Креслення
Основні методи створення різьблення такі: 1 - нарізання різьбовими різцями або різьбовими гребінцями; 2 - нарізання плашками, різьбонарізними головками та мітчиками; 3 - накочування за допомогою плоских або круглих накатних плашок; 4 - фрезерування за допомогою спеціальних різьбових фрез; 5 - шліфування абразивними колами.
Нарізання різьблення різцями. За допомогою різьбових різців і гребінок на токарно-гвинторізних верстатах нарізають різьблення як зовнішнє, так і внутрішнє (внутрішнє різьблення, починаючи з діаметра 12 мм і вище).
Спосіб нарізання різьблення різцями характеризується відносно невисокою продуктивністю, тому в даний час він застосовується в основному в дрібносерійному та індивідуальному виробництві, а також при створенні точних гвинтів, калібрів, ходових гвинтів і т. д. Перевагою цього способу є простота різального інструменту та порівняно висока точність отримуваної різьблення. Схематично він полягає в наступному (рис. 32): при одночасному обертальному русі деталі, на якій нарізається різьблення, і поступальному русі різця (на токарному верстаті II) останній знімає (вирізає) частину поверхні деталі у вигляді гвинтової лінії (I).
Нарізання різьблення плашками та мітчиками. На рис. 33 показані плашки, які за своїми конструктивними особливостями діляться на круглі - I і II (лірки) і розсувні - III (клупові).
Круглі плашки, що застосовуються на монтажних, заготівельних та інших роботах, призначені для нарізування зовнішньої різьби діаметром до 52 мм в один прохід.Для більшого різьблення застосовують плашки особливої конструкції, які фактично служать лише для зачистки різьблення після попереднього нарізування іншими інструментами.
Розсувні плашки складаються з двох половин, що вставляються в клуп і поступово зближуються в процесі різання.
При нарізанні різьблення на металорізальних верстатах (II) плашка встановлюється та закріплюється у спеціальному патроні або пристосуванні (рис. 34). Деталь подається в калібруючу частину плашки, що обертається. Внутрішнє кріплення різьблення в переважній більшості випадків нарізають мітчиками.
Мітчик (рис. 35) є сталевий стрижень з різьбленням, розділений поздовжніми прямими або гвинтовими канавками, що утворюють ріжучі кромки. Ці канавки служать для виходу стружки. За способом застосування мітчики поділяються на ручні та машинні.
Послідовність отримання різьблення в глухих отворах така (мал. 36): спочатку висвердлюють гніздо, куди надалі буде загорнута шпилька або гвинт. Діаметр свердла має бути вибраний з табл. рекомендованих стандартом ГОСТ 9150-81 величин. Різьблення нарізають комплектом з двох або трьох мітчиків (малого, середнього та нормального, чистового) залежно від розміру різьблення. Нарізати різьблення одним мітчиком (нормальним) за один захід не можна. Це веде до поломки мітчика.
Для метричного різьблення з великим кроком і дюймового різьблення комплект складається з трьох мітчиків, для метричного різьблення з дрібним кроком і трубного різьблення - з двох.
Накочування різьблення. Основний промисловий метод виготовлення різьблення в даний час - накочування на спеціальних різьбонакатних верстатах, що мають корпус трироликової головки 1, ролико-тримач 2 і накатний ролик 3 (рис. 37).Деталь 4 затискається в лещатах супорта. В цьому випадку при великій продуктивності забезпечується отримання високої якості виробу (форми, розмірів та шорсткості поверхні).
Процес накочування різьблення полягає у створенні різьблення на поверхні деталі без зняття стружки за рахунок пластичної деформації поверхні оброблюваної деталі. Схематично це так. Деталь прокочують між двома плоскими плашками (рис. 38. I) або циліндричними роликами (рис. 38. II, III), що мають різьбовий профіль, і на стрижні видавлюється різьблення такого ж профілю. Найбільший діаметр різьби, що накатується, 25 мм, найменший 1 мм; довжина різьби, що накочується 60. 80 мм.
