Добавить в закладки

Нарезание трубной резьбы вручную

Что такое нарезание резьбы?

Нарезание резьбы - это обработка отверстия или стержня в детали, при этом используется специальный резьбонарезной инструмент с целью получения внутренней или наружной винтовой нарезки, которая состоит из выступов-витков и поочередных спиральных канавок.

Лицевые стороны на сети изготовлены из конических повязок и бархатных круглых луков снаружи и лицевой стороной вверх. Станки для механической обработки Станки представляют собой токарные станки, револьверы и автоматические токарные станки, в которых ножи используют лезвия, бобины, веки, головные повязки и головки основы. Сшитые внутренние чертежи часто выполняются на сверлах. Для производства сильных тонов мы используем сюртук на спине. Мы используем мясорубку на занавесках для шлифовальных экранов.

Первая отмечена одной полосой, две другие, с калибрами вы можете найти либо три полосы, либо звуковые сигналы без маркировки. Это облегчает постепенный отбор отдельных предметов во время работы. В мелкозернистых зеркалах есть только два инструмента. Они используются для сшивания тонких материалов, таких как листовой металл. Такая же толщина материала будет работать больше, поэтому будет большая поверхность, которая удерживает винт вместе и несущий материал.

Нарезание резьбы - это обработка отверстия или стержня в детали, при этом используется специальный резьбонарезной инструмент.

Нарезка выполняется на трубах, гайках, болтах, применяемых в разъемных соединениях трубопровода и разных деталей оборудования. Если вы монтируете трубопровод вручную из труб, на которых нет резьбы, то вам будет полезно знать, как нарезать резьбу на трубе вручную.

Основными элементами резьбы являются:

• глубина;
• профиль;
• угол профиля;
• внутренний, средний и наружный диаметры.

Необходимые понятия о резьбе

Схема нарезки наружной цилиндрической резьбы, основанной на метрической резьбе при вершине с углом, равным 60 градусам.

Профилем называется форма поперечного сечения у витка. В зависимости от профиля, выделяют прямоугольные, треугольные, трапецеидальные и т.д. Треугольная используется только при сборке санитарно-технической системы и деталей.

Также резьбу разделяют в зависимости от направления витка на левые и правые.

В зависимости от назначения резьбы, бывают специальные и крепежные. Крепежными являются треугольные, а специальными - прямоугольные и др. Треугольная является крепежной, так как она нарезается на крепежных деталях: винтах, гайках, болтах. Шаг резьбы - это расстояние между основаниями или вершинами соседних витков.

Угол профиля - тот угол, который образовывается пересекаемыми боковыми гранями (сторонами) витков.

Расстояние от основания до вершины называется глубиной резьбы.

Наружный диаметр - расстояние между точками двух сторон резьбы, лежащих противоположно. Внутренним диаметром является расстояние между основаниями противоположных сторон. Расстояние между основанием и вершиной противоположной стороны называется средним диаметром.

Зависимость между глубиной резьбы, ее шагом и числом витков заключается в следующем: чем меньше шаг, тем меньше глубина и больше число витков (ниток) на единицу длины резьбы, и, соответственно, наоборот.

По системе мер треугольная разновидность бывает дюймовая и метрическая. Метрическая - эта та, которая в профиле имеет вид равностороннего треугольника при вершине с углом, равным 60 градусам. Такой тип применяется в машиностроении и приборостроении. Внутренний диаметр отверстия или наружный диаметр винта с метрическим типом измеряется в миллиметрах, тогда как шаг может измеряться и в миллиметрах, и в его долях.

В профиле дюймовая разновидность выглядит так же, как и метрическая, но угол при вершине равняется 55 градусам. Она измеряется в дюймах и отличается от метрического типа большим шагом.

Метрическая резьба в профиле имеет вид равностороннего треугольника при вершине с углом, равным 60 градусам.

Дюймовая разновидность применяется при сборке санитарно-технических деталей. Она подразделяется на крепежную и трубную. Эти две разновидности различаются тем, что крепежная обладает более крупным шагом, гарантируя прочное соединение, и используется, чтобы нарезать гайки, стержни, болты и отверстия. А трубная применяется при соединениях труб. Она мельче, чем крепежная, поскольку ее глубина ограничивается толщиной трубной стенки. Плотность трубной резьбы намного больше крепежной из-за большого числа витков на один дюйм длины нарезки.

