Изучение темы «Нарезание резьбы»

Среди разнообразных соединений деталей машин, механизмов, изделий наиболее распространенными яв­ляются резьбовые. Это объясняется высокой их на­дежностью и простотой крепления, удобством разбор­ки и сборки без разрушения деталей. Тема «Нарезание резьбы» входит в программу технического труда с мо­мента введения его в школе.

В новой программе на изучение этой темы отводит­ся 4 ч в VII классе. При подготовке и проведении за­нятий по ней учителя обычно испытывают определен­ные трудности. Дело в том, что учебно-методических материалов по изложению данной темы нет, а объем сведений по резьбам довольно обширный. Следова­тельно, задача учителя заключается в первую очередь в том, чтобы отобрать необходимый материал, доста­точный для выполнения учащимися последующих практических работ.

Основными деталями резьбовых соединений явля­ются болт, винт, шпилька и гайка. При этом отличие винта от болта заключается в том, что завинчивается он непосредственно в резьбовое отверстие детали, т. е. не имеет гайки.

Резьба — это поверхность, образованная при винто­вом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. Если треугольник ABC (рисунок ниже) обернуть вокруг цилиндра так, чтобы сторона АВ совместилась с окружностью нижнего основания ци­линдра, то гипотенуза АС образует на поверхности ци­линдра винтовую линию. Прорезав на ней канавку, по­лучим резьбу. При этом расстояние АС называют дли­ной одного витка, ВС — шагом, а угол CAB — углом подъема винтовой линии.

izuchenie-temy-narezanie-rezby

Основные элементы резьбы (рисунок ниже) следующие: про­филь резьбы—это контуры выступов и углублений, образующиеся при продольном разрезе болта или гайки; нитка (виток) — это часть резьбы, образуемая при одном полном обороте профиля; α — угол профи­ля между боковыми сторонами резьбы. В метрической резьбе он равен 60, в дюймовой — 55, а в трапецеи­дальной и круглой—30°.

izuchenie-temy-narezanie-rezby-2

Важным элементом резьбы является шаг — расстоя­ние между соседними одноименными боковыми сторо­нами профиля в направлении, параллельном оси резь­бы, или расстояние между соответствующими точками двух соседних витков. В метрической резьбе шаг из­меряется в миллиметрах, в дюймовой — числом ниток (витков) на один дюйм (около 25,4 мм). Кроме того, различают наружный диаметр (d), измеряемый по вер­шинам наружной резьбы или впадинам внутренней; внутренний диаметр (d1) по впадинам или по вершинам наружной резьбы, а также средний диаметр(d2),кото­рый условно находится между наружным и внутренним диаметром.

По профилю резьбы различают на треугольные (при­меняемые, в основном, для крепежных деталей), тра­пецеидальные и прямоугольные (для передачи движе­ния), упорные (для передачи больших односторонних усилий в винтовых прессах, домкратах) и круглые (для санитарно-технической арматуры — вентилей, смесите­лей и т. д.).

По числу ниток резьбы разделяют на однозаходные и многозаходные. Последние применяются в механиз­мах передачи движения, когда необходимо получить быстрое перемещение по резьбе с возможно меньшим трением. Различают также правую резьбу, которая за­винчивается по часовой стрелке и левую — против ча­совой.

Приведем приемы обозначений резьб на чертежах (СЭВ180-75). Резьба метрическая с крупным шагом обозначается буквой М и номинальным (наружным) диаметром М24, М64. Резьба с мелким шагом обозна­чается буквой М, номинальным размером и шагом М24Х2, М64ХЗ. Для левой резьбы к условному обозначению добавляются буквы L—M24L, M64X2L. «Дюймовая резьба обозначается следующим образом: 3/4, Ч'А».Трубная резьба обозначается сокращением «Труб», номинальным размером и классом точности — «Труб 2» кл. А (старое обозначение этой резьбы ¾)».

Наружный диаметр и граница резьбы на фронталь­ной проекции и виде слева вычерчивается сплошной основной линией; на виде слева он принимает форму дуги, равной 3Д окружности. В отверстии внутренний диаметр резьбы изображается сплошными основными линиями, а наружный — сплошными тонкими.

