Наружный диаметр под резьбу. Метрические резьбы
Короткий путь http://bibt.ru
Нарезание наружной резьбы. Диаметры стержней под резьбу при нарезании плашками.
Перед тем как нарезать резьбу, необходимо подобрать диаметр заготовки под данную резьбу.
Нарезая резьбу плашкой, надо иметь в виду, что при образовании профиля резьбы металл изделия, особенно сталь, медь и др., тянется и изделие увеличивается. Вследствие этого усиливается давление на поверхность плашки, что приводит к нагреву и прилипанию частиц металла, поэтому резьба может получиться рваной.
При выборе диаметра стержня под наружную резьбу следует руководствоваться теми же соображениями, что при выборе отверстий под внутреннюю резьбу. Практика нарезания наружных резьб показывает, что лучшее качество резьбы можно получить в том случае, если диаметр стержня несколько меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Если диаметр стержня будет меньше требуемого, то резьба получится неполной; если же больше, то плашка или не сможет быть навинчена на стержень и конец стержня будет испорчен, или во время работы зубья плашки вследствие перегрузки могут поломаться, а резьба будет сорвана.
В табл. 27 приведены диаметры стержней, используемых при нарезании резьбы плашками.
Таблица 27 Диаметры стержней под резьбу при нарезании плашками
Диаметр заготовки должен быть на 0,3-0,4 мм меньше наружного диаметра резьбы.
При нарезании резьбы плашкой стержень закрепляют в тисках так, чтобы выступающий над уровнем губок конец тисков был на 20-25 мм больше длины нарезаемой части. Для обеспечения врезания на верхнем конце стержня запиливается фаска. Затем на стержень накладывают закрепленную в клупп плашку и с небольшим нажимом вращают клупп так, чтобы плашка врезалась примерно на 0,2-0,5 мм. После этого нарезаемую часть стержня смазывают маслом и вращают клупп точно таким же образом, как при работе метчиком, т. е. один-два оборота вправо и пол-оборота влево (рис. 152, б).
Рис. 152. Прием нарезания резьбы плашкой (б)
Для предупреждения брака и поломки зубьев необходимо, чтобы плашка заходила на стержень без перекоса.
Проверка нарезанной внутренней резьбы производится резьбовыми калибрами-пробками, а наружной - резьбовыми микрометрами или резьбовыми калибрами-кольцами.
Метрические резьбы. Диаметры стержней и допуски на них под метрическую резьбу М3-М50, выполняемую плашками. Диаметры сверл М1-М10 для высверливания отверстий под метрическую резьбу. Нарезание резьб п
Метрические резьбы. Диаметры стержней и допуски на них под метрическую резьбу М3-М50, выполняемую плашками. Диаметры сверл М1-М10 для высверливания отверстий под метрическую резьбу. Нарезание резьб плашками и метчиками.
- Наружная резьба: Плашку зажимают в воротке винтами, расположенными по его контуру.
- На торце стержня, на котором необходимо нарезать резьбу, на заточном станке снимают фаску под углом <60 о до диаметра, равного 80% диаметра резьбы. Затем плашку смазывают густым маслом (напр. солидол), животным жиром (салом) или растительным маслом — жидкое моторное масло лучше не использовать, так как оно зачастую портит резьбу.
- На конец прочно зажатого в тисках стержня с фаской в виде усеченного конуса устанавливают точно в горизонтальной плоскости вороток с плашкой и вращают обеими руками вороток по часовой стрелке (глядя сверху), если резьба правая, с небольшим нажимом на плашку. Иногда рекомендуется плавно вращать вороток по часовой стрелке, иногда — после каждого полуоборота немножко повернуть его обратно, чтобы сломать стружку. Главное хорошо смазать все рабочие лезвия, чтобы резьба не рвалась, а плашка не тупилась.
- Диаметр стержней под наружную метрическую резьбу следует подбирать по таблице 1.
