Ручная и механическая разрезка и распиловка
Разрезкой называется операция разделения материала (предмета) на две отдельные части с помощью ручных ножниц, зубила или специальных механических ножниц.
Распиловкой называется операция разделения материала (предмета) с помощью ручной либо механической ножовки или круглой пилы.
Рис. 8. Ручные ножницы для резки металлов
Ножницы могут быть ручными или стационарными, закреплёнными на верстаке. К механическим устройствам и оборудованию относятся вибрационные ножницы и машинки, рычажные механические ножницы, а также гильотинные ножницы и прессы. Резка листового материала, особенно вырезка фасонных деталей, производится газовой ацетиле-но-кислородной горелкой, а в ряде случаев – на фрезерных станках пальцевыми и другими специальными фрезами. Резка пруткового материала может производиться на токарных станках отрезными резцами. Отрезка труб производится специальными труборезами. Для распиловки материалов используются ручные и механические ножовки с постоянной или раздвижной рамкой, ленточные пилы, круглые пилы и другие механизмы.
Ручная ножовка состоит из постоянной или регулируемой рамки, рукоятки и ножовочного полотна. Полотно крепится в рамке с помощью двух стальных штифтов, болта и гайки-барашка. Болт с гайкой служит для натяжения полотна в рамке.
Рис. 9. Ручные ножовки для металла а – регулируемая; б – нерегулируемая
Ручное ножовочное полотно – это тонкая стальная закалённая полоса толщиной от 0,6 до 0,8 мм, шириной 12–15 мм и длиной 250–300 мм с нарезанными зубьями вдоль одной или обеих кромок. Ножовочное станочное полотно имеет толщину 1,2–2,5 мм, ширину 25–45 мм и длину 350–600 мм. Рабочая длина полотна составляет около 2/3 его длины. Каждый зуб ножовочного полотна представляет собой строгальный резец.
Рис. 10. Полотна с нарезанными зубьями:
а – двухстороннее; б – одностороннее
Перед распиловкой или разрезанием материала следует подготовить материал, разметить его чертилкой или обозначить накерниванием.
Перекос ножовки в процессе распиловки вызывает значительные напряжения изгиба полотна, что может послужить причиной появления трещины или поломки полотна.
В случае поломки одного или нескольких зубьев на полотне следует прервать распиловку, вынуть полотно из рамки и сошлифовать выкрошенные зубья. После этого можно продолжать использование полотна.
Распиловку труб большого диаметра нужно выполнять обязательно с постепенным поворотом трубы: в противном случае может произойти поломка зубьев. Тонкую трубу следует закреплять в тисках или приспособлениях с обжимом по радиусу при незначительном усилии зажатия, иначе может произойти смятие трубы. Для распиловки труб следует использовать полотно с целыми и острыми зубьями малого шага. В место реза, где треснуло старое полотно или выкрошились его зубья, не следует вставлять новое полотно.
Если линия реза пошла под углом к поверхности металла, следует прервать распиловку с этой стороны и начать с другой. Чтобы избежать скольжения полотна по материалу, нужно первоначальный рез произвести трёхгранными напильником. Твёрдые материалы распиливают, как правило, механической рамной, ленточной или дисковой пилами. Ручное распиливание этих материалов очень трудоёмко, а иногда просто невозможно. При механической распиловке получается ровный рез.
Рис. 11. Труборезы ножевые (роликовые):
а – трехножевые; б – с одним ножом и двумя роликами
Труборез – это инструмент для разрезания труб. Труборезы бывают разных видов: одно-, двух– и трехножевые, а также цепные.
В труборезе роль режущей части выполняет ролик с заточенными кромками. Трехножевой труборез состоит из щеки, в которой находятся два ножа-ролика, обоймы, в которой установлен один ролик, рукоятки и рычага. На закрепленную в тисках или захватывающем приспособлении трубу накладывают труборез и с помощью рукоятки затягивают до упора. Колебательным или вращательным движением рычага и постепенным сближением ножей-роликов производится разрезка трубы. Равномерную и чистую линию реза трубы можно получить с помощью цепного трубореза.
В целях безопасности при разрезании и распиловке материала следует проверить инструмент, правильно и надежно закрепить материал в тисках или приспособлениях, а также правильно и крепко осадить рукоять рамной пилы. Опасные места возле механических ножниц закрывают кожухом или щитами. Механические ножницы обслуживаются согласно инструкции по эксплуатации специально обученным работником.
