Автомеханический лицей
Санкт-Петербург
ПЛАН УРОКА НА ТЕМУ:
«Нарезание резьбы»
Мастер п/о
Иванова В.Я.
Цель урока:
Научить учащихся приёмам нарезания резьбы метчиком и плашкой вручную.
- сформировать умения и развить навыки работы с метчиком и плашкой.
Воспитать чувство коллективизма, правильное отношение к учебе, самостоятельность, уважение, аккуратность, бережное отношение к инструментам и материалам.
I. Организационная часть, вступительная часть:
1) Проверка отсутствующих, назначение дежурных, наличие учебных принадлежностей (тетради, учебника, ручки, карандаша, линейки, стиралки).
II. Повторение пройденного материала.(стр. 79-83 )
Вопросы: (стр.83- вопросы).
Какие металлы вы знаете?
Какими свойствами обладают различные металлы?
Какие изделия делают из металлов?
III. Основная часть:
1)Изложение программного материала (в виде лекции).
Многие детали машин, строительных конструкций скрепляют между собой при помощи резьбовых соединений. В резьбовых соединениях применяются:
Болт- цилиндрический стержень с головкой на одном конце и с резьбой на другом.;
Шпилька- цилиндрический стержень с резьбой на обеих концах;
Винт- цилиндрический стержень с резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей (приложение рис. 61 (плакат или эскиз на доске)).
Резьба - это выступы на поверхности винтов и гаек, расположенные по винтовой линии. Резьба бывает двух видов: наружная и внутренняя.
Эти виды резьбы изготавливают на станках и ручным способом. В зависимости от направления подъёма направления подъёма витков на цилиндрической поверхности винтовая линия (т. е. резьба) может быть правой и левой. В машиностроении чаще применяют правые резьбы.
Плашки - применяют для нарезания наружной резьбы.
Метчики - применяют для нарезания внутренней резьбы.
К этим инструмента прилагаются держатели (вспомогатели).
Показывая инструмент (на плакатах) назвать: конструкцию, основные элементы, главные углы и комплект (по плакатам).
Основные элементы резьбы:
Профиль резьбы рассматривается в сечении, проходящем через ось болта или гайки
Нитки (витком) называется часть резьбы, образуемой при одном полном обороте профиля.
Угол профиля φ - угол между боковыми сторонами (гранями) профиля резьбы, измеряемой в плоскости, проходящей через ось болта(в метрической 60˚, а в дюймовой 55˚).
Шаг резьбы Р - расстояние между параллельными сторонами или вершинами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль оси резьбы (в метрической в мм., в дюймовой число витков)
Высота профиля (глубина резьбы) Н1 – расстояние от вершины резьбы до основания профиля, измеряемое перпендикулярно к оси болта.
Наружный диметр резьбы d – диаметр цилиндра описанного около резьбовой поверхности (у болтов по вершинам профиля резьбы, у гаек – по впадинам).
Внутренний диаметр d1 – диаметр цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность (измеряется у болтов по впадинам, у гаек – по вершинам резьбы).
Средний диаметр d2 – диаметр цилиндра с соостного с резьбой, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки.
Профили резьб (на плакате):
Цилиндрическая – треугольная;
Коническая – треугольная;
Прямоугольная;
Трапецеидальная;
Упорная;
Круглая;
Однозаходная (Применяют для надежного соединения) и многозаходная (используют для передачи движения).
Типы резьб (на плакате):
Метрическая;
Дюймовая;
Трубная;
Цилиндрическая.
Задание: Назовите основные элементы резьбы по рис.
Последовательность выполнения наружной резьбы:
1) Необходимо определить диаметр стержня по таблице (стр.).
2) Заготовку закрепить в тисках вертикально с выступом 20- 25мм.
3) Снимаем фаску на конце стержня с помощью напильника.
Вопрос: Какие правила техники безопасности нужно учитывать при работе с напильником?
4) Плашку накладывают на верхний конец стержня и с небольшим нажимом без перекосов вращают.
5) Вращать плашкодержатель 1- 2 оборота по часовой стрелке и 0,5 оборота - против часовой.
6) После нарезания нескольких витков стержень смазать маслом.
Последовательность выполнения внутренней резьбы:
- Определить диаметр отверстия по таблице (стр.), для точности просверлить на токарном станке по металлу.
- Предварительно смазывать метчик машинным маслом.
- Без перекосов поместить в отверстие.
- Плавно вращать, делая 1- 2 оборота по часовой стрелке, пол оборота - против часовой стрелки.
Возможные дефекты при нарезании резьбы:
Рваная нарезка (отсутствие смазки);
Резьбы неполного профиля (несоответствие диаметра стержня и отверстия);
Поломка метчика или плашки (диаметр отверстия меньше нормы или стержня больше нормы).
IV. Практическая работа.
Выполнение заданий:
1. Произвести нарезание резьбы на стержне.
2. Произвести нарезание резьбы метчиком.
V. Заключительная часть.
Итог урока. Оценка практической работы учащихся.
Уборка мастерской.
Применение ТСО: доска, плакаты, изготовленный образец (деталь или изделие).
