В домашних водопроводах сейчас встретить привычные стальные трубы можно разве что там, где капитальный ремонт не делался десятилетиями. Из области бытового применения они вытеснены металлопластиковыми и полипропиленовыми трубами.
С появлением последних с их абсолютной герметизацией соединений из стальной трубы практически перестали делать и стояки, и разнообразные розливы отопительных и водопроводных систем.
Однако там, где нужна повышенная механическая прочность, традиции остаются в силе.
Основных причин для применения традиционного материала сейчас можно назвать две:
- Внешние механические воздействия.
- Высокое давление трубопровода.
Там, где водопровод проходит, к примеру, на небольшой глубине под грунтовой дорогой, его будет разумным сделать именно стальным. Полипропиленовая труба может быть просто расплющена весом проезжающего грузовика.
В некоторых местах использование для сварки является невозможным либо нежелательным. Причиной может стать неудобство доступа или взрывоопасная внешняя среда.
Кроме того, ряд соединений необходимо сделать разборными.
Для соединения труб традиционно используются резьбовые соединения, которые так и называются — трубные. Одна из их ключевых особенностей — сглаженные гребни резьбы — позволяет использовать для обеспечения герметичности таких соединений как быстротвердеющие герметики, так и герметизирующие ленты, и традиционно применяемое в сантехнике органическое волокно — лен.
Виды резьбы
Трубные резьбы делятся на две основных категории:
- Цилиндрические.
- Конические.
Если с цилиндрической резьбой все, кажется, понятно — эти резьбы можно видеть везде и всегда, то что такое коническая и зачем она может быть нужна?
Коническая резьба
Конической называется с диаметрами — внутренним, внешним и средним — уменьшающимся к концу резьбы. Конец трубы с нарезанной резьбой представляет собой в профиль не цилиндр, а конус.
Основных применения у такой резьбы два.
- В случае изношенной или частично сорванной внутренней резьбы резьбового соединения, которое не может быть в силу каких-либо причин заменено полностью.
Коническая резьба с чуть большим максимальным диаметром может обеспечить на какое-то время герметичность соединения.
Совет: этот метод применяется лишь в качестве временной полумеры. Пример — когда зимой нужно срочно запустить систему отопления, не вызвав ее разморозку. При первой возможности соединение должно быть заменено полностью.
- По тексту ГОСТ 6211 81 резьба трубная коническая используется в случае, когда нужно обеспечить герметичность трубопровода, находящегося под очень большим давлением. Типичный случай — гидравлические системы, приводящие в действие тяжелую технику.
Стандарты
Упомянем и существующие стандарты.
- Резьба трубная коническая ГОСТ 6211 81 должна обладать профилем с углом 55 градусов. Ее вершины и впадины, как и у , обязательно скругляются.
- По ГОСТ резьба коническая трубная различается шагом резьбы, причем для каждого диаметра характерен свой шаг. Под шагом понимается количество витков на один дюйм.
- Трубная коническая резьба ГОСТ 6211 81 имеет, независимо от диаметра, фиксированный угол, на который поверхность конуса отклоняется от оси трубы. Он берется равным 1°47’24». Это соответствует уклону 1:16.
- Диаметр труб, для которых используются конические резьбы, ограничен шестью дюймами. Для труб большего диаметра используется сварка или фланцевые соединения.
- По тексту ГОСТ резьба трубная коническая должна обладать фиксированным соотношением среднего, внешнего и внутреннего диаметра с длиной резьбы. При этом разделяются рабочая и полная длина наружной резьбы. Однако допустимы и резьбы меньшей длины. При этом соотношение рабочей длины резьбы к полной длине, которую имеет наружная резьба коническая трубная ГОСТ регламентирует жестко. Логично, в общем — резьбовое соединение, которое держится лишь на двух-трех крайних нитках, может обеспечить герметичность, но явно не будет обладать достаточной прочностью.
- Обозначение трубной конической резьбы тоже определяется ГОСТом. Туда входит буква R, собственно, и обозначающая, что мы имеем дело с наружной конической трубной резьбой, и размер резьбы. Левые резьбы, как и в случае цилиндрических резьбовых соединений, помечаются буквами LH.
Внутренняя коническая резьба помечается буквой Rc, внутренняя цилиндрическая — Rp. При чем здесь цилиндрическая? Дело в том, что часто наружные конические резьбы используются в паре именно с цилиндрическими внутренними соответствующего шага.
Давайте остановимся чуть подробнее на том, какое может иметь резьба трубная коническая обозначение в разных случаях.
Любая конструкция не может обойтись без резьбового соединения. Чтобы получить внутреннюю резьбу, был создан специальный инструмент, получивший название – метчик.
