Почему и для чего при механизированном нарезании резьбы необходимо использовать
Pereosnastka.ru
Обработка дерева и металла
Нарезание резьбы вручную является малопроизводительной и трудоемкой операцией, поэтому при возможности стремятся применить средства механизации.
Для механизации процесса нарезания резьбы в крупногабаритных деталях, а также при монтаже (сборке) изделий применяют такие специальные ручные механизированные инструменты, как электрорезьбонарезатели, пневматические резьбонарезатели и электро-и пневмосверлилки, оснащенные специальными насадками.
На рис. 2, а показан электрорезьбонаре-затель. Он имеет встроенный электродвигатель, редуктор, реверсивный механизм и нагрудник.
На валу ротора электродвигателя (рис. 2, а) закреплено зубчатое коледо, которое через зубчатые колеса передает вращение свободно сидящим зубчатым колесам. вращающимся в разные стороны. При нажиме на корпус (рис. 2, б) инструмента сверху вниз шпиндель вдвигается внутрь, его фланец войдет в зацепление с выступом зубчатого колеса, метчик при этом начинает ввертываться в отверстие.
Перед вводом в нарезаемое отверстие метчик смазывают Маслом. Удерживая резбо-нарезатель в руках так, чтобы-не было перекоса метчика относительно оси отверстия, включают электродвигатель и слегка нажимают на корпус.
После нарезания резьбы и прекращения нажатия шпиндель выдвинется из корпуса и фланец войдет в зацепление с выступами зубчатого колеса. Но так как колесо вращается в два раза быстрее, то метчик начнет с удвоенной скоростью вывертываться из отверстия. Производительность в 6 — 10 раз выше производительности ручного способа.
Резьбонарезатель с пневматическим приводом предназначен для нарезания мелких резьб. Четырехклапанный ротационный пневмодвигатель приводит во вращение через редуктор свободно сидящие зубчатые колеса. При нажатии на корпус муфты сцепляются с зубчатым колесом, что соответствует рабочему ходу (нарезание резьбы). Когда корпус за рукоятку оттягивают на себя, шпиндель смещается под действием пружины вниз, муфта сцепляется с зубчатым колесом и происходит ускоренное вывинчивание метчика из отверстия.
Инструмент включают нажатием большого пальца на курок — пропускается сжатый воздух через клапан в двигатель. Отработавший воздух выходит из двигателя через боковые отверстия. Редуктор и реверсивный механизм смазывают густой смазкой через имеющееся в корпусе отверстие.
Перед вводом в отверстие метчик смазывают маслом. Приемы работы показаны на рис. 3, б. Нельзя допускать перекоса метчика относительно оси отверстия. Включая двигатель, следует слегка нажимать на корпус, нарезая резьбу. При прекращении нажима на метчик пневмонарезатель изменит направление вращения, а метчик вывернется из отверстия.
После нарезания резьбу протирают чистой тряпкой и проверяют.
Нарезание резьбы в отверстиях на сверлильных станках является наиболее производительным способом. Нарезание осуществляют с помощью предохранительного патрона, в котором метчик закрепляют на допустимое усилие. При нарезании резьбы в глухом отверстии метчик упирается в дно отверстия, при этом автоматически прекращается вращение.
Наибольший размер нарезаемой этим резьбонарезателем резьбы 8 мм. Применение машинки ускоряет процесс нарезания резьбы в 8—10 раз по сравнению с нарезанием вручную.
Кроме применения резьбонарезных машинок в серийном и массовом производстве резьбу нарезают на резьбонарезных станках.
Почему и для чего при механизированном нарезании резьбы необходимо использовать
§ 63. Механизация нарезания резьбы
Нарезание резьбы вручную является малопроизводительной и трудоемкой операцией, поэтому при возможности стремятся применить средства механизации.
Для механизации процесса нарезания резьбы в крупногабаритных деталях, а также при монтаже (сборке) изделий применяют такие специальные ручные механизированные инструменты, как электрорезьбонарезатели, пневматические резьбонарезатели и электро- и пневмосверлилки, оснащенные специальными насадками.
На рис. 274, а показан электрорезьбонарезатель. Он имеет встроенный электродвигатель, редуктор, реверсивный механизм и нагрудник.
На валу ротора электродвигателя 7 (рис. 274, а) закреплено зубчатое колесо 2, которое через зубчатые колеса 13, 12, 11, 10 и 9 передает вращение свободно сидящим зубчатым колесам 6 и 3, вращающимся в разные стороны. При нажиме на корпус (рис. 274, б) инструмента сверху вниз шпиндель 7 вдвигается внутрь, его фланец 5 войдет в зацепление с выступом 4 зубчатого колеса 3, метчик при этом начнет ввертываться в отверстие.
Перед вводом в нарезаемое отверстие метчик смазывают маслом. Удерживая резьбонарезатель в руках так, чтобы не было перекоса метчика относительно оси отверстия, включают электродвигатель и слегка нажимают на корпус.
Рис. 275. Резьбонарезатель с пневматическим приводом ПНР-8 легкого типа (а), прием работы им (б)
Резьбонарезатель с пневматическим приводом (рис. 275, а) предназначен для нарезания мелких резьб. Четырехклапанный ротационный пневмодвигатель 1 приводит во вращение через редуктор свободно сидящие зубчатые колеса. При нажатии на корпус муфты сцепляются с зубчатым колесом, что соответствует рабочему ходу (нарезание резьбы). Когда корпус за рукоятку 2 оттягивают на себя, шпиндель 5 смещается под действием пружины вниз, муфта сцепляется с зубчатым колесом и происходит ускоренное вывинчивание метчика из отверстия.