Внутренняя резьба нарезается метчиком (рисунок ниже). Он состоит из рабочей части и хвостовика, который имеет квадратный профиль. Хвостовиком метчик крепится в воротке или патроне станка. Рабочая часть его состоит из конической (заборной) и калибрующей, которая формирует резьбу. На метчик нанесены продольные канавки, которые образуют режущие кромки и способ­ствуют выходу стружки.

metchik

По конструкции режущей части метчики бывают ци­линдрические и конические. По числу инструментов они делятся на одинарные и комплектные (2 или 3 шт.). Число метчиков в комплекте зависит от диа­метра и шага нарезаемой резьбы, Комплект из трех метчиков, например, состоит из чернового, снимающего до 60 % металла, среднего, формирующего резьбу и снимающего до 30 % металла, и чистового (калибрую­щего), снимающего около 10 % металла. Они обозна­чаются круговыми рисками (кольцами) на хвостовике. Черновой — одной риской, средний—двумя, чисто­вой — тремя.

Материалом для изготовления метчиков служат ста­ли следующих марок: ручных — У8, У12, У10А, У12А, машинно-ручных — Р9, Р18.

При нарезании резьбы вручную метчики удержива­ются воротком или клуппом.

Для нарезания внешней резьбы применяются круг­лые плашки (лерки). Чтобы образовать режущие кром­ки и отвести стружки плашка (рисунок ниже ), в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы, имеет от 3 до 5 от­верстий. Чем выше диаметр резьбы, тем больше отвер­стий. У плашки резьба ее имеет с двух сторон кони­ческую режущую часть (1,5—2 ,нитки), а в середине цилиндрическую — калибрующую — (3—5 ниток).

foto-plashka

Круглые плашки бывают цельные и раздвижные. По­следние состоят из двух половинок с угловыми на­правляющими для установки в косом клуппе. Такая конструкция дает возможность получить точную, чистую резьбу.

Плашки, как и метчики, имеют обозначение резьбы: М8, ½ и т. п. Материалом для них служат стали: 9ХС, ХВСГ, Р18, Р18Ф2; Удерживаются плашки в круг­лых воротках, плашкодержателях (леркодержателях) или клуппах.

Для нарезания внутренней резьбы вначале сверлится отверстие, диаметр которого определяется по справоч­ным таблицам. Данные на наиболее часто используе­мые в школьных мастерских резьбы приведены в таблице.

Диаметр резьбы Диаметр сверла (мм)
Чугун, бронза Сталь, латунь алюминий
2 1,6 1,6
3 2,5 2,5
5 4,1 4,2
6 4,9 5,0

Диаметр отверстия под метрическую резьбу можно также вычислить приближенно по следующей форме:

D=d—s,

где D — диаметр отверстия в мм,

d —диаметр нарезаемой резьбы в мм,

s—шаг резьбы в мм.

При нарезании резьбы материал частично «выдавли­вается», поэтому диаметр сверла должен быть не­сколько большим, чем внутренний диаметр резьбы. При сверлении отверстия большего диаметра, чем указано в таблицах, нарезается неполный профиль резь­бы. Если диаметр меньше, то нарезание затруднено: вследствие сильного трения происходит нагрев метчи­ка, прилипание частиц металла, резьба получается рва­ной, метчик может сломаться.

Вставив метчик в вороток (клупп), устанавливают его в нарезаемое отверстие детали, зажатой в тисках стро­го вертикально. Левой рукой нажимают на вороток (клупп), а правой вращают его. Когда метчик войдет на несколько ниток, дальнейшее вращение воротка продолжают двумя руками, делая 1—2 оборота в на­правлении нарезания резьбы и пол-оборота обратно (для выхода стружки). При нарезании резьбы в глу­боких отверстиях и в мягких, вязких металлах (медв, алюминий и др.) метчик необходимо периодически вы­вертывать и очищать канавки.

Нарезание резьбы ведут обычно в два (три) этапа. Первым (черновым) метчиком намечают резьбу, вто­рым (промежуточным) ее углубляют, третьим (калиб­ровочным) придается окончательная форма и размер. Для получения чистой резьбы и сохранения метчика применяют различные смазочно-охлаждающие жидкости. При нарезании на стальных изделиях — эмульсию, масло, на алюминии — керосин, эмульсию, на меди — скипидар, на чугуне и бронзе — без смазки.