Фрезерування різьблення. Фрезерування зовнішньої та внутрішньої різьблення проводиться на спеціальних різьбофрезерних верстатах. У цьому випадку гребінчаста фреза, що обертається, при радіальній подачі врізається в тіло деталі і фрезерує різьблення на її поверхні. Періодично відбувається осьове переміщення деталі або фрези від спеціального копіра на величину, що дорівнює кроці різьблення за час одного обороту деталі (рис. 39).
Шліфування точного різьблення. Шліфування як спосіб створення різьблення застосовується головним чином для отримання точного різьблення на порівняно коротких різьбових деталях, наприклад різьбових пробках - калібрах, різьбових роликах і т.д.
Сутність процесу полягає в тому, що шліфувальний круг, розташований до деталі під кутом підйомна різьблення, при швидкому обертанні і при одночасному повільному обертанні деталі з подачею вздовж осі на величину кроку різьблення за один оберт вирізує (вилифовує) частину поверхні деталі.Залежно від конструкції верстата та інших факторів різьблення шліфується за два-чотири і більше проходу (рис. 40).
Креслення ©2010 Копіювання або передрук будь-яких матеріалів сайту можливі лише за згодою адміністрації та активного посилання на джерело
Нарізання різьблення. Інструменти, способи нарізування різьблення
Різьбові з'єднання знайшли широке застосування під час створення вузлів різних механізмів. Зумовлено це явище надійністю сформованого сполучення та простотою його створення шляхом звичайного вкручування стрижневої деталі у відповідний отвір. Проте трапляються ситуації, пов'язані з необхідністю виконання самостійної ручної нарізки різьбової нитки. І тут без спеціалізованого інструментарію не обійтись. Більш детально поговоримо про його різновид, який отримав назву плашка.
Класифікація
Підрозділ плашок на види здійснюється за багатьма ознаками. Назвемо лише найчастіше застосовувані.
Конструкція. За цим критерієм плашки бувають:
- круглими. Використовуються найширше. Конструкція є цільним кільцем, за внутрішніми виступами якого проходить заготівля. Такому інструменту характерна висока жорсткість. Завдяки цій властивості виходить різьблення високої якості з витками, що відрізняються хорошим профілем;
- розсувними (квадратними). Конструкція таких плашок включає дві частини. А фіксація оброблюваної деталі здійснюється, коли з'єднуються. Установка необхідного діаметра різьбової накатки виконується шляхом пересування по напрямних клупах (це ще одна назва плашкотримача) однієї з частин плашки;
- Розрізними. Застосовуються у разі невисоких вимог щодо якості різьбової накатки.
Завдяки наявному радіальному розрізу такий плашок має амортизуючі властивості. Від цього ріжуча ділянка піддається зносу меншою мірою. Але в результаті виходить різьблення невисокої точності. Її розбіг (позначення Р) коливається у діапазоні 0,1 мм≤Р≤0,3 мм;
Напрямок різьбової накатки. Плашки можуть нарізати різьблення таких типів:
- праву. Нитка накатана у напрямку руху годинникової стрілки. Є таке різьблення на більшості видів стрижневих кріпильних деталей;
- ліву. Напрямок накатки протилежний руху годинникової стрілки. Застосовується значно рідше. Зокрема, там, де праве різьблення може розкрутитися, в механізмах, що відрізняються специфікою обертання, і в спеціальних вузлах транспортних засобів. Маркуються такі плашки англійськими літерами LН;
Профіль різьблення. За цією ознакою інструмент для нарізування зовнішньої різьби, тобто плашки, бувають наступних видів:
- метричні. Відповідно до назви вони призначені для формування метричної різьбової накатки. Позначення в технічній літературі включає літеру М, за якою слідує цифра або число, що відображають у міліметрах величину діаметра різьблення. Значення цього параметра (позначення d) для круглих плашок затверджені ГОСТом 9740-71. Вони можуть змінюватись в діапазоні 1,0 мм≤d≤68,0 мм;
- трубні циліндричні. Легко визначаються за присутньою на корпусі літерою «G». Одиниця вимірювання різьби, що формується ними, – дюйм (позначається подвійним штрихом «″»). Його співвідношення з міліметром має такий вигляд: 1″ = 25,4 мм. Маркування інструменту «G1/4» каже, що ми бачимо плашку для нарізки трубного різьблення у чверть дюйма. Діапазон зміни діаметра – G1/8″≤d≤G2″;
- трубні конічні.Маркування буквою "К" не дасть їх сплутати з таким інструментом інших типів. Використовуються у разі потреби отримання різьбової поверхні конічної конфігурації. Сфера застосування – вузли верстатів, а також відповідальні з'єднання, що працюють за умов підвищеного тиску;
- трапецієподібні. Поперечний переріз витків має форму рівносторонньої трапеції. Область застосування – силові пари, що перетворюють рух обертання на переміщення поступального характеру. Найбільш простий приклад – поєднання ходового гвинта з гайкою, якими оснащені слюсарні та верстатні лещата.
