Виды брака. Подготовка стержней и отверстий для создания резьбовых поверхностей Правила нарезания наружной резьбы

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.

«Строение древесины» - Содержание связанного углерода. Жирные кислоты. Низкомолекулярные вещества. Влажность древесины. Второстепенные полимерные вещества. Животная и бактериальная целлюлозы. Микроскопическое строение древесины. Компоненты твердого топлива. Полиозы. Аморфное вещество. Древесина и её топливные свойства. Элементный состав древесины.

«Разделочная доска» - Пример проекта «Разделочная доска». Экономическое и экологическое обоснование. Сколько понравившихся мне вариантов досок. Сейчас можно встретить доски различной формы. Историческая справка. Список использованной литературы. Что такое творческий проект. Проектные работы. Выводы по итогам работы. Береста - защитный покров дерева, который защищает живые ткани ствола.

«Станки по дереву» - Фрезерные станки по дереву. Ленточные пилы по дереву. Станки по дереву. Токарные станки по дереву. Круглопильные станки. В данной группе оборудования представлены циркулярные и торцовочные станки. Презентация по технологии. Строгальные станки. Копировальное устройство позволяет изготавливать большое количество одинаковых деталей.

«Древесина» - Светопроводность. Газопроницаемость. Для выявления дефектов древесины в фанерном производстве пользуются просвечиванием. Сучки- неизбежный порок, биологически обусловлен ростом дерева. Кора состоит из наружной пробковой ткани-корки и внутренней -луба. Для усиления электроизолирующих свойств древесину пропитывают маслом, лаком, парафином.

«Свойства древесины» - Физические свойства древесины. Текстура. Производства искусственных древесных материалов. Пороки древесины. Цвет. Наросты. Плотность. Сучки. Кривизна. Влажность. Свойства древесины. Строение ствола. Разрезы. Червоточины. Трещины. Организация рабочего места. Косослой. Основные разрезы. Смоляные кармашки.

«Шиповые соединения» - Выбор числа шипов на заготовке зависит то толщины соединяемых деталей. Размечают шипы и проушины с обеих сторон заготовки. Пиление древесины вдоль волокон. По отношению к плоскости рамки полотно пилы можно поворачивать на нужный угол. Изделие закрепляют в переднем зажиме верстака с подкладной доской.

Всего в теме 12 презентаций

Рваная резьба:

Тупой метчик или плашка;

Неудовлетворительное охлаждение;

Перекос метчика или плашки относительно отверстия при неправильной установке.

Тупая резьба:

Большой диаметр просверленного отверстия под резьбу или малый диаметр стержня;

Малые передний и задний углы сверла;

Высокая вязкость материала детали.

Ослабленная резьба:

Разбивание резьбы метчиком при неправильной его установке;

Биение инструмента;

Применение повышенных скоростей резания.

Типичные дефекты при нарезании резьбы, причины их появления и способы предупреждения

1. Антонов, Л.П. Обработка конструкционных материалов / Л.П. Антонов, Е.И. Муравьёв. – М.; Просвещение, 1982. - 431 с.

2. Виноградов, В.Н. Черчение / В.Н. Виноградов. - Минск: Нар. асвета, 1999.-191 с.

3. Крапивницкий, Н.Н. Общий курс слесарного дела / Н.Н. Крапивницкий. – Л.; Машиностроение, 1973.- 392 с.

4. Крупицкий, Э.И. Слесарное дело / Э.И. Крупицкий. - Минск: Выш. школа, 1976. -288 с.

5. Макиенко, Н.И. Общий курс слесарного дела / Н.И. Макиенко. - М.; 2001.-334 с.

6. Макиенко, Н.И. Слесарное дело с основами материаловедения /

Н. И. Макиенко. - М.: Высшая школа, 1973. - 464 с.

7. Муравьёв, Е.М. Практикум в учебных мастерских / Е.М. Муравьёв, М.П. Молодцов. - М.: Просвещение, 1987. - В 2 ч. Ч 1. - 192 с.

8. Подгорный, Н.Л. Слесарное дело / Н.Л. Подгорный.- Ростов-на-Дону: «Феникс», 2000.-320 с.

9. Покровский, Б. С. Слесарное дело / Б. С. Покровский, В.А. Скакун. -М.: ИРПО: изд. центр «Академия», 2003. - 320 с.

10. Покровский, Б. С. Слесарно-сборочные работы / Б. С. Покровский - М.: Изд. центр «Академия», 2003. - 368 с.

11. Политехнический словарь / Редкол.: А.Ю. Ишлинский (гл. ред.) [и др.]. - М.: БРЭ, 2000. - 656 с.

12. Ревуцкий, В.И. Дидактический материал по техническому труду, 5-6 кл. / В.И. Ревуцкий, А. А. Улога. - Минск: Нар. асвета, 1986. - 128 с.

