Нарезание внутренней резьбы

           
         
Внутреннюю резьбу (резьбу в отверстии) нарезают метчиком (рис. справа). Изготовляют метчики из инструментальной углеродистой, легированной или быстрорежущей стали. Метчик состоит из хвостовика и рабочей части.
Хвостовиком метчик крепится в воротке или патроне станка.
Рабочая часть метчика представляет собой винт с продольными или винтовыми канавками для нарезания резьбы. Как и в плашках, в рабочей части метчика имеется заборная часть для облегчения входа инструмента в отверстие. Винтовые канавки, аналогично продольным отверстиям в плашке, образуют режущие кромки. По ним же сходит стружка.
Ручные метчики для нарезания метрической резьбы выпускают в комплекте, включающем два метчика для резьбы диаметром до 3 мм и три (№ 1—черновой, № 2 — средний и № 3 — чистовой) для резьбы диаметром больше 3 мм. Черновой метчик выполняет основную работу и срезает до 60 % слоя металла, подлежащего снятию. Получистовой метчик срезает до 30 % слоя металла. Чистовой метчик придает резьбе окончательную форму и размеры и срезает остальные 10 % слоя металла.  Метчики, входящие в комплект, имеют разные диаметры резьбонарезной части и различную форму профилей. На хвостовой части всех метчиков комплекта выбиты круговые риски (1,2,3) или проставлены номера метчиков, а также указаны размеры резьбы — диаметр и шаг.  


Для вращения метчика при нарезании резьбы ручным способом применяют приспособление — вороток (рис. слева). Воротки бывают – нерегулируемые(рис. а) и регулируемые(рис. б).


Прежде чем приступить к нарезанию резьбы в отверстии, выполняют разметку места отверстия с обязательным его накерниванием. С учетом размеров будущей резьбы по таблице (см. табл. ниже) подбирают диаметр сверла.

Диаметр резьбы	Диаметр сверла		Диаметр резьбы	Диаметр сверла
	Чугун	Сталь		Чугун	Сталь
2	1,6	1,5	3,0	4,1	4,2
2,3	1,9	1,9	6,0	4,9	5,0
2,6	2,15	2,15	8,0	6,6	6,7
3,0	2,5	2,5	10,0	8,3	8,4
4,0	3,4	3,5	12,0	10,0	10,1

 Иногда можно воспользоваться простым способом - чтобы узнать диаметр отверстия под нужную резьбу из диаметра резьбы вычитают шаг и получают диаметр отверстия.
Размер диаметра отверстия под резьбу можно вычислить по формуле D=d-1,6t,
где D - диаметр отверстия, мм;
d - диаметр нарезаемой резьбы, мм; t - глубина резьбы, мм.

Размеры воротка для закрепления метчика при нарезании резьбы подбираются в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы. Примерная длина воротка может быть определена по формуле
L=20D+100 мм,
где D - диаметр резьбы.
При нарезании внутренней резьбы металл как бы выдавливается, уменьшая диаметр отверстия. Поэтому диаметр сверла должен быть несколько больше внутреннего и меньше наружного диаметра резьбы. Если диаметр отверстия меньше требуемого, метчик сломается, а если больше — резьба будет неполной, ослабленной.Просверленное отверстие обрабатывают зенкером. Применение этого инструмента позволяет улучшить качество, уменьшить конусность, овальность боковой поверхности отверстия. Зенкером работают так же, как и сверлом.
                           
Для качественного нарезания резьбы важно правильно закрепить деталь в тисках и установить в отверстии первый метчик (рис. выше а). Деталь закрепляют так, чтобы поверхность с отверстием была параллельна плоскостям губок тисков, а метчик — перпендикулярен плоскости детали и губкам. Перпендикулярность (угол 90°) проверяют угольником (рис. б).
Нарезают резьбу следующим образом (рис. в). Сначала устанавливают метчик № 1. Предварительно его резьбовую часть смазывают маслом. Прижимая левой рукой вороток к метчику, правой плавно вращают его вправо до тех пор, пока метчик не врежется на 1—2 нитки. Одновременно следят за сохранением прямого угла, при необходимости направляя метчик. После того, как метчик занял правильное устойчивое положение и началось нарезание резьбы, вороток берут обеими руками и вращают с легким нажимом, перехватывая через каждые пол-оборота. Для того чтобы стружка ломалась и уходила в канавки метчика, его вращают возвратно-поступательно: полтора оборота вперед и пол-оборота назад.Закончив проход метчиком № 1, его вывертывают, вставляют метчик № 2, заправляют в резьбу, устанавливают вороток и нарезают. Окончательно доводят резьбу метчиком № 3 и проверяют резьбу (рис. г).
Глухие отверстия под резьбу просверливают на глубину несколько большую, чем длина резьбы.
Качество резьбы в условиях мастерских можно проверить, вворачивая в отверстие соответствующий болт.