Технологія використання мітчиків та плашок
За допомогою мітчиків, що є гвинтом з кількома поздовжніми канавками, які формують ріжучі кромки і сприяють відводу стружки, на токарному верстаті нарізають переважно метричні різьблення в отворах невеликого діаметру. Якщо для нарізування різьблення використовуються машинні мітчики, то операція виконується за один прохід.
Машинні мітчики відрізняються від звичайних тим, що вони складаються з двох частин – паркану та калібрувальної. Якщо нарізання різьблення з допомогою токарного верстата використовуються звичайні мітчики, то технологія виконання цього процесу передбачає застосування набору інструментів. Набір для нарізування внутрішньої різьби включає три типи мітчиків: чорновий, який виконує 60% роботи, напівчистовий (30%), чистовий (10%). Іноді в такому наборі може бути два інструменти: чорновий, що виконує 75% роботи, та чистовий, на який припадає 25% роботи. Щоб відрізнити чорновий мітчик від чистового, досить подивитися на його забірну частину: вона у нього значно довша, ніж чистова.
Конструкція мітчика для нарізування різьблення
Швидкість нарізування різьблення на токарному верстаті з використанням мітчиків може бути досить високою:
- 6–22 м за хвилину – для деталей, виготовлених з чавуну, бронзи та алюмінію;
- 5–12 м за хвилину – для сталевих заготовок.
За допомогою плашок, що є кільцем з внутрішнім різьбленням і кількома стружковими канавками, зовнішнє різьблення роблять на гвинтах, болтах і шпильках. Поверхня деталі повинна бути попередньо обточена на величину необхідного діаметра, який обов'язково має враховувати допуск:
- 0,14–0,28 мм – для різьблення, діаметр якого становить 20–30 мм;
- 0,12-0,24 мм - для різьблення з діаметром 11-18 мм;
- 0,1-0,2 мм - для різьблення, що має діаметр 6-10 мм.
Плашки, якими нарізається зовнішнє різьблення, закріплюються у спеціальному патроні (плашкотримачі), розташованому в пінолі задньої бабки токарного верстата.
Плашки для нарізування різьблення
Використовуючи плашки, різьблення нарізають з наступними швидкостями (їх налаштування також враховує мінімальне зношування інструменту під час роботи):
- 10-15 м за хвилину - на виробах, виконаних з латуні;
- 2–3 м за хвилину – на чавунних деталях;
- 3–4 м за хвилину – на заготовках із сталі.
Щоб плашка безперешкодно зайшла на деталь, на торці останньої знімають фаску, що по висоті збігається з висотою профілю різьблення.
Плашкотримачі
Для нарізання різьблення крім лерки (це ще одна назва плашки) буде потрібно також допоміжне пристосування - плашкотримач. З його допомогою корпус плашки фіксується і утримується в потрібному положенні і, крім того, самому інструменту надається обертальний рух.