При нарезании наружной резьбы стержень под нее должен иметь чистую поверхность. Для облегчения захода плашки на конце его снимается кольцевая фаска.

Диаметр стержня должен быть несколько меньше наружного диаметра резьбы. При уменьшении или уве­личении диаметра случится то же, что и при непра­вильном выборе отверстия под резьбу.

Диаметр стержня выбирается по справочным табли­цам (смотри таблицу ниже).

Резьба Диаметр сверла (мм)
наименьший наибольший
М5 4,8 4,8
М6 5,8 5,85
М8 7,8 7,8
М10 9,75 9,85
М12 11,76 11,88

Для нарезания резьбы стержень зажимается в тиски перпендикулярно по угольнику. Выступающая из тисков его часть должна) быть равна длине нарезанной резь­бы плюс 20—25 мм. Плашка закрепляется в плашко-держателе (клуппе) и накладывается на конец стержня. Ладонью левой руки прижимают плашкодержатель сверху, а правой рукой осторожно его вращают, следя, чтобы не было перекоса. Когда плашка войдет на 1 — 2 нитки, стержень смазывают, берут плашкодержатель двумя руками и нарезают резьбу по тем же правилам, что и метчиком.

При нарезании резьбы возможны следующие виды брака. Рваная резьба. Причины — тупой метчик, недостаточная смазка, перекос резьбонарезного инст­румента. Тупая резьба — большой диаметр отвер­стия или наоборот ма/1ый диаметр стержня. Срыв резьбы — диаметр просверленного отверстия мень­ше требуемого, тупой метчик или стружка забила его канавки.

Нарезание резьбы вручную — процесс трудоемкий и малопроизводительный, но внимание учащихся надо обратить на то, что усвоение этой операции необходи­мо для изучения инструмента, освоения резьбонарез­ных операций. На производстве этот процесс, как пра­вило, механизирован применением электро- и пневмо-резьбонарезателей, а также сверлилок (дрелей). В про­мышленных условиях нарезание резьбы производят на сверлильных и токарно-винторезных станках.

Изложенной информации вполне достаточно для усво­ения первоначальных навыков по нарезанию резьбы. Как же добиться сознательного усвоения этих сведе­ний?

Исходя из многолетнего опыта, можно предложить такой ход работы. На всю тему по программе отво­дится 4 ч.

Для первого занятия (2 ч) надо подготовить демон­страционные модели резьбовых соединений, плакаты по устройству резьбонарезного инструмента и приемам нарезания резьбы, комплекты дидактических материа­лов (по числу учащихся). На доске записывается тема и цель занятия «Резьба». Ознакомление с резьбонарез­ными инструментами и приемами нарезания резьбы», а также несколько вопросов к учащимся: как называ­ется инструмент и приспособления для нарезания резь­бы? Сколько метчиков входит в комплект для нареза­ния резьбы в отверстии определенного диаметра? Что означает запись «М8Х1,2»? Каков диаметр стержня (или отверстия) для нарезания резьбы Ml 0? Как обо­значается резьба на чертеже?

Объяснение начинаю с маленького эксперимента. Демонстрирую два болта одинакового диаметра, в чем, школьники убеждаются' путем их измерения. Но болты эти имеют разный шаг резьбы (о чем учащим­ся неизвестно) — на один гайка наворачивается, а на другой нет. Возникает вопрос: почему?

Школьники обычно дают путаные ответы, убеждаясь, что для практической работы им надо систематизиро­вать свои знания.

В ходе изложения технических сведений кратко со­общаю, что резьбовые соединения самые распростра­ненные в технике и объясняю почему. Демонстрирую и называю (лучше, чтобы это сделали ученики) болт, гайку, винт (поясняю отличие от болта), шпильку. Тут же показываю шуруп и объясняю разницу с вышена­званными резьбовыми деталями. Прошу учащихся най­ти в станках, оборудовании мастерской примеры при­менения этого соединения. Соединение шпилькой де­монстрирую на стенде «Слесарные соединения», где шпилька крепит прозрачные детали из плексигласа.

С помощью цилиндра и бумажного треугольника де­монстрирую образование винтовой линии. Знакомлю учащихся с понятием — профиль резьбы, который можно показать на таблице или спроецировать на экран с помощью эпидиаскопа, кодоскопа. Для на­глядной демонстрации резьбы служит крупная модель болта (винта) из дерева, разрезанная по оси. Тут же замечаю, что резьбы различаются по профилям.

