Причина возникновения дефектов при раскатывания резьбы. Типичные дефекты при нарезании резьб, причины их появления и способы предупреждения. Сборка деталей из металлов фальцевым швом

ГЛАВА VI .

Параграф 3. Поверхностные дефекты в накатанной резьбе.

Режимы накатывания и степень заполнения контура оказы­вают решающее влияние, на образование внутренних и поверх­ностных дефектов накатанной резьбы. Поверхностные дефекты, неизбежно сопутствующие на практике накатыванию, связаны с механикой этого процесса. Известно, что при накатывании резьбы, может происходить шелушение, выкрашивание, отслаивание, рас­трескивание, вырывы поверхностных слоев металла или образо­вываться поверхностные дефекты, называемые закатами, складками, наслоениями, заусенцами и т. п., которые в зависимости от места расположения и глубины залегания могут влиять на стати­ческую и циклическую прочность резьбовых соединений. Особенно это важно при накатывании резьб на детали из высокопрочных сталей и сплавов, чувствительные к концентраторам напряжений. Большой объем контрольных операций и отбраковка готовых из­делий, зачастую по формальным признакам ТУ резко снижает эф­фективность производства деталей из высокопрочных материалов.

Условия формирования профиля резьбы являются одной из основных причин образования поверхностных дефектов, непосред­ственно связанных с механикой процесса накатывания. Профиль резьбы образуется, как правило, путем многократного и последо­вательного копирования профиля двух инструментов (подвижного и неподвижного роликов, ролика и сектора, плашек}. Выдавлива­ние профиля резьбы происходит за счет перераспределения эле­ментарных объемов металла заготовки, вытесняемого рабочими витками роликов. При этом поверхность выдавливаемой резьбы соприкасается с новой поверхностью одного, а через каждые пол­оборота - другого инструмента. Поэтому можно предположить (рис. 72), что в процессе выдавливания пути прохождения рабочих витков инструментов по поверхности накатываемой резьбы либо совпадают (симметричная деформация), либо не совпадают (асим­метричная деформация). Симметричная деформация может при­вести к образованию дефекта в вершине полного профиля резьбы (рис. 72, а, 3). Если в каждом цикле деформирования тела заго­товки вершина профиля инструмента смещается по новому пути на величину а , то возникновение дефектов возможно в любом месте профиля резьбы (рис. 72, б, в, 5 ).

Причины образования поверхностных дефектов в процессе фор­мирования профиля резьбы исследовали на горизонтально-фре­зерном станке мод. 6М82Г. Для этого на шпинделе станка уста­навливали вращающийся ролик с тремя кольцевыми витками, которые имели размер и профиль такие же, как резьба М8х1,25; осевое смещение ролика предотвращалось втулками, установлен­ными на шпинделе. Образец диаметром 8,5 мм и длиной 10 мм из титанового сплава ВТ16 закрепляли в тисках на столе станка. Это позволило формировать небольшой участок профиля резьбы за заданное число проходов при разных скоростях перемещения стола. Регулируя подачу стола, каждый следующий этап форми­рования профиля резьбы можно было вести со смещением на за­данную величину.

Режим накатывания резьбы на образцах приведен в табл. 21, дефекты в резьбе показаны на рис. 73. Результаты исследования подтвердили изложенную выше схему образования поверхност­ных дефектов. При симметричной деформации металла (рис., 73, а ) формируется качественная резьба. Если на каждом цикле форми­рования профиля резьбы вершина витка ролика идет по новому пути (со смещением а ), то возникает асимметричное течение металла и образуются поверхностные дефекты (рис. 73, б, в) (чем больше смещение а , тем больше дефектов и тем они глубже).

В реальном процессе накатывания резьбы нарушение сим­метрии деформирования металла может происходить в следующих случаях:

вследствие неточной наладки станка по торцовому биению ро­ликов и установке их по шагу, неточной установки опорного ножа;

из-за низкого качества изготовления резьбонакатных роликов по шагу, форме профиля и углу наклона витков по радиальному и торцовому биению;

в результате накатывания в заполненном контуре витков ин­струментов;

ввиду недостаточной точности и жесткости конструкции резьбонакатного станка.

Влияние наладки резьбонакатного станка, точности изготов­ления резьбонакатных роликов и режима накатывания на обра­зование поверхностных дефектов в резьбе изучали на профиленакатном станке модели UPW 12,5 X 70. При этом на каждом режиме работы станка и каждой наладке накатывали десять об­разцов. Качество поверхности резьбы оценивали люминесцентным и металлографическим методами.