Нарезание наружной резьбы

Наружная резьба на болтах, стержнях и винтах вручную нарезается плашками.

Разделяют их в зависимости от устройства:

• призматические;
• круглые;
• раздвижные;
• цельные.

У призматических имеется пара одинаковых половинок, которые крепятся в клуппе в форме рамки с рукоятками. С двух внешних сторон этих плашек располагаются призматические канавки, предназначенные для призматических выступов клуппа.

У призматических плашек имеется пара одинаковых половинок, которые крепятся в клуппе в форме рамки с рукоятками.

Раздвижные плашки устанавливаются в клуппе так, чтобы номера на его частях стояли напротив таких же номеров на рамке. Иначе получится неправильно. Крепятся они упорным винтом. Между плашкой и упорным винтом помещается пластина-сухарь из стали, чтобы та не лопнула при нажиме винтом.

Круглая плашка крепится в воротке-легкодержателе парой или двумя парами упорных винтов.

С помощью раздвижной разновидности можно делать резьбу, если имеются незначительные отклонения диаметра стержня, чего нельзя допускать при нарезании круглыми цельными плашками. При меньшем диаметре стержня получится неполная резьба, при большем - ровная.

Нарезание внутренней резьбы

Вручную внутренняя резьба нарезается с помощью метчиков, которые вставляются в вороток.

У метчика есть заборная часть (его конец), которая нужна для нарезания, калибрующая часть (средняя) - для направления при калибровке и нарезании отверстия, и хвостовая, с квадратной в сечении головкой, - для удерживания в вороте метчика при нарезании.

При переходе от неполной к дюймовой крепежной или полной метрической разновидности применяют комплект метчиков: три метчика для разной глубины.

Основные положения резьбы

Соединение водопроводных труб и труб для подачи газа выполняется так, что на их концах накатывают или нарезают цилиндрическую трубную резьбу. Трубные концы соединяются друг с другом посредством соединительных деталей.

При соединении водо- и газопроводных труб применяется длинная и короткая цилиндрическая резьба. Последние два витка именуются сбегом. Он образуется из-за конструкции плашки, первые витки которых раззенкованные. Сбег дает возможность заклинивать на трубе муфту, что гарантирует герметичность соединения с уплотнительным материалом.

По длине короткий тип должен быть чуть меньше половины от длины муфты. В таком случае между концами соединяемых труб останется зазор в 2-3 мм, что даст возможность на сбеге заклинить муфту. Для неразъемных соединений с помощью фасонных частей применяют короткую разновидность. Такое соединение можно разъединить на смонтированном трубопроводе лишь путем разрезания труб.

Соединение водопроводных труб и труб для подачи газа выполняется так, что на их концах накатывают или нарезают цилиндрическую трубную резьбу. Трубные концы соединяются друг с другом посредством соединительных деталей.

Чтобы провести разъединение собранных труб, не разрезая их при этом, применяется сгон. Он состоит из контргайки, муфты и длинной резьбы. У этой должна быть такая длина, чтобы при соединении сгона на нее можно было свободно навинчивать муфту и контргайки.

Размеры длинной и короткой резьбы варьируют в зависимости от диаметра труб.

Чтобы сэкономить металл, в системах газоснабжения и отопления используются тонкостенные трубы. Так как у этих труб меньшая толщина стенки, чем у водопроводных, на трубы накатывают резьбу, при этом критическая толщина стенок этих труб должна быть не меньше, нежели при нарезке трубной резьбы на водо- и газопроводных трубах.

Инструмент для нарезания резьбы вручную

Трубные клуппы для нарезания резьбы на трубах

На трубах при малых объемах нарезают наружную резьбу вручную с помощью трубных клуппов, применяя раздвижные и нераздвижные плашки. С этой целью зажимают трубу в прижим, очищают напильником конец трубы от окалины, после чего смазывают нарезаемую часть олифой или сульфофрезолом. На трубу надевают особый инструмент - клупп, имеющий раздвижные плашки, и легкими ударами по рукоятке план-шайбы киянкой доводят вплотную к трубе направляющие плашки и крепят стопорными болтами. Также, ориентируясь на риску планшайбы, крепят режущие плашки. Затем начинают вращать по часовой стрелке инструмент с одновременным нажимом на него.