Конструкція одного такого пристрою розрахована на кілька типорозмірів лерок: і для дрібної, і для середньої, і для великої різьбової накатки.Вони вставляються в кільце тримача та надійно закріплюються за допомогою гвинта.
Читайте також: Механічні властивості алюмінієвих сплавів – Механічні властивості алюмініюВиробництво плашок регламентують положення ГОСТу 9740-71. Відповідно до його вимог, як сировину повинні застосовуватися сталі таких марок:
- 9XC - легована хромом інструментальна;
- XBCГ – середньолегована інструментальна.
Крім того, цей нормативний документ посилається на питання матеріалу виготовлення плашок на Державний стандарт за номером 19256, прийнятий у 1973 році. Там номенклатура марок стала значно ширшою. Наведемо як приклад лише найпоширеніші. Це – сталь швидкорізальна інструментальна:
- P18 із усередненою масовою часткою вольфраму (елемент W), що досягає позначки 18%;
- P9M4K8 із усередненою масовою часткою вольфраму, що дорівнює приблизно 9%, молібдену (елемент Мо) – 4% та кобальту (елемент С) 4%;
- P6M5 - швидкорізальна інструментальна із усередненою масовою часткою вольфраму, що становить 6% і молібдену (елемент Мо) 5%;
- P12Ф3 — швидкорізальна інструментальна із усередненою масовою часткою вольфраму на рівні 12% та ванадія (літера «Ф») 3%
- та сплави інших марок.
В умовах масового виробництва краще підійдуть плашки, ріжучі кромки яких виготовлені із твердих сталей. Наприклад, таких, як THM30 (безвольфрамовий сплав), TT10K8Б (сплав титано-тантало-вольфрамовий), T5K12B (титановольфрамовий сплав) і BK25 (вольфрамовий сплав). З використанням цього інструменту можна сформувати різьбову накатку на стрижневих деталях кріплення з високолегованих сталей.
Загальна інформація про різьбонарізування
Вибираючи інструмент для нарізування різьблення, слід враховувати особливості різьбових поверхонь. До них можна віднести такі моменти:
- Нарізання витків проводиться механічним шляхом під час застосування спеціального устаткування. При знятті металу утворюються канавки та витки, які ідеально поєднуються з поверхнею другого елемента.
- Всі інструменти для нарізання різьблення та технології можна умовно розділити на дві категорії: ручні та автоматизовані. Протягом тривалого періоду використовували верстати токарно-гвинторізної групи.
- На момент використання ручних інструментів при різьбонарізанні потрібно використовувати мастило. Вона значно продовжує термін служби пристроїв, полегшує сам процес різьблення.
Нарізання різьблення різними видами плашок
Варто враховувати, що ручні варіанти виконання мають внутрішню поверхню, яка визначає розміри витків і шах їх розташування. У разі обробки на токарно-гвинторізному верстаті параметри майбутньої різьбової поверхні визначаються подачею і швидкістю переміщення супорта.
Нарізання різьблення плашкою
Ця процедура включає кілька етапів. Розглянемо їх.
- Підготовка заготовки. Насамперед оброблювану стрижневу деталь потрібно надійно закріпити у строго вертикальному напрямку в лещатах.
- Плашка вставляється у плашкотримач і у ньому центрується.
- Потім рекомендується обточити відрізок стрижня, у якому формуватися різьбова накатка, наждачним папером чи плоским напилком на глибину до 0,4 мм.
- Далі на торці стрижня знімається фаска під кутом до його поздовжньої осі, що дорівнює 40°. Так буде полегшено центрування інструменту та виконання початку різьблення.
- Потім на стрижень насаджується плашка та нарізаються початкові витки. Цей момент є найважливішим з погляду фінішної якості різьбової нитки. Крім центрування, потрібно контролювати строгу горизонтальність розташування плашки по відношенню до площини верстата.