Опиливание метала
Опиливание – это процесс снятия припуска напильниками, надфилями или рашпилями. Оно основано на ручном или механическом снятии с обрабатываемой поверхности тонкого слоя материала. Опиливание относится к основным и наиболее распространённым операциям. Оно даёт возможность получить окончательные размеры и необходимую шероховатость поверхности изделия.
Опиливание может производиться напильниками, надфилями или рашпилями. Напильники подразделяются на следующие виды: слесарные общего назначения, слесарные для специальных работ, машинные, для затачивания инструмента и для контроля твёрдости.
Зубья напильника могут быть образованы насеканием, фрезерованием, нарезанием, протягиванием и точением методом обкатывания. Наиболее распространён способ насекания. Насечка напильников общего назначения двойная перекрёстная, а у напильников для специальных работ – двойная и одинарная. Благодаря перекрестной насечке на опиливаемой поверхности не получается рисок от следов движения зубьев. Насекание зубьев производится на заготовках до их термической обработки. При ремонте износившихся напильников перед нанесением насечки производится отпуск и шлифовка поверхности напильников. Все напильники должны быть тестированы.
В зависимости от формы различают следующие типы напильников: а – слесарные плоские тупоносые; б – круглые; в – полукруглые, г – квадратные; д – трёхгранные; е – плоские остроносые; ж – ножовочные; з – овальные; к – ромбические; л – полукруглые широкие; ж – рашпили, н – для опиловочных станков; о – для мягких металлов, а также выгнутые напильники.
Рис.12. Формы слесарных напильников
По величине и густоте насечек в зависимости от числа насечек на 10 мм длины напильники разделяются на драчевые № 0, и 1, личны´е № 2 и 3 и бархатные № 4 и 5. Драчевый № 0 имеет самую грубую насечку. При длине драчевого напильника 100 мм число насечек на длине 10 мм составляет 14, в то время как бархатный № 5 имеет очень мелкую насечку – 56 насечек на 10 мм при той же длине напильника.
Напильники бывают с единичной и двойной насечкой. Единичная насечка может быть с наклоном в одну сторону, наклонная с промежутками, волнистая, рашпильная. При опиливании поверхностей мягких металлов используют напильники с единичной насечкой. Двойная насечка характеризуется тем, что шаг (расстояние между вершинами двух соседних зубьев) не составляет целой величины, что предотвращает появление борозд на спиливаемой поверхности.
Рис. 13. Виды насечек напильников:
а – единичная с наклоном в одну сторону; б – единичная наклонная с промежутками; в – волнистая; г – рашпильная; д – двойная
Различают следующие виды опиливания: плоских и криволинейных поверхностей; угловых поверхностей; параллельных поверхностей; сложных и фасонных поверхностей.
Выбор напильника зависит от вида материала, вида опиливания, величины снимаемого слоя и величины обрабатываемой детали. Например, при окончательной обработке куба, выполненного из стали с длиной грани 30 мм, нужно использовать напильник с двойной насечкой № 5 (бархатный) длиной 160 мм.
Форму напильников выбирают в зависимости от конфигурации обрабатываемого места. Плоские напильники используют для опиливания плоских, криволинейных выпуклых и наружных сферических поверхностей; квадратные напильники – для опиливания квадратных и прямоугольных отверстий; трехгранные – для обработки трехгранных поверхностей, для заточки пил, а также для опиливания плоских поверхностей, расположенных под острым углом; ножовочные – для опиливания кромок острых углов, а также для выполнения узких канавок; ромбические – для обработки очень сложных контуров изделий; круглые – для выполнения полукруглых и круглых отверстий; овальные – для опиливания овальных отверстий; полукруглые и линзовые – для обработки криволинейных и вогнутых поверхностей.
В табл. 6 даны классы шероховатости и соответствующие им величины высот микронеровностей поверхности, получаемые при разных видах слесарной обработки.
Правильное и надёжное закрепление материала в тисках или приспособлении при опиливании обеспечивает точную обработку материала, минимальное усилие работника и безопасность труда. Во избежание повреждения поверхностей неметаллических материалов и изделий, закреплённых в тисках, следует использовать накладки. Накладки из мягких металлов (медь, цинк, свинец, алюминий, латунь), из дерева, искусственного материала, фетра или резины накладываются на щеки тисков. Изделие или материал вкладывают между накладками, а затем закрепляют.