Литература:
1 Учебник 7-го класса, В.Д.Симоненко, 2007 год.
2 Поурочные планы по учебнику 7класс под редакцией В.Д.Симоненко (Волгоград 2006г.).
189. Что такое нарезание резьбы?
Нарезание резьбы - это образование винтовой поверхности на наружной или внутренней цилиндрической или [-тонической поверхностях детали.
190. Какими инструментами выполняется нарезание винтовой поверхности на наружной цилиндрической поверхности детали?
Нарезание винтовой поверхности на болтах, валиках и других наружных поверхностях деталей можно выполнять вручную или машинным способом. К ручным инструментам относятся: круглые разрезные и неразрезные плашки, а также четырех - и шестигранные пластинчатые плашки, клуппы для нарезания резьбы на трубах. Для крепления плашек используются плашкодержателн и клуппы. Круглая плашка используется также для машинного нарезания резьбы.
Число стружечных отверстий г зависит от толщины стружки azt снимаемой зубьями одного отверстия, угла заборного конуса ф и шага резьбы t:
С увеличением количества стружечных отверстий г толщина стружки аг уменьшается и наоборот.
В зависимости от диаметра нарезаемой резьбы число стружечных отверстий находится в пределах от 3 до 14.
Нарезание наружной резьбы машинным способом может производиться на токарных станках резьбовыми резцами, гребенками, резьбонарезными головками с ра - 76 диальными, тангенциальными и круглыми гребенками, вихревыми головками, а также на сверлильных станках резьбонарезными головками, на фрезерных станках резьбонарезными фрезами и на резьбошлифовальных станках однониточными и многониточными кругами.
Получение наружной резьбовой поверхности может быть обеспечено ее накатыванием плоскими плашками, круглыми роликами на резьбонакатных станках. Применение резьбо - накатных головок с осевой подачей позволяет накатывать наружные резьбы на сверлнльном и токарном оборудовании.
191. Назвать инструмент для нарезания резьбы в отверстиях.
Нарезание резьбы в отверстиях выполняют метчиками вручную и машинным способом. Различают цилиндрические и конические метчики. Ручные метчики бывают одинарные, двухкомплектные и трехкомплектные. Обычно используют комплект, состоящий из трех метчиков: чернового, обозначенного одной черточкой или цифрой 1, среднего, обозначенного двумя черточками или цифрой 2, и чистового, обозначенного тремя черточками или цифрой 3 (табл. 12, рис. 29).
Имеются специальные метчики: для плашек (плашечные метчики с длинной режущей частью), для гаек, для труб, для легких сплавов, а также с конической рабочей частью. Метчиками можно нарезать резьбу в сквозных и глухих отверстиях или калибровать маточными метчиками ранее нарезанную резьбу. 77
На хвостовик ручного метчика, заканчивающийся квадратной головкой, надевается вороток с постоянным или регулируемым квадратным отверстием.
В ряде случаев применяются комбинированные метчики, которыми можно производить сверление и нарезание резьбы.
Машинные метчики применяются для нарезания внутренней резьбы на сверлильных и токарных етанках всех типов. Ими можно нарезать резьбы за один или несколько
Проходов. За один проход нарезают резьбу с шагом до 3 мм, а за 2-3 прохода - резьбы с более крупным шагом, особо длинные резьбы, а также гладкие резьбы в труднообрабатываемых материалах независимо от шага.
Для нарезания на станках резьбы в гайках применяются гаечные метчики. Они работают без реверсирования и при нарезании гайки нанизываются на хвостовик. Различают гаечные метчики с прямым и изогнутым хвостовиком.
Для нарезания внутренней резьбы большого диаметра применяются резьбонарезные головки с регулируемыми гребенками или сходящимися плашками.
192. Из каких элементов состоит метчик?
Элементы метчика - рабочая часть, состоящая из режущей и калибрующей частей и хвостовика. На рабочей Т8
части нанесены спиральная нарезка и продольные канавки для удаления стружки. Режущие кромки получаются на пересечении спиральной нарезки и продольных канавок для удаления стружки. Хвостовая часть заканчивается квадратной головкой для установки в патрон. Метчики изготовляют из углеродистой инструментальной стали У12 и У12А, быстрорежущей стали Р12 и Р18, легированной стали Х06, ХВ, ИХ.
193. Что такое винтовая поверхность? Винтовая поверхность-это поверхность, описываемая кривой-образующей, равномерно вращающейся вокруг
Оси и одновременно совершающей равномерное поступательное движение вдоль этой оси. Применительно к резьбовой поверхности образующей является треугольник (для метрических и дюймовых резьб), трапеция (для трапецеидальных резьб) и прямоугольник (для прямоугольных резьб, например в ходовых винтах домкратов).
194. Что такое профиль резьбы?
Профиль резьбы - это контур, полученный путем рассечения винтовой поверхности плоскостью, проходящей через ось винта.
Профиль резьбы состоит из выступов и впадин витков. Ось вала является осью винтовой поверхности (рис. 30).
195. Какие параметры определяют резьбу в каждом винте и каждой гайке?