- Власне, процедура формування різьблення передбачає примусове вдавлювання інструменту в заготівлю з одночасним плавним обертанням за допомогою ручок плашкотримача. Вісь лерки повинна збігатися з поздовжньою віссю деталі. У цьому слід відстежувати величину поступальної подачі. Вона має відповідати різьбовому кроці. Перекіс плашки неприпустимий, особливо коли формуються початкові витки.
- Після входження стрижня в плашку десь на половину її товщини, можна припинити тиск на інструмент. Але відрізок заготовки, на якому формуватиметься різьблення, обов'язково потрібно змащувати олією.
- Надалі здійснюється самозатягування лерки. Нанесення різьбової накатки продовжується під впливом зусилля, що обертає. Воно має носити зворотно-поступальний характер: кілька обертів вправо, після чого приблизно півоберта назад, тобто вліво. В результаті таких дій стружка переламується і видаляється через спеціальні отвори, що є в плашці.
Різьбові гребінки для підвищення продуктивності праці
Деякі інструменти для нарізки різьблення характеризуються високою ефективністю при застосуванні. Прикладом можна назвати різьбові гребінки, які можна використовувати для отримання витків практично будь-яких розмірів. Їх перевагам можна віднести такі моменти:
- Проста конструкція.
- Універсальність у застосуванні.
- Висока ефективність.
- Технологічність.
Гребінки представлені багатонитковими фасонними різцями, які бувають призматичного, круглого та стрижневого типу. Найчастіше вони застосовуються для нарізування різьблення з дрібним кроком та невеликою висотою профілю.
Робота клупом
Для проведення роботи може використовувати клупп. Він нагадує плашку, але має великі розміри. Найчастіше він застосовується для нарізування різьблення на трубах, що поставляється у спеціальних наборах з рукоятками. Серед особливостей застосування зазначимо:
- Клупп характеризується високою ефективністю, тому процес нарізування витків спрощується.
- Інструкція по використанню плашки та клупа практично ідентична, різниця полягає лише в тому, яке зусилля потрібно докладати для отримання необхідного результату.
Набір для нарізування різьблення найчастіше представлений поєднанням різних насадок діаметрів. При виготовленні робочої частини також використовується стійкий до зносу матеріал, який не тупиться при тривалому застосуванні.
Нарізка внутрішнього різьблення мітчиком
Мітчиком нарізають внутрішнє різьблення в попередньо просвердленому отворі. Отвір має бути меншим приблизно на розмір витка (розмір витка вказаний на мітчику). Приблизно як у таблиці:
Діаметр отвору під внутрішнє різьблення мітчиком
Варто пам'ятати, що свердло не дасть абсолютно точний діаметр, він буде більшим на деякі частки мм. Особливо це помітно діаметрами до 3 мм. Це слід враховувати та брати свердло менше на десяту частку мм.
Так само як і з плашками, існує метчикоутримувач.
Мітчики бувають чернові та чистові. Іноді ріжуть спочатку чорновим, потім чистовим мітчиком, але переважно використовують відразу чистові.
Ручне нарізування внутрішнього різьблення мітчиком (відео)
Процес практично ідентичний з нарізкою різьблення плашкою. Мітчик кріпиться в тримач і встановлюється перпендикулярно отвору. Деталь з отвором має бути надійно закріплена.
Мітчик і отвір змащується і робиться це періодично, після кількох витків. Так само як і з плашкою, потрібно робити 1-2 обороти та 0,5 обороту назад, для видалення стружки.
Для перевірки точності нарізки різьблення використовують косинець, перевіряючи вертикальність мітчика після кількох витків.
Ручні інструменти
Ручний різьбонарізний інструмент для труб є основним видом для нарізування різьблення в побуті, їх застосування має такі особливості:
- Доступність. Ручні пристрої мають найнижчу ціну серед пристроїв подібного типу, тому доступні будь-якому господареві.
- Функціональність. При нанесенні нарізки використовується основний пристрій (плашкотримач, вороток), який вставляється ріжучий інструмент з потрібними параметрами.
