Презентация к уроку на тему: «Резьба

РЕЗЬБА. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗЬБЫ. ИЗОБРАЖЕНИЕ И ОБОЗНАЧЕНИЕ РЕЗЬБЫ НА ЧЕРТЕЖАХ.

Девиз: Использование в технике винтовых поверхностей (подсказано природой) – одно из замечательных достижений пытливой человеческой мысли в области техники.

Резьба – поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. В основе образования резьбы лежит принцип получения винтовой линии. Винтовая линия – это пространственная кривая, которая может быть образована точкой, совершающей движение по образующей какой-либо поверхности вращения, при этом сама образующая совершает вращательное движение вокруг оси.

Нарезание резьбы происходит, когда на поверхности цилиндра винтовую линию описывает резец, равномерно движущийся вдоль образующей цилиндра, который вращается с постоянной скоростью вокруг своей оси.

Примеры применения винтовой линии

«Архимедов винт» и рисунки Леонардо да Винчи Эскизы приспособлений для изготовления гаек и винтов, выполненные Леонардо да Винчи.

Токарно-копировальный станок А.К. Нартова 1712 г. в стиле русского барокко (слева ). Большой токарно-копировальный станок А.К. Нартова 1718-1729 г.г . в стиле петровского барокко (справа).

Токарно-винторезный станок с механизированным суппортом и набором сменных зубчатых колёс Дата изобретения: 1712 г. Разработчик: Нартов Андрей Константинович

Станок А.К. Нартова токарно-копировальный. 1729 г. В этом станке применены все лучшие достижения Нартова, доведенные до совершенства .

РЕЗЬБА ПОДРАЗДЕЛЯЕТСЯ Применяются в неподвижных крепежных соединениях (метрическая, дюймовая, трубная). Применяются в подвижных соединениях, предназначенных для преобразования вращательного движения в поступательное (грузовые винты домкратов, ходовые винты металлорежущих станков и др.) (упорная, трапецеидальная, прямоугольная, круглая). Параметры, а именно профиль, шаг и диаметр, не соответствуют стандартам .

РЕЗЬБА ПОДРАЗДЕЛЯЕТСЯ подъем винтовой линии на видимой (передней) стороне идет слева направо подъем винтовой линии на видимой (передней) стороне идет справа налево

РЕЗЬБА ПОДРАЗДЕЛЯЕТСЯ резьба, образованная на цилиндрической поверхности резьба, образованная на конической поверхности

РЕЗЬБА ПОДРАЗДЕЛЯЕТСЯ при перемещении по поверхности одного плоского профиля при одновременном перемещении по поверхности двух, трех и более плоских профиля, равномерно расположенных по окружности относительно друг друга

Однозаходная резьба P двухзаходная трехзаходная Многозаходная резьба P h = 2P P P h = 3P P

РЕЗЬБА ПОДРАЗДЕЛЯЕТСЯ резьба, нарезанная на наружной поверхности резьба, нарезанная на внутренней поверхности

РЕЗЬБА ПОДРАЗДЕЛЯЕТСЯ Стандартные Специальные

Согласно ГОСТ 8724 – 2002 метрическая резьба делится на два типа: с крупным шагом – применяется в соединениях, подвергающихся ударным нагрузкам; с мелким шагом – применяется в соединениях стандартными резьбовыми деталями (винты, гайки, болты и шпильки). Метрическая резьба ( ГОСТ 9150 – 2002) с углом профиля α = 60 ˚

Цилиндрическая резьба ГОСТ 6357 – 81 представляет собой дюймовую резьбу с мелким шагом, закругленными впадинами с углом α = 55 ˚ Коническая резьба ГОСТ 6211 – 84 соответствует закругленному профилю трубной цилиндрической резьбы с углом α = 55 ˚ Конические резьбы применяют в трубных соединениях для получения герметичности без специальных уплотняющих материалов (льняных нитей, пряжи с суриком и т. д.). Трубная резьба

Трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484 – 81). Профиль – равнобочная трапеция с углом α = 30 ˚ . Трапецеидальная резьба применяется для передачи осевых усилий и движения в ходовых винтах. Симметричный профиль резьбы позволяет применять ее для реверсивных винтовых механизмов. Упорная резьба (ГОСТ 10177 – 82). Профиль – неравнобочная трапеция с углом рабочей стороны 3 ˚ и нерабочей – 30 ˚ Применяется в грузовых винтах для передачи больших усилий, действующих в одном направлении (в мощных домкратах, прессах и т. д.).