Таблица 1. Диаметры стержней под метрическую резьбу, выполняемую плашками
| Диаметры | Допуски на диаметр стержня |
Диаметры | Допуски на диаметр стержня |
||
| резьбы | стержня | резьбы | стержня | ||
| Резьба с крупным шагом | |||||
| 3 | 2,94 | -0,06 | 12 | 11,88 | -0,12 |
| 3,5 | 3,42 | -0,08 | 16 | 15,88 | -0,12 |
| 4 | 3,92 | -0,08 | 18 | 17,88 | -0,12 |
| 4,5 | 4,42 | -0,08 | 20 | 19,86 | -0,14 |
| 5 | 4,92 | -0,08 | 22 | 21,86 | -0,14 |
| 6 | 5,92 | -0,08 | 24 | 23,86 | -0,14 |
| 7 | 6,90 | -0,10 | 27 | 26,86 | -0,14 |
| 8 | 7,90 | -0,10 | 30 | 29,86 | -0,14 |
| 9 | 8,90 | -0,10 | 33 | 32,83 | -0,17 |
| 10 | 9,90 | -0,10 | 36 | 35,83 | -0,17 |
| 11 | 10,88 | -0,12 | 39 | 38,83 | -0,17 |
| Резьба с мелким шагом | |||||
| 4 | 3,96 | -0,08 | 24 | 23,93 | -0,14 |
| 4,5 | 4,46 | -0,08 | 25 | 24,93 | -0,14 |
| 5 | 4,96 | -0,08 | 26 | 25,93 | -0,14 |
| 6 | 5,96 | -0,08 | 27 | 26,93 | -0,14 |
| 7 | 6,95 | -0,10 | 28 | 27,93 | -0,14 |
| 8 | 7,95 | -0,10 | 30 | 29,93 | -0,14 |
| 9 | 8,95 | -0,10 | 32 | 31,92 | -0,17 |
| 10 | 9,95 | -0,10 | 33 | 32,92 | -0,17 |
| 11 | 10,94 | -0,12 | 35 | 34,92 | -0,17 |
| 12 | 11,94 | -0,12 | 36 | 35,92 | -0,17 |
| 14 | 13,94 | -0,12 | 38 | 37,92 | -0,17 |
| 15 | 14,94 | -0,12 | 39 | 38,92 | -0,17 |
| 16 | 15,94 | -0,12 | 40 | 39,92 | -0,17 |
| 17 | 16,94 | -0,12 | 42 | 41,92 | -0,17 |
| 18 | 17,94 | -0,12 | 45 | 44,92 | -0,17 |
| 20 | 19,93 | -0,14 | 48 | 47,92 | -0,17 |
| 22 | 21,93 | -0,14 | 50 | 49,92 | -0,17 |
- Внутренняя резьба: нарезают с помощью метчиков. Метчик — металлорежущий инструмент для нарезания внутренней резьбы в предварительно просверленных отверстиях. Бывают ручные (вращаются при помощи воротка) и станочные, гаечные и инструментальные (маточные и плашечные).При нарезании глубокой резьбы обычно применяют комплект из трех метчиков: первый метчик (обозначение — одна риска) — предварительный, второй (две риски) нарезает резьбу и третий (три риски или без низ) ее калибрует. Гаечные метчики пригодны для нарезания короткой резьбы (как в гайке) и имеют последовательно расположенные режущие кромки; после прохождения всей длины получают полную резьбу.
- Большое значение имеет правильный выбор диаметров отверстия. Если диаметр больше, чем следует, то внутренняя резьба не будет иметь полного профиля и получится непрочное соединение. При меньшем диаметре отверстия вход метчика в него затруднителен, что ведет к срыву первых витков резьбы или к заклиниванию и поломке метчика. Диаметр отверстия под метрическую резьбу можно приближенно определить, умножив размер резьбы на 0,8 (например, для резьбы М2 сверло должно иметь диаметр 1,6 мм, для М3 — 2,4-2,5 мм и т.д. (см.. таблицу).
- Необходимо смазать режущую часть метчика густым маслом (напр. солидол), животным жиром (салом) или растительным маслом — жидкое моторное масло лучше не использовать, так как оно зачастую портит резьбу — и вставить в отверстие.
