Závitování: typy vnitřního a vnějšího řezání

Závitové spoje jsou velmi široce používány ve strojírenství, takže nástroj pro výrobu závitů je jedním z nejběžnějších.

• podle umístění zatáček – vnější a vnitřní;
• ve směru šroubovice – vpravo a vlevo;
• podle tvaru profilu drážky – trojúhelníkový, lichoběžníkový, obdélníkový, perzistentní a speciální;
• ve směru tvořící čáry – válcový a kuželový;
• podle velikostního systému – metrický a palcový.

V závislosti na velikosti závitu, typu výroby a provedení dílů se používají různé typy závitořezných nástrojů:

• závitové frézy (tyčové a tvarové jednozávitové a vícezávitové);
• kohoutky (ruční, strojní, ořechové, strojní, nástrojové, děložní atd.);
• kulaté raznice;
• závitové hlavy;
• řezačky závitů.

1. Nástroj pro řezání závitů

Axiální vícebřitý nástroj pro tváření a zpracování vnitřního závitu se nazývá závitník, vnější se nazývá matrice.

Ruční kohoutky používá se pro řezání vnitřních závitů.

Pracovní část závitníku o délce f je rozdělena na řeznou (nasávací) a vodící (kalibrační) část o délkách l1 a l2 (obr. 1, a). Frézy řezné části mají hlavní hrany umístěné na kuželové ploše a pomocné hrany, které jsou součástí závitového profilu (obr. 1, b). Vodicí část slouží k vedení závitníku a samoposuvu šroubováním a zároveň je rezervou pro přebroušení. Úhel kužele řezné části závisí na úhlu stoupání φ, který je nastaven na 5° pro ruční závitníky, 3°30′ pro maticové závitníky a 6°30′ pro strojní závitníky. Pilotní část je obráceně zkosená, aby se snížilo tření a eliminovalo riziko zaseknutí závitníku v otvoru.

Obr. 1. Konstrukční prvky (a), profil závitu (b) a geometrické parametry (c) závitníku

Délka sací části závitníku se bere pro hrubý závitník rovný 45 S, pro průměrný závitník – 2,55 S a pro dokončovací závitník – (1,5–2,0) S, kde S je stoupání řezaného závitu . Strojní závitníky jsou vyrobeny s krátkým sacím kuželem rovným (1,5–2) S.

Přední rohy závitníků se volí v závislosti na zpracovávaném materiálu podle následujících údajů:

• pro měkkou ocel γ = 12–15°;
• oceli střední tvrdosti γ = 8–10°;
• tvrdá ocel γ = 5°;
• litina a bronz γ = 0–5°;
• lehké slitiny γ = 25–30° (obr. 1, c).

Ocasní část závitníku je určena k zajištění v nákružku nebo sklíčidle a k přenosu točivého momentu.

Ruční kohoutky jsou k dispozici v sadách. Sada obsahuje tři závitníky, které jsou rozděleny podle účelu na hrubé, střední a jemné. Hrubé řezání závitů při odstraňování až 60 % kovu; střední poskytuje přesnější závit a odstraňuje až 30 % kovu; třetí (dokončovací) závitník provádí konečné řezání a kalibraci závitu, přičemž odstraňuje až 10 % kovu.

Pro řezání trubkových a malých metrických závitů použijte sadu dvou závitníků.

Závitníky v sadě se od sebe liší profilem závitu a délkou sací části.

Podle provedení řezné části se rozlišují dva typy závitníků – válcové a kuželové (obr. 2; a, b).

Obr. 2. Tvorba řezné plochy v sadě závitníků: a – válcové provedení, b – kónické provedení

na válcový design kohoutku Všechny tři nástroje sady mají různé průměry. Dokončovací závitník má plný profil závitu. Průměr středního závitníku je menší než normální o 0,6 hloubky řezu a průměr závitníku je menší než průměr závitu o celou hloubku řezu.

Délka zkosení s přihlédnutím k rozložení práce na závitování mezi tři závitníky sady je nastavena v poměru 4:2:1. Pro hrubý závitník je tedy délka sací části 6–7 závitů, pro průměrný závitník 3–3,5 a pro dokončovací závitník 1,5–2 závity.

Válcový design závitníku zajišťuje, že vrcholy zubů řežou třísky v podobě širokých ploch.

na kuželový design všechny tři nástroje v sadě mají stejný průměr a plný profil závitu s různými délkami zkosení.