Прямоугольная и квадратные резьбы Применяются для передачи осевых усилий в грузовых винтах и движения в ходовых винтах. СПЕЦИАЛЬНЫЕ РЕЗЬБЫ Круглая резьба Применяется в машиностроении там, где имеются большие динамические нагрузки или высокая загрязненность.

Основные параметры резьбы d – наружный диаметр d 1 – внутренний диаметр P – шаг резьбы 60 ˚ – угол профиля h – глубина резьбы L – длина резьбы l – резьба полного профиля l 1 – сбег резьбы h P

Последовательность получения резьбы в гнезде

Изображение резьбы на стержне: натуральное и условное Изображение резьбы в отверстии (в разрезе): натуральное и условное

А Б А (5:1) Б (5:1) Изображение сбега резьбы на чертежах: а) на стержне; б) в отверстии. На выносных элементах изображены формы сбегов резьбы

1 . Условное обозначение типа (профиля) резьбы. М – метрическая, G – трубная цилиндрическая, R – трубная коническая, Tr – трапецеидальная, S – упорная, Кр – круглая. 2. Наружный диаметр резьбы (в мм или дюймах ). В обозначении конической резьбы указывается наружный диаметр в дюймах со знаком «»» [1″ = 24,5 мм]. 3. Шаг резьбы или ход резьбы (в мм ). Шаг резьбы указывается для метрической (мелкий шаг), трапецеидальной и упорной резьбы. Для многозаходных резьб в обозначении резьбы входит ход резьбы, а шаг проставляется в скобках. 4. Направление винтовой линии . Направление винтовой линии указывается только для левой резьбы (LH). 5. Поле допуска или класс точности резьбы . Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из цифры, показывающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение. Структура обозначения резьбы

Общая схема обозначения резьбы

Диаметры и шаги метрической резьбы (выдержка из ГОСТ 8724-2002 Основные нормы взаимозаменяемости Резьба метрическая. Диаметры и шаги).

Условное обозначение резьбы

Каждый тип резьбы, которые были описаны выше, регламентируется отдельным ГОСТом. Разберемся, что вообще шифруется.

  • знак резьбы, обозначенный буквой;
  • номинальный размер, выраженный дюймами или мм;
  • показатель шага;
  • если резьба многозаходная, то указывается показатель хода и его шаг;
  • в случае с левой резьбой добавляется LH;
  • поле допуска (циферно-буквенное) и класс точности (буквенный);
  • длина свинчивания (при отличии от стандартной) — буквой или цифрой.

Особенности обозначения резьбы

Ввиду того, что форма резьбовой поверхности достаточно сложная, а само соединение используется нечасто, с целью упростить процесс создания проектной документации ввели условное обозначение этого сложного профиля.

К особенностям условного обозначения относится:

  • применение тонкой линии, заходящей на штриховку. Тип соединения и диаметральный разрез обозначают на выносной размерной линии;
  • условное обозначение резьбы бывает необходимо, если нужно отобразить профиль, в частности — угол между отдельными витками;
  • если изделие высокой точности, нужно указывать допуск размеров. Делается это с помощью выносной полки или размерной линии;
  • создание качественных элементов крепежа сопровождается отслеживанием шероховатости полученной поверхности.