- Затем необходимо внимательно следить за тем, чтобы метчик шел точно по оси отверстия во избежание поломки. После нарезки 4-5 витков, метчик извлекается из отверстия и очищается от стружки. После этого его еще раз смазывают и вновь ввертывают в отверстие, нарезают еще 4-5 витков, продолжая операцию до упора (при глухом отверстии или до выхода метчика (при сквозном отверстии).
- Затем очищают первый метчик, кладут его на место и берут метчик с двумя рисками, смазывают его, вручную ввертывают его в отверстие и, как только он начнет врезаться в металл, надевают на него вороток. После нарезания каждых 5-6 витков метчик очищают от стружки и смазывают до полного прохода отверстия.
- Затем очищают второй метчик, кладут его на место, берут последний метчик с тремя рисками, также смазывают жиром, рукой ввертывают в отверстие до зацепления, надевают вороток и осторожно калибруют резьбу. Очистку от стружки и смазывание повторяют, как и ранее.
- Дюймовыми метчиками резьба нарезается также как и метрическими. Для нарезания резьбы на трубах применяют клуппы, обычно с регулируемыми режущими элементами в диапазоне резьб для труб с внутренним диаметром от 1/4 до 4 дюймов. Резьбы на трубах и стернях большого диаметра лучше нарезать на токарно-винторезных станках.
- Диаметр верл для высверливания отверстий под метрическую резьбу следует подбирать по таблице 2.
Таблица 2. Диаметры сверл для высверливания отверстий под метрическую резьбу
| Наружный диаметр резьбы, мм |
Диаметр сверла (мм) для | |
| Чугуна, бронзы | Стали, латуни | |
| 1 | 0,75 | 0,75 |
| 1,2 | 0,95 | 0,95 |
| 1,6 | 1,3 | 1,3 |
| 2 | 1,6 | 1,6 |
| 2,5 | 2,2 | 2,2 |
| 3 | 2,5 | 2,5 |
| 3,5 | 2,9 | 2,9 |
| 4 | 3,3 | 3,3 |
| 5 | 4,1 | 4,2 |
| 6 | 4,9 | 5 |
| 7 | 5,9 | 6 |
| 8 | 6,6 | 6,7 |
| 9 | 7,7 | 7,7 |
| 10 | 8,3 | 8,4 |
Оценка статьи:
Прочность крепления деталей между собой обеспечивается за счет ввинчивания носителя внешней резьбы во внутреннюю второго изделия. Важно, чтобы параметры их были выдержаны в соответствии со стандартами, тогда такое соединение не нарушится в ходе эксплуатации и обеспечит необходимую герметичность. Потому существуют нормы выполнения резьбы и отдельных ее элементов.
Перед нарезкой внутри детали выполняют отверстие под резьбу, диаметр которого не должен превышать ее внутренний. Выполняется это с помощью сверл по металлу, габариты которых приведены в справочных таблицах.
Параметры отверстия
Различают следующие параметры резьбы:
- диаметры (внутренний, внешний и так далее);
- форму профиля, его высоту и угол;
- шаг и вхождение;
- прочие.
Условием соединения деталей между собой является полное совпадение показателей внешней и внутренней резьбы. В случае, если какая-то из них выполнена без соблюдения требований, то крепление будет ненадежным.
Крепление может быть болтовым или шпилечным, которые кроме основных деталей включают в себя гайки и шайбы. В скрепляемых деталях перед соединением формируют отверстия, а затем проводят нарезание.
Чтобы выполнить ее с максимальной точностью, следует предварительно сформировать отверстие сверлением, равное величине внутреннего диаметра, то есть образуемого вершинами выступов.
При сквозном выполнении диаметр отверстия должен быть на 5-10% больше размера болта или шпильки, тогда выполняется условие:
d отв = (1,05..1,10)×d, (1),
где d – номинальный диаметр болта или шпильки, мм.
Для определения размера отверстия второй детали расчет ведут так: из значения номинального диаметра (d) вычитают величину шага (Р) – полученный результат является искомым значением:
d отв = d — P, (2).
