Общие свединия. Резьбы на деталях получают на сверлильных, резьбонарезных и токарных станках, а также 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.
Инструмент для нарезания внутренней резьбы. Метчики. Метчики делят: по назначению – на ручные, машинно-ручные и машинные; в зависимости от профиля нарезаемой резьбы – для метрической, дюймовой и трубной резьб; по конструкции – на цельные, сборные (регулируемые и самовыключающиеся) и специальные.
В комплект, состоящий из трёх метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики (рис. I, II, III).
Метчик состоит из следующих частей: рабочая часть - винт с продольными канавками служит для нарезания резьб. Рабочая часть состоит из заборной (или режущей) части – она производит основную работу при нарезании и калибрующей (направляющей) части – 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 воротке.
Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями имеющие форму клина.
Режущими кромками называются кромки на режущих перьях метчика, образованные пересечением передних поверхностей канавки стыкованными поверхности рабочей части.
Сердцевина – это внутренняя часть тела метчика. Метчики для нарезания резьб в нержавеющих сталях имеют более массивную (толстую) сердцевину.
Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями (перьями), получающиеся путём удаления части металла. Эти канавки служат для образования режущих кромок и размещения стружки при нарезании резьбы.
Метчики имеют разную конструкцию в зависимости от которой бывают цилиндрической конструкциии конической. В комплект, состоящий из трёх метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики, которые имеют разные диаметры и снимают разное количество металла (стружки). Черновой – до 60% металла; средний метчик до 30% металла; чистовой метчик ещё до 10%, после него резьба имеет полный профиль.
По точности нарезаемой резьбы метчики делятся на четыре группы – С, D, Е и Н. Метчики группы С – самые точные, группы Е и Н – менее точные с не шлифованным профилем зубьев. Группа С и D – со шлифованным профилем зубьев; ими нарезают высококлассные резьбы.
Машинно-ручные метчики применяют для нарезания метрической, дюймовой и трубной цилиндрической и конической резьб в сквозных и глухих отверстиях всех размеров.
Машинные метчики применяют для нарезания на станках резьб в сквозных и глухих отверстиях. Они бывают цилиндрическими и коническими.
Гаечные метчики служат для нарезания метрической резьбы в гайках за один рабочий ход вручную или станке. Они выполняются однокомплектными, имеют длинные режущую часть и хвостовик.
Также бывают метчики плашечные, маточные, специальные, бесканавочные, комбинированные, метчики с винтовыми канавками все они отличаются друг от друга формой и местом применения.
Воротки. При нарезании резьб вручную, режущий инструмент вращают с помощью воротков, устанавливаемых на квадраты хвостовиков.
Нерегулируемые воротки имеют одно или три отверстия; в регулируемых воротках есть регулируемое отверстие для вращения метчика при нарезании резьб в труднодоступных местах.
Тарированный вороток состоит из корпуса, пружины и втулки и применяется для нарезания резьб в глубоких и глухих местах.
Универсальный вороток предназначен для закрепления плашек с наружним диаметром 20мм, всех видов метчиков и развёрток, имеющих хвостовики квадратного сечения со сторонами до 8мм. Для закрепления плашек в корпусе универсального воротка имеется гнездо. Плашка закрепляется винтами.
45. Нарезание внутренней и наружной резьб
Для нарезания внутренней резьбы, применяют различного вида метчики, а для наружной резьбы применяют плашки различных видов.
Подбор свёрл для сверления отверстий под резьбу. При нарезании резьбы материал частично “выдавливается”, поэтому диаметр сверла должен быть несколько больше, чем внутренний диаметр резьбы.
Диаметр сверла для сверления отверстий под метрическую и трубную резьбу определяют по справочным таблицам и вычисляют по формуле
dc=d-KcP, где dc – диаметр сверла, мм; Kc – коэффициент, зависящий от разбивки отверстия, берётся по таблицам; d – номинальный диаметр резьбы, мм; обычно Kc=1…1.08; P – шаг резьбы, мм.
Размеры воротка для внутренней резьбы. Общую длину и диаметр рукоятки воротка определяют по установленным практикой формулам: L=20D+100; d=0.5D+5, L – длина воротка, мм; D – диаметр метчика, мм; d – диаметр рукоятки воротка, мм.
Смазывание резьбонарезного инструмента. Смазка, предложенная Г.Д. Петровым, даёт возможность получения высококачественной резьбы с наименьшими затратами труда. Она имеет следующий состав (%): олеиновая кислота – 78, стеариновая кислота – 17, сера тонкого полома – 5. Инструментом, смазанным этой пастой, легко нарезается резьба в отверстиях деталей, подвергнутых закалке до HRCЭ 38…42.
Наружную резьбу нарезают плашками вручную и на станках. В зависимости от конструкции плашки подразделяют на круглые, накатные, раздвижные (при-зматические).
