ГЛАВА VII

НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ

1. СОЕДИНЕНИЯ НА РЕЗЬБЕ. ВИДЫ РЕЗЬБЫ

  Современное оборудование вообще и вентиляционное в частности требуется изготовлять таким образом, чтобы каждую поврежденную или износившуюся деталь можно было в любой момент быстро и легко удалить, не повреждая других частей, и чтобы в то же время соединение частей было прочно, надежно и устойчиво. Это достигается с помощью винта и болта с гайкой.
  На фиг. 71 представлен обыкновенный болт с шестигранной гайкой. Все размеры болта и гайки делаются в зависимости от наружного его диаметра; высота гайки равна диаметру; высота головки болта равна 0,7 — 0,8 диаметра.

  Гайки служат для укрепления болта. Гайки, как и головки болта, бывают шестигранные и квадратные. Шайбы применяются при гайках, опирающихся на необработанную или неровную поверхность или когда скрепляемый материал мягок (дерево и др.). Диаметр шайбы равен приблизительно 3 диаметрам болта. Болты и гайки изготовляются из железа. Кроме болтов с гайками для соединений применяются «винты по металлу», состоящие из стержня, нарезанного до головки.
  Винтовое скрепление отличается от болтового тем, что не требует гайки при закреплениях, так как не проходит скрепляемые изделия насквозь, а ввинчивается непосредственно в нарезанное в изделии гнездо (фиг. 72). Головки винта бывают шестигранные, квадратные и полукруглые; в последних верхняя часть имеет прорез для отвертки. В тех случаях, когда головки не должны выдаваться над поверхностью изделий, применяют винты с «потайной головкой».

  Соединения, подвергающиеся толчкам, сотрясениям, предохраняются от самопроизвольного отвинчивания навертыванием второй гайки, называемой «контргайка» (высота которой равна 3/4 диаметра болта), или же гайку закрепляют при помощи «шплинта». При установке шплинта концы его разводят в стороны (фиг. 73).

  При установках вентиляционного оборудования на фундаменты для укрепления применяют «фундаментные болты». В отличие от обычных болтов у них вместо граненой головки конец стержня разрублен и разведен в стороны. На фиг. 74 даны фундаментные болты и их установка (правильная и неправильная).

  Болт разрубленным концом устанавливается в оставленное в кладке углубление и бетонируется. Нарезанный конец выпускается сквозь изделие и затягивается гайкой, причем закрепленный в фундаменте разведенный конец препятствует вращению и выходу болта.
  Болт представляет собой цилиндрический стержень, на окружности которого нарезана канавка с выступами (так называемая резьба), идущая по винтовой линии вокруг стержня. Наиболее употребительными типами нарезки являются остроугольная, иначе называемая треугольная, резьба «Витворт», метрическая и газовая. Различие их следующее: по системе «Витворт» угол при вершине треугольники равен 55° и размеры даются в дюймах, по метрической системе угол при вершине равен 60° и размеры даются в миллиметрах (фиг. 75 и 76 ОСТ 32, 33а).

  Газовая резьба напоминает резьбу «Витворт», но отличается тем, что. размером нарезки называется размер внутреннего диаметра трубы. На самом деле диаметр нарезки равен внутреннему диаметру трубы плюс две толщины стенки. Газовая резьба мельче механической; это объясняется тем, что газовая резьба рассчитана не столько на прочность, сколько на плотность соединения. Применяется она исключительно на железных трубах.
  В прилагаемых таблицах ОСТ 32, 33а даны все размеры профиля резьбы, а в конструктивной таблице даны наиболее часто встречающиеся болты, гайки и шайбы.

  Кроме остроугольной формы нарезки имеется прямоугольная, иначе называемая ленточная (фиг. 77). Скрепляющие болты преимущественно имеют остроугольную нарезку, а болты, служащие для передачи давления, — ленточную.

  В каждой резьбе различают: шаг, угол резьбы, глубину резьбы, внутренний и наружный диаметры (фиг. 78). В зависимости от направления винтовой линии различают правую и левую резьбу. Скрепляющие болты и винты имеют преимущественно правую резьбу. Левую резьбу применяют в тех случаях, когда необходимо предупредить возможность отвинчивания гайки при частях, вращающихся в левую сторону. При правой нарезке гайка вращается при навинчивании слева направо, а при левой - наоборот. Каждому размеру болта должна соответствовать гайка.

