендикулярностью торца плашки оси стержня при врезании плашки. Перед накатыванием резьбы на стержне необходимо обязательно проверять его диаметр; он должен быть равен среднему диаметру нарезаемой резьбы. При нарезании резьбы на газовых и водопроводных трубах особое внимание следует обращать на соблюдение длины нарезаемой части для муфт и сгонов. |