Было разработано очень много видов этого инструмента. Каждый выполняет определенную функцию. Одни из них предназначены только для работы на металлорежущих станках, другие можно использовать в бытовых условиях. Были созданы специальные таблицы, где можно подобрать нужный инструмент, в зависимости от размеров, конструкции и стоимости.
Конструкция резьбового инструмента
Метчик для нарезания состоит из нескольких частей:
- Хвостовика;
- Рабочей части;
- Заборного элемента;
- Калибровки.
При помощи хвостовика осуществляется крепление в шпинделе станка или патроне, когда появляется необходимость нарезать внутреннюю резьбу.
Нарезание выполняет рабочая часть. Ее внешний вид напоминает винт, оборудованный несколько винтовыми, а также продольными канавками.
У инструмента, имеющего винтовые канавки, есть одно важное преимущество. Операция нарезания выполняется в более благоприятных условиях, чем выполнять такую же операцию, метчиком для нарезания резьбы, у которого имеются продольные канавки.
Практически каждый инструмент имеет переднюю часть, которой дали название «заборная». Она имеет конусный вид. Заборная часть инструмента, первая начинает нарезание резьбы. Ее продолжает калибрующая часть. В ее функции входит калибровка и зачистка отверстия.
Зубья, которыми выполняется нарезание резьбы, получили название режущих перьев . Они своей формой напоминают резцы, расположенные по всему диаметру инструмента. Каждый зуб заточен согласно технологическим требованиям к режущим деталям.
Углубления, отделяющие режущие перья между собой, называются канавками. Они образуют режущие кромки, и по ним осуществляется удаление стружки из зоны нарезки. Размеры канавок можно увидеть в соответствующих стандартизованных таблицах.
Небольшие детали, диаметр которых менее 20 мм, снабжен тремя канавками. Инструмент с максимальным диаметром 40 мм, изготавливается с четырьмя канавками .
Метрические метчики
Их измеряют миллиметрами, они относятся к метрической системе. Инструмент маркируется буквой «М», обозначающей метрическое измерение. Например, маркировка М8 обозначает, что таким инструментом можно получить резьбу 8 мм.
Размерный ряд метрических метчиков имеет большой диапазон. Начиная с 2 мм и кончая 60 мм . То есть, нарезать можно абсолютно любую резьбу. Все данные о таком инструменте сведены в специальные таблицы.
В зависимости от назначения, выбирается конструкция метчика. Они подразделяются на несколько групп:
- Машинные;
- Ручные.
Для слесарных работ используется только ручной инструмент . Он, в свою очередь, подразделяется на несколько типов:
- Гаечный;
- Плашечный;
- Маточный;
- Специальный.
Слесарные
Комплект таких ручных метчиков, обычно состоит из трех инструментов:
- Чернового;
- Среднего;
- Чистового.
Сначала нарезается «черная» резьба, для чего используют черновой метчик . Для получения точности резьбы применяют средний метчик. Чистовым метчиком выполняется окончательное нарезание резьбы, проводится ее калибровка.
На хвостовике каждом метчике делается специальная отметка, по которой определяется вид метчика. Она может быть в цифровом виде или в виде нанесенных круговых колец. Количество рисок определяет назначение метчика:
- Черновой – одно кольцо;
- Чистовой – три кольца.
Кроме того, на хвосте маркируют размер резьбы, которую можно нарезать этим метчиком.
Слесарные метчики комплектуются двумя инструментами. У них несколько удлиненный заборный конус, а также увеличенный размер первого метчика.
Когда выполняется нарезание метрической резьбы в диапазоне 8 – 18 миллиметров, применяются одинарные метчики .
Для резьбы 6 - 24 мм, используют два метчика, один и черновой, другой чистовой.
Тремя метчиками нарезается резьба в диапазоне 2 - 52 мм. Дюймовая резьба также нарезается несколькими инструментами в зависимости от размеров. Более подробно, какие необходимы метчики, можно увидеть в гостированной таблице. В ней указаны диаметры, вид метчика и необходимый комплект.
В зависимости от направления канавок, метчики подразделяются на группы:
- Прямые;
- Винтовые.
Причем направление канавок также имеет разное исполнение:
- Правые;
- Левые.
Инструмент имеющие винтовые канавки, в большинстве случаев используется для нарезки очень точных резьбовых отверстий.
Режущая часть инструмента подразделяется на два типа:
- Коническая;
- Цилиндрическая
Конические
Отличаются конструкцией заборной части, изготовленной немного удлиненной, и имеющей неполную резьбу, которая постепенно становится калибрующей частью. Такими метчиками нарезается резьба в отверстиях, имеющих сквозной характер.
Цилиндрические
Этим инструментом нарезается резьба в деталях, где не требуется сквозного отверстия.