Závit v sací části je vytvořen kónický a dodatečně vyříznut podél vrcholů zubů do kužele.

U kuželových závitníků je sací část stejná: pro hrubý závitník – celá délka pracovní části, pro střední závitník – polovina této délky, pro dokončovací závitník – dva závity.

Při řezání průchozích otvorů se obvykle používají kuželové závitníky. Slepé otvory se vyřezávají válcovými závitníky.

Zadní (týlní) plocha (obr. 1, c) řezných zubů je spirálovitě zálohována, což umožňuje zachovat konstantní profil zubů po jejich přebroušení.

Obojky a kluppy. Navlékání pomocí ručních závitníků se provádí pomocí knoflíků, které se nasazují na čtyřhranné konce stopek.

Nejběžnější jsou jednoduché oboustranné obojky (Obr. 3).

Obr. 3. Oboustranný límec: a, a1, a2 – otvory pro stopky závitníků

Univerzální obojky (obr. 4) představují rám 1 se dvěma sušenkami – pohyblivými 3 a pevnými 4, které tvoří čtvercový otvor. Jedna z rukojetí 2 je zakončena šroubem pro upnutí kohoutku.

Obr. 4. Univerzální límec: a – otvor pro stopku závitníku

Jiná verze univerzálního klíče je znázorněna na obr. 5. Tento klíč umožňuje pracovat se závitníky, jejichž čtvercové velikosti se pohybují od 5×5 do 25×25 mm.

Obr. 5. Univerzální límec

Kulatá razidla používá se k řezání upevňovacích závitů na šroubech, šroubech a svornících při ruční práci a na strojích (revolvery, automaty atd.).

Kruhová matrice na každém zubu 2 (obr. 6, a) má zadní 1 a přední 5 plochu, zadní stranu zubu 3 a řeznou hranu 6 tvořenou otvorem pro třísku 4. Kruhová matrice má řeznou a vodicí část s délkami 1, respektive 2 (obr. 6, b). Délka řezné části se rovná jednomu a půl závitu závitu a tloušťka matrice je sedm až osm závitů.

Obr. 6. Konstrukční prvky (a), hlavní části (b) a tvary otvorů pro třísky (c) kruhové matrice

Čelní úhly jsou akceptovány pro tvrdě zpracované materiály γ = 10–12°; pro materiály střední tvrdosti γ = 15–20°; pro měkké materiály γ = 22–50°.

Používají se matrice (obr. 7) plné (a), dělené (b) a posuvné.

Obr. 7. zemře

Kulaté a posuvné matrice se při ručním řezání instalují do speciálních knoflíků a šroubovacích uzávěrů.

Nákružky pro kulaté raznice jsou vyrobeny s rámem, v jehož otvoru je umístěna raznice (obr. 8).

Obr. 8. Límec pro kulatou kostku

Zápustku brání otáčení tři zajišťovací šrouby (1, 2 a 3), jejichž kónické konce zasahují do vybrání na boční ploše zápustky. Čtvrtý šroub vstupuje do řezu nastavitelné matrice a fixuje správnou velikost závitu.

Svorky pro posuvné matrice (obr. 9, a) představují šikmý rám se dvěma držadly. Posuvné matrice jsou instalovány a vystředěny ve středovém otvoru rámu o rozměrech A a C. Montáž posuvných průvlaků na požadovaný rozměr se provádí pomocí přítlačného šroubu 1 působícího na pohyblivou část posuvných průvlaků.

Svorky pro závitování trubek se liší od obvyklých v tom, že čtyři ocelové hřebeny 2 vstupují do štěrbin upínací spony (obr. 9, b).

Obr. 9. Klupps: a – pro posuvné matrice; b – pro závitování trubek

Otáčením horní rukojeti 1 můžete hřebeny přiblížit k sobě nebo od sebe a díky tomu použít stejnou matrici pro navlékání trubek různých průměrů. Raznice na trubky je opatřena vodítky 3, která se nastavují stejně jako raznice, spodní rukojetí 4. Tím je zajištěna správná poloha raznice na trubce při navlékání.

2. Technologie a techniky ručního navlékání

Při řezání závitů pomocí závitníků a matric se část kovu neodebírá spolu s třískami, ale je vytlačována podél řezných hran nástroje, čímž se na součásti vytváří profil závitu. S ohledem na to by průměry otvorů a tyčí pro závitování neměly být vyrobeny podle jmenovité velikosti závitu, ale o něco nižší než je. Pro metrický závit o průměru 6–10 mm je tento rozdíl 0,1–0,2 mm; o průměru 11–18 mm – 0,12–0,24 mm; o průměru 20–30 mm – 0,14–0,28 mm.

