Нарезание наружной резьбы

• Печать
• E-mail

Подробности

Категория: Сортовой прокат

Нарезание наружной резьбы

Резьба представляет собой винтовую канавку, образованную на деталях вращения. Широко применяется для соединения деталей между собой (крепежная) и для передачи движения (как, например, в ходовом винте токарного станка или тисков).  

В резьбовых соединениях применяют болты, шпильки и винты. Болт – цилиндрический стержень с головкой на одном конце и с резьбой на другом(см. рис справа а). Шпилька - цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах. Один конец шпильки ввинчивается в одну из соединяемых деталей, а на другой конец устанавливают скрепляемую деталь и навинчивают гайку(б). Винт - цилиндрический стержень с резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей и головкой различных форм(в).

Основные элементы резьбы: угол подъема винтовой линии а,
шаг резьбы р, угол профиля у, наружный и внутренний диаметры (рис. слева). В зависимости от назначения резьбового соединения применяются разные типы резьб.  

По направлению витков резьба бывает правой и левой (рис. справа). Чаще всего нарезают правую резьбу. 

Для нарезания наружной крепежной резьбы используют специальный инструмент — плашки. Они бывают круглые(рис. слева а), резьбонакатные(б) и раздвижные(в). 

Круглая плашка (рис. справа) выполнена в виде гайки из закаленной стали. Резьбу плашки пересекают сквозные продольные отверстия. Образовавшиеся режущие кромки в форме клина и канавки обеспечивают резание заготовки и одновременный выход стружки. Для того чтобы торец стержня (заготовки) лучше входил в плашку с торцевых сторон, ее резьба имеет меньшую высоту профиля. Это так называемая заборная часть. Круглые плашки в соответствии со стандартом предусмотрены для нарезания метрической резьбы диаметром от 1 до 76 мм. Их закладывают в гнезда плашкодержателя и фиксируют там шпильками(или болтами) со шлицем для отвертки.  

Плашка 4 (рис. слева) со специальными вырезами 6 крепится в плашкодержателе 5 или в воротке тремя либо четырьмя винтами в зависимости от ее размеров и условий эксплуатации. Один или два винта 7 служат для закрепления, винты 1 и 3 — для закрепления и сжатия плашки при регулировании ее размера после прорезания перемычки. Разжимается плашка с помощью винта 2.

В корпусе резьбонакатной плашки(рис. б выше) установлены накатные регулируемые ролики с резьбой. Металл заготовки не режется, а выдавливается. За счет этого поверхность резьбы получается более чистой, а сама резьба — более качественной и точной.

Раздвижные призматические плашки (рис. в выше) состоят из двух раздвигающихся и отодвигающихся полуплашек.
Определенный интерес представляет вороток для установки и крепления плашек (рис. справа) с дополнительным направляющим кольцом 16, которое помогает выдерживать направление на цилиндрических заготовках 12 (стержней, толкателей пресс-форм и винтов, съемников штампов). Дополнительное устройство можно использовать в обычных воротках.
Во внутренней части обоймы 1 воротка имеется обработанное квадратное окно со вставленными призматическими плашками. На боковой стороне обоймы установлен винт 15, прижимающий плашки 9 во время работы, а с боковых сторон обоймы в корпус 11 ввернуты две ручки 13 для захвата руками. В нижней части обоймы установлена шайба 14, закрепленная винтами 8, и два направляющих штифта 10, по которым перемещается кольцо 16.  

Для того чтобы нарезать резьбу плашкой на стержне, надо сначала узнать наружный диаметр резьбы d и ее шаг р(см. рис. слева). Эти данные обозначены на плашке. Затем по таблице (см. табл. ниже) определить диаметр стержня для этой резьбы и выбрать заготовку.

При этом надо обязательно учитывать, что, когда нарезают резьбу, металл, особенно медь, мягкая сталь, «тянется». В результате этого диаметр стержня немного увеличивается  и усиливается давление на резьбовую поверхность плашки. Она нагревается, стружка налипает на режущие кромки, и резьба становится «рваной». Все это снижает ее качество. Поэтому диаметр стержня должен быть меньше наружного диаметра резьбы на 0,1...0,3 мм в зависимости от размера резьбы. Если диаметр стержня будет меньше на 0,4...0,5 мм внешнего диаметра резьбы, то профиль резьбы получается неполным.

Выбранную заготовку надо выправить, разметить, отрезать по разметке и, закрепив ее в тисках, напильником снять фаску(рис.справа а) для того, чтобы заборная часть плашки легче захватывала металл. Следует проверить качество плашки внешним осмотром и навинчиванием ее на болт или шпильку с неповрежденной резьбой. Необходимо также тщательно проверить качество закрепления плашки в плашкодержателе, чтобы исключить возможный ее перекос и проскальзывание в гнезде.
Перед нарезанием резьбы размечают на стержне ее длину, стержень закрепляют в тисках так, чтобы выступающий над верхней плоскостью губок конец был больше нарезаемой части на 20...25 мм. Стержень ставят по угольнику под углом 90° к верхним плоскостям губок (рис. б). Плашку, закрепленную в плашкодержателе, накладывают на верхний торец стержня и с небольшим нажимом, не допуская перекоса плашки, вращают ее (рис. в). После нарезания 1—2 ниток резьбы, еще раз проверяют совпадение осей вращения плашки и стержня.
После этого смазывают маслом резьбовую часть стержня, нарезку плашки и вращают плашку, равномерно нажимая на обе рукоятки плашкодержателя (рис. г). Вращение должно быть возвратнопоступательным: один-два оборота вправо и пол-оборота влево. При этом стружка ломается, выходит через продольное отверстие. Это облегчает нарезание резьбы и улучшает ее качество.  