Геометрические параметры

У резьбовых деталей есть большое количество различных геометрических параметров, которые полностью характеризуют изделие. В упрощённом виде они выглядят следующим образом:

  • Номинальный диаметр. Маркировка в этом случае происходит с помощью букв D и d. Расшифровка первого варианта подразумевает наружную резьбу, а второго — внутреннюю.
  • Среднее сечение. Для него применяются обозначения D2 и d2.
  • Внутренний диаметр в зависимости от расположения (внутреннего или наружного) имеет маркировку D1 и d1.
  • Внутреннее сечение болта. Используется при расчётах напряжений, которые возникают в структуре металла.
  • Шаг резьбы. Это расстояние между одинаковыми точками на соседних витках. Существуют стандартные для сечения изделия и уменьшенные параметры. Во втором случае для обозначения используется буква P.
  • Высота треугольника. Этот параметр формирует профиль и имеет маркировку H.

    Все виды резьбовых креплений стандартизованы. ГОСТы определяют шаг, угол, размеры и так далее. Всего этих стандартов насчитывается 15.

    Также есть классификация резьбовых стыков. Она основана на геометрических параметрах, расположении значимых элементов на изделии и сфере применения.

    Читайте также  Что можна сделать из магнетрона микроволновки

    Типы конструкций и их обозначения:

    Каждый из этих элементов используется в различных областях промышленности. Все типы соединений необходимы в современном мире.

    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:

    1. R – обозначение конической резьбы с наружным резьблением.
    2. Rc – указывается конические внутренние пазы.
    3. Rр – внутренняя резьба цилиндрического профиля.
    4. LН – нарезка с левой спиралью.
    5. RH – с правой спиралью.
    6. МК – метрическая конусовидная.
    7. М – метрическая.
    8. К – коническая дюймовая резьба.
    9. Трубная коническая резьба – К труб ½ ГОСТ 6211-69.
    10. С укороченным профилем – К труб ½ укор ГОСТ6211-69.
    11. Укороченная коническая с повышенной точностью – К труб ¾ пов. точ. ГОСТ 6211-69.

    Параметры

    Параметров размеров резьбы огромное множество, и для описания каждого из них нам пришлось бы выпускать отдельное пособие. Основные параметры:

    • Шаг (Р). Он характеризует расстояние между одноименными боковыми сторонами профиля. Единица измерения – доля метра или дюйма. Иногда используют «число ниток на дюйм», представляющий собой знаменатель обыкновенной дроби, в числителе которой записан дюйм. Шаг – это натуральное число (например, 11 или 14).
    • Наружный диаметр (D, d). Он равен диаметру заготовки болта до того, как на ней нарезали резьбу. С точки зрения геометрии, его можно определить как диаметр цилиндра, описываемого вокруг вершин наружной резьбы (обозначается d). В случае с внутренней, диаметр описывается вокруг впадин и обозначается D.
    • Средний диаметр (D2, d2). Это диаметр такого цилиндра, образующая которого пересекает резьбовой профиль и при этом образованные пересечением с канавкой отрезки равны половине номинального резьбового шага.
    • Внутренний диаметр (D1, d1). В определенном смысле противоположность наружному диаметру. Он соответствует размеру отверстия в гайке до того, как в ней нарежут резьбу. Это диаметр цилиндра, который вписан в вершины внутренней резьбы (обозначается D1) или впадины наружной (в таком случае используют обозначение d1).
    • Ход. Соответствует осевому перемещению детали (гайки, болта) при совершении одного оборота. Ход равен произведению шага на число заходов.

    Рисунок 4. Параметры метрической резьбы

    Более подробно с параметрами можно ознакомиться в различных справочниках или ГОСТах. Однако важно помнить о том, что каждый параметр имеет огромное значение, так что игнорировать их не стоит.

    В начале отверстия или на конце стержня (болта) перед нарезанием резьбы выполняют фаску.

    Фаска – это коническая поверхность, имеющая наклон образующих к оси 45 градусов.

    Как наружную, так и внутреннюю резьбу можно нарезать методом фрезерования, и для этого используются специальные резьбофрезерные станки. В качестве режущих инструментов в них применяются гребенчатые фрезы, которые врезаются в тело детали при радиальной подаче, в результате чего на поверхности и появляется резьба.