Параметрами резьбы являются наружный диаметр d, внутренний диаметр du средний диаметр d%, шаг Я, угол профиля резьбы ос. Профиль резьбы делится на две части: выступы и впадины. Резьбы могут быть однозаходные и многозаходные.
196. Что такое шаг однозаходной резьбы?
Под шагом резьбы следует понимать поступательное перемещение средней точки образующей профиля, соот-
Ветствующее одному ее полному обороту относительно сси резьбы.
Шаг резьбы определяется расстоянием между осями двух идентичных точек следующих один за другим одноименных витков (рис. 31), или расстоянием, на которое перемещается гайка по винту при выполнении одного полного оборота для однозаходной резьбы (табл. 13 и 14).
197. Что такое ход многозаходной резьбы?
Винтовую поверхность многозаходной резьбы можно рассматривать как несколько винтовых канавок, имеющих
Рдин номинальный диаметр (следовательно, и один номинальный шаг, который в многозаходной резьбе называется ходом t) и образованных на одной гладкой цилиндрической поверхности с равномерно расположенными по окружности заходами. Таким образом, ход резьбы t - это расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы. Ход резьбы - это относительное осевое перемещение винта или гайки за один оборот.
198. Какая зависимость между ходом нарезки и шагом резьбы?
Если резьба однозаходная, то ход резьбы t равен шагу резьбы Р. Если резьба многозаходная, то ход резьбы t равен произведению шага Р на число заходов п:
|
13. Размеры обычной метрической резьбы, wst
|
|
Номинальный диаметр, дюймы |
Число шагов иа один Дюйм дливы і |
|||||
|
Диаметр винта d, мм |
Средний диаметр dt, мм |
Диаметр отверстия гайки £>, мм |
Раскры» тие ключа, мм |
Диаметр прутка гайки, мм |
||
199. Назвать типы резьб в зависимости от направления нарезки и количества заходов.
Резьбы бывают однозаходные и многозаходные, а также правые и левые. Резьба многозаходная, если на один ход нарезки попадает два или более профиля резьбы.
200. Как обозначаются резьбы?
Обозначение резьб дано в табл. 15.
201. Назвать виды резьб в зависимости отих конфигурации.
В зависимости от конфигурация резьбы бывают метрические (нормальные и мелкие), дюймовые, трубные, трапецеидальные, симметричные и несимметричные, закругленные, прямоугольные. Они могут быть цилиндрические и конические.
Угол профиля метрических резьб 60°, дюймовых цилиндрических 55°, дюймовых коншеских 60°, трубной цилиндрической и конической 55°, трапецеидальной 30°. 82
202. Назвать виды резьб в зависимости от профиля.
В зависимости от профиля резьбы делятся на: треугольные, трапецеидальные симметричные и несимметричные, прямоугольные и закругленные (рис. 31).
203. Какие шаги имеют следующие резьбы: М4, Мб, М8, М10, М12, МИ, М16, М18, М20, М22, М24, М27, МЗО? со
Резьба М4 имеет шаг 0,7 мм; Мб - 1 мм; М8 - 1,25 мм; МЮ - 1,5 мм; М12 - 1,75 мм; М14 - 2 мм; М16 - 2 мм; М18 - 2,5 мм; М20 - 2,5 мм; М22 - 2,5 мм; М24 мм; М27 - 3 мм; М30 = 3,5 мм.
204. Какие виды резьб чаще использовались раньше, а какие - теперь?
Раньше чаще применялись дюймовые резьбы, сейчас -■ метрические, реже - дюймовые.
205. Какие имеются классы точности резьб?
В метрических резьбах различают 3 класса точности: точный (обозначение полей для наружных резьб Ah, для
Внутренних - 4Н5Н), средний (обозначение полей допусков для наружных резьб 6gf, бе и 6d, для внутренних-5Н6Н, 6H, y6G), грубый (обозначение полей допусков для наружных |)езьб 8ht 8g, для внутренних-7Н, 7 G).
Для трапецеидальных резьб имеются два класса точности: средний (обозначение поля допуска длинной наружной резьбы 7h, 7е, и 8е, внутренней 7Н и 8Н); грубый (обозначение поля допуска длинной наружной резьбы 8е, 8с, 9с, внутренней 8Н и 9Н).
206. Какие диаметры различают в резьбе?
В резьбе различают (рис. 32) номинальный диаметр резьбы, который чаще всего является наружным диаметром винтовой поверхности d, внутренний диаметр dlf средний диаметр винт^ и внутренний диаметр отверстия гайки Dlt диаметр резьбы гайки В, средний диаметр резьбы гайки Di, чаще всего равный rf2 Средний диаметр винта
_ D -~ Dx «2 о- *
207. Какой диаметр должно иметь отверстие под метрическую резьбу?
Пример: Диаметр стержня под резьбу М20 должен составлять
20 - 0,1 2,5= 19,75 мм.
209. Какие СОЖ используются при нарезании резьбы?
При нарезании резьбы в деталях из углеродистых и легированных конструкционных сталей применяют для метчиков - сульфофрезол или 5%-ный раствор эмульсии Э-2 или ЭТ-2, для плашек, гребенок, резьбонарезных головок - сульфофрезол, масло «Индустриальное 20».
