Лабораторные работы по дисциплине технология машиностроения (стр. 12 )

Основная

Технология машиностроения: В 2 кн. Кн. 2. Производство деталей машин: Учеб. пособ. для вузов/, , и др.; Под ред. СЛ. Мурашкина.— М: Высш. шк., 2003.— 295 с: ил.

Дополнительная

Муравьёв обработки металлов: Учеб. пособие для учащихся 5 – 9 кл. общеобразоват. учреждений. - М.: Просве­щение, 1995.-224 с., ил. , Молодцов в учебных мастерских: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по спец. № 000 «Общетехнические дисциплины и труд» и учащихся пед. уч-щ по спец. № 000 «Преподавание труда и черчения в неполной сред. шк.» В 2 ч. Ч.1. Обработка металлов /Под ред. . - М.: «Просвещение», 1987.-272 с., ил.

Теоретические сведения

3.1. Нарезание резьбы плашками, головками и метчиками

Плашками нарезают крепёжные резьбы преимущественно на болтах, винтах и шпильках вручную и на револьверных станках, авто­матах и реже на токарных станках.

Плашки бывают круглые, раздвижные и специальные (для наре­зания труб).

Круглые плашки изготовляются цельными, разрезными и трубча­тыми. Круглыми плаш­ками нарезают резьбы диаметром от 1 до 52 мм за один проход. Цельные плашки обладают большой жесткостью и обеспечивают получение чистой резьбы, но они малопроизводитель­ны и быстро изнашиваются.

Разрезные плашки в отличие от цельных имеют про­резь (0,5—1,5 мм), что позволяет регулировать диаметр резьбы в пределах 0,1—0,25 мм. Вследствие пониженной жесткости нарезаемая этими плаш­ками резьба имеет недостаточно точный профиль.

Подготовка заготовки-стержня под нарезание резьбы плашкой сводится к правильному выбору его диаметра. Практика показывает, что диаметр стержня должен быть несколько меньше диаметра наре­заемой резьбы. Это объясняется тем, что при образовании профиля резьбы металл детали течет, вследствие чего происходит защемле­ние витков резьбы в плашке.

Плашки устанавливаются в державки или патроны, которые в зависимости от конструкции обеспечивают либо жесткое крепление, либо такое, которое устраняет влияние несовпадения осей детали и отверстия плашки на точность обработки и делает ненужным точное согласование подачи с шагом резьбы.

Чтобы облегчить врезание плашки в металл, на конце заготовки рекомендуется снимать фаску шириной 2—3 мм.

При нарезании резьбы на токарном станке работу начинают с на­резания нескольких ниток вручную плаш­кой, закрепленной в плашко­держателе, а затем уже включают шпиндель, упирая плашкодержа­тель в суппорт (рис. 3.1, а). Более производительным приемом следу­ет считать нарезание первых витков при поджатии плашки пинолью задней бабки, которая сообщает плаш­ке правильное направ­ление (рис. 3.1, б).

Основной недостаток всех типов плашек — необходимость свин­чивать их по окончании нарезания резьбы, что значительно увеличи­вает вспомогательное время.

Резьбонарезные головки. В серийном производстве резьбы на­резаются самораскрывающимися резьбонарез­ными головками. Это более производительный метод на­резания резьбы, чем обработка плашками, так как благодаря автоматическому раскрыванию головок обратного свинчивания их не требуется.

Резьбонарезными головками можно нарезать наружные и внут­ренние резьбы на сверлильных, револьверных, болторезных станках и автоматах.

Наружную резьбу нарезают винторезными головками, а внутрен­нюю — гайконарезными. Различают вра­щающиеся и не вращающиеся головки.

Не вращающимися головками с дисковыми гребенками нарезают резьбу диаметрами 4—42 мм на токарных и револьверных станках. На сверлильных станках и ав­томатах резьбу нарезают вращающимися головками с дисковыми гребенками.

В винторезных головках гре­бенки располагаются радиально или тангенциально к нарезаемой резьбе (рис. 3.2). В первом слу­чае головки бывают с дисковыми (рис. 3.2, а) или с призматичес­кими (рис. 3.2, б и в) гребенками, а во втором — только с призмати­ческими. Головками с радиаль­ным расположением гребенок на­резают точные резьбы, а с тан­генциальным — менее точные резьбы.

Рис. 3.3. Самораскрывающиеся головки для нарезания резьбы

Резьбонарезные головки на­ряду с высокой произво­дитель­ностью обеспечивают получение резьб 2-го класса точности с ше­роховатостью поверхности 5—6-го классов.

Наиболее распространен­ные типы самооткрывающихся головок для нарезания наружной резьбы приведены на рис. 3.3: на рис. 3.3, а показана головка с радиальным расположением дисковых гребенок, на рис. 3.3, б — с радиальным расположением призмати­ческих гребенок, а на рис. 3.3, в — с призматическими гребенками, расположенными тангенциально к нарезаемой резьбе.

Винторезные головки с дисковыми гре­бенками регламентиро­ваны ГОСТом.