Высоту установки тисков при опиливании следует подбирать в соответствии с ростом работника. На практике высоту установки тисков определяют, опираясь локтями на щеки тисков (кулак при вертикальном положении руки должен доставать до подбородка стоящего прямо работника). Если тиски установлены ниже данного положения, то подкладывают прокладки, а если высота установки тисков велика, то прокладки вынимаются или под ноги слесарю укладывается подставка или трап. Работающий у тисков должен занять такое положение, чтобы стопы ног были под углом 45° друг к другу, причем левая нога должна быть выставлена вперед на расстояние 25–30 см от оси стопы правой ноги. Ось левой стопы по отношению к рабочей оси напильника должна находиться под углом около 30°. Такое положение гарантирует производительную и безопасную работу слесаря и уменьшает его усталость.
Восстановление режущих способностей напильника после износа обеспечивается путем снятия затупившихся зубьев и нанесения на напильник новой насечки. Восстановление производится путем отжига напильника, сошлифования старой насечки и выполнения новой (вручную или механически) с последующей закалкой. Восстановление напильника можно производить несколько раз, но с каждым разом он становится тоньше и более подвержен трещинам.
Напильники необходимо предохранять от воздействия влаги для предупреждения коррозии; во избежание порчи насечки не следует их бросать или класть на другие напильники, инструменты или металлы. Поверхность напильников оберегают от попадания масла или смазки, а также от попадания пыли со шлифовальных кругов.
Новый напильник следует использовать сначала с одной стороны, а после его затупления – с другой. Не следует использовать личные и бархатные напильники для опиливания мягких металлов (олова, свинца, меди, цинка, алюминия, а также латуни). Опилки этих металлов забивают канавки насечки напильника и не дают возможности обрабатывать поверхности других металлов.
Напильник во время работы и после работы следует очищать стальной щёткой. После окончания работы его убирают в ящик или шкаф.
Следует обращать особое внимание на состояние рукоятки и правильную насадку, ещё на напильник (рукоятку насаживают по оси напильника). При насадке рукоятки нельзя поднимать напильник вверх. Не следует использовать напильники без рукоятки. Особенно осторожно нужно работать маленькими напильниками. Конец длинного напильника не следует держать пальцами. Материал для опиливания должен быть закреплён правильно и крепко.
Сверление
Сверлением называется выполнение в изделии или материале круглого отверстия с использованием специального режущего инструмента – сверла, которое в процессе сверления одновременно имеет вращательное и поступательное движение вдоль оси просверливаемого отверстия. Сверление применяется в первую очередь при выполнении отверстий в деталях, соединяемых при сборке.
При работе на сверлильном станке сверло выполняет вращательное и поступательное движение; при этом обрабатываемая деталь неподвижна. Обработка деталей на токарном станке, автомате или револьверном станке выполняется при вращении детали, а инструмент совершает только поступательное движение.
В зависимости от требуемой степени точности используют следующие виды обработки: сверление, рассверливание, зенкерование, развёртывание, расточку, зенкование, зацентровывание.
На сверлильных станках можно выполнять следующие операции: сверление, рассверливание на больший диаметр ранее просверленного отверстия, зенкерование, развертывание, торцевание, цекование, зенкование, нарезание резьб.
Для выполнения операции сверления используются сверла с коническим или цилиндрическим хвостовиком, конусные переходные втулки, клинья для выбивания сверла, сверлильные самоцентрирующиеся патроны двух– и трёхвековые, рукоятки для крепления сверл в патронах, быстрозажимные патроны, патроны пружинные с автоматическим отключением сверла, машинные тиски, коробки, призмы, прихваты, угольники, ручные тиски, наклонные столы, а также разного вида приспособления, ручные и механические сверлильные станки и дрели.
Различают сверлильные станки с ручным и механическим приводом. К ручным сверлильным станкам с ручным приводом относятся: коловороты, дрели, сверлильные трещотки и ручные сверлильные верстачные станки. К ручным сверлильным станкам с механическим приводом относятся электрические и пневматические дрели, позволяющие при использовании специальных хвостовиков сверлить отверстия в труднодоступных местах.