  Для затягивания гаек применяются гаечные ключи простые или же разводные; простые подходят только к гайке определенного размера, а разводные подходят для гаек различного размера. Систем разводных ключей очень много, наиболее употребительными являются шведские. На фиг. 79 дается новая конструкция разводного ключа, так называемый ключ молния. У всех разводных ключей одна губка неподвижна, а другая подвижная. Губки ключей во время работы должны прилегать вплотную к гайке, в противном случае ключ будет сминать грани гайки (фиг. 80). Время от времени у разводных ключей винт смазывают керосином с маслом.

  При трудно отвертываемых гайках рекомендуется пропустить в резьбу несколько капель керосина или, если это не поможет, накалить старый ключ и, наложив его на гайку, прогреть ее, а затем отвертывать.
  Отвертывание гаек с помощью зубила и молотка не допускается, так как при этом повреждаются не только гайки, но и скрепляемое изделие.

2. НАРЕЗКА ВИНТОВ И БОЛТОВ

  Нарезка винтов при помощи винтовальной доски. Винтовальная доска представляет собой плоскую закаленную стальную пластинку (доску) с ручкой. На пластинке просверлено несколько попарно расположенных сквозных нарезок диаметром до 6 мм, причем для образования режущих кромок и возможности выхода стружки отверстия снабжены боковыми канавками (фиг. 81).

  При нарезании винтовальная доска одним из своих отверстий накладывается в горизонтальном положении на зажатый в тисках в вертикальном положении пруток или винт.
  Нарезаемый конец запиливается на конус, затем начинают вращать доску, слегка нажимая книзу, пока она «не заберет», а после продолжают вращать (не нажимая), двигая то несколько вперед (полоборота), то чуть назад. Нарезку производят с маслом и очень осторожно, остерегаясь сорвать резьбу или оставить винт в гнезде нарезки.
  Нарезание болтов при помощи клуппа с плашками. Клупп с плашками применяется при нарезании резьбы от 1/16 до 1½". Плашки изготовляются из лучшей стали ЭУ-10, обладающей твердостью и гибкостью. Плашки бывают цельными (иначе называемые «прогонками») и разъемными (фиг. 82). Цельные плашки бывают круглые и квадратные. Каждая плашка нарезает определенный размер. Нарезка плашки снабжается двумя-четырьмя отверстиями, образующими режущие ребра и проход для стружки. Два первых витка ее стачиваются на конус, благодаря чему образуется как бы приемная часть для захвата стержня при начале нарезания. Наиболее выгодным углом конусности считается угол 15 — 18°. Угол резания 75 — 85°. Действительное резание производится только лезвием нижней (первой) нитки, следующие за ней нитки движутся по образуемым вырезкам, обеспечивая правильное движение плашек вперед и зачищая несовершенные резы.

  Для закрепления плашек употребляют механические клуппы (фиг. 83). Они состоят из рамки для помещения и установки плашек и снабжены двумя ручками для вращения. Сближение и закрепление разъемных плашек в клуппе производятся по параллельным направляющим нажимным винтом через сухарь; цельные же плашки вставляются в углубление клуппа и закрепляются зажимным винтом в боковой прорез плашки.

  Цельные плашки нарезают резьбу за один проход, а разъемные в несколько проходов сближением плашек. Диаметр стержня, нарезаемого цельными плашками, берется по размеру возможно ближе к наружному диаметру болта. В прилагаемой таблице даны диаметры стержней для болтов под резьбу (табл. 10).