Для нержавеющих и труднообрабатыьаемых сталей применяется сульфофрезол, олеиновая кислота или жидкость следующего состава: сульфофрезол -60%, керосин -25%, олеиновая кислота - 15%.
Для серого чугуна применяется для нарезания метчиками керосин или масло «Индустриальное 20».
®Для алюминия и его сплавов применяется 5%-ный раствор эмульсии Э-2, ЭТ-2 или жидкость следующего состава: масло «Индустриальное 20» - 50%, керосин - 50%.
Для меди и ее сплавов применяется 5%-ный раствор эмульсии Э-2, ЭТ-2 или масло «Индустриальное 20».
Смазка уменьшает трение, охлаждает инструмент, удлиняет срок службы инструмента и облегчает отвод сгружки.
|
Продолжение табл. 17
|
210. Как должен быть подготовлен пруток для нарезания резьбы?
Перед нарезанием резьбы пруток должен быть очище^ от ржавчины, и на его торцевой поверхности должна быть снята заходная фаска.
211. Назвать причины брака при нарезании резьбы.
Причины щшвлбшки брака при нарезании резьбы следующие: несоответствие диаметров отверстий или стержней нарезаемой резьбе, повреждение инструмента, нарезание резьбы без применения смазки, тупой инструмент, плохое закрепление или плохая установка инструмента, а также неумение нарезать резьбу (табл. 18).
212. Какие несчастные случаи могут произойти при нарезании резьбы?
Слесарь цли станочник при нарезании резьбы может поранить руэдр острой кромкой детали или инструмента, поэтому не СЛедует очищать от стружки пальцами ручные инструменты, категорически запрещается очищать пальцами рук инструменты, находящиеся в движении на .
Вид повреждений І Причины повреждений
Витки резьбы рваные
Неполная резьба
Поломка метчика в отверстии
Нарезание резьбы без смазки
Тупой инструмент или неправильно заточенный инструмент Неправильное положение инструмента
Слишком большой диаметр отверстия Невнимательность слесаря
Тупой метчик
Плохо закаленный метчик
Канавки метчика и от - ве рстие забились стружкой
Следует всегда использовать смазку Не следует использовать тупой или плохо заточенный инструмент Проверить установку инструмента перед нарезанием резьбы Правильно подобрать диаметры стержня и отверстия под резьбу То же
Быть внимательным на работе
Проверить инструмент перед началом работы, не нарезать резьбу тупым инструментом Заменить метчик (сломанный удалить) Чаще очищать метчик и отверстие от стружки
Чем нарезают резьбу?
Основные методы создания резьбы следующие: 1 - нарезание резьбовыми резцами или резьбовыми гребенками; 2 - нарезание плашками, резьбонарезными головками и метчиками; 3 - накатывание при помощи плоских или круглых накатных плашек; 4 - фрезерование с помощью специальных резьбовых фрез; 5 - шлифование абразивными кругами.
Нарезание резьбы резцами. С помощью резьбовых резцов и гребенок на токарно-винторезных станках нарезают резьбу как наружную, так и внутреннюю (внутренняя резьба, начиная с диаметра 12 мм и выше).
Способ нарезания резьбы резцами характеризуется относительно невысокой производительностью, поэтому в настоящее время он применяется в основном в мелкосерийном и индивидуальном производстве, а также при создании точных винтов, калибров, ходовых винтов и т. д. Достоинством этого способа является простота режущего инструмента и сравнительно высокая точность получаемой резьбы. Схематически он заключается в следующем (рис. 32): при одновременном вращательном движении детали, на которой нарезается резьба, и поступательном движении резца (на токарном станке - II) последний снимает (вырезает) часть поверхности детали в виде винтовой линии (I).
Рис. 32
Нарезание резьбы плашками и метчиками . На рис. 33 показаны плашки, которые по своим конструктивным особенностям делятся на круглые - I и II (лерки) и раздвижные - III (клупповые).
Круглые плашки, имеющие применение на монтажных, заготовительных и других работах, предназначены для нарезания наружной резьбы диаметром до 52 мм в один проход. Для более крупной резьбы применяют плашки особой конструкции, которые фактически служат лишь для зачистки резьбы после предварительной нарезки ее другими инструментами.
Раздвижные плашки состоят из двух половин, вставляющихся в клупп и постепенно сближающихся в процессе резания.
Рис. 33
При нарезании резьбы на металлорежущих станках (II) плашка устанавливается и закрепляется в специальном патроне или приспособлении (рис. 34). Деталь подается в калибрующую часть вращающейся плашки. Внутреннюю крепежную резьбу в подавляющем большинстве случаев нарезают метчиками.
Метчик (рис. 35) представляет собой стальной стержень с резьбой, разделенный продольными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. Эти же канавки служат для выхода стружки. По способу применения метчики разделяются на ручные и машинные.