Данные табл. 22 показывают, что неточная наладка станка по торцовому биению роликов и установке их по шагу нарушает симметричность деформации металла из-за несовпадения путей прохождения витков инструментов. Это приводит к появлению наиболее массовых дефектов, (рис. 74), называемых закатами, складками, наслоениями и т. п. Существенно, что режим накаты­вания лишь в большей или меньшей степени способствует их контрастному проявлению.

Рис. 72. Схема образования поверхностных дефектов в резьбе при накатывании

Рис. 73. Дефекты в резьбе.

Влияние погрешностей шага и угла подъема рабочих витков на образование поверхностных дефектов в резьбе изучали на восьми комплектах роликов, основные геометрические размеры которых приведены в табл. 23. Резьбу на образцах накатывали роликами либо одного комплекта, либо из разных комплектов (табл. 24). При каждой установке роликов или после замены одного из них проводили тщательную наладку станка. Оказалось, что в случаях, когда резьбу накатывают в незаполненном контуре витков роли­ками одного комплекта, поверхностные дефекты резьбы отсутству­ют. Если резьбу накатывают роликами, которые имеют отличаю­щиеся погрешности по углу подъема рабочих витков или шагу, то, несмотря на высокую точность изготовления каждого из них и независимо от степени заполнения контура витков инструмента, образуются поверхностные дефекты в виде различных складок (рис. 75, 76). Это объясняется тем (см. рис. 72), что на каждом цикле формирования профиля резьбы вершина витка одного ро­лика смещается относительного другого.

Из данных табл. 25 видно, что при накатывании резьбы в не­заполненном контуре рабочих витков инструментов с увеличе­нием продолжительности процесса или частоты вращения роликов число образцов с дефектами резьбы возрастает. Это объясняется тем, что в реальных условиях накатывания даже при высокой точности изготовления роликов и правильной наладке станка витки профилей могут совпадать лишь на небольшой дуге ролика. Идеальное совпадение профилей витков по всей окружности роли­ков получить практически невозможно из-за различных ошибок, возникающих при изготовлении инструмента, или из-за неточ­ности станка. Поэтому с увеличением времени накатывания или частоты вращения роликов вероятность образования дефектов возрастает (рис. 77, а).

В результате накатывания резьбы в заполненном контуре происходит течение поверхностных слоев металла в осевом направ­лении, что приводит к прерыванию волокон и появлению поверх­ностных дефектов типа наслоений в основании витков резьбы (рис. 77, б-г ). Эти дефекты имеют место и при устранении любых причин, вызывающих асимметричное деформирование металла в процессе деформирования профиля резьбы.

Таким образом, основными причинами образования поверх­ностных дефектов резьбы, свя­занных с механикой процесса накатывания, являются несо­впадение путей прохождения рабочих витков инструментов по поверхности накатываемой резьбы, нарушающее симмет­рию деформирования металла, и накатывание в заполненном контуре рабочих витков инст­румента, что приводит к осе­вому смещению поверхностных слоев металла.

Причины образования по­верхностных дефектов резьбы, не связанных с механикой процесса накатывания, целесообразнее выделить в особую группу. Прежде всего, это повреждения резьбы, образующиеся при внешнем воздействии в процессе изго­товления. Эти дефекты образуются при выкрашивании вершин витков резьбонакатных роликов. Мелкие выкрашивания заметно увеличивают шероховатость поверхности впадин накатанной резьбы, крупные - образуют поверхностные дефекты (чем больше выкрашиваний и чем они крупнее, тем больше дефектов и тем они глубже).

Механические повреждения возможны при попадании в зону контакта заготовки и роликов различных твердых частиц (мелкая стружка, абразивы, крупные частицы пыли и т. п.), которые могут находиться в СОЖ или на поверхности заготовки, или инструмента. Царапины на вершинах резьбы могут образовываться из-за грубой или мягкой поверхности поддерживающего ножа. Деформа­ция вершин резьбы может происходить, если поддерживающий нож опущен слишком низко или диаметр заготовки меньше задан­ного размера.