Результаты расчетов наглядно демонстрирует таблица диаметров отверстий под резьбу, составленная по данным ГОСТ 19257-73, для размеров 1-1,8 мм с малым и основным шагами.
Диаметр номинальный, мм Шаг, мм Размер отверстия, мм 1 0,2 0,8 1 0,25 0,75 1,1 0,2 0,9 1,1 0,25 0,85 1,2 0,2 1 1,2 0,25 0,95 1,4 0,2 1,2 1,4 0,3 1,1 1,6 0,2 1,4 1,6 0,35 1,25 1,8 0,2 1,6 1,8 0,35 1,45 Немаловажным параметром является глубина сверления, которая вычисляется из суммы таких показателей:
- глубины ввинчивания;
- запаса внешней резьбы ввинчиваемой детали;
- ее недореза;
- фаски.
При этом 3 последних параметра справочные, а первый вычисляется через коэффициенты учета материала изделия, которые равны для изделий из:
- стали, латуни, бронзы, титана – 1;
- чугунов серого и ковкого – 1,25;
- легких сплавов – 2.
Таким образом, глубина ввинчивания составляет произведение коэффициента учета материала на номинальный диаметр, и выражается в миллиметрах.
Скачать ГОСТ 19257-73
Разновидности резьбы
Резьбы по системе измерения подразделяют на метрические, выражаемые в миллиметрах, и дюймовые, измеряемые в соответствующих единицах. Оба этих вида могут выполняться как в цилиндрической, так и в конической формах.
Они могут иметь профили различных форм: треугольные, трапецидальные, круглые; делиться по признаку применения: для крепежных деталей, сантехнических элементов, трубные и прочие.
Диаметры подготовительных отверстий под нарезание резьбы зависят от ее вида: метрическая, дюймовая или трубная, — это нормировано соответствующими документами.
Отверстия в трубных соединениях, выраженные в дюймах, прописаны в ГОСТ 21348-75 для цилиндрической формы и ГОСТ 21350-75 – для конической. Данные справедливы в случае использования меди и безникелиевых стальных сплавов. Нарезку осуществляют внутри вспомогательных деталей, в которые будут ввинчиваться трубы – сланцев, хомутов и прочих.
В ГОСТ 19257-73 приведены диаметры отверстий под нарезание метрической резьбы, где в таблицах показаны размерные ряды номинальных диаметров и шагов, а также параметры отверстий под метрическую резьбу с учетом значений предельных отклонений.
Данные, приведенные в таблице ГОСТ19257-73 подтверждают расчет, приведенный выше, в которых параметры отверстий под метрические виды рассчитывают из номинального диаметра и шага.
ГОСТ 6111-52 нормирует диаметры отверстий под дюймовую коническую резьбу. В документе указаны два диаметра с расхождением на конус и один – без развертывания, а также глубины сверления, все величины, кроме номинального значения, выражены в миллиметрах.
Приспособления
Ручные или автоматические способы нарезания обеспечивают результаты различных классов точности и шероховатости. Так, основным инструментом остается метчик, представляющий собой стержень с режущими кромками.
Метчики бывают:
- ручными, для выполнения метрической (М1-М68), дюймовой – ¼-2 ʺ , трубной – 1/8-2 ʺ ;
- машинно-ручными – насадки на сверлильные и прочие станки, используются для тех же размеров, что и ручные;
- гаечными, которые позволяют нарезать сквозной вариант для тонких деталей, с номинальными размерами 2-33 мм.
- Под нарезание метрической резьбы используют комплект стержней – метчиков:
- черновой, имеющий удлиненную заборную часть, состоящую из 6-8 витков, и маркирующийся одной риской у основания хвостовика;
- средний – с заборной частью средней длины в 3,5-5 витков, и маркировкой в виде двух рисок;
- чистовой имеет заборную часть всего в 2-3 витка, без рисок.
При ручной нарезке, если шаг превышает 3 мм, то используют 3 метчика. Если шаг изделия менее 3 мм – достаточно двух: чернового и чистового.
Метчики, применяемые к малой метрической резьбе (М1-М6), имеют 3 канавки, по которым отводится стружка, и усиленный хвостовик. В конструкции остальных – 4 канавки, а хвостовик проходной.