Дефекты. Наиболее часто встречаются при резьбонарезании дефекты, различных видов (рваная, тугая, ослабленная, тупая, срыв резьбы и т.д.).
46. Способ удаления сломанных метчиков
При поломке метчик удаляют из отверстия несколькими способами.
Если из отверстия торчит обломок метчика, то выступающую часть захватывают плоскогубцами или ручными тисочками и вывёртывают обломок из отверстия.
Когда сломан метчик из быстрорежущей стали, деталь с обломком метчика нагревают в муфельной или нефтяной печи и дают остыть вместе с печью.
Если деталь очень большая и её нагрев связан со значительными трудностями, применяют следующие способы:
1) с помощью специальной оправки, имеющей на торце три выступа (рожки);
2) с помощью специального зенкера;
3) путём приварки электродом планки на обломок метчика, сломанного в детали из силумина;
4) с помощью ключа, надеваемого на квадратный конец специальной оправки, приваренной к поломанному метчику;
5) путём травления метчика, сломанного в детали из алюминиевого сплава.
Безопасность труда. При нарезании резьбы метчиком на станке следует руководствоваться требованиям безопасности, на сверлильных станках. При нарезании резьбы метчиками и плашками вручную в деталях с сильно выступающими острыми частями следят за тем, чтобы при повороте воронка не поранить руки.
КЛЁПКА
47. Общие сведения
Клёпкой называется процесс соединения двух или нескольких деталей с помощью заклёпок. Этот вид соединения относится к группе не разъёмных, так как разъединение склёпанных деталей возможно только путём разрушения заклёпки.
Заклёпочные соединения применяются при изготовлении металлических конструкций мостов, ферм, рам, балок, а также в самолётостроении, котлостроении, судостроении и т. д.
Процесс клёпки состоит из основных операций:
образование отверстия под заклёпку в соединяемых деталях сверлением или пробивкой;
зенкование гнезда под закладную головку заклёпки (при клёпке заклёпками с потайной головкой);
вставка заклёпки в отверстие;
образование замыкающей головки заклёпки, т. е. собственно клёпка.
Клёпка делится на холодную, выполняемую без нагрева заклёпок, и горячую,
при которой стержень заклёпки перед постановкой нагревают до 1000…1100 градусов.
Холодная или горячая клёпка производится в зависимости от диаметра заклёпок:
до d = 8мм – только холодная;
при d = 8…12мм – как горячая так и холодная;
при d > 12мм – только горячая.
В зависимости от инструмента и оборудования, а также нанесения ударов или давления на заклёпку различают три вида клёпки – ударную ручными инструментами; ударную с помощью клепальных пневмолотков; прессовую с помощью клепальных прессов или скоб.
Заклёпочные соединения имеют ряд недостатков: увеличение массы клёпанных конструкций; ослабление склёпываемого материала в местах образования отверстий под заклёпки; увеличение технологических операций.
Различают клёпку на ручную, механизированную и машинную.
48. Типы заклёпок
Заклёпка – это цилиндрический металлический стержень с головкой определённой формы. Головка заклёпки, высаженная заранее, т. е. изготовленная вместе со стержнем, называется закладной, а образующаяся во время клёпки из части стержня, выступающего над поверхностью склёпываемых деталей, - замыкающей.
По форме головок различают заклёпки:
(а)- с полукруглой высокой головкой со стержнем диаметром 1…36мм и длиной 2…180мм;
(б)- с полукруглой низкой головкой со стержнем диаметром 1…10мм и длиной 4…80мм;
(в)- плоской головкой со стержнем диаметром 2…36мм и длиной 4…180мм;
(г)- с потайной головкой со стержнем диаметром 1…36мм и длиной 2…180мм;
(д)- с полупотайной головкой со стержнем диаметром 2…36мм и длиной 3…210мм.
Заклепки изготовляют из материалов с хорошей пластичностью, - сталей (Ст2, Ст3, стали 10 и 15), меди (МЗ, МТ), латуни (Л63), алюминиевых сплавов (АМr5П, Д18, АД1), нержавеющей стали (Х18Н9Т), легированной стали(09Г2).
Заклёпки выполняются из того же материала, что и соединяемые детали.
Взрывные заклёпки имеют в свободном конце стержня углубление (камеру), заполняемую взрывчатым веществом, защищённое от влаги слоем лака.
Клёпку взрывными заклёпками осуществляют в тех случаях, когда невозможно сделать замыкающую головку.
Клёпка трубчатыми заклёпками заключается в установке заклёпки с полым стержнем в отверстие, затем заклёпку осаживают пистонницей, тем самым подтягивая детали друг к другу и расклёпывают.
Заклёпки с сердечниками имеют полый стержень (пистон), в который помещён сердечник с утолщённой частью на конце. Процесс клёпки выполняется с помощью клещей или ручного пресса путём протягивания сердечника сквозь пистон и впрессовывания его в стенки отверстия, а при дальнейшем протягивании замыкающая головка входит в пистон и развальцовывает его.