Когда проводится нарезка гаек, без использования станочного оборудования пользуются гаечными приспособлениями . Благодаря удлиненному хвостовику, нарезанные гайки остаются на инструменте.
У плашечных деталей имеется заборный конус большого размера. Таким инструментом в плашках проводится предварительная нарезка резьбы. Операция выполняется в один проход. Очистка резьбы осуществляется маточными деталями, имеющими канавки в виде правой спирали.
Кроме обыкновенных машинных приспособлений, применяются и бесканавочные инструменты. У них отсутствуют продольные канавки. Причем их приемный конус делается намного короче. Эти инструменты имеют повышенную прочность , они ломаются очень редко, поэтому количество бракованных деталей из-за такой поломки сводится к минимуму. Резьбовая часть большой длины, дает возможность перетачивать такие инструменты несколько раз.
Основным преимуществом бесканавочных деталей является их высокая производительность. Ими можно провести нарезку резьбы в любых отверстиях. Для такого инструмента не имеет значения сквозное или глухое отверстие.
Универсальные детали изготавливаются сборными. Каждая часть отделена специальной шейкой. Черновая операция выполняется первой частью, проходит предварительная нарезка, а уже второй частью, делается чистовая нарезка резьбы.
Работа таким оборудованием позволяет сэкономить время . Ведь для нарезки резьбы нужен только один инструмент. Отпадает необходимость в целом комплекте, монтаж которых, требует много дополнительного времени.
Трубные метчики
Для измерения берутся дюймы, так как в трубах применяется другая система изменения.
Все трубные детали маркируются буквой G, которая говорит о трубной резьбе. Вот несколько примеров:
- G 1/2 – полдюймовая резьба;
- G 3/4″ – трехчетвертная;
- G1 – дюймовая.
Больше всего используется полдюймовая трубная резьба. Это особенной касается проводки водопровода в жилых домах, где трубы имеют такие размеры.
В комплект трубных метчиков входит две детали. Одна имеет острый заход, другая тупой.
Как уже было сказано выше, разновидностей такого инструмента, очень много. Поэтому делая выбор, стоит обратиться к специальным таблицам. Они подскажут, какой нужно взять инструмент, какого диаметра и какого вида.
Резьба представляет собой винтовую канавку определенного профиля, прорезанную на цилиндрической или конической поверхностях. На токарных станках ее выполняют посредством двух равномерных движений - вращения заготовки и поступательного перемещения режущего инструмента вдоль ее оси.Применяемые резьбы можно разделить на ряд групп:
1) по расположению - на наружные и внутренние;
2) по назначению - на крепежные и ходовые;
3) по форме исходной поверхности - на цилиндрические и конические;
4) по направлению - на правые и левые;
5) по форме профиля - на треугольные, прямоугольные, трапецеидальные, круглые;
6) по числу заходов - на одно и многозаходные.
Крепежные резьбы чаще всего имеют треугольный профиль.
Они используются для соединения различных деталей.-
Ходовые резьбы служат для преобразования вращательного движения в поступательное. К ним относятся резьбы с трапецеидальным и реже прямоугольным профилем.
Конические резьбы обеспечивают высокую герметичность соединения и поэтому применяются в местах, находящихся под повышенным давлением жидкостей и газов.
У правых резьб винтовая канавка имеет направление по ходу часовой стрелки (если смотреть с торца детали), у левых - наоборот.
Однозаходными называются резьбы, имеющие одну винтовую канавку. В многозаходных резьбах выполнено несколько параллельных винтовых канавок, равномерно расположенных по окружности. Число заходов резьбы можно определить по количеству начал винтовых канавок на торце детали.
Нарезание резьб круглыми плашками
1. Область применения и инструменты.
Круглые плашки применяются для нарезания наружных резьб треугольного профиля на деталях, к которым не предъявляют высоких требований соосности резьбы с другими поверхностями. Пределы выполняемых резьб ограничиваются механическими свойствами обрабатываемого металла. Так, например, на токарных станках" круглыми плашками нарезают резьбы на стальных деталях с шагом примерно до 2 мм. Для более мягких цветных металлов этот предел может быть увеличен. Резьбы с крупным шагом предварительно прорезают резцом, а затем калибруют плашками.Круглые плашки (рис. 118, а) по внешнему виду напоминают гайку, в которой для создания режущих кромок просверлены стружечные отверстия (от 3 до 8 в зависимости от размера).
Рабочая часть плашки для цилиндрических резьб состоит из трех участков: двух крайних - режущих и среднего - калибрующего. Режущие части плашки конические с углом конуса 2ф = 50-60°. Калибрующая часть цилиндрическая, Она придает резьбе окончательные размеры и обеспечивает направление плашке в процессе резания.