Рис. 35
Последовательность получения резьбы в глухих отверстиях такова (рис. 36): вначале высверливают гнездо, куда в дальнейшем будет завернута шпилька или винт. Диаметр сверла должен быть выбран из табл. рекомендуемых стандартом ГОСТ 9150-81 величин. Резьбу нарезают комплектом из двух или трех метчиков (малого, среднего и нормального, чистового) в зависимости от размера резьбы. Нарезать резьбу одним метчиком (нормальным) за один заход нельзя. Это ведет к поломке метчика.
Для метрической резьбы с крупным шагом и дюймовой резьбы комплект состоит из трех метчиков, для метрической резьбы с мелким шагом и трубной резьбы - из двух.
Накатывание резьбы . Основной промышленный метод изготовления резьбы в настоящее время - накатка на специальных резьбонакатных станках, имеющих корпус трехроликовой головки 1, ролико- держатель 2 и накатной ролик 3 (рис. 37). Деталь 4 зажимается в тисках суппорта. В этом случае при большой производительности обеспечивается получение высокого качества изделия (формы, размеров и шероховатости поверхности).
Процесс накатывания резьбы заключается в создании резьбы на поверхности детали без снятия стружки за счет пластической деформации поверхности обрабатываемой детали. Схематически это выглядит так. Деталь прокатывают между двумя плоскими плашками (рис. 38. I) или цилиндрическими роликами (рис. 38. II, III), имеющими резьбовой профиль, и на стержне выдавливается резьба такого же профиля. Наибольший диаметр накатываемой резьбы 25 мм, наименьший 1 мм; длина накатываемой резьбы 60...80 мм.
Рис. 36
Рис. 37
Фрезерование резьбы. Фрезерование наружной и внутренней резьбы производится на специальных резьбофрезерных станках. В этом случае вращающаяся гребенчатая фреза при радиальной подаче врезается в тело детали и фрезерует резьбу на ее поверхности. Периодически происходит осевое перемещение детали или фрезы от специального копира на величину, равную шагу резьбы за время одного оборота детали (рис. 39).
Шлифование точной резьбы. Шлифование как способ создания резьбы применяется главным образом для получения точной резьбы на сравнительно коротких резьбовых деталях, например резьбовых пробках - калибрах, резьбовых роликах и т. д.
Рис. 38
Рис. 39
Рис. 40
Сущность процесса заключается в том, что шлифовальный круг, расположенный к детали под углом подъемна резьбы, при быстром вращении и при одновременном медленном вращении детали с подачей вдоль оси на величину шага резьбы за один оборот вырезает (вышлифовывает) часть поверхности детали. В зависимости от конструкции станка и ряда других факторов резьба шлифуется за два-четыре и более прохода (рис. 40).
Различают следующие виды разверток: по способу использования – ручные и машинные, по форме – с цилиндрической или конической рабочей частью, по точности обработки – черновые и чистовые, по конструкции – с цилиндрическим хвостовиком, с коническим (конус Морзе) хвостовиком и насадные. Насадные развертки могут быть цельными, со вставными ножами и плавающие. Ручные развертки могут быть цельными и разжимными. Развертки могут иметь простые и винтовые зубья. На рис. 25 представлены ручные развертки.
Рис. 25. Развертки:
а – коническая черновая; б – коническая промежуточная; в – коническая чистовая; г – цилиндрическая с прямыми зубьями; д – цилиндрическая регулируемая; е – цилиндрическая разжимная
Число зубьев развертки зависит от ее диаметра и назначения. Число зубьев у ручных и машинных разверток с прямыми зубьями чаще всего четное (например, 8, 10, 12, 14). Развертки со спиральными зубьями имеют лево– и правосторонние режущие части.
Разжимные и регулируемые развертки используются при ремонтных работах для развертывания отверстий, которые имеют разный допуск, а также для минимального увеличения уже окончательно выполненного отверстия.
В комплект конических разверток для гнезд с конусом Морзе входят три развертки: черновая, промежуточная и чистовая (коническая) развертки.
Котельные развертки находят применение при котельных работах для увеличения отверстий под заклепки.
Развертка имеет следующие элементы: рабочую часть, шейку и хвостовик (конусный или цилиндрический).
Хвостовики ручных трехперых разверток закрепляются в постоянных или регулируемых державках.
Развертки имеют неравномерный шаг режущих кромок: с целью улучшения качества отверстия и предупреждения его граненности зубья располагаются по окружности на разном расстоянии один от другого.
Для охлаждения инструмента, уменьшения трения, а также для увеличения срока службы режущей части инструмента используются СОЖ. В табл. 11 приведены составы СОЖ, используемые при развертывании отверстий в различных материалах.
Таблица 11
СОЖ, используемые при развертывании отверстий в разных материалах
Для изготовления разверток применяются углеродистые инструментальные стали У10А и У12А, легированные инструментальные стали 9ХС, ХВ, ХГСВФ, быстрорежущие стали Р9 и Р18, а также твердые сплавы марки Т15К6 для обработки стали, меди и других вязких металлов и марки ВК8 для обработки чугуна и других хрупких металлов. Развертки из быстрорежущей стали делаются с приваренными хвостовиками из стали 45. Корпуса сборных, а также регулируемых и насадных разверток делаются из конструкционных сталей.