Поверхностные дефекты заготовки, хотя и в несколько изме­ненном виде (за счет деформирования металла в процессе накаты­вания), неизбежно остаются в резьбе. Для предотвращения поверх­ностных дефектов в резьбе необходимо обеспечить симметричное деформирование металла и исключить механические повреждения резьбы при накатывании за счет: а) накатывания резьбы в неза­полненном контуре рабочих витков инструмента; б) минималь­ного числа циклов деформирования (числа оборотов заготовки за время накатывания); в) правильной наладки рёзьбонакатного станка по совпадению шага витков инструментов и по установке упора (или специального устройства), ограничивающего величину сближения инструментов и гарантирующего незаполнение контура витков инструментов при максимальном диаметре заготовки; г) минимального рассеяния размеров но шагу, углам подъема и профиля витков в каждом, комплекте инструментов, независимо от точности изготовления каждого из них; д) своевременного удале­ния загрязнений из СОЖ; в) накатывания резьбы на заготовках без поверхностных дефектов.

Рис. 74. Дефекты в резьбе (l = 0,97):

а – торцевое биение роликов 0,025 мм; б – торцевое биение роликов 0,11 мм; несовпадение по шагу при наладке 0,1 мм.

Рис. 75. Дефекты в резьбе:

а, б - l < 1,0; D a = 13 ¢ ; в - l < 1,0; D a = 20 ¢ ; г - l < 1,0; D a = 7 ¢

( D a - разность углов подъема витков роликов)

Рис. 76. Дефекты в резьбе:

а - l < 1,0; D Р = 0,07 мм; б - l < 1,0; D Р = 0,07 мм; в - l < 1,0; D Р = 0,04 мм;

При нарезании резьбы встречаются различные виды брака. Наиболее распространенные из них - поломка метчика в отверстии, рваная резьба, непол­ная резьба, срыв резьбы и др.

Поломка метчика в отверстии может происходить от невнимательности работающего, от работы зату­пившимся метчиком и от забивания канавок метчи­ка отходящей стружкой. Поломка метчика требует большой затраты времени на его извлечение и, кро­ме того, портит резьбу, а иногда даже приводит к браку детали. Для предотвращения поломки необхо­димо работать внимательно, пользоваться исправным и острым метчиком, чаще вынимать метчик для уда­ления стружки.

Рваная резьба обычно получается при работе ту­пым метчиком или плашкой, при отсутствии смазки и неправильной установке метчика или плашки от­носительно нарезаемой детали. Для устранения этого вида брака следует применять правильно заточенные острые метчики и плашки, пользоваться смазкой, и правильно, без перекосов устанавливать режущий ин­струмент.

Неполная резьба получается, когда диаметр от­верстия под резьбу больше, чем это требуется для данных условий работы (материала детали и размера резьбы), а также, когда диаметр стержня под резьбу меньше установленного по чертежу. Правильно выб­

Ранный и выполненный диаметр отверстия для внут­ренней резьбы и диаметр стержня для наружной резь­бы исключают этот вид брака.

Срыв резьбы происходит в тех случаях, когда ди­аметр просверленного отверстия под резьбу меньше требуемого, либо диаметр стержня под наружную резьбу больше, чем это предусмотрено, когда при­меняется тупой метчик или тупые плашки и когда стружка забивается в канавки. Для устранения срыва резьбы необходимо выбирать правильный диаметр от­верстия и стержня, применять метчики и плашки с острыми режущими кромками, чаще очищать их от стружки.

Для контроля внутренних резьб применяют пре­дельные резьбовые калибры-пробки. Если в отверстие не проходит проходная калибр-пробка или проходит непроходная калибр-пробка, то деталь считается бра­ком. В первом случае брак является исправимым и может быть устранен, если резьбовое отверстие прой­дут новым исправным метчиком, который увеличит диаметр резьбы. Во втором случае брак является не­исправимым.

Качество наружной резьбы проверяют резьбовы­ми калибрами-кольцами, резьбовыми микрометрами или резьбомерами.

Шаги резьбы проверяют резьбомерами. Резьбоме­ры для метрической резьбы состоят из набора плас­тинок для измерения резьб с шагами от 0,4 до 6 мм и для дюймовой резьбы с числом ниток в одном дюйме от 4 до 28.

Итак, вы приобрели массивную доску для покрытия пола, теперь следует ознакомиться с способами ее укладки на пол. Ведь правильно уложенная массивная доска обеспечит вам красивый и надежный пол на долгое …

Какой должна быть ванная комната для ребенка? В первую очередь, безопасной, интересной и оригинальной. На это следует ориентироваться, выбирая не только мебель и аксессуары, но и сантехнику для детского санузла. …

На что обратить внимание при оформлении кухни? Привычная обстановка кухни может надоедать. Тогда появляется желание изменить ее. Для этого приобретаются кухни Киев, но мебели недостаточно. Необходимо правильно оформить окно, подобрать …

Накатывание — процесс обработки металлов и других материалов поверхностным пластическим деформированием при помощи накатывающего инструмента (ролики, зубчатые накатники, плашки) с соответствующим резьбовым или иным профилем.