Затем рассказываю о видах треугольных резьб: мет­рической, дюймовой и трубной. В нашей стране дейст­вует метрическая система мер и используются метри­ческие резьбы с углом 60°; дюймовая употребляется только для ремонта старых машин, ее угол 55°.

Далее ввожу понятие шага резьбы — расстояния между соответствующими точками соседних витков. Говорю, что есть и другие профили, например прямо­угольный— винт тисков, столярного верстака. Подчер­киваю, что с другими профилями ученики ознакомятся в старших классах или ПТУ.

Далее знакомлю школьников с наружным и внутрен­ним диаметром резьбы. Резьбы бывают правые, завин­чивающиеся по часовой стрелке, и реже — левые, на­пример крепление винта подручника, патрона долбеж-ника на токарном станке по дереву. Надо подчеркнуть этот момент, ибо учащиеся порой не отворачивают крепеж, а заворачивают его.

На этом завершаю вводную часть урока. Делю уча­щихся на звенья по 2—4 человека (в зависимости от наличия резьбонарезного инструмента). Дежурные раз­дают каждому звену плашки круглые и раздвижные — призматические, плашкодержатель, вороток и комплект метчиков, желательно крупного диаметра, чтобы были видны все элементы резьбы. Даю возможность учени­кам внимательно рассмотреть раздаточный материал. Но пауза не должна быть затянута, чтобы не сбивать темп урока.

Продолжая беседу, сообщаю, что резьбы делятся на внутренние и внешние. Первые нарезаются метчиками, образцы которых лежат на столах учащихся. Им пред­лагается рассмотреть метчик, сравнив его с таблицей или спроецированным с помощью эпидиаскопа (кодо­скопа) рисунком, найти хвостовик, рабочую часть, ка­навки, коническую калибровочную часть, буквенные и цифровые обозначения и кольца (риски) на хвостовой части. Важно добиться, чтобы школьники уяснили ка­чественные различия метчиков одинакового размера. Обычно они говорят, что один из них черновой, а другой чистовой. Если ученики сами не пришли к это­му выводу, можно привести примеры: шерхебель-ру­банок, черновой и чистовой резец токарного станка по дереву.

После этого демонстрируют крепление метчика в во­ротке и клуппе.

Затем учащиеся рассматривают плашки, обозначения на них, заборную часть и пр. На стенд вставляются слова: плашка, плашкодержатель.

После этого дежурные собирают раздаточный мате­риал, а учитель показывает приемы нарезания внут­ренней резьбы. При этом надо особо подчеркнуть и показать, что метчик устанавливается с помощью уголь­ника строго перпендикулярно плоскости детали, кото­рая смазывается во время, нарезания резьбы. В зави­симости от материала применяется различная смазка, о чем можно узнать в справочниках.

После нарезания метчиком № 1 пробуем завернуть болт (винт) и демонстрируем ученикам, что он не за­ворачивается. Выяснив, почему это произошло, наре­заем резьбу метчиком № 2 и убеждаемся, что теперь болт легко встает на место. Так же показываются приемы нарезания внешней резьбы цельной плашкой, а затем раздвижной и призматической. При этом разъ­ясняю, что после одного прохода гайка не заходит на стержень. Надо плашку вернуть в исходное положение, подтянуть (сдвинуть) призмы и прорезать вторично.

Продолжая занятие, спрашиваю: можно нарезать резьбу М10, если отверстие (стержень) 8 или 12 мм? Типовой ответ, что нельзя, потому, что диаметр должен быть, наверное, тоже 10 мм. Разъясняю, что раз­меры отверстия и стержня под резьбу выбираются по специалвным справочным таблицам, иначе резьба будет не качественная или сломается инструмент.

В заключение инструктажа сообщаю о соблюдении правил безопасности труда.

В ходе последующей практической работы часть учащихся, в зависимости от количества резьбонарезно­го инструмента, нарезает резьбу на деталях по упро­щенной инструкционной карте (см. примеры таких карт).