Нарезание резьбы метчиками. Основным инструментом для нарезания внутренних резьб является метчик. В соответствии с ГОСТом метчики изготовляются четырех степеней точности: С, Д, Е и Н; машинно-ручные и гаечные метчики — двух степеней точности: С и Д, а ручные также двух — Е и Н.

Ручные метчики предназначены для нарезания резьб диаметром от 2 до 52 мм вручную. Они выпускаются комплектом, состоящим из двух или трех метчиков.

Гаечные метчики служат для нарезания резьб в сквозных дета­лях малой толщины как вручную, так и на станках. Они изготовляются с удлиненным хвостовиком для собирания на нем нарезаемых гаек. Номинальный диаметр нарезаемой резьбы — от 2 до 33 мм.

Машинные метчики предназначены для нарезания глухих резьб диаметром от 2 до 52 мм на сверлильных, револьверных и агрегатных станках, автоматах и полуавтоматах. Выпускаются они комплектом из двух метчиков и одинарные.

Для нарезания резьбы метчиками необходимо произвести пред­варительную обработку отверстия. В зависимости от необходимой точности резьбы отверстие пред­варительно сверлят, зенкеруют или растачивают.

При нарезании резьбы материал детали несколько выдавлива­ется метчиком, и внутренний диаметр резьбы оказывается больше диаметра исходного отверстия. Это обстоятельство учтено в специ­альных таблицах, по кото­рым выбирают диаметр отверстия под резь­бу.

При нарезании резьб на станке метчики крепят в патронах — быстросменных, самоцентрирующих, качающихся и плавающих.

В быстросменных патронах обычного типа метчик жестко связан со шпинделем станка.

Качающиеся и плавающие патроны позволяют метчику самоус­танавливаться в нарезаемом отверстии в первом случае благодаря отклонению его оси от вертикали, а во втором — за счет смещения его параллельно собственной оси.

При нарезании резьбы в отверстиях, не препятствующих свобод­ному удалению метчика после рабочего хода, он пропускается полнос­тью через отверстие и затем вставляется в патрон для нарезания сле­дующей детали. Для сокращения времени на установку и снятие мет­чик в патроне не крепится. Крутящий момент передают квадрат, лыски или срезы на хвостовике. При работе на стан­ках с вертикальной осью метчик свободно падает в конце прохода.

При нарезании ре­зьбы на вертикально - и радиально-сверлильных станках во избежание поломок метчика при упоре его в дно глухого отверстия, а также при перегрузке применяются предохранительные па­троны (рис. 3.4), позво­ляющие метчику останавливаться при вращающемся шпинделе, когда крутящий момент превы­сит безопасную величину. Предохрани­тельный патрон состоит из корпуса 1 с коническим хвостовиком и ве­домой втулкой 2, предназначенной для крепления метчика. Ведомая втулка 2 соединяется с ведущей 3 трапецеидальными зубьями. Веду­щая втулка, связанная с корпусом шпонкой, прижимается к ведомой пружиной 4. При уве­личении крутящего момента больше допустимой величины осевая составляющая сила на зубьях втулок превысит силу пружины, ведущая втулка продвинется вдоль оси, ее зубья выйдут из зацепления, и ведомая втулка остановится. Натяжение пружины регулируют гайкой 5.

Для каждого патрона существует оп­ределенный интервал диаметров нарезае­мых резьб. Наиболее часто используют комплект из трех патронов: для нарезания резьб диаметрами 8—12, 12—30 и 18—42 мм.

В массовом производстве гайки наре­зают на гайконарезных автоматах и полу­автоматах с кривыми метчиками, закреп­ленными в специальном патроне.

Схема нарезания резьбы невращаю­щимся метчиком с изогнутым хвостовиком приведена на рис. 3.5. Заготовки гаек 1 при помощи толкателя 2 поступают в направ­ляющую втулку 3, в которой они центриру­ются и приводятся во вращение зубчатыми колесами 4 и 5. В процессе нарезания резьбы гайка центрируется по метчику 6, благодаря чему и обеспечивается концент­ричность резьбы. Нарезанные гайки 7 дви­жутся по метчику и, пройдя втулку 8, схо­дят с конца хвостовика в сборник.

Вследствие недостаточ­ной прочности метчика на режущей части не должно быть одновременно более двух гаек.

Для получения резьбы 2-го класса точности ско­рость резания принимают в пределах 7—15 м/мин.

Точность резьбы, наре­заемой метчиками, может колебаться в широких пределах. Метчиком с нешлифо­ванным профилем нарезают резьбу 3-го класса точности, а со шлифованным — 2-го класса. При тщательной подготовке отверстия метчиком со шлифованным профи­лем можно нарезать резьбу 1-го класса точности. Калибрование резь­бы вручную также повышает ее точность.

3.2. Нарезание резьбы резцами

Нарезание треугольной резьбы. Существует много способов нарезания резьбы многолезвийными инструментами, однако наиболее широко распространен способ об­работки резьбы резцами на токарных станках. Этот спо­соб, ставший универсальным, почти всегда использу­ется при нарезании резьбы на ответственных деталях, а с внедрением твердосплавных инструментов он сделался и производительным.