Заклёпки ЦАГИ состоят из двух частей – пистона и сердечника (из стали 30ХМА), который закаливается.
49. Виды заклёпочных швов
Место соединения деталей заклёпками называется заклёпочным швом, которые делятся на три вида.
Прочный шов имеет несколько рядов заклёпок и применяется при клёпке балок, колонн, мостов и т. д.
Плотный шов применяют для герметических конструкций (резервуаров не подвергающихся высоким давлениям) при небольших нагрузках. Для герметичности шва используют прокладки из пропитанной олифой бумаги или ткани. Выполняют клёпку холодным способом.
Прочноплотный шов выполняют горячей клёпкой с помощью клепальных машин с последующей подчеканкой головок заклёпок и кромкой листов. Заклёпочные швы делятся на однорядные, двухрядные и многорядные, а в зависимости от расположения заклёпок – на параллельные и шахматные.
При ручной клёпке применяют слесарные молотки с квадратным бойком, поддержки, обжимки, натяжки и чеканы.
Выбор заклёпок. Независимо от применяемых инструментов и приспособлений склёпываемые детали располагают таким образом, чтобы закладные головки заклёпок находились сверху. Это позволяет вставлять заклёпки предварительно.
Необходимое количество, диаметр и длину заклёпок определяют расчётным путём.
Диаметр отверстия должен быть больше диаметра заклёпки.
Диаметр заклёпки, мм…. 2 2,3 2,6 3 3,5 4 5 6 7 8
Диаметр отверстия, мм…2,1 2,4 2,7 3,1 3,6 4,1 5,2 6,2 7,2 8,2
Длина l ( мм) стержня заклёпки для образования замыкающей потайной головки определяется по формуле l=S+ (0,8…1,2) d, где S – толщина склёпываемых листов, мм; d – диаметр заклёпки, мм.
Для образования полукруглой замыкающей головки l=S+(1,2…1,5)d.
По расчётному значение подбирают ближайшее большее значение из числа длин заклёпок, предусмотренных стандартом.
Расстояние от центра до края склёпываемых листов должно составлять 1,5 d.
Виды и методы клёпки. Различают два вида клёпки – с двусторонним подходом, когда имеется свободный доступ к замыкающей, так и закладной головке, и с односторонним подходом, когда доступ к замыкающей головке невозможен.
Различают два метода клёпки: прямой, когда удары молотком наносятся по стержню со стороны вновь образуемой замыкающей головки; обратный, когда удары молотком наносят по закладной головке. Этот метод применяется при затруднённом доступе к замыкающей головке.
Способ клёпки Таумель. Головка Таумель, в которой помещается обжимка, вращается вокруг оси заклёпочного стержня, образуя замыкающую головку постепенной деформацией материала.
Клёпку крупногабаритных деталей производят механизированным способом или машинным, применяя пневматические молотки или клепальные машины, пресса, как ручные, так и стационарные.
Способ обработки металла давлением, при котором на заготовку наносят неглубокий рельеф сильным нажатием инструмента (чекана), называется чеканкой. Чеканка применяется для уплотнения швов при клёпке с использованием прокладок из парусины, пропитанной жидким суриком или тонкую стальную сетку, обмазанную специальной замазкой (шеллак и белила на древесном спирте).
Чеканы имеют разнообразную форму бойка, плоскую, закруглённую, острокромочную и тупокромочную.
Ш А Б Р Е Н И Е
Общие сведения. Шабрение
Шабрением называется операция по снятию (соскабливанию) с поверхностей деталей очень тонких частиц металла специальным режущим инструментом – шабером. Цель шабрения – обеспечение плотного прилегания сопрягаемых поверхностей и герметичность соединения. Шабрением обрабатывают прямолинейные и криволинейные поверхности вручную и на станках.
За один рабочий ход шабером снимается слой металла толщиной 0,005…0,007мм. Шабрением достигается высокая точность (до 30 несущих пятен в квадрате 25х25мм) и шероховатость поверхности не более Ra 0,32.
Его широко применяют в инструментальном производстве как окончательный процесс обработки незакалённых поверхностей.
Шаберы – металлические стержни различной формы с режущими кромками. Изготовляют их из инструментальных углеродистых сталей У10 и У12А. Режущий конец шабера закаливают без отпуска до твёрдости HRCэ 64…66.
По форме режущей части шаберы делятся на плоские, трёхгранные, фасонные; по числу режущих концов (граней) – на односторонние и двусторонние; по конструкции – на цельные и со вставными пластинками.
Плоские шаберы применяют для шабрения плоских поверхностей – открытых пазов, канавок и т. д. Длина плоских двухсторонних шаберов составляет 350…400мм. Ширина шабера для грубого шабрения принимается равной 20…25мм, для точной – 5…10мм. Толщина конча режущей части колеблется от 2 до 4мм. Угол заострения у шаберов для чернового шабрения принимают равным 70…75 градусов, для – чистового 90 градусов.