Инструкционная карта для нарезания внутренней резьбы



style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-1317009966067164"
data-ad-slot="7741248530"
data-ad-format="auto"
data-full-width-responsive="true">

№ п/п Наименование операции
1 Подобрать по таблице (с помощью приспо­собления) соответствующий диаметр и прос­верлить отверстие
2 Выбрать метчик № 1 (черновой). Смазать рабочую часть детали, начать нарезку, сде­лав 2—3 оборота
3 После врезания метчика снять вороток и проверить угольником из двух положений перпендикулярность метчика к плоскости нарезаемой детали
4 Убедившись в правильности постановки мет­чика, нарезать резьбу до конца
5 Провести нарезание резьбы метчиком № 2 (чистовым)
6 Очистить инструмент от стружки, сдать де­журному (учителю), ответить на вопросы: как называется резьбонарезной инструмент? Зачем применяется смазка? Как подобрать диаметр сверла для сверлений под резьбу?

Инструкционная карта для нарезания внешней резьбы



style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-1317009966067164"
data-ad-slot="7741248530"
data-ad-format="auto"
data-full-width-responsive="true">

№ п/п Наименование операции
1 По таблице (приспособлению) проверить соответствие диаметра стержня нарезаемой резьбы. При необходимости опилить' фаску на торце стержня
2 Отметить длину нарезаемой резьбы, закре­пить деталь в тисках. Выступающая ее часть должна быть равна длине нарезаемой резь­бы плюс 20—25 мм
3 Выбрать необходимую плашку, закрепить ее в плашкодержателе. Нажимая на плаш­ку ладонью правой руки и вращая ее. левой сделать 2—-Л оборота  до врезания плашки
4 Проверить правильность положения плаш­ки: если нет перекоса, смазать плашку и стержень, нарезать резьбу до необходимой величины
5 Окончив работу, очистить инструмент от стружки, сдать его дежурному (учителю), ответить на вопросы: какой инструмент был использован? Как подобрать диаметр стерж­ня под соответствующую резьбу? Зачем необходима смазка?

Следующее занятие (2 ч) начинаю с краткого повто­рения. Вопросы к учащимся написаны заранее на дос­ке или проецируются на экран через кодоскоп. Это позволяет им лучше продумать содержание ответов. Вопросы следующие:

  1. Покажите и назовите детали резьбового соединения, перечислите их отличительные особенности.
  2. Назовите и покажите основные элементы резьбы.
  3. Перечислите и продемонстрируйте резьбонарезной инструмент и специальные приспособления.
  4. Как выбрать диаметр стержня и отверстия под резьбу?

Учащиеся, как и на прошлом занятии, получают в виде раздаточного материала плашки, метчики метри­ческие (одного размера, но с разным шагом) и дюй­мовые. Им предлагается рассмотреть инструмент, най­ти разницу в нем. Они наглядно видят, как обознача­ется инструмент для дюймовой резьбы, углубляют по­нятие о ее шаге; им становится ясно, почему на один стержень гайка наворачивается, а на другой нет, хотя оба они одного диаметра.

В ходе вводного инструктажа подчеркиваю, что все детали в школьных мастерских и на производстве вы­полняются по чертежам. Следовательно, необходимо знать, как на чертежах обозначается резьба. Демонст­рирую самодельную таблицу (рис. 5) или ее проекцию на доске и рассказываю об изображении наружной и внутренней резьбы, о типах линий и правилах проста­новки размеров. Здесь же замечаю, что первоначаль­ные сведения об изображении резьб на чертежах бу­дут расширены в ходе занятий в старших классах. В за­ключение напоминаю правила безопасности труда. Уча­щиеся приступают к выполнению практических работ в соответствии с графиком.

Разумеется, возможно и другое построение занятий. Но в любом случае, независимо от выбранной структу­ры урока необходимо избежать чересчур подробных объяснений. Следует стремиться к оптимальному отбо­ру, постановке проблемных вопросов, учить школьни­ков думать и самостоятельно добывать знания, ис­пользовать справочную литературу.,

Замечу в заключение, что я не спешу выставлять отрицательную оценку за некачественно выполненную работу. Ошибки и брак на первых порах неизбежны. В таких случаях адресую учеников к таблице, где ука­заны основные виды брака и их причины. Поняв, по­чему произошла та или иная ошибка, они вновь вы­полняют задание.

Похожие статьи:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Школа и труд © 2014