К сверлильным станкам с механическим приводом относятся вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, горизонтально-расточные и специальные сверлильные станки. Вертикально-сверлильные станки могут иметь устройства для применения многошпиндельных головок. Специальные сверлильные станки могут быть агрегатными, многопозиционными и многошпиндельными.
Вертикально-сверлильный станок отличается от других сверлильных станков тем, что имеет станину с вертикальным расположением направляющих, по которой может перемещаться стол станка. Кроме того, он имеет механизм подачи, насос для подачи охлаждающей жидкости, а также коробки скоростей для получения разных частот вращения сверлильного шпинделя станка.
Сверлильные трещотки используют для сверления отверстий в труднодоступных местах в стальных конструкциях. Ручной привод, обеспечиваемый колебательным движением рычага трещотки, создаёт вращение сверла и его подачу вдоль оси отверстия.
Недостатком сверления трещоткой является малая производительность и большая трудоёмкость процесса.
Сверло – это режущий инструмент, которым выполняют цилиндрические отверстия.
Рис. 14. Сверла
а – спиральные; б – перовые
По конструктивному оформлению режущей части сверла делятся на перовые, с прямыми канавками, спиральные с винтовыми канавками, для глубокого сверления, центровочные и специальные.
Спиральные сверла в зависимости от их выполнения делятся на скрученные, фрезерованные, литые (для больших диаметров), с пластинками из сплавов карбидов металлов и сварные.
Спиральным сверлом выполняют отверстия, к которым предъявляются высокие требования по точности, отверстия, предназначенные для дальнейшей обработки развертыванием, расточкой или протягиванием, отверстия под нарезание резьбы.
Спиральное сверло состоит из хвостовика и рабочей части, которая делится на направляющую и режущую части. Между направляющей частью и хвостовиком находится шейка.
Хвостовик – это часть сверла цилиндрической или конусной формы (сверла по дереву имеют четырехгранный конический хвостовик), которая служит для закрепления сверла при конической форме в конических переходных втулках с конусом Морзе, а при цилиндрической – в двух-или трехкулачковом сверлильном патроне. Концевые втулки и сверлильный патрон закрепляются в отверстии шпинделя. Конусные хвостовики заканчиваются лапкой, которая служит для выбивания сверла из шпинделя или конусной переходной втулки. Цилиндрический хвостовик заканчивается поводком. Для сверления отверстий сверлильными трещотками или ручными коловоротами чаще всего используются сверла с квадратными хвостовиками. Сверла с цилиндрическим хвостовиком обычно имеют малые диаметры до 20–30 мм.
Рабочая часть сверла состоит из направляющей и режущей частей.
Направляющая часть сверла – это часть, находящаяся между шейкой и режущей частью. Она служит для направления сверла вдоль оси отверстия. Направляющая часть имеет винтовые канавки для отвода стружки и стержень сверла. На наружной винтовой поверхности направляющей части сверла имеется ленточка.
Режущая часть спирального сверла состоит из двух режущих граней, соединенных третьей гранью – так называемой поперечной перемычкой.
Ленточкой называется узкий поясок вдоль винтовой канавки, плавно сбегающий к хвостовику. Цель ленточки – принять на себя часть трения сверла о стенки отверстия, появляющегося во время вхождения инструмента в материал. Диаметр сверла измеряется по расстоянию между ленточками.
Величина угла наклона винтовой канавки сверла зависит от вида обрабатываемого материала.
Процесс резания металла режущей кромкой осуществляется путем врезания ее в металл под действием вращения сверла и его осевой подачи. Величина угла режущей кромки определяется углом наклона винтовой линии и задним углом заточки сверла. Величина необходимого усилия подачи и сила резания определяются величиной переднего и заднего углов резания и величиной поперечной кромки. Уменьшить необходимое усилие подачи при сверлении можно за счет подточки поперечной кромки (перемычки) и выбора для данного материала оптимального угла резания.
Если сверло плохо сверлит, его следует заточить. Заточку можно выполнять вручную или машинным способом. Правильная заточка сверла дает возможность получать необходимые углы, удлиняет срок службы сверла, уменьшает усилия, а также дает возможность получать правильно выполненные отверстия.