В корпусе трубного клуппа с одной стороны расположены четыре отверстия для режущей плашки и три отверстия с другой стороны для направляющей.

В корпусе трубного клуппа с одной стороны расположены четыре отверстия для режущей плашки и три отверстия с другой стороны для направляющей. Направляющие режущие плашки разводят и сближают план-шайбы, которые крепятся прижимными кольцами на корпусе. В плоскостях, которые прилегают к корпусу, у план-шайб есть спиральные канавки, в которые входят штифты плашки. Если повернуть план-шайбу, штифты будут скользить по спиральным канавкам и плашки пойдут на сближение (если повернуть план-шайбу влево) или, наоборот, будут расходиться (если поворачивать план-шайбу вправо). Когда плашки установлены в необходимое положение, план-шайба закрепляется прижимными болтами.

Изготавливаются трубные клуппы с парой комплектов режущих плашек: для нарезки на трубах диаметром 15 или 20 мм и для нарезки диаметром 25, 32, 38 и 50 мм.

Для трубных клуппов используются радиальные односторонние или радиальные двусторонние плашки. Плашки производятся по 4 шт. в комплекте. Каждая имеет обозначение с диаметром и порядковым номером от 1 до 4. Соответствующие номера есть у каждой прорези на корпусе установки клуппа. На трубе есть сменные втулки для каждого диаметра трубы, которые располагаются в направляющем фланце и крепятся винтом. Последний крепится винтами к корпусу, куда устанавливаются соответствующих номеров плашки.

Трубные клуппы имеют преимущество - чистота получаемой резьбы на трубах и прочность конструкции. Их недостатком является необходимость в тщательном уходе и большая масса.

При нарезке резьбы 50 мм нужно переставить направляющие плашки, повернув их на 180 ͦ, то есть внутрь клуппа короткой стороной (от шпильки).

Клуппы Маевского для нарезания трубной резьбы

Используется и такой инструмент, как клупп Маевского. В клуппах Маевского есть разрезные плашки, которые состоят из двух частей. Отдельный комплект плашек соответствует определенному диаметру труб. Плашки, в соответствии с номером, указанным на плашке и в гнезде, устанавливаются в гнездо корпуса винтами по рискам, нанесенным на корпусе и на плашках для нужного размера. На плашки укладывается упорная крышка, закрепленная винтами.

Производится этот инструмент двух размеров: для нарезки резьбы диаметром 15 и 20 мм (№ 1) и для диаметров 25 и 32 мм (№ 2).

Такой инструмент имеет следующие преимущества: простота конструкции и ухода за ними, небольшая масса, возможность быстрой замены плашек.

Трещоточные клуппы для нарезания резьбы на трубах

Этот инструмент применяется для нарезки резьбы диаметром 25, 20 и 15 мм. В его корпусе крепится головка, имеющая сменные плашки. На нижней половине головки есть храповое колесо, которое при повороте вращает головку клуппа и плашки.

В корпусе клуппа прикреплена пара храповиков, которые закрываются щеками. При помощи рукоятки вращается головка клуппа. Нарезка проходит посредством качательного движения рукоятки при включенном храповике. По окончании нарезания включают храповик, который зацепляется за зубья храпового колеса при качании рукоятки и сгоняет круглую плашку. Можно с помощью трещоточного клуппа нарезать в таких местах, где обычный инструмент применить невозможно. Это особенно актуально при ремонтных работах.

Для нарезки трубной резьбы трубу в прижиме зажимают таким образом, чтобы нарезаемый выступающий ее конец был коротким. Длинный конец трубы может прогнуться при нарезании. Торец нарезаемого конца должен находиться под прямым углом к оси трубы с резьбой. Инструмент на трубу устанавливается направляющими кольцами или направляющими плашками таким образом, чтобы режущие плашки на 1-2 нитки (витка) находили на трубу. Резьба на трубах смазывается маслом с целью охлаждения плашек и чистоты. До начала нарезки клуппом нужно проверить правильность установки режущей плашки, то есть совпадает ли номер плашки с номером гнезда в корпусе.

Для нарезания инструмент вращают и подают вперед. За один проход нарезка происходит на трубах диаметром до 25 мм, за два прохода - при диаметре более 25 мм. Плашки в клуппе сближаются винтами или план-шайбой.