Пробойник (рис. 26) – это слесарный инструмент, выполняемый из углеродистой инструментальной стали У7 или У8, который служит для пробивания отверстий в листовых или полосовых металлических или неметаллических материалах толщиной не более 4 мм.
Рис. 26. Пробойник:
а – сплошной для металлического листа;
б – пустотелый для кожи и пластмасс
Рабочая часть пробойника может иметь круглую, прямоугольную, квадратную, овальную или другую форму. Пробойник для кожи и жести имеет в рабочей части слепое отверстие, которое соединяется с продольным боковым отверстием, проходящим через стенку нижней части пробойника. Через это отверстие удаляются отходы.
Пробивание отверстия выполняется, когда допускается некоторое повреждение поверхности в зоне отверстия и не требуется чистота и точность выполнения отверстия.
При работе на сверлильных станках необходимо выполнять следующие требования безопасности.
Перед началом работы следует проверить техническое состояние сверлильного станка и инструментов. Включать и останавливать станок нужно сухими руками.
Работать на станке необходимо в соответствии с инструкцией по эксплуатации оборудования, а также в соответствии с инструкцией по охране труда. Следует использовать специальную рабочую одежду, обязательно подбирать волосы под головной убор.
Детали должны быть правильно и надежно закреплены в тисках или приспособлениях, имеющих хорошее техническое состояние. При сверлении малых отверстий левая рука, придерживающая деталь, должна оказывать сопротивление, противоположное направлению вращения шпинделя. Во время рабочего хода шпинделя сверлильного станка нельзя придерживать или тормозить шпиндель, менять скорость и подачу, очищать стол или деталь от стружки.
Сверло следует охлаждать СОЖ с помощью кисточки или поливом. Не допускается охлаждение влажными ветошью или тряпками.
Все поломки, которые можно устранить, должен устранять обученный этому работник.
2.11. Нарезание резьб и резьбонарезной инструмент
Нарезание резьбы – это образование винтовой поверхности на наружной или внутренней цилиндрической или конической поверхностях детали.
Нарезание винтовой поверхности на болтах, валиках и других наружных поверхностях деталей можно выполнять вручную или машинным способом. К ручным инструментам относятся: круглые разрезные и неразрезные плашки, а также четырех– и шестигранные пластинчатые плашки, клуппы для нарезания резьбы на трубах. Для крепления плашек используются плашкодержатели и клуппы. Круглая плашка используется также для машинного нарезания резьбы.
Нарезание наружной резьбы машинным способом может производиться на токарных станках резьбовыми резцами, гребенками, резьбонарезными головками с радиальными, тангенциальными и круглыми гребенками, вихревыми головками, а также на сверлильных станках резьбонарезными головками, на фрезерных станках резьбонарезными фрезами и на резьбошлифовальных станках однониточными и много-ниточными кругами.
Получение наружной резьбовой поверхности может быть обеспечено ее накатыванием плоскими плашками, круглыми роликами на резьбонакатных станках. Применение резьбонакатных головок с осевой подачей позволяет накатывать наружные резьбы на сверлильном и токарном оборудовании.
Нарезание резьбы в отверстиях выполняют метчиками вручную и машинным способом. Различают цилиндрические и конические метчики. Ручные метчики бывают одинарные, двухкомплектные и трех-комплектные. Обычно используют комплект, состоящий из трех метчиков: чернового, обозначенного одной черточкой или цифрой 1; среднего, обозначенного двумя черточками или цифрой 2; и чистового, обозначенного тремя черточками или цифрой 3 (табл. 12, рис. 27).
Таблица 12
Область применения ручных метчиков
Рис. 27. Метчики ручные слесарные:
а – черновой; б – средний; в – чистовой
Имеются специальные метчики: для плашек (плашечные метчики с длинной режущей частью), для гаек, для труб, для легких сплавов, а также с конической рабочей частью. Метчиками можно нарезать резьбу в сквозных и глухих отверстиях или калибровать маточными метчиками ранее нарезанную резьбу.
На хвостовик ручного метчика, заканчивающийся квадратной головкой, надевается вороток с постоянным или регулируемым квадратным отверстием.
В ряде случаев применяются комбинированные метчики, которыми можно производить сверление и нарезание резьбы.
Машинные метчики применяются для нарезания внутренней резьбы на сверлильных и токарных станках всех типов. Ими можно нарезать резьбы за один или несколько проходов. За один проход нарезают резьбу с шагом до 3 мм, а за 2–3 прохода – резьбы с более крупным шагом, особо длинные резьбы, а также гладкие резьбы в труднообрабатываемых материалах независимо от шага.
Резьбы на деталях получают нарезанием на сверлильных, резьбонарезных и токарных станках, а также и накатыванием, т. е. методом пластических деформаций. Инструментом для накатывания резьбы служат накатные плашки, накатные ролики и накатные головки. Иногда резьбу нарезают вручную.
Внутреннюю резьбу нарезают метчиками, наружную - плашками, прогонками и другими инструментами.
Метчики по назначению делят на ручные, машинно-ручные и машинные; в зависимости от профиля нарезаемой резьбы - на три типа: для метрической, дюймовой и трубной резьб; по конструкции - на цельные, сборные (регулируемые и самовыключающиеся) и специальные.