При нарезании резьбы иногда возникают следующие дефекты, которых следует избегать:
1) шероховатая или рваная нарезка — получается, если отсутствует смазка, а также из-за перекоса метчика или плашки;
2) резьба неполного профиля — если диаметр отверстия больше нормы или диаметр стержня меньше нормы;
3) перекос резьбы или поломка метчика — если диаметр отверстия меньше нормы или диаметр стержня больше нормы.
При нарезании резьбы в вязких и мягких металлах необходимо периодически вывертывать метчик и очищать канавки от стружки.
Резьбу следует нарезать последовательно полным набором метчиков.
Необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика.
Надо проявлять особую осторожность при нарезании резьбы в глухих отверстиях.
Обязательно надо периодически смазывать нарезаемую резьбу маслом.

Тонколистовой металл и проволока

Металлы широко используются в народном хозяйстве. Они прочны, хорошо проводят тепло, электрический ток, обладают особым металлическим блеском. Из металлов делают станки, машины, разнообразные строительные конструкции, многие изделия быта.
Обычно в промышленности металлы применяются не в чистом виде, а в виде сплавов. К важнейшим металлическим сплавам относятся сталь и чугун (сплавы железа с углеродом), бронза (сплав меди с оловом), латунь (сплав меди с цинком), дюралюминий (сплав алюминия с медью, марганцем, магнием и др.).

Сплавы металлов выпускают в виде листов, уголков, прутков различного сечения, проволоки и др. В школьной мастерской работают в основном с тонколистовым металлом и проволокой. Получают такой металл прокаткой слитка на специальных машинах — прокатных станах (см. рис. справа).

На рисунке цифрами обозначены: 1 –  заготовка; 2 – валки; 3 – ролики.
Раскаленный металл пропускают между вращающимися валками, они сжимают слиток и придают ему форму листа. Листы сворачивают в рулоны.

Тонколистовая сталь бывает нескольких видов: жесть — толщина листа 0,2—0,5 мм, кровельная сталь — 0,5—0,8 мм и др.
Различают черную и белую жесть.
Черной жесть названа потому, что цвет поверхности листа после прокатки черный.
 Белая жесть покрыта тонким слоем олова. Это предохраняет ее от коррозии (появления ржавчины). Кровельная сталь бывает черной либо ее покрывают тонким слоем цинка (оцинкованная сталь) или масляной краски.
Из тонколистовой стали делают корпуса приборов, машин, водосточные трубы, посуду, консервные банки и т. д. Работы, связанные с обработкой тонколистового металла, выполняют жестянщики. Они должны знать свойства металлов и сплавов, устройство различных станков и приспособлений, обладать навыками работы различным инструментом.
Проволоку толщиной более 5 мм (катанку) получают прокаткой раскаленного металла на специальных станах. Более тонкую проволоку делают на волочильных станах. Там катанку последовательно протягивают через отверстия различного диаметра. Схема этого процесса показана на рисунке слева.
Выпускают стальную, медную и алюминиевую проволоку. Из стальной проволоки изготовляют гвозди, шурупы, винты, заклепки, пружины и другие изделия. Медная и алюминиевая проволока используется в основном для изготовления электрических проводов.
Каждая третья тонна стали производится из металлолома. Это обходится в 25 раз дешевле, чем выплавка стали из чугуна.

Графическое изображение деталей

Детали из тонколистового металла и проволоки изображают в виде технического рисунка, чертежа, эскиза. Чертежи нескольких изделий показаны на рисунках ниже.


Диаметр отверстия, кольца обозначается знаком Ø (см. рис. справа). Цифра, стоящая рядом с этим знаком, указывает диаметр отверстия в миллиметрах. Если рядом находятся несколько отверстий одного диаметра, то на чертеже, над выносной линией(начинающейся у одного из отверстий) пишется количество отверстий и их диаметр.

Толщину детали из тонколистового металла на чертеже обозначают буквой S, а число, проставляемое сразу за буквой – толщину детали в миллиметрах.  




Радиус обозначают знаком R, рядом с ним проставляют число, обозначающее величину радиуса.
Если диаметр проволоки меньше 2 мм, то ее изображают на чертеже сплошной толстой основной линией (см. рис. слева).






Проволоку диаметром более 2 мм показывают двумя параллельными сплошными толстыми основными линиями с осевой штрихпунктирной линией посередине (см. рис. справа).



Линии сгиба на чертеже (эскизе) надо показывать штрихпунктирной линией с двумя точками,
центры окружностей, отверстий — штрихпунктирными (центровыми линиями), пересекающимися под прямым углом.
Центровые штрихпунктирные линии должны пересекать контурные линии.
При вычислении длины заготовки из проволоки помните, что длина окружности равна 6,28R.