Подбор необходимых для данного материала углов резания и заточка на специальных заточных станках для сверл обеспечивают получение правильных углов заточки и положение поперечной кромки в центре сверла. После заточки можно проверить углы заточки с помощью угломера или шаблона.
Двусторонняя режущая часть обеспечивает рабочее движение при вращении сверла в обе стороны. Односторонняя режущая часть обеспечивает работу сверла только в одном направлении.
Недостатком этих сверл является отсутствие направляющей и изменение диаметра при каждой заточке. Применяются для отверстий малого диаметра, которые не требуют высокой точности исполнения.
Перовые сверла с удлиненной направляющей частью обеспечивают лучшее направление и более точный размер отверстия, дают возможность получать одинаковый диаметр до тех пор, пока не сошлифу-ется направляющая часть. Однако эти сверла малопроизводительны.
Перед сверлением необходимо соответствующим образом подготовить материал (разметить и обозначить места сверления), инструмент и сверлильный станок. После закрепления и проверки установки детали на столе сверлильного станка или в другом приспособлении, а также после закрепления сверла в шпинделе станка приступают к сверлению согласно инструкции и требованиям безопасности труда. Нельзя забывать об охлаждении сверла.В процессе сверления могут иметь место различные дефекты: поломка сверла, выкрашивание режущих кромок, отклонение сверла от оси отверстия и т. д.
7. Зенкование, зенкерование, развёртка
Зенкование
Зенкованием называется операция по обработке входной или выходной части отверстия с целью снятия фасок, заусенцев, а также образования углублений под головки болтов, винтов и заклепок. Эту операцию выполняют при помощи режущего инструмента, называемого зенковками. Зенковки по форме режущей части подразделяются на конические и цилиндрические.
Конические зенковки состоят из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть зенковки характеризуется углом конуса при вершине 2ф. Наибольшее распространение получили конические зенковки с углом конуса при вершине 2ср = 30, 60, 90 и 120°.
Цилиндрические зенковки состоят также из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть зенковок имеет торцовые зубья. Число зубьев у этих зенковок от 4 до 8. Цилиндрическая зенковка имеет направляющую цапфу, входящую в просверленные отверстия, что обеспечивает совпадение оси отверстия и образованного зенковкой цилиндрического углубления.
Для зенкования отверстий применяют также специальные державки с зенковками, имеющими не вращающиеся и вращающиеся ограничители.
Зенкерование
Зенкерование – это увеличение диаметра ранее просверленного отверстия или создание дополнительных поверхностей. Для этой операции служат зенкеры, режущая часть которых имеет цилиндрическую, конусную, торцевую или фасонную поверхности.
Цель зенкерования – создать соответствующие посадочные места в отверстиях для головок заклёпок, винтов или болтов или выравнивание торцевых поверхностей.
Рис. 15. Зенкеры:
а – цилиндрические для зенкерования сквозных или глубоких отверстий; б – конические для снятия фасок и образования конических углублений; в – торцевые для зенкерования торцевых поверхностей приливов (торцовки); г – фасонные для зенкерования фасонных поверхностей
Зенкеры могут быть сплошными цилиндрическими, коническими, фасонными, сварными с приваренным хвостовиком, насадными сплошными, насадными сборными. Зенкеры малых диаметров делаются обычно сплошными, а больших диаметров – сварными или насадными. Конусные зенкеры имеют углы при вершине 60, 75, 90 и 120°.
Развёртка – это многолезвийный режущий инструмент, используемый для окончательной обработки отверстий с целью получения отверстия высокой степени точности и с поверхностью незначительной шероховатости. Развёртывание даёт окончательный размер отверстия, требуемый по чертежу. Диаметр отверстия под развёртывание должен быть меньше окончательного на величину припуска на развёртывание.
Нарезка Резьбы
нарезание резьбы – это образование винтовой поверхности на наружной или внутренней цилиндрической или конической поверхностях детали.
Нарезание винтовой поверхности на болтах, валиках и других наружных поверхностях деталей можно выполнять вручную или машинным способом. К ручным инструментам относятся: круглые разрезные и неразрезные плашки, а также четырех– и шестигранные пластинчатые плашки, клуппы для нарезания резьбы на трубах. Для крепления плашек используются плашкодержатели и клуппы. Круглая плашка используется также для машинного нарезания резьбы.