Накатывание как метод пластического деформирования металла существует более 150 лет. На первом оборудовании, предназначенном для холодного накатывания наружной резьбы на болтах для крепления железнодорожных шпал, применялись плоские плашки.

Теоретически резьбы и профили могут быть накатаны на любом пластически деформируемом материале. Однако стабильность процесса накатывания, выполнение требований, предъявляемых к качеству, точности и прочности накатываемых изделий, обеспечение экономически целесообразной стойкости инструмента, надежности и производительности оборудования определяют необходимые требования к свойствам материала заготовки.

Возрастающие требования к точности изготовления резьбовых профилей связаны с необходимостью улучшения функциональной надежности резьбовых соединений, с расширяющейся автоматизацией сборочных производств, где используются резьбовые детали.

Прогнозирование и классификация возникающих дефектов при накатывании резьбы — один из основных элементов современной технологии производства крепежных изделий, позволяющих обеспечить необходимое качество.

При накатывании резьбы цилиндрическая заготовка наружным диаметром, примерно равным среднему диаметру резьбы, вращается между рабочими поверхностями инструмента, имеющими заданный профиль. Резьбовые гребни накатного инструмента внедряются в поверхность заготовки и образуют на ней впадины, а вытесненный металл перемещается в радиальном направлении, образуя на заготовке гребни резьбы.

При накатывании резьбы в процессе пластической деформации изменяются физико-механические свойства поверхностного слоя металла. Образуется наклеп, повышающий твердость и прочность, появляются остаточные сжимающие напряжения с благоприятным распределением по сечению детали, видоизменяется форма и ориентация кристаллов (волокнистая текстура), протекает процесс образования карбидов, блокирующих дислокационные сдвиги и другие изменения. В результате этих превращений увеличивается сопротивление поверхностного слоя пластической деформации и разрушению, значительно повышается усталостная прочность деталей.

В процессе накатывания происходит непрерывное относительное проскальзывание металла заготовки относительно рабочей поверхности инструмента. По этой причине резьбы, полученные методом пластической деформации, имеют более высокий класс шероховатости поверхности профиля, чем шероховатость профиля резьбы, полученного методом шлифования.

Для получения резьбового профиля на крепежных деталях применяется разнообразный резьбообразующий инструмент: резьбонакатные плоские плашки, ролик-ролик и ролик-сегмент. Конструкции резьбообразующего инструмента также разнообразны и зависят от типа, а также производителя инструмента.

В плоских плашках используется, как правило, три рабочие зоны: заборная зона, обеспечивающая захват заготовки и предварительное профилирование; калибрующая зона, обеспечивающая получение окончательных геометрических размеров резьбы; зона сброса, позволяющая без залипания освободить заготовку из резьбообразующего инструмента.

В резьбонакатных роликах и ролик-сегментах может отсутствовать строгое разделение на рабочие зоны.

Накатывание резьбы сопровождается формоизменением поверхностного слоя заготовки, в результате чего на первом этапе получается овальное сечение; на втором этапе формирования резьбы, происходящей в калибрующей части инструмента, она приобретает форму окружности.

При использовании в качестве инструмента ролик-ролика или ролик-сегмента овальность устраняют на конечном участке резьбообразующей поверхности.

Режимы накатывания и степень заполнения контура оказывают решающее влияние на образование внутренних и поверхностных дефектов накатываемой резьбы.

Поверхностные дефекты, неизбежно сопутствующие на практике при накатывании резьбы, связаны с механикой этого процесса. Известно, что при накатывании резьбы может происходить шелушение, выкрашивание, отслаивание, растрескивание, вырывы поверхностных слоев металла или могут образовываться поверхностные дефекты, называемые закатами, складками, наслоениями, заусенцами и т.п., которые в зависимости от места расположения и глубины залегания способны влиять на статическую и циклическую прочность резьбового соединения.

Условия формирования профиля резьбы являются одной из основных причин образования поверхностных дефектов, связанных с механикой процесса накатывания. Профиль резьбы образуется, как правило, путем многократного и последовательного копирования профиля инструмента (подвижной и неподвижной плашек, роликов, ролика и сегмента).

Выдавливание профиля происходит за счет перераспределения элементарных объемов металла заготовки, вытесняемого рабочими витками резьбообразующего инструмента. При этом поверхность выдавливаемой резьбы соприкасается с рабочей поверхностью одной, а через каждые пол-оборота другой частью инструмента.