Метчик (рис. 261, а) состоит из двух основных частей: рабочей и хвостовой.
Рабочая часть представляет собой винт с несколькими продольными прямыми или винтовыми канавками. В метчиках для вязких металлов на заборной части имеется скос 6-10° в направлении, обратном направлению резьбы: при правой резьбе скос левый, при левой - правый скос. Это улучшает отвод стружки.
Рабочая часть метчика служит для нарезания резьбы. Метчики с винтовыми канавками применяют для нарезания точных резьб.
Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей.
Заборная (или режущая) часть обычно делается в виде конуса, она производит основную работу при нарезании резьбы.
Калибрующая (направляющая) часть - резьбовая часть метчика, смежная с заборной частью. Она направляет метчик в отверстие и калибрует нарезаемое отверстие.
Хвостовик-стержень служит для закрепления метчика в патроне или удержания его в воротке (при наличии квадрата) во время работы.
Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями (перьями), получающимися путем удаления части металла. Эти канавки служат для образования режущих кромок и размещения стружки при нарезании резьбы. Профиль канавки образуется передней поверхностью, по которой сходит стружка, и задней поверхностью, служащей для уменьшения трения перьев метчика о стенки нарезаемого отверстия.
Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями (рис. 261, б). Режущие перья (зубья) имеют форму клина.
Главными углами режущих перьев метчика (рис. 261, в) являются: передний γ, задний а, угол заостренияβ и угол резания δ. Эти углы у заборной и калибрующей частей разные.
Для стали средней твердости передний угол γ = 8÷10°, для твердой стали γ = 5°, для бронзы и чугуна γ = 0÷5°. Задний угол α = 6÷8° для ручных и α = 10° - для остальных метчиков.
Режущими кромками метчика называются кромки на режущих перьях метчика, образованные пересечением передних поверхностей канавки с затылочными поверхностями рабочей части.
Сердцевина - это внутренняя часть тела метчика, измеряемая по диаметру окружности, касательной ко дну канавок метчика. Метчики для нарезания резьбы в нержавеющих сталях имеют более массивную (толстую) сердцевину.
Канавки у метчиков обычно делают прямые, так как они проще в изготовлении. Однако для улучшения условий резания и получения точных резьб применяются метчики не с прямыми, а с винтовыми спиральными канавками (рис. 262, а). Угол наклона со винтовой канавки этих метчиков составляет 8 - 15°. Для нарезания глухих отверстий наклон этих канавок.делают правый (рис. 262, б), чтобы стружка легко выходила вверх, для нарезания сквозных отверстий наклон делают левый (рис. 262, в), чтобы стружка выходила вниз.
Метчики диаметром до 22 мм обычно изготовляют с тремя, а диаметром от 22 до 52 мм - с четырьмя канавками. Специальные метчики на калибрующей части канавок не имеют.
Ручные метчики для метрической и дюймовой резьб стандартизованы и изготовляются комплектом из двух метчиков для резьбы с шагом до 3 мм включительно (для основной метрической резьбы диаметром от 1 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 1/4 до 1") и комплектом из трех метчиков для резьбы с шагом свыше 3 мм (для метрической резьбы от 30 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 11/8 до 2").
В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики (рис. 263, I, II, III). Все метчики комплекта имеют разный диаметр.
Первый (черновой) метчик нарезает черновую резьбу, снимая при этом до 60% металла (стружки); второй (средний) метчик нарезает уже более точную резьбу, снимая до 30% металла; третий (чистовой) метчик снимает еще до 10% металла, имеет полный профиль резьбы и используется для окончательного, точного нарезания резьбы и ее калибровки. Чтобы определить, какой метчик является черновым, какой средним, а какой чистовым, на хвостовой части делают соответственно одну, две или три круговые риски (кольца) или же ставят соответстствующий номер. На хвостовой части проставляют размер резьбы, для нарезания которой этот метчик предназначен.
Комплект ручных метчиков из двух штук изготовляют путем удлинения заборного конуса и некоторого увеличения диаметра первого метчика.
По конструкции режущей части метчики бывают цилиндрические и конические.
При цилиндрической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют соответствующие диаметры. У чистового метчика полный профиль резьбы, диаметр среднего метчика меньше нормального на 0,6 глубины нарезки, а диаметр чернового метчика меньше диаметра резьбы на полную глубину нарезки. У чернового метчика длина заборной части равна 4 - 7 ниткам, у среднего - 3 - 3,5 и у чистового - 1,5 - 2 ниткам.
Угол наклона заборной части у чернового метчика равен 3°, у среднего 7°, у чистового 12° (рис. 263).
При конической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют одинаковый диаметр и полный профиль резьбы с различной длиной заборных частей. Резьба в пределах заборной части делается конической и дополнительно срезается по вершинам зубьев на конус.
В конических метчиках заборная часть равна: у чернового метчика - всей длине рабочей части, у среднего - половине этой длины, у чистового - двум ниткам.