Нарезание наружной резьбы машинным способом может производиться на токарных станках резьбовыми резцами, гребенками, резьбонарезными головками с радиальными, тангенциальными и круглыми гребенками, вихревыми головками, а также на сверлильных станках резьбонарезными головками, на фрезерных станках резьбонарезными фрезами и на резьбошлифовальных станках однониточными и много-ниточными кругами.
Получение наружной резьбовой поверхности может быть обеспечено ее накатыванием плоскими плашками, круглыми роликами на резьбонакатных станках. Применение резьбонакатных головок с осевой подачей позволяет накатывать наружные резьбы на сверлильном и токарном оборудовании.
Нарезание резьбы в отверстиях выполняют метчиками вручную и машинным способом. Различают цилиндрические и конические метчики. Ручные метчики бывают одинарные, двухкомплектные и трех-комплектные. Обычно используют комплект, состоящий из трех метчиков: чернового, обозначенного одной черточкой или цифрой 1; среднего, обозначенного двумя черточками или цифрой 2; и чистового, обозначенного тремя черточками или цифрой 3.
Рис. 16. Метчики ручные слесарные:
а – черновой; б – средний; в – чистовой
Имеются специальные метчики: для плашек (плашечные метчики с длинной режущей частью), для гаек, для труб, для лёгких сплавов, а также с конической рабочей частью. Метчиками можно нарезать резьбу в сквозных и глухих отверстиях или калибровать маточными метчиками ранее нарезанную резьбу.
На хвостовик ручного метчика, заканчивающийся квадратной головкой, надевается вороток с постоянным или регулируемым квадратным отверстием.В ряде случаев применяются комбинированные метчики, которыми можно производить сверление и нарезание резьбы.
Машинные метчики применяются для нарезания внутренней резьбы на сверлильных и токарных станках всех типов. Ими можно нарезать резьбы за один или несколько проходов. За один проход нарезают резьбу с шагом до 3 мм, а за 2–3 прохода – резьбы с более крупным шагом, особо длинные резьбы, а также гладкие резьбы в труднообрабатываемых материалах независимо от шага.
Для нарезания резьбы в гайках на станках применяются гаечные метчики. Они работают без реверсирования и при нарезании гайки нанизываются на хвостовик. Различают гаечные метчики с прямым и изогнутым хвостовиком.
Для нарезания внутренней резьбы большого диаметра применяются резьбонарезные головки с регулируемыми гребенками или сходящимися плашками.
Элементы метчика: рабочая часть, состоящая из режущей и калибрующей частей, и хвостовик. На рабочей части нанесены спиральная нарезка и продольные канавки для удаления стружки. Режущие кромки получаются на пересечении спиральной нарезки и продольных канавок для удаления стружки. Хвостовая часть заканчивается квадратной головкой для установки в патрон. Метчики изготавливают из углеродистой инструментальной стали У12 и У12А, быстрорежущей стали Р12 и Р18, легированной стали Х06, ХВ, ИХ.
Винтовая поверхность – это поверхность, описываемая кривой-образующей, равномерно вращающейся вокруг оси и одновременно совершающей равномерное поступательное движение вдоль этой оси. Применительно к резьбовой поверхности образующей является треугольник (для метрических и дюймовых резьб), трапеция (для трапецеидальных резьб) и прямоугольник (для прямоугольных резьб, например, в ходовых винтах домкратов).
Профиль резьбы – это контур, полученный путем рассечения винтовой поверхности плоскостью, проходящей через ось винта. Профиль резьбы состоит из выступов и впадин витков. Ось вала является осью винтовой поверхности. Параметрами резьбы являются наружный диаметр d, внутренний диаметр d1, средний диаметр d2, шаг Р, угол профиля резьбы d. Профиль резьбы делится на две части: выступы и впадины. Резьбы могут быть однозаходные и многозаходные.
Под шагом резьбы следует понимать поступательное перемещение средней точки образующей профиля, соответствующее одному ее полному обороту относительно оси резьбы.
Шаг резьбы определяется расстоянием между осями двух идентичных точек следующих один за другим одноименных витков или расстоянием, на которое перемещается гайка по винту при выполнении одного полного оборота для однозаходной резьбы.