    Точные резьбы, которые наличествуют, к примеру, на различных калибрах, резьбовых роликах и т.п. изготавливаются чаще всего с помощью такого метода, как шлифование. Для этого также используется специализированное оборудование.

    Для производства внутренней нарезки — применяют инструмент (резцы, метчики, раздвижные метчики, групповые фрезы, накатные ролики), выпускаемый на серийных инструментальных заводах. Изготовление специального режущего инструмента осуществляют в инструментальных цехах крупных производственных объединений.

    Самый распространенный способ это нарезание с помощью метчиков. Резьбу можно нарезать в ручную и на станках разного типа. В серийном производстве применяют автоматы для нарезания в гайках, примером такого оборудования может стать станок МН 63. Его применяют для нарезания резьбы от М12 до М20 с разными шагами. В качестве режущего инструмента применяют метчики с изогнутым хвостовиком. Мощность установленного двигателя позволяет обрабатывать и цветные металлы, и высоколегированные стали.

    В условиях массового производства гаек применяют так называемые автоматы для накатки. Они сконструированы таким образом, что позволяют выполнять нарезку на гайках разного размера от М5 до М60 с разной производительностью, от нескольких до десятков штук в минуту, и назначения, например, предназначенных для фиксации анкеров.

    Для нарезания в корпусных деталях применяют многошпиндельные агрегаты, позволяющие обрабатывать несколько отверстий сразу. Подобное оборудование применяют при обработке двигательных установок для автомобильной и тракторной техники.

    Нарезание внутренней резьбы это довольно тяжелый процесс, во время которого и инструмент, заготовка испытывают серьезные нагрузки, приводящие к повышению температуры. Для этого применяют смазывающе – охлаждающие жидкости (СОЖ).

    При ручном получении применяют, например, касторовое масло.

    Действующие стандарты

    Для использования единого документа при изготовлении нарезного соединяющего элемента метрического типа используются утвержденные ГОСТы. ГОСТ-8724 указывает на требования к окружности нарезки и ее шагу. Действующая редакция, вступившая в силу с 2004 года, используется как аналог международного стандарта ISO 261-98, который распространяется на значения от 1 до 300 мм. Местная редакция нормативного документа подразумевает контроль большего спектра диаметров изделий. Для удобства использования вся информация заключена в таблицы, описан каждый тип, шаг нарезки деталей.

    Изображение резьбы на чертежах

    Нарезанной на стержне

    Наружный диаметр, изброженный спереди и слева, наносится сплошной основной линией, а внутренний – сплошной тонкой. На виде слева не изображается фаска. Благодаря этому, можно начертить внутренний диаметр резьбы сплошной тонкой линией, которая разомкнута на одну четвертую диаметра окружности.

    Обратите внимание! Один конец дуги не доведен до центровой линии приблизительно на 2 мм, зато другой конец пересек вторую центровую линию на такое же расстояние.

    Граница, где заканчивается нарезанная часть, показана сплошной основной линией.

    Сделанной внутри цилиндра

    На виде спереди внутренний и внешний диаметр резьбы, сделанной в отверстии, показывается прерывистой штриховой линией.

    На виде слева фаска не показывается, а внешний диаметр изображен тонкой сплошной линией, которая разомкнута на четверть окружности. Дуга в одном случае не доводится до центровой линии, а в другом пересекает ее на такую же величину. Внутренний диаметр проводится сплошной основной линией. Граница резьбы показывается штриховой линией.

    Как на чертеже обозначается трубная резьба, узнаем на следующем примере.

    Обозначение трубной метрической резьбы

    На чертежах метрическую резьбу обозначают буквой М. Затем указывается величина наружного диаметра (например, М20), а также шаг мелкой резьбы (М20х1,5). Если последний параметр не указан, это означает, что деталь имеет крупный шаг. Величину шага выбирают согласно ГОСТам.

    Умение читать чертежи, помогает в любой работе.