Перед вводом в отверстие метчик смазывают маслом. Приемы работы показаны на рис. 275, б. Нельзя допускать перекоса метчика относительно оси отверстия. Включая двигатель, следует слегка нажимать на корпус, нарезая резьбу. При прекращении нажима на метчик пневмонарезатель изменит направление вращения, а метчик вывернется из отверстия.
После нарезания резьбу протирают чистой тряпкой и проверяют.
Нарезание резьбы в отверстиях на сверлильных станках является наиболее производительным способом. Нарезание осуществляют при помощи предохранительного патрона, в котором метчик закрепляют на допустимое усилие. При нарезании резьбы в глухом отверстии метчик упирается в дно отверстия, при этом автоматически прекращается вращение.
Кроме применения резьбонарезных машинок в серийном и массовом производствах резьбу нарезают на резьбонарезных станках.
В табл. 5 приведены наиболее часто встречающиеся виды брака, причины его появления и способы предотвращения.
Таблица 5. Брак при нарезании резьбы и способы его устранения
Нарезание 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.
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.
Раздвижные плашки в клуппе в процессе нарезания следует поджимать только в начале прохода; после прохода по всей длине нарезки клупп свинчивают (или, как говорят, «сгоняют»), затем вновь поджимают плашки винтом и проходят резьбу второй раз.
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.
Появления и способы предупреждения
Типичные дефекты при нарезании резьб, причины их
Накатывание резьб
Накатываются, как правило, наружные резьбы. Накатанные резьбы отличаются от нарезанных более высоким качеством резьбовой поверхности и большей прочностью резьбы. Более высокое качество резьбовой поверхности обусловлено тем, что такие резьбы получают без осуществления резания, т.е. без снятия стружки и, следовательно, при такой обработке отсутствуют отрицательно влияющие на обработанную поверхность факторы (срыв вершин резьбы, задиры и т.п.). Прочность резьбы увеличивается за счет пластического деформирования материала заготовки, которое происходит при накатывании резьбы выдавливанием части материала заготовки из впадин резьбы в ее вершины. Такое пластическое деформирование называется наклепом. Оно изменяет структуру металла, вызывая его упрочнение. Накатывание резьбы осуществляется при помощи специальных роликов, устанавливаемых в корпусе резьбонакатной плашки (рис. 10.11). Накатные плашки применяются для получения резьб диаметром от 4 до 32 мм с шагом от 0,7 до 2,5 мм. Накатывание резьбы можно выполнять как вручную. Так и на металлорежущих станках.
| |
|
Контрольные вопросы:
1. Как образуются режущие кромки у резьбонарезного инструмента?
2. Почему при накатывании резьбы ее прочность выше, а качество лучше, чем у резьб, полученных резанием?
3. С какой целью при нарезании резьб применяется смазывающе-охлаждающая жидкость и от чего зависит ее выбор?
4. Почему при нарезании наружной резьбы диаметр должен быть несколько меньше, чем нормальный диаметр резьбы, а при нарезании внутренних резьб диаметр отверстия под резьбу несколько больше внутреннего диаметра резьбы?
5. Почему и для чего при механизированном нарезании резьбы необходимо использовать предохранительные устройства?
Нарезание резьбы механизированными резьбонарезателями
Для механизированного получения резьбы в глухих и сквозных отверстиях применяют электрические резьбонарезные машинки для нарезания резьбы диаметром до 24 мм и пневматические резьбонарезатели для нарезания резьбы диаметром до 8 мм. По сравнению с нарезанием резьбы вручную с применением резьбонарезных машинок производительность труда возрастает в 5—6 раз.
Приемы и способы работы электрическими и пневматическими резьбонарезными машинками сходны с работой на электрических и пневматических сверлильных машинках. Конструктивной особенностью резьбонарезных машинок является реверсивный механизм, который в процессе нарезания резьбы при нажиме на метчик «заставляет» шпиндель вращаться по часовой стрелке, а метчик — нарезать резьбу.
После окончания процесса нарезания корпус резьбонарезателя оттягивают вверх, реверсивный механизм изменяет направление вращения, и метчик вывертывается из отверстия. Пуск и остановка электродвигателя производятся поворотом выключателя, помещенного на правой рукоятке. Управление двигателем пневматического резьбонарезателя выполняют нажатием большим пальцем правой руки на курок.
Нарезание резьбы резьбонарезными механизированными инструментами выполняется в следующей последовательности.
1. Изучают требования безопасности труда при работе электро- и пневмоинструментом в зависимости от того, какой инструмент используется в работе.
2. Выполняют подготовительные работы. Размечают центры отверстий, накернивают их; по таблице подбирают диаметр сверла; сверлят отверстия; раззенковывают отверстие на глубину 1 мм для лучшего ввода заборной части метчика в обрабатываемое отверстие.
3. Проверяют исправность редуктора резьбонарезной машинки; для этого шпиндель электроинструмента проворачивают вручную на несколько оборотов. При исправном редукторе шпиндель вращается легко, без заеданий и значительного зазора.
Рис. 198. Прием нарезания резьбы резьбонарезателями:
а — электрическим; б — пневматическим
4. Приемы нарезания резьбы резьбонарезными машинками показаны на рис. 198, а, б. Удерживая резьбонарезатель в руках так, чтобы не возникал перекос инструмента относительно оси отверстия, включают двигатель и слегка нажимают на корпус, выполняя нарезание резьбы. Окончив нарезание, т. е. прекратив нажим, метчик оттягивают вверх, машинка изменяет направление вращения, инструмент вывертывается из отверстия; резьбу протирают чистой тряпкой и проверяют проходным и непроходным резьбовым калибром.
5. После окончания работы резьбонарезатель протирают и кладут на место.