Диаметры всех трех стержней под метрическую резьбу увеличиваются от чернового к чистовому. Последний стержень под резьбу должен иметь диметр равный ее номинальному.
Метчики крепятся в специальные приспособления – держатель инструментов (если он небольшого размера) или вороток. С помощью них осуществляется вворачивание режущего стержня в отверстие.
Подготовку отверстий к нарезке проводят с помощью сверл, зенкеров и токарных станков. Сверлением его образуют, а зенкерованием и растачиванием увеличивают его ширину и повышают качество поверхности. Приспособления используются для цилиндрических и конических форм.
Сверло представляет собой металлический стержень, состоящий из цилиндрического хвостовика и винтовой режущей кромки. К их основным геометрическим параметрам относятся:
- угол винтового подъема, как правило, составляющий 27°;
- угол заострения, который может быть 118° или 135°.
Сверла бывают катанные, вороненные темного цвета, и блестящие – шлифованные.
Зенкеры для цилиндрических форм называют цековками. Они представляют собой металлические стержни с двумя, закрученными в спираль резцами и неподвижной направляющей цапфой, чтобы ввести зенкер в полость.
Методика нарезания
Ручным метчиком проводить нарезку можно соблюдая следующие этапы:
- высверлить проем под резьбу соответствующих диаметра и глубины;
- провести его зенкование;
- закрепить метчик в держателе или воротке;
- выставить его перпендикулярно рабочей полости, в которой будет осуществляться нарезание;
- ввинчивать метчик с легким нажимом по часовой стрелке в отверстие, подготовленное заранее под нарезание резьбы;
- через каждый полуоборот выворачивать метчик назад, чтобы срезать стружку.
Для охлаждения и смазывания поверхностей в процессе резки важно использовать смазочные материалы: машинное мало, олифу, керосин и тому подобные. Неправильно подобранная смазка может привести к некачественному результату нарезки.
Выбор размера сверла
Диаметр сверла для отверстия под метрическую резьбу определяется так же формуле (2), с учетом ее основных параметров.
Стоит отметить, что при нарезке в пластичных материалах, таких как сталь или латунь, происходит повышение витков, потому необходимо под резьбу выбирать диаметр сверла больший, чем для хрупких материалов, таких как, чугун или бронза.
На практике размеры сверл, как правило, немного меньше нежели необходимое отверстие. Так, в таблице 2 показаны соотношение номинального и наружного резьбовых диаметров, шага, диаметров отверстия и сверла для него под нарезание метрической резьбы.
Таблица 2. Соотношение основных параметров метрической резьбы с нормальным шагом и диаметров отверстия и сверла
Номинальный диаметр, мм Наружный диаметр, мм Шаг, мм Наибольший диаметр отверстия, мм Диаметр сверла, мм 1 0,97 0,25 0,785 0,75 2 1,94 0,4 1,679 1,60 3 2,92 0,5 2,559 2,50 4 3,91 0,7 3,422 3,30 5 4,9 0,8 4,334 4,20 6 5,88 1,0 5,153 5,00 7 6,88 1,0 6,153 6,00 8 7,87 1,25 6,912 6,80 9 8,87 1,25 7,912 7,80 10 9,95 1,5 8,676 8,50 Как видно из таблицы, существует некий размерный предел, который рассчитан с учетом допусков для резьбы.
Размер сверла при этом значительно меньше, чем отверстие. Так, например, под резьбу М6, наружный диаметр которой 5,88 мм, а ее наибольшее значение отверстия не должно превышать 5,153 мм, стоит использовать сверло на 5 мм.
Отверстие под резьбу М8 с наружным диаметром 7,87 мм составит только 6,912 мм, значит, для него сверло будет 6,8 мм.
Качество резьбы зависит от множества факторов при ее нарезании: от выбора инструмента до правильно рассчитанного и подготовленного отверстия. Слишком малое оно приведет к повышенной шероховатости и даже поломке метчика. Большие усилия, приложенные к метчику – способствуют несоблюдению допусков и, как результат, не выдерживаются размеры.