Конические метчики применяют обычно для нарезания сквозных отверстий. Глухие отверстия нарезаются цилиндрическими метчиками.
Метчики выпускают со шлифованным и не шлифованным профилем зубьев. Шлифованные создают резьбу более точную с более чистой поверхностью.
По точности нарезаемой резьбы метчики делят на 4 группы: С, Д, Е и Н. Метчики группы С самые точные, группы Е и Н - менее точные с не шлифованным профилем зубьев. Метчики С и Д шлифованные, ими нарезают высококлассные резьбы, Е и Н - для резьб 9 квалитета.
Машинно-ручные метчики применяют для нарезания метрической, дюймовой и трубной цилиндрической и конической резьб.
Машинно-ручные метчики служат для нарезания резьбы в сквозных и глухих отверстиях всех размеров машинным способом и вручную с шагом до 3 мм включительно. Метчики этого типа изготовляют двух видов: одинарные для сквозных и глухих отверстий и комплектные (2 шт.): черновой и чистовой.
У машинных и машинно-ручных метчиков на хвостовике делают канавки для зажима в быстросменных патронах.
Машинные метчики применяют для нарезания на станках сквозных и глухих отверстий. Они бывают цилиндрические (рис. 264, а) и конические (рис. 264, 6).
Гаечные метчики (рис. 264, в) служат для нарезания метрической резьбы в гайках за один проход вручную или на сверлильных и резьбонарезных станках. Они выполняются однокомплектными, имеют длинную режущую часть (12 витков). Хвостовик у них также длинный, что дает возможность нанизывать на него гайки при нарезании.
Изготовляют также гаечные метчики с изогнутым хвостовиком (рис. 264, г), закрепляемые в специальных патронах на гайконарезных автоматах. Они дают возможность гайкам автоматически сбрасываться по мере нарезания.
Плашечные метчики (рис. 264, д) отличаются от гаечных наличием большого заборного конуса и предназначаются для предварительного нарезания резьбы в плашках за один проход.
Маточные метчики (рис. 264, е) применяют для зачистки резьбы в плашках после нарезания плашечным метчиком, а также для зачистки резьбы в плашках, находящихся в работе. В маточных метчиках канавки делают с правой спиралью.
Специальные метчики составляют большую группу, в которую входят не нормализованные конструкции метчиков: бесканавочные, комбинированные, метчик-сверло с винтовыми канавками, метчик-протяжка.
Метчики бесканавочные (рис. 265, а) применяют для нарезания сквозных резьб диаметром до 10 - 12 мм.
Длина заборной части метчика такая же, как и у обычных машинных. Длина канавки (с выходом) на 3 - 5 ниток больше длины заборной части. Бесканавочные метчики гораздо прочнее обычных. Благодаря длинной резьбовой части метчик можно перетачивать несколько раз. Высокая производительность труда при нарезании резьбы является главным достоинством бесканавочных метчиков. Для нарезания резьбы в глухих отверстиях эти метчики не пригодны.
Комбинированные метчики состоят из двух частей, разделенных шейкой (рис. 265, б).
Первая часть служит для предварительного нарезания резьбы, а вторая - для окончательного (чистового) нарезания резьбы. Комбинированный инструмент - метчик-сверло (рис. 265, в) позволяет совместить сверление и нарезание резьбы в одну операцию, что значительно повышает производительность. Применение сверла-метчика возможно при нарезании сквозных отверстий без принудительной подачи при условии, что метчик вступает в работу после выхода вершины сверла из отверстия. В противном случае сверло вынуждено работать с подачей, равной шагу нарезаемой резьбы.
Применяют и другие комбинированные инструменты: метчик-развертку, зенкер-развертку-метчик и др.
Замена нескольких инструментов одним комбинированным позволяет значительно сократить вспомогательное время, затрачиваемое на смену инструмента.
Метчики с винтовыми канавками (рис. 265, г) имеют угол наклона канавки 35°, что обеспечивает свободный выход стружки по спирали и исключает возможность срыва резьбы. Метчиком можно нарезать резьбу на высоких скоростях. Один метчик с винтовой канавкой равноценен комплекту обычных метчиков.
Применение этих метчиков для обработки деталей из чугуна, латуни, нержавеющей,стали и других Материалов позволило повысить производительность труда в три раза по сравнению с применением обыкновенных. Метчики изготовляют из инструментальной стали У8, У12 и Р18.
Воротки. Метчики при нарезании резьбы вручную вращают при помощи воротков, устанавливаемых на квадраты хвостовиков.
Нерегулируемые воротки могут иметь одно или три отверстия (рис. 266, а) и регулируемое отверстие (рис. 266, б). Кроме этих, применяют воротки торцовые (рис. 267, а) для вращения при нарезании резьбы в труднодоступных местах.
Тарированные воротки (рис. 267, б) применяют для нарезания резьбы в глубоких и глухих отверстиях. Они состоят из корпуса 7, втулки 2 и пружины 3. Корпус и втулка имеют сцепляющиеся косые кулачки, которые при превышении усилия, передаваемого рукой работающего, выходят из зацепления, в результате чего втулка с метчиком не будет вращаться и тем самым предохранит его от поломки.