Průměry otvorů pro nejběžnější velikosti metrických závitů jsou uvedeny v tabulce. 1.

Pro vytvoření vedení závitu na konci dílu je nutné zkosit, podle výšky profilu závitu.

Tabulka 1. Metrické průměry otvorů

Závitník namazaný tukem se vloží do vyvrtaného otvoru a lehkým přitlačením k dílu levou rukou opatrně otáčejte knoflíkem pravou rukou, dokud závitník nezachytí kov a jeho poloha v otvoru se ustálí. Poté se knoflík vezme oběma rukama a otočí se zachycením rukou každou půl otáčku (obr. 10, a).

Obr. 10. Pohyby navlékání: a – kohoutek, b – zemřít, c – klupp

Po jedné až jedné a půl otáčky se závitník, třesoucí se ve vodorovné rovině, otočí v opačném směru asi o čtvrtinu nebo půl otáčky. To je nezbytné, aby se třísky lámaly a pohybovaly se z otvoru podél drážek závitníku, aniž by se závitník zasekl. Po dokončení řezání jej protáhnou nebo vytočí závitník z otvoru otočením knoflíku v opačném směru.

Druhý a třetí kohoutek se namaže olejem a vloží se do otvoru bez nákružku; teprve po správném umístění závitníku podél závitu se použije klíč a závitování pokračuje.

Stejným způsobem by se závitování mělo provádět pomocí matric. Zde však kromě krouživých pohybů po šipce а (obr. 10, b), knoflík by měl být také mírně stlačen ve směru šipky в. V procesu řezání je nutné zajistit, aby tlak na obě rukojeti byl stejný.

V první fázi řezání závitu byste měli sledovat správnou polohu závitníku a matrice vzhledem k osám otvoru a tyče. Nerovnoběžnost os a jejich nekolmost ke konci součásti jsou řízeny čtvercem a eliminovány změnou polohy nástroje.

Pro řezání závitů v malých a slepých otvorech malého průměru je třeba dbát zvláště na to, abyste nepřetěžovali závitník a často jej čistili od třísek.

Při řezání závitů v hlubokých otvorech otočte závitník z otvoru pro čištění (2-3krát).

Pokud je nutné získat přesné a čisté závity na tyčích, měly by být řezány hrubými a dokončovacími matricemi.

Pokud se závitování provádí pomocí posuvných matric, pak by měly být stlačeny (posuv) pouze na začátku průchodu. Po každém průchodu po celé délce řezané tyče se závitová matrice zasune v opačném směru a poté se matrice opět přitlačí šroubem a závit se znovu odřízne po celé délce řezané tyče až do požadovaného průměru závitu. se získá. Netlačte matrice uprostřed tyče. Posuvné matrice řežou závit v několika průchodech.

Pro řezání trubkových závitů pomocí šroubové svorky musí být trubka bezpečně upevněna ve speciální trubkové svorce (obr. 10, c).

Odříznutý konec trubky se namaže olejem (lněným olejem) a poté se nainstaluje matrice na délku ne větší než 2-3 závity, čímž se matrice spojí tak, aby se závit vyřízl do celé hloubky 2- 3 průchody. Pro průměry do 1″ omezeno na dva průchody; nad 1″ v průměru lze dobrý závit získat pouze 3-4 průchody. Před každým opakovaným průchodem je třeba povrch řezaného závitu a závit matric pečlivě očistit kartáčem od třísek a znovu namazat olejem.

Otáčení kluppu kolem trubky se obvykle provádí kývavým pohybem ve čtyřech krocích; pro každý příjem je třeba otočit šroubovacím uzávěrem o 1/4 otáčky.

Závity do průměru 1½” řeže jeden zámečník; s velkými průměry závitů spolupracují. Při práci ve dvojicích se musí ve čtyřech krocích provést také úplné otočení kluppu.

Operace třískového obrábění, jejímž výsledkem je vytvoření vnějších nebo vnitřních spirálových drážek daného profilu a rozměrů na válcových nebo kuželových plochách, se nazývá tzv. závitování.

Závitování šroubů, svorníků, matic a dalších dílů se provádí převážně na obráběcích strojích. Při montážních a opravárenských pracích musí zámečník v některých případech řezat závit ručně nebo pomocí pneumatických nebo elektrických strojů – řezaček závitů.