Винтовую поверхность многозаходной резьбы можно рассматривать как несколько винтовых канавок, имеющих один номинальный диаметр (следовательно, и один номинальный шаг, который в много-заходной резьбе называется ходом t) и образованных на одной гладкой цилиндрической поверхности с равномерно расположенными по окружности заходами. Таким образом, ход резьбы t – это расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы.
Ход резьбы – это относительное осевое перемещение винта или гайки за один оборот. Если резьба однозаходная, то ход резьбы t равен шагу резьбы Р. Если резьба многозаходная, то ход резьбы t равен произведению шага Р на число заходов n: t = Pn.
Резьбы бывают однозаходные и многозаходные, а также правые и левые. Резьба многозаходная, если на один ход нарезки попадает два или более профиля резьбы.
В зависимости от конфигурации резьбы бывают метрические (нормальные и мелкие), дюймовые, трубные, трапецеидальные, симметричные и несимметричные, закругленные, прямоугольные. Они могут быть цилиндрические и конические.
Угол профиля метрических резьб – 60°, дюймовых цилиндрических – 55°, дюймовых конических – 60°, трубной цилиндрической и конической – 55°, трапецеидальной – 30°.
Обозначение резьб дано в табл. 15.
Таблица 15
Обозначение резьбы
В зависимости от профиля резьбы делятся на треугольные, трапецеидальные симметричные и несимметричные, прямоугольные и закругленные.
Раньше чаще применялись дюймовые резьбы, сейчас – метрические, реже – дюймовые.
Для трапецеидальных резьб имеются два класса точности: средний (обозначение поля допуска длинной наружной резьбы 7п, 7е, и 8е, внутренней 7Н и 8Н); грубый (обозначение поля допуска длинной наружной резьбы 8е, 8с, 9с, внутренней 8Н и 9Н).
В резьбе различают номинальный диаметр резьбы, который чаще всего является наружным диаметром винтовой поверхности d, внутренний диаметр d1, средний диаметр d2 винта и внутренний диаметр отверстия гайки D1, диаметр резьбы гайки D,средний диаметр резьбы гайки D2 чаще всего равный d2 (рис. 28).
Рис. 17. Разрез и профиль резьбы:
а – винта; б – гайки
Перед нарезанием резьбы пруток должен быть очищен от ржавчины; на его торцевой поверхности должна быть снята заходная фаска.При нарезании резьбы в деталях из углеродистых и легированных конструкционных сталей применяют следующие СОЖ: для метчиков – сульфофрезол или 5 %-ный раствор эмульсии Э-2 или ЭТ-2, для плашек, гребенок, резьбонарезных головок – сульфофрезол, масло «Индустриальное 20».
Смазка уменьшает трение, охлаждает инструмент, удлиняет срок службы инструмента и облегчает отвод стружки.
Основные причины брака при нарезании резьбы следующие: несоответствие диаметров отверстий или стержней нарезаемой резьбе, повреждение инструмента, нарезание резьбы без применения смазки, тупой инструмент, плохое закрепление или плохая установка инструмента, а также недостаток профессиональных навыков.
При нарезании резьбы существует опасность ранения рук острой кромкой детали или инструмента. Не следует пальцами очищать ручные инструменты от стружки; категорически запрещается очищать пальцами рук инструменты, находящиеся в движении на станках.
9. Клёпка метала
Клёпка – это операция получения неразъёмного соединения материалов с использованием стержней, называемых заклёпками. Заклёпка, заканчивающаяся головкой, устанавливается в отверстие соединяемых материалов. Выступающая из отверстия часть заклёпки расклёпывается в холодном или горячем состоянии, образуя вторую головку.
Заклёпочные соединения применяются:
- в конструкциях, работающих под действием вибрационной и ударной нагрузки, при высоких требованиях к надёжности соединения, когда сварка этих соединений технологически затруднена или невозможна;
- когда нагревание мест соединения при сварке недопустимо вследствие возможности коробления, термических изменений в металлах и появляющихся значительных внутренних напряжениях;
- в случаях соединения различных металлов и материалов, для которых сварка неприменима.
Для выполнения заклёпочных соединений применяются следующие виды заклёпок: с полукруглой головкой, с потайной головкой, с полупотайной головкой, трубчатая, взрывная, разрезная. Кроме того, применяются заклёпки с плоскоконической головкой, с плоской головкой, с конической головкой, с конической головкой и подголовкой, с овальной головкой.