Геометрическая форма зуба плашки создается передним углом у который выполняют заточкой в пределах 15-20° (для плашек централизованного изготовления). При резании твердых металлов его рекомендуется уменьшать до 10-12°, а для мягких - увеличивать4 до 20-25°. Задний угол а выполняют затылованием только на режущих частях в пределах 6-8°.
Для крепления в плашкодержателе или резьбонарезном патроне на наружной поверхности плашки предусмотрены конические углубления и угловой паз. Угловой паз плашки позволяет при необходимости
Разрезать плашку шлифовальным кругом по перемычке (рис. 118, б) и регулировать ее диаметр в пределах 0,1- 0,3 мм.
Круглые плашки общего назначения изготавливаются для следующих резьб: метрических с крупным шагом Ml - М68; метрических с мелкими шагами М1Х0,2 - М135Х6; дюймовых 1/4-2"; трубных 1/8-1l/2". Плашки должны обеспечить нарезание резьб 2-го класса точности.
Плашки для конических резьб более широкие и имеют только одну режущую часть со стороны большего диаметра. Особенность работы плашек состоит в том, что в процессе прорезания винтовой канавки участвует не только режущая, но и калибрующая часть. 
Такие плашки изготавливаются для резьб от 1/16" до 2".
Плашки выполняются из легированной стали 9ХС или быстрорежущих сталей Р9 и Р18. На плашках маркируются обозначение резьбы, класс точности (только 3-й), марка стали (9ХС не указывается), буква Л для левых резьб.
2. Приемы нарезания резьбы плашкой.
Перед нарезанием заготовка чисто обтачивается до размера на 0,1-0,4 мм меньше наружного диаметра резьбы. Большое занижение диаметра заготовки следует выполнять для резьб с большим шагом и более пластичных обрабатываемых металлов. Это делают с целью предотвращения срыва вершинок резьбы вследствие частичного выдавливания металла при резании. Для лучшего центрирования плашки на конце заготовки протачивают небольшую фаску под углом 30-40° к оси.Процесс нарезания цилиндрических резьб плашками имеет некоторые особенности. После того как плашка врежется в заготовку примерно на половину своей ширины, резьба нарезается самозатягиванием. Это означает, что для дальнейшего продвижения плашка не нуждается в принудительной подаче и навинчивается на заготовку, как гайка на винт. Однако в момент врезания плашку необходимо подавать на заготовку равномерным усилием. При этом величина подачи должна быть примерно равна шагу резьбы. В противном случае может произойти срыв первых витков.
Кроме того, во время врезания важно совместить плашку с осью заготовки. Этому до некоторой степени помогает центрирующая фаска на заготовке. Если плашка врежется с переносом, профиль нарезаемой резьбы исказится или произойдет срыв витков.
Нарезание резьб плашками на токарных станках выполняют с помощью резьбонарезных патронов, одна из конструкций которых приведена на рис. 119.
Плашкодержатель 1 и цилиндрическая оправка с конусным хвостовиком 4 соединены подвижно в осевом направлении призматической шпонкой 8, закрепленной винтом 7 в пазу держателя. На цилиндрической части оправки выполнен продольный паз, оканчивающийся кольцевой канавкой 9, в которой установлен подпружиненный упор 10 одностороннего действия.
Врезание плашки в заготовку осуществляется подачей держателя 1 вперед поворотом рукоятки 3 с эксцентриком 5. Затем при самозатягивании инструмента держатель скользит по оправке. В конце нарезания резьбы шпонка 8 заскакивает в кольцевую канавку 9 и держатель, увлекаемый плашкой, свободно проворачивается
При включении обратного вращения шпинделя шпонка останавливается упором 10 против паза оправки, входит в него и позволяет держателю продвигаться назад во время свинчивания плашки.
Патрон настраивается на длину нарезаемой резьбы установкой указателя 2 в необходимое положение по шкале, нанесенной вдоль паза держателя. Сквозной вырез 11 в держателе предназначен для очистки патрона от стружки. Для крепления в патроне плашек меньших размеров в посадочное отверстие держателя 1 устанавливают специальные переходные кольца.
Нарезание резьбы плашкой обычно ведется за одну установку непосредственно после подготовки заготовки под резьбу. Для этого следует: 1) убедиться, что пиноль задней бабки и шпиндель станка соосны; 2) установить заднюю бабку возможно ближе к заготовке и закрепить на станине; 3) закрепить плашку в резьбонарезном патроне и установить в пиноль задней бабки; 4) настроить резьбонарезной патрон на требуемую длину нарезания по первой заготовке из партии.
После выполнения подготовительных действий плашку подводят к вращающейся заготовке ручной подачей, производят равномерный поджим до нарезания 2-3 полных витков резьбы. После этого подачу прекращают, так как дальнейшее нарезание осуществляется самозатягиванием. Конические резьбы нарезаются с принудительной подачей почти на всей длине обработки. В конце резания
станок переключают на обратное вращение шпинделя и свинчивают плашку.