Hlavní prvky jakéhokoli vlákna, jak je uvedeno v kap. 3, jsou profil, rozteč, hloubka, vnější, střední a vnitřní průměry.

Podle tvaru profilu závitu se dělí na trojúhelníkové, obdélníkové, lichoběžníkové, perzistentní a kulaté (obr. 4.14).

Typ nebo profil závitu se volí podle GOST v závislosti na účelu.

Rýže. 4.14. Profily a prvky závitu:
a – trojúhelníkový;
b – obdélníkový;
c – lichoběžníkový;
g – perzistentní;
d – kulatý;
d je vnější průměr závitu;
dcp je průměrný průměr závitu;
d1 je vnitřní průměr závitu.

Ve strojírenství se používají tři závitové systémy: metrický, ve kterém se stoupání a průměr měří v milimetrech; palec, mající odlišný tvar profilu a charakterizovaný počtem závitů na palec jeho délky a průměru v palcích;
trubkový závit mající profil jako palec, ale menší stoupání.

V praxi zámečnických prací se často stává nutností určit rozměry závitových prvků na hotovém dílu. Vnější průměr se měří pomocí posuvného měřítka nebo mikrometru a stoupání závitu se měří pomocí milimetrového nebo palcového závitoměru (sada šablon se závity různých velikostí).

Závitníky se používají k řezání závitů v otvorech a matrice k řezání vnějších závitů.

Závitník je řezný nástroj, což je kalený šroub, na kterém je vyříznuto několik podélných přímých nebo šroubových drážek tvořících řezné hrany (obr. 4.15). Závitník má pracovní část a stopku zakončenou čtyřhranem.

Rýže. 4.15. Tap a její prvky:
a – celkový pohled:
1 – řezací pero;
2 – řezná hrana;
3 – čtverec;
4 – stopka;
5 – drážka;
b – průřez:
1 – přední plocha;
2 – řezná hrana;
3 – zadní (podkladová) plocha;
4 – drážka;
5 – řezací pero.

Stopka závitníku se používá k zajištění nástroje ve sklíčidle nebo klíči během provozu. Ruční kohoutky mají hranatý konec.

Pracovní část – řezaná část závitníku, která vyrábí závitování; dělí se na sací a kalibrační část.

Nasávací (řezná) část závitníku je přední kuželová část, která nejprve vstupuje do řezaného otvoru a provádí hlavní řeznou práci.

Kalibrační část chrání a kalibruje vyříznutý otvor.

Pro vytvoření řezných hran závitníku a výstupu třísek se používají podélné drážky. Závitové části závitníku ohraničené drážkami se nazývají řezné hroty.

Podle způsobu aplikace se závitníky dělí na ruční a strojní. Ruční závitníky se používají k ručnímu řezání závitů. Obvykle se dodávají v sadách po dvou nebo třech. Sada tří závitníků obsahuje hrubý, střední a jemný (nebo 1, 2, 3) a sada dvou závitníků obsahuje hrubý a jemný. Ve stejném pořadí se používají při řezání závitů.

Závitníky jsou konvenčně označeny riziky (drážkami): hrubý závitník na stopce má jedno kruhové riziko, střední závitník má dvě a konečný závitník tři. Označuje také typ nitě a její velikost.

Velký význam má správný výběr průměrů otvorů pro závitování. Výběr průměrů vrtáků pro daný typ a velikost závitu se provádí podle speciálních tabulek. S dostatečnou přesností pro praxi však lze průměr vrtáku určit podle vzorce
Dsv u2d dr – XNUMXh
kde Dsv je průměr vrtáku, mm; dr je vnější průměr závitu, mm; h je výška profilu závitu, mm.

Navlékání pomocí ručních závitníků se provádí pomocí knoflíků, které se nasazují na čtyřhranné konce stopek. Obojky se dodávají v různých provedeních s pevnými a nastavitelnými otvory pro kohoutky.

Nástroj používaný k řezání vnějších závitů se nazývá matrice. Zápustka je matice z kalené oceli s drážkami pro třísky, které tvoří řezné hrany (obr. 4.16).

Rýže. 4.16. Deska a její prvky:
a – celkový pohled;
b – geometrické parametry nástroje.
1 – kalibrační část;
2 – sací část;
3 – drážka pro třísky.

Zápustky jsou kulaté (někdy nazývané lerky), posuvné (klupp) a speciální pro řezání trubek.