13. Роман, О.В. Обработка металлов резанием и станки / О.В. Роман -Минск: Выш. школа, 1970. - 312 с.

14. Справочник по трудовому обучению: обраб. древесины и металла, электротехн. и рем. работы, 5-7 кл. / И.А. Карабанов [и др.]. - М.: Просвещение, 1992. - 239 с.

15. Яровой, И.Н. Сборник задач по техническому труду / И.Н.Яровой, Н.Т. Малюта, В.Н. Рыбенцев. -М.: Просвещение, 1976. - 136 с.

Общие сведения о ручной и механизированной обработке металлов

1.1. Технологический процесс ручной и механизированной обработки металлов и его составные элементы

1.2.Графическая и технологическая документация и её виды.

1.2.1. Графическая документация и её виды

1.2.2. Технологическая документация

1.3.Изделие и его составные части

1.4. Основные сведения о слесарном деле

Измерение заготовок и деталей из металлов

2.1. Классификация и общая характеристика измерений

2.2. Средства измерения и контроля, применяемые в слесарном деле

2.3. Понятие о допусках

2.4. Параметры оценки качества обработанной поверхности

2.5. Методы измерения

Правка и рихтовка металла

3.1. Операции правки и рихтовки металла, приспособления и инструменты, используемые при правке

3.2. Правка металла

3.2.1. Правка полосового металла

3.2.2. Правка прутка

3.2.3. Правка листового металла

3.2.4. Рихтовка закаленных деталей

3.2.5. Правка валов

3.2.6. Правка методом подогрева

3.3. Оборудование для правки

Разметка заготовок из металлов

4.1. Разметка и её виды

4.2. Инструменты и приспособления для линейной и плоскостной разметки металлов

4.3. Инструменты и приспособления для объёмной разметки металлов

4.4. Подготовка к разметке

4.5. Приёмы плоскостной разметки

4.6. Накернивание разметочных линий

4.7. Способы разметки с использованием специальных приспособлений

Рубка металла

5.1. Сущность и назначение рубки

5.2. Физические основы процесса резания

5.3. Поверхности и углы резания заготовок

5.4. Инструменты для рубки металла

5.5. Процесс рубки металла

5.6. Приёмы рубки различных поверхностей

Резка металлов

6.1. Общие понятия о резке металлов

6.2. Резка ручными ножницами

6.3. Резка ножовкой

6.4. Резка ножовкой круглого, квадратного, полосового и листового металла, труб

6.5. Особые виды резки

Опиливание металлов

7.1. Общие сведения об опиливании металлов

7.2. Напильники, классификация напильников

7.3. Подготовка к опиливанию и приёмы опиливания

7.4. Виды опиливания

7.4.1.Опиливание наружных плоских поверхностей

7.4.2. Опиливание поверхностей угольника, расположеных под прямым углом

7.4.3. Другие, часто встречающиеся виды опиливания

7.4.4. Распиливание и припасовка

7.5. Отделка поверхностей после опиливания. Дефекты при опиливании и безопасность труда

Гибка металла

8.1. Операция гибки металлов

8.2. Определение длины заготовки

8.3. Гибка деталей из листового и полосового металла

8.4. Инструменты и приспособления для гибки металлов

8.5. Гибка и развальцовка труб

Сверление металлов

9.1. Пробивание отверстий в металле

9.2. Общие сведения о сверлении. Сверла

9.3. Ручное и механизированное сверление

9.4. Сверлильные станки

9.5. Подготовка к сверлению

9.6. Зенкерование, зенкование и развертывание отверстий

9.7. Виды брака при сверлении и способы его предупреждения и устранения

10. Улучшение качества поверхности изделий из металлов (отделка металлов)

10.1. Шабрение

10.2. Замена шабрения другими видами обработки

10.3. Притирка и доводка

10.4. Притирочные материалы

10.5. Притиры

10.6. Приемы притирки и доводки

10.7. Шлифование

Сборка деталей из металлов на клею

11.1. Соединение деталей склеиванием

11.2. Технологический процесс склеивания

11.3. Виды клеев

Сборка деталей из металлов фальцевым швом

12.1. Виды фальцевых швов

12.2. Инструмент, применяемый для фальцовки

12.3. Подготовительные работы перед фальцовкой тонколистового металла

12.4 Сборка деталей 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;

К атегория:

Нарезание резьбы

Брак при нарезании резьбы, его причины и меры предупреждения

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 вследствие 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 правильно, 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 тогда, 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. При правильно выбранном и выполненном диаметре отверстия для внутренней резьбы и диаметре стержня для наружной резьбы этот вид брака исключается.

Срыв резьбы происходит в тех случаях, когда диаметр просверленного отверстия под резьбу меньше требуемого, либо же диаметр стержня под наружную резьбу больший, 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 проходной калибр-пробка или проходит непроходной 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 на одном дюйме от 4 до 28.