3. ПРИЕМЫ НАРЕЗАНИЯ РЕЗЬБЫ

  Приемы нарезания болтов и винтов. Приступая к нарезанию болта, необходимо для сохранности острия плашек предварительно устранить в нарезаемой части стержня ржавчину и запилить его края, т. е. снять фаску, у болта.
  Нарезание разъемными плашками состоит в том, что правильно подобранный по толщине болт натуго зажимают в тисках головкой вниз. На верхний конец болта (с которого при раздвижных плашках фаску можно не снимать) накладывают клупп с раздвинутыми плашками; затем плашки сдвигают нажимным винтом и начинают, слегка нажимая, вращать клупп вниз слева направо, подавая его на один оборот вперед и полоборота назад. Такая отдача, ломая стружку, придает резьбе чистоту. После снятия первой стружки плашки сдвигаются ближе одна к другой, затем еще ближе, и так продолжают до тех пор, пока не получится резьба достаточной глубины. В процессе нарезания необходимо держать клупп под прямым углом и время от времени смазывать его вареным маслом и очищать от стружек для предупреждения заедания и срцгва резьбы. По окончании надо проверить нарезку гайкой, которая должна проходить от руки, не качаясь. Чистота резьбы тем чище, чем тоньше снимаемая стружка.
  При нарезании резьбы цельными плашками необходимо с краев болта снять фаску. Если диаметр болта больше, то плашка не «заберет», а если меньше, то нарезка получится неполная (фиг. 84).

  Процесс нарезания подобен предыдущему, но производится в отличие от него с одного прохода при более обильной смазке. При цельных плашках нарезание требует большего усилия при поворачивании клуппа, чем при разъемных, а потому применяется для резьбы малого диаметра и для прогона болтов со старой и неполной резьбой.

  При массовой нарезке применяются ручные или приводные-болторезные станки (болторезки) (фиг. 85). Главной принадлежностыо его служит нарезающая головка с укрепленными нарезающими плашками, зажимной прибор для захвата нарезаемого стержня и приспособление для установки плашек в головке в рабочее и нерабочее положение.

  Для массового производства болтов применяются станки с двумя и больше нарезающими головками. Болторезки производят работу таким же образом, как клупп, но значительно скорее. Нарезание производят путем вращения плашек при одновременной подаче нарезаемого стержня.
  Для нарезания более длинных и крупных болтов применяются преимущественно приводные токарные и винторезные станки.
  Нарезание внутренней резьбы и гаек метчиком. Метчик изготовляется из инструментальной стали и представляет тобой винт с продольными 3—4 канавками, предназначенными для образования режущих ребер и для удаления стружки, образующейся при нарезании. На верхнем конце метчика имеется цилиндрическая шейка, переходящая в квадрат.
  Метчик должен быть каленый, причем внутренняя часть оставляется Сравнительно мягкая (сырая). Такие метчики долго не затупляются, оставаясь упругими и неломкими.
  Метчики бывают цилиндрические для нарезки глухих отверстий и конические для сквозных отверстий. Режущий конец цилиндрического метчика стачивается на конус (2 — 3 нитки), что облегчает первоначальное направление его в отверстие.
  Для; получения чистой нарезки и облегчения работы нарезка производится последовательно тремя метчиками, образующими так называемый набор (фиг. 86), причем на первом (называемом «черновым метчиком») нарезка едва намечена, на втором (называемом «средним») начало нарезки соответствует концу нарезки чернового, а третий (называемый «чистовым») имеет полную резьбу, соответствующую размеру.

  При нарезании сквозных отверстий вместо трех метчиков пользуются одним проходным метчиком, более длинным, у которого начало соответствует черновому, середина — среднему и конец — чистовому метчику.
  Последовательность нарезки отмечается на метчиках насечками — рисками (одна, две, три насечки).
  Для каждого диаметра резьбы требуется отдельный набор метчиков. Нарезание может быть правильно лишь в том случае, когда отверстие соответствует данному метчику. Если оно будет велико, то резьба получится мелкая (неполная) и не будет держать болта; если же отверстие будет мало, то метчик не войдет в него, а при сильном нажиме сломается (фиг. 87). Правильные отверстия для нарезки в них резьбы подбираются согласно таблицы ОСТ 440—441, в которых указаны соответствующие им сверла.

  Резьба по ОСТ 33а и 33б.
  Пример. Для нарезания резьбы в 1" следует при сверлении взять сверло 22,2 мм, если не требуется плотности соединения, и сверло 21,8 мм, когда соединение должно быть более плотным.