По окончании работ трубные клуппы следует разобрать, почистить от грязи и стружки, промазать минеральным маслом. Один раз в неделю рекомендуется очищать инструмент от засохшего и налипшего масла и грязи: для этого нужно развести на одно ведро воды 0,5 кг сухой каустической соды.

Детали с резьбовыми элементами являются одними из самых распространенных в машиностроении, их доля составляет 60-70% от общего количества деталей, а применяемые резьбы отличаются большим многообразием.

Резьбы различаются:

по форме основной поверхности:

Цилиндрические (наружные и внутренние) и конические (наружные и внутренние);

по форме профиля:

Треугольные (метрические и дюймовые), трапецеидальные, прямоугольные, упорные, круглые и специальные;

по направлению витков резьбы:

Правые и левые;

по заходности:

Однозаходные и многозаходные;

по степени точности (ГОСТ 16093-81):

Для наружных резьб – 4g, 4h, 5g6g, 6g, 6h, 7g6g, 8g и 8h;

Для внутренних резьб – 4Н, 4Н5Н, 5Н, 6Н, 7Н и 8Н.

Кроме того, различают резьбы, работающие с трением скольжения и трением качения. К первым относятся все обычные цилиндрические и конические резьбы, а ко вторым – шариковые и роликовые резьбы. В зависимости от вида резьбы, ее размеров, требований к точности и качеству обработанной поверхности применяются различные методы получения резьбы.

Основные методы нарезания резьбы

Резьбу получают тремя основными методами: нарезанием лезвийным инструментом, нарезанием абразивным инструментом и пластическим деформированием (накатыванием). В зависимости от принятого метода получения резьбы различают несколько способов образования резьбы (рис. 1).

1

Рис. 1. Основные методы нарезания резьб:

а – резьбовой резец; б – однониточная дисковая фреза; в – однониточная концевая фреза;

г – однониточная торцовая фреза

. Способ многозаходного нарезания однониточными инструментами – резьбовыми резцами (стержневыми рис.а , призматическими, круглыми) и однониточными шлифовальными кругами.

2. Способ однопроходного нарезания многониточными инструментами: гребенками, круглыми плашками, метчиками, резьбонарезными головками, многониточными шлифовальными кругами (цилиндрическими и коническими).

3. Способ однопроходного нарезания вращающимися инструментами: резьбовыми однониточными фрезами (дисковыми рис. б, пальцевыми, торцовыми рис. г), вихревыми головками.

4. Способ фрезерования многониточными фрезами, длина которых больше длины нарезаемой резьбы, накатывания резьбы широкими роликами или плоскими плашками.

Резьбовые резцы

Этот тип инструмента является одним из самых распространенных резьбообразующих инструментов, которые применяются для нарезания наружной и внутренней резьбы различных профилей на токарно-винторезных станках, автоматах и полуавтоматах. Наиболее простыми по конструкции, широко применяемыми в промышленности, являются стержневые резцы.

На вершине резьбовых резцов задний угол α=8…15 0 ; угол при вершине ε=60 0 – для метрической резьбы и ε=55 0 - для дюймовой и трубной резьб. У твердосплавных резцов угол при вершине выполняется на 1 0 -30’ меньше угла профиля резьбы из-за того, что при скоростном нарезании наблюдается некоторое «разваливание» резьбы.

Б

оковые задние углы α б зависят от величины угла и определяются в статическом положении по формуле (рис. 2):

Рис. 2. Схема для определения бокового заднего угла резьбового резца

В процессе работы задние углы α б изменяются за счет относительного перемещения режущих кромок по углу подъема резьбы. При нарезании правой резьбы боковой задний угол α б на левом лезвии уменьшается, на правом – увеличивается на величину угла μ (рис. 3,а ) (для левой резьбы – наоборот):

Здесь угол μ - угол подъема резьбы на внутреннем диаметре резьбы (рис. 3,в).

Величина угла μ определится из соотношения (рис. 3,б):

.

Обычно при нарезании резьб с небольшим шагом и на средних по величине диаметрах задние углы на боковых кромках не корректируются. При больших р (многозаходные резьбы), на малом диаметре d , при нарезании трапецеидальных и прямоугольных резьб (угол подъема μ достигает значительных величин) необходимо принимать во внимание изменение боковых углов α б и учитывать это обстоятельство при заточке.

У

резцов для остроугольной резьбы из-за малости μ углы делаются одинаковыми на обеих боковых режущих кромках.