Качество нарезанной резьбы в условиях производства проверяют резьбовыми микрометрами, резьбовыми калибрами-кольцами и резьбовыми пробками(см. рис. слева). В школьных условиях допускается проверка резьбы гайками.

После окончания работы плашку вынимают из плашкодержателя, тщательно очищают щеткой от стружки, протирают ветошью и смазывают маслом.
Нарезание резьбы плашкой можно выполнять и на токарном станке.
При нарезании резьбы плашку следует надежно закреплять в плашкодержателе.
При работе соблюдайте осторожность, чтобы рука не попала между рукояткой плашкодержателя и опорой.
Для смазки пользуйтесь кисточкой или масленкой.
Не сдувайте стружки с плашки, а пользуйтесь щеткой-сметкой.
Не допускайте попадания масла на одежду, руки.

На предприятиях применяют закаленные винты, которые ввинчивают через пробитые отверстия в двух или нескольких соединяемых деталях из листового металла. Винты, нарезая в отверстиях резьбу, соединяют эти детали. Такой способ резьбового соединения экономичен и ускоряет процесс сборки. На многих предприятиях сейчас применяются закаленные самовыдавливающие винты для стальных и чугунных деталей, твердость которых меньше, чем твердость винтов.
Резьбу на болтах и шпильках небольшого диаметра делают на токарных станках-автоматах одновременно с изготовлением самих болтов. Винты и болты также штампуют на прессах.
В массовом производстве широко распространена накатка наружной резьбы. После прохода между валиками на стержне образуется резьба. В некоторых резьбонарезных устройствах вместо валиков используются пластины из твердого сплава.

Ниже описаны основные термины и понятия, которые необходимы для усвоения материала.
Основные элементы резьбы:
Наружный диаметр резьбы  - это диаметр воображаемого цилиндра, поверхность которого совпадает с вершинами наружной резьбы и впадинами внутренней резьбы.
Внутренний диаметр резьбы  - диаметр цилиндра, поверхность которого совпадает с вершинами внутренней резьбы и впадинами наружной резьбы.
Средний диаметр резьбы  - диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы в точке, где ширина канавки равна половине шага резьбы.
Угол профиля  - угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевом сечении.
Вершина профиля  - участок профиля, соединяющий боковые стороны выступа.
Впадина профиля  - участок профиля, соединяющий боковые стороны канавки.
Шаг резьбы  - расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.
Угол подъёма резьбы  - угол, образованный касательной к винтовой линии к точке, лежащей на среднем диаметре резьбы, и  плоскостью, перпендикулярной оси резьбы.
Угол профиля  - угол между боковыми сторонами витка, измеренный в плоскости, проходящей через ось резьбы.

Система резьб.
В промышленности применяются следующие резьбы:
Метрическая резьба  - имеет треугольный профиль и служит, в основном, для соединения деталей между собой.
Метрическая резьба подразделяется на две группы: метрическая резьба с крупным шагом и метрическая резьба с мелким шагом для диаметров 0,25-600 мм.
Трубная коническая резьба - имеет то же назначение, что и цилиндрическая. Необходимая плотность соединения достигается деформацией витков трубной конической резьбы.
Коническая дюймовая резьба  с углом профиля 60 град. Коническая дюймовая резьба применяется для получения плотных соединений.
Дюймовая резьба - применяется для крепёжных соединений деталей машин болтами, винтами и шпильками.
Трапецеидальные резьбы - применяются, в основном, для ходовых винтов станков и других силовых передач.
Трапецеидальные резьбы подразделяются на крупную, нормальную и мелкую.
Упорные резьбы - крупная, нормальная и мелкая - применяются преимущественно для ходовых и грузовых (с большой  нагрузкой) винтов с односторонне действующей нагрузкой. В редких случаях используются как крепёжные.
Прямоугольная резьба - применяется для грузовых и ходовых винтов. Резьба сложна в изготовлении и имеет недостатки, ограничивающие её применение.
Трубная резьба цилиндрическая - трубная цилиндрическая резьба применяется в соединениях полых тонкостенных деталей, когда соединение должно быть особенно плотным.
Модульная резьба - применяется для червяков.

Схема винтовых линий: а — развертка винтовой линии; б — цилиндрическая трехугольная резьба; в — цилиндрическая  квадратная резьба; г — цилиндрическая прямоугольная резьба; д — цилиндрическая
трапецеидальная резьба; е — цилиндрическая круглая резьба; ж — однозаходная резьба; з — двухзаходная резьба; и — трехзаходная резьба.  

Для того, чтобы узнать шаг резьбы, применяют специальные калибры(см. рис. справа).