Иногда приходится нарезать длинные резьбы, выполнить которые при помощи резьбонарезного патрона невозможно. В таком случае плашку можно закрепить в слесарном плашкодержателе (рис. 120, а) и производить нарезание, как показано на рис. 120, б. Плашкодержатель удерживают левой рукой за рукоятку, которую опирают на верхние салазки суппорта или стержень, закрепляемый продольно в резцедержателе. Включив вращение шпинделя, правой рукой вращают маховичок задней бабки и пинолью подают плашку вперед. Убедившись, что конус режущей части плашки совместился с центрирующей фаской заготовки, производят врезание на 2-3 полных витках с принудительной подачей. После чего поджим плашки прекращают, так как нарезание продолжается самозатягиванием. По окончании нарезания включают обратное вращение шпинделя для свинчивания плашки. Если резьба нарезается до уступа, вращение шпинделя следует выключать, когда до окончания нарезания остается несколько витков, которые затем дорезают вручную.
Для нарезания резьб плашками рекомендуются следующие скорости
по стали 2-4 м/мин; по цветным металлам - 8-12 м/мин.
Нарезание следует выполнять с применением смазывающе-охлаждающих жидкостей: для сталей - эмульсии или сульфофрезола; для алюминиевых сплавов- керосина.
Нарезание резьб метчиками
1. Область применения и инструменты. Метчики, выпускаемыецентрализованно по действующим стандартам, предназначены для нарезания внутренних крепежных резьб.
По форме они делятся на цилиндрические и конические; по назначению-на ручные, машинно-ручные и гаечные; по числу инструментов- на одинарные и комплектные (из 2-3 штук).
Комплектные метчики используются для последовательного нарезания всех предусмотренных резьб ручным способом и машинным- резьб с крупным шагом свыше 3 мм и в труднообрабатываемых металлах.
Метчик для цилиндрических резьб (рис. 121) состоит из рабочей части и хвостовика. Рабочая резьбовая часть с продольными или реже винтовыми стружечными канавками в свою очередь делится на режущую (коническую) и калибрующую (цилиндрическую) части. Для уменьшения трения калибрующая часть снабжена небольшим обратным конусом 0,05-0,1 мм на 100 мм длины, который выполняется по всему резьбовому профилю.
Цилиндрический хвостовик оканчивается квадратом или лысками для передачи усилия резания.
С целью создания нормальных условий резания зубьям метчика придают определенную геометрическую форму заточкой. Задний угол а на режущей части создают затылованием по наружному диаметру в пределах 6-10°. Передний угол имеет одинаковую величину на всей длине рабочей части. Его выполняют в зависимости от свойств обрабатываемого материала: для сталей 5-15°; для чугуна и бронзы 0-5°; для легких сплавов 25-30°. Большие значения в указанных пределах принимают для более мягких материалов.
Метчики для цилиндрических резьб выпускаются четырех степеней точности: С, Д, Е и Н. Метчики первых двух степеней точности имеют шлифованный профиль и позволяют нарезать резьбы со-
Ответственно 1-го и 2-го классов точности. Резьбы 3-го класса точности нарезаются метчиками со степенями точности Е и Н.
На рис. 122 изображены основные типы метчиков.
Ручные метчики (рис. 122, а) используются для нарезания резьб вручную в сквозных и глухих отверстиях. Иногда их применяют для аналогичных работ на токарных станках. Такие метчики выпускаются комплектами из 2-3 штук. Для распределения нагрузки в комплекте у чернового и среднего метчиков наружный и средний диаметры занижены и удлинена режущая часть соответственно до 6 и 4 ниток. Чистовой метчик имеет полный профиль резьбы и короткую режущую часть - 2 нитки.
Порядковый номер метчика в комплекте (кроме чистового) обозначается рисками на хвостовике (см. рис. 122, а).
Ручные метчики предусмотрены для нарезания следующих резьб: метрических - до М52; дюймовых - до 2"; трубных - до 1 1/2". Их изготавливают из сталей У10А - У12А со степенью точности Е и Н.
Машинно-ручные метчики (рис. 122, б) предназначены для нарезания резьб в сквозных и глухих отверстиях машинным способом всех предусмотренных размеров и ручным-с шагом до 3 мм включительно; Они изготавливаются двух видов: одинарные для сквозных отверстий с длиной режущей части 6 ниток и для глухих отверстий - 3 нитки; комплектные из 2 штук с числом ниток на режущей части 6 и 2;
На хвостовике такие метчики имеют радиусную канавку для крепления в резьбонарезном патроне.