Можно предположить, что в процессе выдавливания пути прохождения рабочих витков инструментов по поверхности накатываемой резьбы либо совпадают (симметричная деформация), либо не совпадают (асимметричная деформация).

Симметричная деформация может привести к образованию дефекта в вершине полного профиля резьбы. Если в каждом цикле деформации тела заготовки вершина профиля инструмента смещается по новому пути на величину а, то возникновение дефектов возможно в любом месте профиля резьбы.

В реальном процессе накатывания резьбы нарушение симметрии деформирования металла может происходить в следующих случаях:

— вследствие неточной наладки резьбообразующего инструмента, то есть установки инструмента с неправильным смещением по шагу резьбы;

— из-за низкого качества изготовления резьбообразующего инструмента как по шагу резьбы, так и по форме профиля и углу наклона витков;

— в результате накатывания с полным заполнением профиля витков резьбообразующего инструмента;

— при недостаточной точности и жесткости конструкции резьбонакатного станка.

Неточная наладка станка, особенно установка резьбообразующего инструмента по торцевому биению и шагу, нарушает симметричность деформации металла из-за несовпадения путей прохождения витков инструментов. Это приводит к появлению наиболее массовых дефектов, называемых закатами, складками, наслоениями и т.п. Существенно, что режим накатывания лишь в большей или меньшей степени способствует их контрастному проявлению.

Практика показала, что резьбообразующий инструмент, который имеет погрешности по углу подъема рабочих витков или по шагу, независимо от степени заполнения контура инструмента, формирует поверхностные дефекты в виде различных складок.

Это объясняется тем, что на каждом цикле формирования профиля резьбы вершина витка одного резьбообразующего инструмента из пары смещается относительно другого.

В результате накатывания резьбы в заполненном контуре происходит течение поверхностных слоев металла в осевом направлении, что приводит к прерыванию волокон и появлению поверхностных дефектов типа наслоений в основании витков резьбы.

Эти дефекты имеют место и при устранении любых причин, которые вызывают асимметричное деформирование металла в процессе формирования профиля резьбы.

Таким образом, основными причинами образования поверхностных дефектов, связанных с механикой процесса накатывания, являются несовпадение путей прохождения рабочих витков инструментов по поверхности заготовки, нарушающее симметрию деформирования металла, и накатывание в заполненном контуре рабочих витков инструмента, что приводит к осевому смещению поверхностных слоев металла.

Перекатка и складки на боковых поверхностях профиля резьбы и по внутреннему диаметру резьбы возникают в большинстве случаев потому, что настройка резьбонакатного инструмента не обеспечивает одинаковой врезки частей инструмента в поверхность заготовки.

Этот дефект возникает как при использовании плоских плашек, так и при формировании резьбы с использованием роликов и ролик-сегментов.

Вследствие этого предварительно накатанный одной частью инструмента профиль резьбы подвергается боковому смещению другой частью инструмента.

В процессе накатки резьбы подобный дефект может постоянно повторяться, так как возникающая на боковых сторонах профиля резьбы перекатка распространяется спиралеобразно вплоть до радиуса основы.

Возникновение подобного дефекта связано со следующими причинами:

— неточная настройка резьбообразующего инструмента;

— различные углы наклона резьбы на применяемом резьбообразующем инструменте;

— большой люфт в суппортах крепления резьбообразующего инструмента;

— несоответствие диаметров работающих в паре резьбообразующих роликов.

Перекатка, иначе говоря образование складок на боковых сторонах и на основе профиля резьбы, снижает ее усталостную прочность. Вследствие этого дефекты подобного рода, возникающие на резьбовых соединениях, не могут быть пронормированы только полем допусков.

Одним из наиболее важных условий обеспечения качества при накатывании резьбы является правильный выбор режимов накатывания: усилия, скорости и величины подачи. Эти параметры в большей степени зависят от размеров накатываемой резьбы и механических свойств накатываемого материала.

Точность и качество накатываемой резьбы зависят от времени накатывания — от окружной скорости и радиальной скорости подачи инструмента.

Из опыта накатывания резьб круглыми роликами для сталей с временным сопротивлением разрыву Св < 60 кг/кв. мм составляет 20-25 м/мин, а для легированных сталей 10-12 м/мин.

При увеличенной скорости и величине подачи наблюдается шелушение и даже отслоение резьбы от тела детали при механических испытаниях.

Причины образования поверхностных дефектов, не связанных с механикой процесса пластической деформации при накатывании резьбы, целесообразно выделить в особую группу. Прежде всего это повреждения резьбы, образующиеся при внешнем воздействии в процессе изготовления.