Передний угол у резьбовых резцов для предварительной прорезки выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и устанавливается в пределах γ=5…25 0 .

У чистовых резцов, во избежание искажения профиля резьбы, передний угол γ=0. Профиль резьбовых резцов с передним углом не равным нулю, отличается от профиля нарезаемой резьбы и должен быть задан в сечении, нормальном направлению задней поверхности (рис. 4). В этом случае надо рассчитать высоту профиля резца и угол профиля в сечении В-В.

В качестве исходных данных для расчета задаются:

α и γ - задний и передний углы резца,

Рис. 3. Схема для определения боковых задних углов резьбовых резцов

Н – теоретическая высота профиля резьбы в диаметральном сечении А-А витка резьбы до острой вершины,

ε

- угол профиля резьбы,

р - шаг резьбы.

H p = BC = ABsin = ABcos (α + γ ) ; (1)

AB=BD-AD (Δ- ки ODB и ODA); (2)

AD=r 1 cos (Δ- к ODA); (3)

; (4)

OB=r; OD=r 1 sinγ; (Δ- к ODA) (5)

(6)

Подставим (6) и (3) в (2):

С учетом (7) и (1) получим:

Рис. 4. Определение размеров профиля резьбового резца

Из треугольника abc (сечение пл. В-В на рис. 3.4) имеем:

(9)

В формулах (8) и (9): H p - теоретическая высота резьбы в сечении В-В (до острой вершины); r и r 1 - радиусы, образующие наружный и внутренний диаметры резьбы; p - шаг резьбы.

Если λ=0 0 , то размеры H p и ε p в сечении В-В определяются по формуле:

(10)

Аналогично (9) для угла профиля в сечении А-А имеем:

(11)

Сравнивая (9) и (11) и подставляя в (9) вместо H p его значение Hcosγ , получим:

;

,

(12)

.

В

отечественной и зарубежной промышленности широкое применение получили сборные резьбовые резцы с механическим креплением сменных твердосплавных пластин.

Р

Рис. 5. Резьбовой резец с механическим креплением ромбических пластин для нарезания метрической резьбы

езцы с механическим креплением ромбических твердосплавных пластин (рис.5) производства Харьковской фирмы «Инструмент» предназначены для работы на станках с ЧПУ, гибких производственных модулях и системах, а также на универсальных станках.

Ромбическая твердосплавная пластинка устанавливается в глухом гнезде державки, закрепляется прихватом на две боковые базовые поверхности и прижимается к твердосплавной опоре.

Резцы этой конструкции предназначены для нарезания метрических резьб с шагом p =1,5...6,0 мм и имеют габаритные размеры b × h =(16х20)...(25х40)мм и l 1 =125...200мм.

Шведская фирма Sandvik Coromant выпускает резьбовые резцы со сменными неперетачиваемыми пластинами (СНП) двух типов: с механическим креплением винтом (рис. 6,а) и с креплением прихватом (рис. 6,б).

Рис. 6.Резьбовые резцы с механическим креплением СНП: крепление винтом (а) и крепление прихватом (б)

Режущие пластины у резцов этой фирмы имеют три рабочие вершины; на каждой из них располагается зуб резьбы с углом 60 0 (рис. 6б, вид А), со стружколомающими канавками и без них. Крепление пластин осуществляется или винтом, или прихватом.

И

Рис. 7. Резьбовой резец с механическим креплением тангенциально расположенных СНП

нтересна конструкция резьбовых резцов германской фирмыKrupp Widia с тангенциальным расположением пластин твердого сплава (рис. 7) для нарезания метрической, трубной, трапецеидальной и других резьб с шагом до 8 мм. У таких резцов, в отличие от инструментов с радиальным расположением пластин, используется принцип самозаклинивания, когда пластина жестко прижимается силами резания к базовым поверхностям корпуса. При этом пластина к державке прикрепляется с помощью винта, а удовлетворительное стружкодробление обеспечивается стружколомными уступами на пластине.

З

Рис. 8 Резьбовой резец для наружной обработки с механическим

креплением СНП

а счет эффекта самозаклинивания режущая пластина крепится и в резцах израильской фирмыJskar (рис. 8). В этой конструкции резца предусмотрено дополнительное крепление винтом упругого прихвата, что повышает усилие зажима.