  Для вращения метчика служит вороток, имеющий гнездо для надевании на головку метчика.
  Вороток изготовляется из стали или железа. Вороток бывает глухой или раздвижной (фиг. 70); глухие имеют одно или три гнезда согласно головке метчика, а раздвижные служат для любого размера; в последних одна губка неподвижна, а другая подвигается вращением рукоятки.

  Вороток должен быть легким, равноплечим и плотно насаживаться на головку метчика. Для равномерной работы метчика при вращении необходимо следить, чтобы руки были на равном расстоянии от метчика и нажим был равномерный.
  Приемы нарезания. Заготовленное (просверленное) изделие укрепляют в тиски. Вначале от руки ввертывают хорошо смазанный черновой метчик, а затем, надев на него вороток, начинают нарезать, осторожно вращая слева направо, отдавая полоборота назад при каждом повороте. Прорезав один проход черновым метчиком, его заменяют средним, а потом нарезают чистовым. При нарезании необходимо вначале нажимать на метчик, а когда он «взял», производить лишь поворачивание его без нажима, причем, чтобы метчик «не заело», необходимо время от времени его вынимать для прочистки. При одновременном нарезании болта с гайкой нужно нарезать сначала гайку, а затем болт разъемной плашкой, раздвигание которой дает возможность подогнать болт под гайку.
  Во время нарезания необходимо обильно смазывать метчик охлаждающей жидкостью и следить, чтобы метчик все время сохранял вертикальное положение (фиг. 88).

  При затруднительном вращении метчика удары по нему молотком не допускаются. В случае, если метчик сломается в отверстии, то нужно промыть отверстие керосином, удалить опилки, а затем оставшийся конец метчика отжечь паяльной лампой, высверлить в нем отверстие и, разделав квадрат, начать вывертывать.
  Охлаждение. В качестве охлаждающей жидкости следует применять для железа вареное масло (олифу). Чугун можно нарезать всухую. Машинное масло не употреблять, так как оно быстро стекает, и метчик будет резать всухую. После нарезания метчик и плашки прочистить, иначе олифа со стружками засохнет и впоследствии помешает чистой нарезке; прочистив, нужно смазать их машинным маслом. Ржавые метчики и плашки к работе непригодны.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

  1. Как производят соединение болтами и винтами?
  2. В каких случаях применяются контргайка и шплинт?
  3. Что такое болт, его основные части?
  4. В чем заключается разница профиля у резьбы «Витворт» метрической и газовой?
  5. Что называется шагом винта, его наружным и внутренним диаметром?
  6. Какую резьбу называем «правой» и «левой»? В каких случаях применяются болты с левой резьбой?
  7. Какие применяются ключи для завертывания гаек? Преимущества и недостатки каждого из них?
  8. Каким приемом отвертываются трудно отвертываемые гайки?
  9. Определить размер отверстия для нарезки резьбы 1/2", 3/4", 1" (по ОСТ).
  10. Сколько ниток на 1" имеет резьба «Витворт» 1/2", 3/4', 1", 1/4",1½" (по ОСТ)?
  11. Как устроена винтовальная доска, в каких случаях она применяется и как ею пользуются?
  12. Как укрепляются цельные и разъемные плашки в клуппах?
  13. Почему при нарезании резьбы глухой плашкой затачивается фаска и почему этого не делают при раздвижных?
  14. Как происходит нарезка резьбы раздвижной плашкой?
  15. На какие метчики подразделяют «набор» метчиков и в чем их отличие?
  16. Как должен быть установлен метчик во время работы?
  17. Почему во время работы вынимают метчик из изделия?
  18. Почему на плашках и метчике устраиваются канавки?
  19. Почему во время нарезания резьбы плашки и метчик поворачивают на полоборота назад?
  20. Какая смазка применяется при нарезании резьбы плашками и метчиком и почему не применяется машинное масло?
  21. Как вынуть застрявший обломок метчика из изделия?
  22. Почему не нарезают крупную резьбу глухой плашкой и в каких случаях она применяется?
  23. Какие клуппы применяются для нарезания газовой резьбы?