Подобные дефекты образуются при выкрашивании вершин витков резьбообразующего инструмента. Мелкие выкрашивания заметно увеличивают шероховатость поверхности впадин накатанной резьбы, крупные образуют критические поверхностные дефекты.

Механические повреждения возможны при попадании в зону контакта заготовки и резьбообразующего инструмента различных твердых частиц (мелкая стружка, абразивы и др.), которые могут находиться в СОЖ или на поверхности заготовки или инструмента.

Царапины, забоины и другие дефекты, как правило, образовываются в результате соударения деталей при падении с большой скоростью в технологическую тару.

Следует обратить внимание и на поверхностные дефекты, присутствующие на заготовке: хотя и в несколько измененном виде (за счет деформирования металла в процессе накатывания), они неизбежно остаются на резьбе готового изделия.

При значительных дефектах на поверхности заготовки, таких как штамповочные трещины, волосовины, закаты и др., качественное изготовление резьбы может быть невозможным. Из вышесказанного можно сделать вывод, что основными факторами, оказывающими влияние на качество изделия при накатывании резьбы, являются:

1. Качество используемого материала;

2. Качество заготовки для накатывания резьбы;

3. Качество изготовления применяемого резьбообразующего инструмента;

4. Качество настройки резьбонакатного автомата и качество наладки резьбообразующего инструмента (квалификация работников);

5. Выбор оптимальных режимов накатывания резьбы, зависящих от параметров применяемого материала и качества изготовления заготовки;

6. Техническое состояние оборудования.

§ 7. Виды и причины брака при нарезании резьб метчиками и плашками

Поломка метчика в отверстии вследствие невнимательности при работе затупившимся метчиком и от забивания канавок метчика.

Рваная резьба при работе тупыми метчиком или плашкой, при отсутствии смазки и неправильной установке метчика или плашки относительно нарезаемой детали.

Неполная резьба, когда неправильно подготовлен диаметр.

Срыв резьбы, когда диаметр отверстия меньше требуемого либо диаметр стержня больше требуемого, когда тупые, когда забита стружкой.

Способы удаления поломанных метчиков.

если обломок торчит, то плоскогубцами или тисками.

продеть в канавки концы согнутой вдвое проволоки и ей вывертывают;

разломать на мелкие куски закаленным пробойником;

если метчик из быстрорежущей стали, деталь с обломком нагревают в муфельной или нефтяной печи, и дают ей остыть вместе с печью, затем высверливают.

если метчик из углеродистой стали, деталь нагревают до красна, затем медленно охлаждают и высверливают.

специальной оправкой с рожками, которыми она входит в канавки метчика, при помощи воротка

путем наплавки электродом хвостовика на обломок.

путем приварки хвостовика;

путем травления из алюминиевых деталей раствором азотной кислоты, который не действует на алюминий. В качестве катализатора применяют кусочки железной (вязальной) проволоки, которые опускают в раствор кислоты, налитой в отверстие метчика. Через каждые 10 минут кислоту удаляют пипеткой и наполняют свежую. Через несколько часов, металл метчика разрушится.

Притирка и доводка.

Притирка – операция отделочной обработки поверхности, осуществляемая посредством тонких абразивных порошков и паст с целью получения плотных, герметичных разъёмных подвижных соединений.

Доводка – полировка поверхности

Притирке подвергаются уплотнительные поверхности арматуры, пробки и корпуса кранов, клапаны и седла двигателей.

Существуют два способа притирки:

когда сопрягаемые детали притираются одна по другой, между ними помещаются абразивные порошки или пасты. Коловоротом или механическим способом.

притирка каждой из сопрягаемых деталей по специальной третьей детали – притиру. Так притираются детали топливной аппаратуры, крышки и фланцы.

доводка – та же притирка, только более точная.

Обработка не ниже 2 класса точности.

Припуск на притирку дается не более 0,01-0,02 мм. Точность притирки 0,001-0,002 мм. Шероховатость 10-14 класса чистоты.

Притиры – инструменты для притирки

Абразивно-притирочные материалы подразделяются на твердые и мягкие. К твердым относятся наждачные, корундовые, карборундовые и им подобные порошки, твердость которых выше твердости закаленной стали.

К мягким относятся порошки из окисей хрома, железа, алюминия, олова, твердость которых ниже твердости закаленной стали.