Машинно-ручные метчики изготавливаются из стали Р18 по степеням точности С и Д и предназначены для резьб: метрических - до М52; дюймовых и трубных - до 2".
Гаечные метчики (рис. 122, в) применяются для нарезания резьб за один проход в гайках и сквозных отверстиях глубиной не более диаметра. Они отличаются удлиненной режущей частью (12 ниток) и длинным хвостовиком для нанизывания гаек с целью экономии времени на вывинчивание метчика из
Отверстия. Изготавливаются из стали Р18 по степеням точности С и Д для резьб: метрических- до диаметра 52 мм, дюймовых-до 1 1/4.
Конические резьбы до 2" нарезаются коническими метчиками (рис. 122, г) за один проход. Калибрующая часть их участвует в резании, поэтому ее затылуют по профилю для создания заднего угла. Материал конических: метчиков - быстрорежущая сталь Р18.
На хвостовике: метчиков маркируются обозначение резьбы, номер метчика в комплекте (кроме чистового) посредством рисок, степень точности и марка стали.
2. Приемы нарезания резьб метчиками. Перед нарезанием в заготовке сверлят отверстие размером немного больше внутреннего диаметра резьбы. Такое, завышение диаметра отверстия необходимо для предотвращения срыва вершинок резьбы в результате частичного выдавливания металла в процессе резания.
С достаточной для практики точностью диаметр сверл под метрические резьбы можно определить по формуле
Где а - наружный диаметр резьбы, мм,
S-шаг резьбы, мм:
Для других крепежных резьб необходимые диаметры сверл выбирают по соответствующим таблицам справочника.
Глубину сверления глухого отверстия под резьбу определяют из
ФОРМУЛЫ
Где lo - длина резьбы, мм;
l1 - длина режущей части метчика, мм;.
с - гарантированный зазор в мм, принимаемый не менее шага резьбы.
Нарезание резьб метчиками осуществляется аналогично выполнению резьб плашками, Метчик закрепляется в резьбонарезном патроне (см. рис. 119) посредством переходной втулки.2 (рис. 123), в отверстии которой имеются цилиндрический и квадратный участки. Во втулке метчик удерживается штифтом 4, заскакивающим в кольцевую канавку хвостовика под действием пружинного кольца 3. Для крепления метчиков без кольцевых канавок предусмотрен винт 1.
Совместно с патроном метчик устанавливают в пиноль задней бабки, ось которой должна быть совмещена с осью шпинделя.
Заднюю бабку закрепляют на станине возможно ближе к заготовке. Затем ручной подачей пиноли метчик подводят к вращающейся заготовке, выполняют врезание на длину 2-3 полных витков поворотом рукоятки патрона. Дальнейшее нарезание ведется самозатягиванием, в течение которого метчик ввертывается в заготовку, как винт в гайку. В конце нарезки резьбы метчик вывинчивается из отверстия включением обратного вращения шпинделя.
Настройка резьбонарезного патрона на длину резьбы выполняется, в начале работы по первой заготовке из партии.
Если резьба нарезается комплектом метчиков, необходимо соблюдать последовательность их работы и своевременно очищать отверстие от стружки капроновой щеточкой или струей эмульсии перед каждым следующим метчиком.
При единичном изготовлении деталей нарезание резьб небольших размеров иногда выполняют ручными метчиками при помощи слесарного воротка 1, как показано на рис. 124. В этом случае метчик с надетым на него воротком опирают центровым отверстием на задний центр, а рукоятку воротка на верхние салазки суппорта. Удерживая метчик левой рукой, подают его вперед пинолью задней бабки. Выполняют врезание метчика в отверстие заготовки на 2-3 полных витка с принудительной подачей. Дальше нарезание осуществляется самозатягиванием, в течение которого метчик следует непрерывно поддерживать центром, так как иначе может произойти перекос и поломка метчика.
При нарезании резьбы в глухом отверстии вращение шпинделя выключают немного раньше конца нарезки. Оставшуюся часть дорезают вручную.
Скорость резания для нарезания резьб метчиками принимают в следующих пределах: для машинно-ручных и гаечных метчиков - 8-12 м/мин; для ручных -.3-4 м/мин. Охлаждение: по стали - эмульсия, сульфофрезол; по чугуну - керосин.
Коническая резьба и ее обозначение в представленной таблице должно соответствовать установленным государственным ГОСТам, поскольку она используется для создания прочного соединения труб, где имеется высокое давление или возлагаются внешние высокие механические нагрузки. Примером применения можно обозначить такие факторы, как:
- Получение прочного соединения труб, что прокладываются под грунтовой дорогой на незначительной глубине, все дело в том, что на них возлагаются нагрузки посредством проезжающего по дороге автотранспорта.