Разметка

При разметке на поверхность тонколистового металла наносят разметочные линии (риски) с помощью разметочных инструментов и приспособлений. На рисунке показаны инструменты для разметки заготовок из тонколистового металла — чертилка (остро-заточенный стальной стержень), разметочный циркуль.
Разметку можно выполнять с помощью шаблона — плоской детали-образца. Шаблон  прижимают к поверхности заготовки (для этой дели можно использовать струбцину) и обводят контуры шаблона чертилкой, плотно прижимая острие чертилки к кромке шаблона.



Разметку прямоугольных деталей по чертежу (эскизу) начинают с определения базовой кромки заготовки и нанесения базовой риски. Самая ровная кромка заготовки выбирается как базовая для разметки. От нее ведут разметку: проводят базовую риску по линейке (рис. а), по угольнику проводят вторую риску под углом 90° (рис. 6), откладывают по линейке размер А  (рис. в), по угольнику проводят третью риску (рис. г), откладывают размер Б (рис. д) и по угольнику проводят четвертую риску (рис. е).






Острие чертилки должно быть плотно прижато к линейке, а сама она наклонена в сторону движения. Наносить риску надо один раз. Острие чертилки прижимают к линейке или шаблону, но не ставят вертикально(см.рис справа).

На рисунке ниже показана разметка с помощью кернера и разметочного циркуля. Легким ударом молотка по бойку кернера на заготовку наносят (накернивают) центры дуг и окружностей.

В эти центры устанавливают ножку разметочного циркуля. При разметке циркуль слегка наклоняют в сторону движения, а усилие прилагают к той ножке, которая находится в центре окружности.

Перед разметкой надо очистить заготовку от пыли, грязи, следов коррозии и проверить исправность разметочных инструментов.
Разметка — очень ответственная операция. От того, насколько точно она выполнена, зависит качество будущего изделия.
Нельзя проводить чертилкой по одному  и тому же месту более одного раза.
Обращаться с чертилкой нужно очень осторожно, чтобы не поранить глаза или руки. Подавать ее надо ручкой от себя, а класть на рабочее место — ручкой к себе.
Нельзя класть чертилку в карман халата, держать ее можно только на столе.
На производстве ручная разметка применяется при изготовлении шаблонов, моделей, образцов изделия. В инструментальных цехах разметка выполняется на специальных расточных станках. На предприятиях разметкой заняты слесари-разметчики. Шаблоны изготовляют высококвалифицированные слесари-инструментальщики.

Правка заготовок 

Чтобы правильно выбрать заготовку, надо внимательно изучить чертеж (эскиз) детали и определить припуск на обработку (см.рис. справа). Затем заготовку выправляют (выравнивают поверхность), если это необходимо. Правку выполняют перед разметкой и после резания заготовок.





Тонколистовой металл (сталь, медь, алюминий) толщиной до 0,5 мм правят деревянной колодкой — гладилкой(см.рис.а), которую перемещают по поверхности заготовки. Заготовка должна быть положена на гладкую твердую поверхность. Листы металла толщиной более 0,5 мм правят деревянным молотком — киянкой (см.рис.б).

Очень тонкий листовой металл — фольгу — правят ватным тампоном.  



Правку полос металла начинают с самой выступающей части полосы.    




Для контроля правки полос металла заготовку удерживают руками на уровне глаз


На заводах листовой металл правят на специальных листоправильных станах. Листы металла пропускают между вращающимися валками.


На руку, которая удерживает заготовку, надо надевать рукавицу.
Руки надо беречь от порезов о кромку заготовки из металла.




При правке заготовок удары надо наносить с краев листа по всему периметру по направлению к выпуклой части, в противном случае выпуклость может увеличиваться.
  



Приближаясь к выпуклому месту, следует постепенно уменьшать силу удара, но удары наносить чаще.

Гибка металла

Гибку тонколистового металла выполняют в тисках по уровню губок или с применением специальных приспособлений — оправок (см.рис. справа).
     

Чтобы не помять заготовку, на губки тисков надевают накладные угольники из более мягкого материала (см.рис. слева).



 Гибку выполняют деревянным молотком (киянкой) или слесарным молотком, но при этом удары наносят не по заготовке, а по деревянной колодочке — она отгибает металл, не оставляя на нем вмятин.



Заготовку закрепляют так, чтобы линия сгиба (разметочная риска) была на уровне уголков, губок тисков (рис. справа) или ребра оправки (рис. справа).




Легкими ударами киянки или молотка сначала отгибают края заготовки, а затем — всю намеченную часть.
 

Для большого количества изделий, которые надо изогнуть одинаково, делают специальные шаблоны(постели) из толстого металла. Пластину из тонколистового металла вбивают в постель и она приобретает нужную форму.