Номенклатура абразивных материалов по их зернистости подразделяется на 12 номеров 200, 160, 125, 100, 80, 63,50, 40, 32, 25, 20, 16.. шлифовальные порошки 40, 32, 25, 20, 16. и микропорошоки: М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5.М – микроны особо тонкие микропорошоки М3, М2, М1,4, М1,0 М0,7, М0,5 М0,3.

Абразивные пасты представляют собой полужидкие или твердые смеси абразивных материалов с различными компонентами.. по роду абразивного материала пасты делятся на две группы: пасты из твердых материалов – природного корунда, электрокорунда, карбида кремния, карбида бора, борсиликокарбида, алмазной крошки. И пасты из мягких материалов – окиси хрома, окиси железа (крокуса), венской извести, талька. Паста ГОИ – из прокаленной окиси хрома, бывает 3-х сортов: грубую, среднюю и тонкую, (государственный оптический институт). Обрабатывают до 14 класса шероховатости.

Алмазные пасты – 4 группы: крупная-красный(АП100, АП80, АП60.); средняя-зеленый (АП40, АП28, АП20); мелкая –голубой (АП14, АП10, АП7); тонкая-(АП5, АП3 и АП1).

Допуски и посадки.

Точность обработки. Шероховатость поверхности.

Под точностью обработки понимают соответствие формы и размеров требованиям чертежа. При любых методах обработки получается погрешность. Различают погрешность размера, расположения поверхностей, формы, волнистости, щерховатости.

Оптимальная точность обеспечивается допусками, и определяется классом точности от 1 до11. самым высоким классом точности является 1-ый, а самым грубым 11. чем точнее класс, тем меньше допуск.

По первому классу изготавливают приборы, измерительные инструменты, кольца шарикоподшипников.

По 2-му детали в машиностроении станков, автомобилей, те5кстильных, обувных механизмов.

3-й – в тяжелом машиностроении: трактора комбайны.

7-11 – заготовки, литьё, поковки.

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ. При любом методе обработки металлов не получается идеально гладкая и ровная поверхность, всегда останутся следы в виде впадин, надиров и др. неровности называемые гребешками.

Высота гребешков и глубина впадин колеблются в значительных пределах – от десятых долей миллиметра до сотых долей микрона. Микро неровности зависят от способа обработки, степени вязкости металла и конструкции режущего инструмента, режима механической обработки.

Шероховатость – совокупность неровностей образующих рельеф.

В зависимости от величины R a и R z установлено 14 классов шероховатости поверхности. Для 6-12-го классов основой является шкала R a , а для остальных классов R z .

Измеряется профиллемером, с электродинамическим профиллографом, микроскопом, визуально по эталонным образцам.

При опиливании достигается 1, 2 и 3-й классы шероховатости поверхности, при сверлении - 4, 5 и 6, при шабрении 7, 8 и 9, а при претирке – 10, 11, 12, 13 и 14-й классы. При изготовлении деталей обработку ведут с соблюдением установленных для них классов шероховатости.

Параметры шероховатости выбираются из следующей номенклатуры:

R a – среднее арифметическое отклонение профиля;

R z – высота неровностей профиля по 10 точкам;

R max – наибольшая высота неровностей профиля;

S m – средней шаг неровностей;

S – средний шаг неровностей по вершинам;

T p – относительная опорная длина профиля, где р – числовое значение уровня сечения профиля.

В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована удалением слоя материала (например, точением, фрезерованием, сверлением, шлифованием, полированием, травлением и т.д.), применяется знак

В обозначении поверхности без удаления слоя материала (например, литьем ковкой, штамповкой, прокатом, волочением и т.п.), применяют знак:

Поверхность необрабатываемая по данному чертежу, обозначается:

Вид обработки поверхности указывают, когда он является единственным, применяемым для получения требуемого качества поверхности. Например:

Применяется упрощенное обозначение шероховатости поверхностей с разъяснением его в технических требованиях чертежа.

параметр

вид обработки поверхности

полка знака

базовая длина

направление неровностей

Номинальные действительные и предельные размеры. Понятие о допуске.

Номинальным размером называется основной размер, определенный исходя из функционального назначения детали и служащий началом отсчета отклонений.

Действительным размером называется размер, полученный в результате непосредственного измерения с допустимой погрешностью.

Предельными размерами называют два предельных значения размера, между которыми должен находится действительный размер.

Допуском размера , называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Величина допуска обозначается в десятых, сотых долях миллиметра, микрометрах (0,001 мм). Допуск указывают в виде двух отклонений от номинального: верхнего и нижнего.