Заклёпки изготавливаются из углеродистой стали, меди, латуни или алюминия. При соединении металлов подбирают заклёпку из того же материала, что и соединяемые элементы.
Заклёпка состоит из головки и цилиндрического стержня, называемого телом заклёпки. Часть заклёпки, выступающая с другой стороны соединяемого материала и предназначенная для формирования замыкающей головки, называется ножкой.
Рис. 18. Заклепки:
а – с полукруглой головкой; б – с потайной головкой; в– с полупотайной головкой; г – трубчатая; д – взрывная; е – разрезная
Длина заклёпки с полукруглой головкой измеряется до основания головки (длина тела), длина заклёпки с потайной головкой измеряется вместе с головкой, длина заклёпки с полупотайной головкой измеряется от грани перехода сферы к конусу до торца тела заклёпки.
Диаметр заклёпки определяется диаметром тела и измеряется на расстоянии 6 мм от основания головки. Диаметр отверстия под заклёпку при горячей клёпке должен быть на 1 мм больше диаметра заклёпки.
При клёпке используются просверленные, проколотые или пробитые отверстия. При прочных, плотных и прочно-плотных заклёпочных соединениях используются исключительно просверленные отверстия.
Заклёпочные соединения бывают внахлёстку, встык с одной накладкой, встык с двумя накладками симметрично, встык с двумя накладками несимметрично.
Рис. 19. Виды заклёпочных соединений:а – внахлёстку; б – встык с одной накладкой; в – встык с двумя накладками, симметричные; г – встык с двумя накладками, несимметричные
С точки зрения прочности и плотности используются следующие виды заклепочных соединений: прочные, от которых требуется только механическая прочность; плотные, к которым предъявляются только требования плотности и герметичности; прочно-плотные, от которых помимо механической прочности требуется также герметичность соединения. Последнее достигается увеличением головки и наличием подголовка заклепки, достаточно частым размещением заклепок подчеканкой обреза соединяемых листов и головок заклепок.
Заклепочные швы делятся на продольные, поперечные и наклонные. Они могут быть однорядные, двухрядные и многорядные (параллельные и с шахматным расположением заклепок). Швы могут быть полные и неполные.
Рис. 20. Виды заклепочных швов:
а – однорядный; б – двухрядный; в – многорядный полный; г – многорядный неполный
Перед клепкой различных видов заклепочных соединений следует определить шаг клепки (шаг данного ряда – это расстояние между двумя ближайшими заклепками в этом ряду, шаг шва – это наименьшая кратность всех шагов в рядах) и расстояние от оси заклепок до края полосы.
В зависимости от диаметра заклепки, потребности и вида клепки используются ручная и механическая клепка. Замыкающую головку получают ударной клепкой и клепкой давлением. Ударная клепка универсальная, но шумная; клепка давлением более качественна и бесшумна.
Для ручной клепки используются молотки для формирования головки заклепки, обжимки, поддержки, прихваты и клещи.
Для механической клепки используются пневматические или электрические молотки, клепальные клещи, подпоры подголовки заклепок, консоли. На больших промышленных предприятиях используются клепальные машины – эксцентриковые и гидравлические.
Заклепки можно нагревать в кузнечном горне, контактно, токами промышленной частоты на электрических нагревательных установках, а также газовым пламенем. Неправильная клепка имеет место вследствие недогретой или перегретой заклепки, плохой подгонки друг к другу соединяемых элементов, ошибки при формировании головки, чрезмерно короткого или длинного тела заклепки, искривления тела заклепки в отверстии, а также из-за слишком глубокого отверстия, просверленного для потайной головки.
Для клепки необходимо использовать исправный инструмент. На руки следует надеть рукавицы, глаза защитить очками. Следует правильно установить головку заклепки в поддержку или консоль, правильно установить обжимку на тело заклепки. Во время клепки нельзя касаться обжимки рукой.
Вывод: в ходе данной практической работы я научился пользоваться измерительными инструментами; научился правильно производить разметку деталей; правильно производить рубку метала и т.д.
Литература.
Покровский Б.С., Скакун В.А. Слесарное дело: Учебник для нач. проф.
Сварочные работы: Практическое пособие для электрогазосварщика. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005.
Сборник типовых инструкций по охране труда при выполнении сварочных и станочных работ. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002.