- Также коническая резьба используется для объединения трубопроводов в тех местах, где нельзя применить сварку или нет возможности ее использовать. Это может быть взрывоопасная среда, что исключает возможность применения сварочной аппаратуры.
- Кроме этого, она применяется в тех случаях, когда нарезка имеет следы износа или же нет возможности полностью заменить данный элемент. Но стоит отметить, что подобный тип изделия носит непостоянный характер, поскольку замена изношенного элемента является неизбежной мерой.
В основном ее применяют для герметизации труб, используемых при прокладке водо-газопроводов, осуществляя большую надежность соединения даже в самых экстремальных условиях.
Краткое описание
Трубная коническая резьба представляет собой особый тип нарезки, что по своей форме похож на конус, то есть, уменьшение диаметра к концу детали. Профиль подобного соединения должен иметь исключительно угол 55 градусов, а сама нарезка имеет впадины и вершины закругленной формы.
В этом случае шаг обозначается соответствующим числом витков на дюйм и нарезаются они под уклоном 1°47′24″, что, в свою очередь, должно отвечать конусности 1:16. Надежность сплочения заключается в том, что чем больше витков, тем выше герметичность.
Кроме этого, есть резьба метрическая коническая в соединениях внешней конусовидной с внутренней цилиндрической с обозначенным профилем, что согласно ГОСТ 9150-2002 должен иметь плоскосрезанные впадины.
Одним из основных преимуществ ее является то, что нарезание конической резьбы можно осуществлять непосредственно на месте, используя резьбонарезные плашки или клупов. Но чтобы сделать правильную нарезку необходимо использовать специальные трубные тески, поскольку вращающий момент вовремя создания пазов достаточно большой.
Также применяется по ГОСТ 6111-52 резьба коническая дюймовая. Она предназначена для объединения топливных, масляных, гидро-и воздухо трубопроводов в машиностроении. Что касается отличия от обычной конусовидной, то оно заключается в том, что в этом случае нет привязки к шагу нарезки, а измеряется по количеству оборотов на единицу длины.
Само название означает, что ее размеры указываются в дюймах, поскольку относится к английской системе измерения, к примеру, 1/8, 1/4, 1/2 дюйма.
Технические характеристики
Согласно государственному стандарту трубная коническая резьба должна непосредственно отвечать таким требованиям, как:
- Профильный угол обязательно должен отвечать 55 градусам.
- К разным диаметрам используется свой шаг нарезки.
- Обязательное соблюдение угла отклонения конусной поверхности от самой оси трубы независимо от ее диаметра. Уклон выполняется в соотношении 1:16.
- Использование сварочной аппаратуры или соединительных фланцев прилагается только при больших диаметрах труб. Максимально возможный диаметр – 6 дюймов.
- Кроме этого, требуется соблюдать соотношение общей рабочей длины с рабочей нарезкой.
Поэтому очень важно, чтобы черчение полностью соответствовало установленным государственным стандартам, поскольку такие соединительные детали применяются в точках с повышенным давлением и температурами, что, в свою очередь, дает возможность максимальной герметизации деталей трубопровода при необходимости.
Размеры согласно ГОСТ 6211-81
Обозначение на чертежах
В связи с тем, что при применении трубной конической резьбы могут использоваться различные типы таких спаек, то должным образом необходимо знать размеры. Согласно ГОСТ 6111-52 размеры обозначаются дробью, где знаменатель, это внешний диаметр, а числитель его внутренний диаметр.
Обозначения трубной конусной резьбы на чертеже представлены такими буквами, как:
- R – обозначение конической резьбы с наружным резьблением.
- Rc – указывается конические внутренние пазы.
- Rр – внутренняя резьба цилиндрического профиля.
- LН – нарезка с левой спиралью.
- RH – с правой спиралью.
- МК – метрическая конусовидная.
- М – метрическая.
- К – коническая дюймовая резьба.
- Трубная коническая резьба – К труб ½ ГОСТ 6211-69.
- С укороченным профилем – К труб ½ укор ГОСТ6211-69.
- Укороченная коническая с повышенной точностью – К труб ¾ пов. точ. ГОСТ 6211-69.
Цилиндрическая резьба используется непосредственно вместе с наружной конусной нарезкой, что располагают одинаковым шагом.
Профиль и размеры конической дюймовой резьбы с углом профиля 60 градусов
Данная таблица показывает какие могут быть отклонения по уклону и по шагу профиля.
Видео: нарезание трубной конической резьбы.
Что касается дополнительных креплений, то зачастую используют шплинты в качестве соединительных деталей, поскольку трубопроводы могут подвергаться вибрации как постоянной, так и периодической.