Верхним предельным отклонением называется разность между наибольшим предельным размером и номинальным, а нижним предельным отклонением – разность между наименьшим предельным размером и номинальным.

Чем меньше допуск, тем сложнее изготовить деталь.

При графическом изображении допусков пользуются нулевой линией.

Нулевой линией называется линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения.

Полем допуска называют интервал значений размеров, ограниченный предельными размерами. Зависит от класса точности.

На чертежах номинальный размер обозначается целыми числами, а отклонения в виде десятичной дроби проставляются от номинального размера одно над другим:

Верхнее – вверху, нижнее – внизу. Перед цифрой положительного отклонения ставится знак +, отрицательного -. Если отклонения одинаковы по значению, но различны по знаку ставится одна цифра перед знаками + .

Зазоры и натяги.

Зазором называется положительная разность между размерами отверстия и вала

Создающую свободу относительного перемещения сопрягаемых деталей.

Натягом называется положительная разность между диаметрами вала и отверстия до сборки деталей обеспечивающая неподвижность соединения сопрягаемых деталей.

Посадки.

Посадкой называется характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров и натягов.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадки подразделяются на три группы:

С зазором (подвижные), при которых обеспечивается зазор в соединении.

С натягом (неподвижные), при которых обеспечивается натяг в соединении.

Переходные, при которых соединения могут осуществляться как с зазором, так и с натягом.

Кроме допусков размера вала и отверстия, существует также допуск посадки.

Допуском посадки - называется разность между наибольшим и наименьшим зазорами (в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим натягами (в посадках с натягом).

В переходных посадках допуск посадки равен разности между наибольшим и наименьшим натягами или сумме наибольшего натяга и наименьшего зазора.

НЕПОДВИЖНЫЕ ПОСАДКИ характеризуются наличием гарантированного натяга.

Легкопрессовая посадка Пл применяется в тех случаях, когда требуется возможно более прочное соединение, и в то же время недопустима сильная запрессовка из-за ненадежности материала или из-за опасения деформировать деталь. Такая посадка осуществляется под легким давлением пресса.

Прессовые посадки Пр3, Пр2, Пр1 как правило, являются неразъёмными, так как распрессовка и запрессовка вновь ведут к нарушению посадки.

Прессовая посадка Пр применяется для прочного соединения деталей. Эта посадка осуществляется под значительным усилием пресса.

Горячая посадка Гр применяется в соединениях которые никогда не должны разбираться, для получения такой посадки деталь нагревают до 400-500 градусов, после чего производится насадка на вал.

ПОДВИЖНЫЕ ПОСАДКИ характеризуются наличием гарантированного зазора.

Скользящая посадка С применяется для соединения деталей, которые при наличии смазки могут перемещаться относительно друг друга, но имеют точное направление.

Посадка движения является самая точная из подвижных посадок, она имеет малый гарантированный зазор, что создает хорошее центрирование деталей и отсутствие ударов при перемене нагрузки.

Посадка ходовая Хприменяется при соединении деталей, которые работают при умеренных и постоянных скоростях и при безударной нагрузке.

Легкоходовая посадка имеет относительно большие зазоры и применяется для подвижных соединений при тех же условиях, что и ходовые, но при большей длине втулки или большем количестве опор, а также при скоростях свыше 1000 об/ мин.

Широкоходовая посадка Ш является сомой свободной и имеет самый большой зазор,.применяется для соединения деталей, работающих с большими скоростями, при этом допускается неточное центрирование.

Посадки тепловые ходовые ТХ применяются для соединения деталей, работающих при высокой температуре.

ПЕРЕХОДНЫЕ ПОСАДКИ не гарантируют натяга или зазора. Чтобы повысить степень неподвижности деталей, применяются дополнительные крепления винтами штифтами.

Плотная посадка П применяется для соединения таких деталей, которые собирают и разбирают в ручную или при помощи деревянного молотка. Детали, требующие точной центровки.

Напряженная посадка применяется для соединения таких деталей, которое при работе должны сохранять свое положение и могут быть собраны и разобраны без значительных усилий с помощью молотка или съемника. Детали закрепляют шпонками или стопорными винтами.

Тугая посадка Т применяется аналогично глухой посадке, но при менее прочном материале деталей или более частой сборке узлов, а также при длине втулки более 1,5 диаметра или более тонких стенках втулки.

Глухая посадка Г применяется при соединении деталей, которые должны быть связаны прочно и могут быть разобраны при значительном давлении. При таком соединении детали дополнительно крепятся шпонками, стопорными винтами. Осуществляется эта посадка сильными ударами молотка.