Мал. 5 Плашка Зубр та мітчики в наборах різьбонарізного інструменту
- Компактність. Ручні пристрої займають мало місця і не вимагають для проведення операцій великого простору.
Нарізання зовнішньої різьби: інструменти та технологія
Нарізання різьблення може виконуватися вручну або на верстаті. При цьому використовуються два типи інструментів: плашки і фрези. Вони забезпечують потрібні розміри деталі. Щоб забезпечити високу якість роботи, важливо правильно підібрати інструмент і дотримуватися технології процесу. Тут ми обговоримо процес нарізування різьблення і те, які особливості слід враховувати під час роботи.
Інструменти для нарізування різьблення
Надійне з'єднання деталей або конструкцій часто здійснюється за допомогою різьбового з'єднання. Для цього необхідно придбати готові різьбові кріплення, або виготовити їх самостійно. Існують різні інструменти для виготовлення різьбових елементів кріплення вручну. Ці інструменти можна використовувати для виготовлення нових компонентів або зміни існуючих різьбових частин на металевих деталях. Для різних типів кріплення можна використовувати різні інструменти.
Плашки
Для нарізування зовнішнього різьблення використовують плашки. Існує три різні типи:
Кругла плашка виглядає як гайка, виготовлена із інструментальної сталі. Вона має кілька поздовжніх отворів з клинами та канавками з гострими краями для нарізування різьблення на металевому предметі та видалення обрізків. Для забезпечення щільного прилягання до заготівлі різьблення плашки має неглибокий профіль, також званий приймальною частиною.
Круглі плашки для різьблення бувають діаметром від 1 до 76 мм. Товщина інструменту зазвичай становить 8-10 витків. Для закріплення плашки у тримачі або хомуті використовуються 3 або 4 гвинти в залежності від розміру та призначення пристрою. Регулювання розміру плашки здійснюється за допомогою одного з гвинтів, що має шліць для викрутки. Для отримання якісного різьблення необхідно використовувати металевий стрижень, який більший за внутрішній розмір плашки на 0,3–0,4 мм.
Різьбонарізна плашка - це пристрій, що складається з корпусу та різьбонарізних роликів, які використовуються для видавлювання металу. Цей інструмент допомагає створити акуратне і якісне зовнішнє різьблення на циліндричних виробах. Для такого процесу може використовуватись і розсувна призматична плашка. Ця плашка складається з двох половинок - половинок пластини, які можуть зрушуватися. Щоб зберегти положення плашки під час роботи та контролювати напрямок різьблення при створенні стрижнів, гвинтів та інших виробів, використовується комір.
Різці
Різання може проводитися як вручну, так і за допомогою пристроїв. Для цього використовують токарні верстати, оснащені спеціальними різцями. Для їх виготовлення використовується високолегована інструментальна сталь. Усі види інструментів відповідають стандартизованим параметрам та якості, які встановлені в ГОСТ (18876-73). За своїм пристроєм фрези діляться на три типи.
Для вирізування гвинтового різьблення можуть використовуватися інструменти різної форми:
Для створення різьблення використовується інструмент із вигнутим або лінійним профілем. Для створення внутрішнього різьблення вигнутий або прямий інструмент кріпиться на заздалегідь виготовлену оправку. Верхня частина різців точно відповідатиме профілю зовнішнього різьблення металевого предмета.
Токарні роботи мають свої особливості, які потребують знання та дотримання. Передній кут інструменту встановлюється залежно від металу, що обробляється. Діапазон варіюється від 0 до 250 градусів. Якщо обробляється звичайна сталь, необхідно встановити передній кут на 0. Високосортні метали, стійкі до високих температур, потребують переднього кута 5-100 градусів. Інші елементи впливають на вимірювання кута. Якщо обробляються в'язкі сталі, то передній кут буде більшим, якщо ж деталь має підвищену твердість і крихкість, то кут буде менше.