Все дело в том, что данный тип соединения имеет свойство раскручиваться, то во избежание этого используются шплинты для таких соединений. Особенно это касается мест прокладывания трубопроводов под магистралями, где имеется постоянное движение автотранспорта, что создает вибрации.
Нарезание резьбы - одна из наиболее распространенных операций в металлообработке. Для ее выполнения в несерийном производстве используются универсальные токарно-винторезные станки. Эти станки работают с заготовками в виде тел вращения и небольшими деталями несимметричной формы, которые можно установить на планшайбе станка. В других случаях резьбу получают фрезерованием, накатыванием и прочими способами.
Резцы для нарезания резьбы имеют в качестве режущей кромки пластины из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. Для предварительных операций применяются пластины из сплавов Т15К6, Т14К8 и их аналоги, а для чистовых - Т30К4 и Т15К6. В обработке чугунных заготовок высокую эффективность показывают элементы из сплавов В2К, ВК3М, ВК4, ВК6М.
Нарезание внутренней резьбы
Для внутренней резьбы помимо резцов используются метчики и гребенки
. Метчик представляет собой инструмент в виде стержня с резьбой, выполненный из закаленной стали. На поверхности стрежня вдоль его оси имеются фрезерованные канавки, благодаря которым резьба имеет режущие кромки. Хвостовая часть метчика имеет квадратное сечение, которое позволяет закрепить его в патроне или воротке.
В ходе нарезания резьбы металл не только срезается в стружку, но и пластически деформируется из-за врезания инструмента, и внутренний диаметр отверстия увеличивается. С учетом этой особенности диаметр отверстия под резьбу рассчитается путем вычитания из наружного диаметра метчика шага резьбы.
Существует множество различных метчиков, из которых распространение получили гаечные, ручные и машинные. Для нарезания резьбы при помощи метчика деталь закрепляется на станке, в ней сверлится отверстие и шпиндель настраивается на требуемое число оборотов. Метчик, установленный в задней бабке, за счет движения пиноли вводится в отверстие, и деталь совершает вращение.
Нарезание конусной резьбы
Из конических резьб наиболее широко используется стандартная, имеющая профиль, симметричный по отношению к нормали к оси конуса. Для нарезания такой резьбы используются те же методы, что и для обычной цилиндрической резьбы.
Для наружной конической резьбы производится обточка по наружному диаметру на конус. Это легко выполнить резьбовыми резцами на токарно-винторезном станке при помощи копировальной линейки, однако этот способ отличается низкой производительностью.
На токарно-револьверных станках нарезание конической резьбы выполняется при помощи плашек. Если требуется получить высокоточную резьбу, то используются резьбонарезные головки с плашками различной формы. В ходе выполнения операции плашки автоматически раздвигаются.
Также для конической резьбы применяются накатные ролики, которые позволяют выполнить накатывание резьбы. Для внутренней конической резьбы используются метчики специальной конструкции.
Настройка токарного станка для нарезания резьбы
Для выполнения токарной резьбы с заданными параметрами необходимо точно настроить станок. В первую очередь требуется связать вращение шпинделя с перемещением суппорта. Продольная подача за оборот шпинделя должна равняться шагу резьбы.
Токарно-винторезные станки позволяют настроить подачу резца за счет сцепления зубчатых колес их гитары подачи и коробки подачи. Имеется большое количество комбинаций сцепления этих колес, что позволяет настроить станок на любую нарезаемую резьбу.
Не режется резьба на токарном станке с ЧПУ - основные ошибки
1. не режет совсем (горит пуск – оси не едут – скорее всего нет ответа о скорости вращения шпинделя от датчика или не запущено вращение шпинделя)
2. не попадает в витки (наличие большого механического люфта, проскальзывание датчика энкодера или его кинематики)
3. режет резьбу с шагом, отличающимся от заданного (проверяем цикл резьбонарезания, максимальную скорость подачи при резьбонарезании, работа в мм)
Общие проверки
-проверить программу нарезания резьбы, заход и отход согласно руководству по эксплуатации (текст предоставить для анализа)
-проверить соответствие материала, резца, оборотов шпинделя, подачи, диапазона шпинделя
-(шаг резьбы, мм) * (кол-во оборотов шпинделя об/мин) не должно превышать максимальной скорости рабочей подачи по оси (P1430) => уменьшить скорость вращения шпинделя (проблема возникает при нарезании крупной резьбы с шагом больше 8-10 мм)
- проверить крепление электрических кабелей (разъемов) и самих кабелей от энкодера до ЧПУ
-проверить крепление энкодера на шпиндельной бабке, муфты энкодера, шестерни на валу энкодера в шпиндельной бабке
-Проверить параметр и установленное значение импульсов датчика шпинделя за 1 оборот. P3720=4096 импульсов
* параметры указаны для ЧПУ Fanuc 0i серии