Pro práci s kulatými matricemi se používají knoflíky (lerkoderzhateli), které jsou rámem se dvěma držadly, v jejichž otvoru je matrice umístěna a chráněna před otáčením pomocí tří zajišťovacích šroubů, jejichž kónické konce vstupují do vybrání. na bočním povrchu matric.

Svorky pro posuvné raznice jsou šikmý rám se dvěma držadly. Do otvoru rámu se vkládají poloviční matrice. Polozávitnice se nastavují na požadovaný rozměr pomocí speciálního přítlačného šroubu.

Pro závitování závitníkem se provádějí následující techniky. Díl se upevní ve svěráku, hrubý závitník se namaže a ve svislé poloze (bez zkreslení) se zasune do vyřezávaného otvoru. Nasaďte klíč na závitník a levou rukou jej lehce přitiskněte k dílu, pravou rukou opatrně otáčejte klíčem ve směru hodinových ručiček (při řezání levého závitu proti směru hodinových ručiček), dokud se závitník nezařízne do kovu a jeho poloha v otvoru nebude stabilní. . Poté se knoflík vezme oběma rukama a hladce se otočí (obr. 4.17, a). Po jedné až dvou plných otáčkách zpětný pohyb závitníku zlomí třísky asi o čtvrtinu otáčky, což značně usnadňuje proces řezání. Po dokončení řezání se závitník vyšroubuje z otvoru (otočením knoflíku v opačném směru) nebo jím prochází.

Druhý a třetí závitník se namaže a vloží do otvoru bez límce. Poté, co je závitník správně nasazen na závit, nasaďte knoflík a pokračujte v navlékání.

Při řezání hlubokých otvorů je nutné během procesu řezání 2-3krát zcela vyšroubovat závitník a očistit jej od třísek, protože jeho přebytek v drážkách může způsobit prasknutí závitníku nebo prasknutí závitu.

Před řezáním vnějšího závitu matricí se tyč otočená na požadovaný průměr upevní do svěráku. Na samém konci tyče je odstraněno malé zkosení pod úhlem 45 ° (obr. 4.17,6). Tyč musí mít čistý povrch, protože závitování na okuje nebo rzi velmi opotřebí matrice.

Rýže. 4.17. Způsoby práce při řezání závitů ručními závitníky (a) a matricemi (b, c).

Pro získání správného závitu je průměr tyče obvykle o 0,2-0,4 mm menší než požadovaný průměr závitu.

Na konec tyče upevněný ve svěráku tak, aby její konec vyčníval z čelistí o 15–20 mm více, než je délka řezané části, nasadí matrici upevněnou v knoflíku a začnou odřezávat nit pomocí malý tlak, otáčením knoflíku krátkými pohyby ve směru hodinových ručiček (obr. 4.17, c). První závity 1,0-1,5 jsou obvykle řezány bez mazání, protože matrice snadněji zachycuje suchý kov; poté se tyč namaže přírodním schnoucím olejem a pokračuje se v otáčení klikou nebo šroubem o jednu nebo dvě otáčky doprava a půl otáčky doleva, aby se zlomily třísky.

Na začátku závitování závitořeznými čelistmi je nutné vyvinout určitý tlak na matrici (během pracovního zdvihu), aby nedošlo k jejímu zdeformování. V procesu řezání by měl být tlak na obě ruce rovnoměrný.

Posuvné matrice v matrici během procesu řezání by měly být lisovány pouze na začátku průchodu; po průchodu po celé délce závitu se šroub sešroubuje (nebo, jak se říká, „zajede“), poté se raznice znovu zalisují šroubem a závit se navlékne podruhé.

Pokud je nutné získat přesný a čistý závit, řezání se provádí dvěma matricemi – hrubovací a dokončovací.

Mechanizované řezání závitů se provádí ruční vrtačkou nebo elektrickým závitořezným strojem, jakož i na vrtačce nebo závitořezu. Tato práce vyžaduje zvláštní pozornost a péči, zejména při použití vrtačky a elektrického nebo pneumatického stroje.

Ruční vrtačky řežou závity až do průměru 6 mm a produktivita je trojnásobná ve srovnání s prací s klikou. Použití elektrických nebo pneumatických strojů zvyšuje produktivitu práce téměř 5x.

Při řezání závitů vrtačkou nebo stroji se závitník upne do sklíčidla a zvláštní pozornost je věnována tomu, aby závitník nebyl vychýlen vůči ose otvoru.