Слесарное дело - Алексей Долгих

При нарезании на цилиндрической поверхности винтовой канавки получают резьбу, профиль которой будет зависеть от формы прорезанной канавки. Винтовая канавка называется впадиной резьбы, а винтовой выступ на протяжении одного полного оборота – витком, или ниткой.

В машиностроении не все стержни, имеющие винтовую нарезку, называются винтами. Если стержень крепежной детали нарезан на всю длину вплоть до головки, то такая деталь называется винтом. Если стержень нарезан не на всей длине и на нем имеется гладкая часть, такая деталь называется болтом. Крепежные детали для соединения деревянных частей называются винтами по дереву, или шурупами. Некрепежные детали с винтовой резьбой также называются винтами, как к примеру, ходовой винт токарного станка.

Профилем резьбы винта называется контур впадины и выступа, который можно было бы увидеть, при продольном разрезе винта.

Резьба по числу ниток разделяется на одноходовые, двух-, трех– и многоходовые. Их соответственно называют однозаходными (одноконцевыми), двух-, трех– и многозаходными, или двух-, трех– и многоконцевыми. Определение числа ходов многоходовой резьбы у винта и гайки производится при помощи подсчета числа концов витков на торцовой части винта или гайки. Для этого нужно посмотреть в торец. Если винт одноходовой, то резьба на нем заканчивается одним концом, двухходовой – двумя концами и т. д. То же относится и к гайкам.

Резьба имеет следующие основные элементы: шаг резьбы, угол профиля резьбы, глубина резьбы, наружный, средний и внутренний диаметры резьбы. Расстояние, на которое передвигается винт в гайке при совершении им одного полного оборота, называется шагом резьбы. В однозаходной резьбе шаг – расстояние между вершинами двух соседних витков.

Угол профиля резьбы — это угол, заключенный между боковыми сторонами профиля в плоскости оси резьбы.

Глубина резьбы — расстояние от вершины резьбы до ее основания (или высота выступа).

Наружный диаметр do – это наибольший диаметр резьбы детали, измеряемый по вершине резьбы перпендикулярно к оси резьбы.

Внутренний диаметр d1 – наименьший диаметр резьбы, измеряемый по впадинам перпендикулярно к оси резьбы.

Средний диаметр dср – расстояние между двумя линиями, параллельными оси детали, из которых каждая находится на равных расстояниях от вершины нитки и дна впадины.

В машиностроении приняты три системы треугольной резьбы: метрическая, дюймовая и трубная. Метрическая резьба имеет в профиле вид равностороннего треугольника с углом при вершине 60°. Вершины выступов винта и гайки плоско срезаны во избежание заедания при свинчивании. Метрическая резьба характеризуется шагом и диаметром винта в миллиметрах. Существуют шесть видов метрической резьбы: основная и мелкие – 1, 2, 3, 4 и 5-я. Мелкие виды резьбы отличаются один от другого размерами шага. Метрические виды резьбы делятся на резьбу с крупным шагом (для наружных диаметров 1—68 мм) и резьбу с мелким шагом (для диаметров 1—600 мм); шаги для крупной резьбы – 0,25—6 мм; для мелкой резьбы – 0,25—6 мм. Метрическая резьба с крупным шагом обозначается так: М 20 (число – наружный диаметр резьбы); с мелким шагом – М 20 × 1,5 (первое число – наружный диаметр, а второе – шаг).

Дюймовая резьба имеет в профиле равнобедренный треугольник с углом при вершине 55°. Вершины выступов винта и гайки плоско срезаны, по наружному и внутреннему диаметрам резьбы имеются зазоры. Диаметр болта измеряется в дюймах. Шаги резьбы – 24—2 нитки на 1". Дюймовая резьба стандартизуется диаметром 3/16—4" и указанным выше числом ниток на один дюйм. Обозначение резьбы: l 1/4" (наружный диаметр резьбы в дюймах).

Трубная резьба имеет профиль дюймовой резьбы, но она мельче не только по шагу, но и по другим элементам. Измеряется она в дюймах и характеризуется числом ниток резьбы на 1 дюйм. За диаметр резьбы условно принят внутренний диаметр трубы (диаметр отверстия). Вершины выступов винта и гайки сделаны плоско срезанными или закругленными. Плоско срезанный профиль применяется для трубных соединений, рассчитанных на невысокое давление, с уплотнением льняными нитями или пряжей с суриком. Закругленный профиль придают трубной резьбе в тех случаях, когда к плотности (непроницаемости) трубных соединений предъявляются повышенные требования. Трубная цилиндрическая резьба обозначается так: труб 3/4" (цифры – номинальный диаметр резьбы в дюймах).

Наибольшее распространение получила метрическая цилиндрическая треугольная резьба. Она называется крепежной, так как с этой резьбой изготовляют крепежные детали: болты, шпильки. Коническая треугольная резьба, обеспечивающая плотное соединение в арматуре, масленках, пробках и других деталях. Прямоугольную и трапецеидальную резьбу нарезают на винтах, предназначенных для передачи движения или больших усилий (например, на ходовых винтах в станках и прессах, на винтах слесарных тисков, домкратов и др.). Упорная резьба применяется для деталей, воспринимающих сильное давление, действующее постоянно в одном направлении (например, для муфт трубопроводов высокого давления, винтов гидравлических и механических прессов). Круглую резьбу делают в тех случаях, когда резьбовое соединение предназначено работать в загрязненной среде (к примеру, в водопроводной арматуре, в винтах вагонных тормозов). Дюймовую резьбу допускается применять только при ремонте машин, отверстия которых имеют дюймовую нарезку. Трубная цилиндрическая резьба применяется на трубах для их соединения, а также на арматуре трубопроводов и других тонкостенных деталей.

3.2. Резьбонарезной и резьбонакатный инструмент

Резьбу на деталях получают нарезанием на сверлильных, резьбонарезных и токарных станках, а также накатыванием. 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 видов резьбы, а по конструкции — на цельные, сборные (регулируемые и самовыключающиеся) и специальные.

Метчик состоит из двух основных частей: рабочей и хвостовой. Рабочая часть представляет собой винт с 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. Это улучшает отвод стружки. Рабочей частью метчика нарезают резьбу. Метчики с винтовыми канавками применяют для нарезания точных видов резьбы. Рабочая часть таких метчиков состоит из заборной и калибрующей частей. Заборная (режущая) часть делается в виде конуса и именно 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 метчика служит для его закрепления в патроне станка, дрели или удержания в воротке (при наличии квадрата) во время работы.

Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями, получающимися в результате 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 режущих зубьев метчика о стенки нарезаемого отверстия.

Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями, которые имеют форму клина.

Режущими кромками метчика называются кромки на режущих перьях метчика, образованные пересечением передних поверхностей канавки с затылочными поверхностями рабочей части.

Сердцевина – это внутренняя часть метчика, измеряемая по диаметру от касательной ко дну канавок метчика. Метчики для нарезания резьбы в нержавеющих сталях имеют более массивную (толстую) сердцевину. Канавки у метчика обычно делают прямыми.

Ручные метчики для метрической и дюймовой видов резьбы изготовляются комплектом из двух метчиков для резьбы с шагом до 3 мм включительно (для основной метрической резьбы – диаметром от 1 до 52 мм, для дюймовой резьбы – диаметром от1/4 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 1 1/8 до 2"). В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики. Все метчики комплекта имеют разный диаметр.