При работе надо надежно закреплять заготовку с оправкой в тисках.
На руке, удерживающей заготовку, должна быть надета рукавица.
Нельзя стоять за спиной работающего.

Гибку листового металла на производстве выполняют на гибочных машинах. Такую гибку называют механической (см. рис справа).



Основной частью гибочных машин является штамп. Он состоит из матрицы и пуансона. Форма рабочей части матрицы и пуансона одинакова и повторяет форму детали. На матрицу кладут лист металла. Под действием пресса пуансон входит в матрицу и сгибает лист, придавая ему нужную форму.

Резание металла ножницами

Тонколистовой металл можно резать специальными ножницами.
Ручные ножницы состоят из двух половинок. Каждая половинка изготовлена как единое целое и объединяет в себе нож и ручку. Половинки соединены между собой винтом. По расположению режущих ножей ручные ножницы подразделяются на левые(рис. слева а) и правые (рис. слева б). Если смотреть на ножницы со стороны ножей, у левых ножниц верхний нож расположен слева, у правых — справа.
  


По форме режущих ножей различают прямые(рис. справа а-г) и кривые ножницы (д).






Для снижения усилий, необходимых для разрезания прочного материала, используют рычажные ножницы (см.рис. слева).

Режущие кромки ножей у ножниц должны быть хорошо заточены, а режущие плоскости плотно прилегать друг к другу и хорошо закреплены винтом.
Качество заточки ножниц можно проверить по тому, насколько хорошо или плохо они режут бумагу.


Тонколистовой металл можно разрезать двумя способами. Первый способ — ножницы берут правой рукой. Большой палец располагают на верхней ручке, а указательным, средним и безымянным пальцами охватывают нижнюю ручку. Мизинец располагают между ручками: при разрезании им раздвигают ручки ножниц (см.рис. справа). Если ручки ножниц раздвигаются туго, то вместо мизинца можно использовать указательный палец. В этом случае его помещают между ручками ножниц.    


Второй способ разрезания тонколистового металла заключается в том, что одну ручку ножниц (ту, которая снизу) зажимают в тисках, а другую охватывают пальцами правой руки (см.рис. слева). Материал в обоих случаях подают левой рукой. Этот способ позволяет значительно усилить давление между ножами и резать более твердый материал. Заготовку слегка поднимают и подают на себя, а лезвие направляют точно по риске.


После резания заготовку выправляют, снимают с кромок заусенцы, притупляют острые углы, проверяют линейкой и угольником качество резания.
Приемы резания листа металла ножницами по прямой линии несколько отличаются от приемов резания по окружности или другой кривой, но в любом случае нужно, чтобы в процессе резания всегда была видна линия разреза.

При резании по кривой линии (см.рис. справа) возникают затруднения в продвижении ножниц, так как в месте закругления отрезанная часть металла хуже загибается и мешает работе ножниц. 



Для того чтобы избежать этого при вырезании, например, круга из квадратного листа жести, вначале по прямым линиям отрезают углы, а затем вырезают круг, срезая неширокую полоску жести (см.рис. слева).

При работе ножницы следует раскрывать не полностью, а лишь настолько, чтобы они захватывали лист. Если раскрывать ножницы слишком широко, то они будут не резать, а выталкивать лист.
При разрезании тонколистового металла ножницами отрезаемая часть сильно изгибается и кромки листа в месте разреза делаются очень острыми. Поэтому на левую руку, поддерживающую лист, обязательно надевайте рукавицу.
Левая рука не должна находиться на линии реза.
Разрезая лист по линии большой длины, нельзя полностью сжимать ножи, так как это может привести к трещинам и даже разрывам кромок материала на линии разреза.
Закрепление ножниц в тисках должно быть прочным и надежным, так как при их срыве можно поранить руки о губки тисков.
Нельзя касаться голыми руками отрезанных  кромок заготовки.
Подавайте ножницы ручками от себя, а кладите наоборот.
На предприятиях тонколистовой металл режут на специальных машинах-ножницах. Различают механические ножницы — гильотинные  и  дисковые.   

Гильотинные ножницы бывают двух видов: параллельные и наклонные. У первых ножи расположены параллельно друг к другу, у вторых — под небольшим углом.




В дисковых ножницах листовой металл режется острыми краями вращающихся дисков(см.рис. слева). 



Для фигурной резки используются высечные ножницы, верхний нож которых поворачивается вокруг оси, а нижний — неподвижен(см.рис. справа).

Резание заготовок на предприятии выполняют резчики металла. Они должны хорошо знать свойства различных металлов и устройство промышленных ножниц, уметь выполнять разметку заготовок.

В последнее время в производстве получают распространение резка металла лучом лазера, струёй воды под большим давлением. Эти способы отличаются высокой производительностью и точностью.