Метрическая резьба

Основная информация и сферы применения

Чаще всего резьбовое соединение изготавливается в метрической системе. Размеры резьбы могут быть абсолютно разными. Витки наносятся на наружные или внутренние поверхности какого-либо элемента цилиндрической формы. Именно такой вид имеют наиболее распространённые крепёжные детали:

Гайки.
Шпильки.
Болты.
Винты и так далее.

Изделия с конической формой с метрическим типом резьбы нужны в тех случаях, когда соединению требуется высокая герметичность. Профиль под углом позволяет не использовать дополнительные уплотнители. Такой вид с успехом себя зарекомендовал во время монтажа трубопроводов, по которым движутся жидкости и газы. Трубная резьба при невысоком давлении среды отлично справляется с задачей без прокладок. Также конический тип применяется при создании крышек для различных ёмкостей для герметизации отверстия.

Существует и менее распространённый тип резьбы. Он называется ленточным (прямоугольным). Такой вид применяется в основном в машиностроении.

Метрический тип соединений имеет ряд таких параметров:

Диаметр.
Шаг резьбы.
Толщина и расположение.
Высота.
Направление витков.

Чтобы понять, что такое шаг резьбы, достаточно взглянуть на обычный болт (неважно, шестигранная головка или стандартная). Это расстояние между отдельными витками

Есть и другие параметры, благодаря которым метрические соединения подразделяются на виды, имеющие свои условные обозначения из букв и цифр.

Резьбовые соединения получили огромную популярность из-за большого количества преимуществ, среди которых:

Надёжность и длительный эксплуатационный срок.
Возможность регулировать степень сжатия.
Простота конструкции.
Фиксация в закрученном положении.

Из недостатков можно выделить неравномерность распределения номинальной нагрузки по всей ширине и длине витков. Если часто разбирать и собирать конструкцию, то это ускоряет износ элементов. Чтобы продлить срок службы, желательно каждый раз снимать фаску на глубину повреждения, но это применимо не во всех случаях. Также детали с разным шагом не подойдут друг к другу.

Изображение и обозначение резьбы. Что это?

Сидел дома скучал и вдруг у меня появилась интересная идея для написания поста. Обозначения резьб заводит в тупик даже бывалых инженеров. Причем они допускают ошибки не только в процессе чтения технологических чертежей, но и при разработке конструкторской документации.

Один мой товарищ по институту всегда ошибался при разработке чертежа, когда дело доходило до обозначения этого элемента черчения. То линию не до конца отведет, то расстояние от контурной линии сделает меньше чем положено. Но потом из него вышел не плохой инженер-конструктор (как не странно).

И ведь тут дело совсем ни в том, кто как разбирается в тонкостях черчения, просто кто то хочет учится и развиваться, а кто то нет. Мы с вами будем учится и развиваться. Самое смешное, что изображение и обозначение резьбы на валах и в отверстиях практически не менялось со времен ее первого изображения на бумаге. Ладно давайте ближе к делу.

Обозначение на чертеже

Изображение резьбового соединения на чертеже представляет собой процедуру буквенного обозначения типа нарезки изделия. На рисунке прямоугольный тип нарезки может изображаться 2 способами: посредством местного разреза, где обозначаются ее основные размерные характеристики, и с применением выносного элемента – дополнительного рисунка части изделия в увеличенном размере. Для прямоугольной резьбы не существует точных стандартов обозначения. Поэтому на чертеже для ее изготовления приводится вся необходимая информация о размерах нарезки.

Согласно ГОСТ № 2.311—68, при составлении резьбовых чертежей на производстве линия винта заменяется одной 2 сплошными линиями – основной и тонкой. В этом случае для изображения внутреннего и наружного диаметра действуют следующие правила:

1. При наружной резьбе внешний диаметр обозначается сплошными основными линиями, внутренний диаметр – сплошной тонкой. Расстояние между линиями должно составляет не менее 0,008 см. Оно может быть больше величины шага.
2. Сплошная тонкая линия проводится на величину длины нарезки без сбега. С ней пересекается граница фаски.
3. По внутреннему диаметру изображается дуга, длина которой составляет 0,75 от длины окружности. Она размыкается в любом месте. При этом фаска на чертеже не обозначается.
4. При внутренней нарезке внешний диаметр изображается сплошной тонкой линией, внутренний диаметр – сплошной основной. Невидимые участки нарезки обозначаются пунктирными линиями. В этом случае линию, определяющую границу нарезания, рисуют на стержне до начала сбега.
5. Рядом с границей резьбы во время ее изготовления образуется глухое отверстие, именуемое гнездом. Оно выполнено в форме конуса. Его угол при вершине составляет 120°. При условии, что дно глухого отверстия находится рядом с концом резьбы, то допускается обозначение нарезки до конца отверстия.

Основные параметры

Каждая резьба имеет точные геометрические параметры. Для метрической характерен треугольный профиль резьбы, который также называют крепежным. Его используют для деталей, соединяемых между собой свинчиванием. Размер профиля определяется его высотой.

Высота профиля (Н) – это отрезок от основания до вершины равностороннего треугольника, который образуется при поперечном разрезе витка. Выступы и впадины выполняют в виде треугольников со срезанными вершинами. В некоторых случаях впадины закругленные.

Если стороны каждого витка мысленно продлить до точки их пересечения, то они сформируют угол профиля (α).

Профиль резьбы

Основные параметры, указанные в обозначениях метрической резьбы, характеризуют ее размер. К ним относятся диаметр и шаг.В обозначениях метрической резьбы указывают основные параметры.

Диаметр резьбы делят на 4 вида:

• наружный;
• внутренний;
• средний;
• номинальный.

Такие параметры резьбы, как ход (Р_h) и шаг (Р), взаимозависимы и равны для однозаходной системы.

Ход и шаг резьбы

Участок, разделяющий одноименные точки на двух витках, — это шаг резьбы. Выделяют основной шаг (крупный) и мелкий.

Ход резьбы – отрезок, соединяющий две одинаковые точки на соседних витках одного захода. В случае, когда заходов несколько, ход выражают через произведение числа шагов на количество заходов.

К основным элементам резьбы также относятся:

• Поверхность под наклоном 45º перед внутренней или за наружной, называется фаской. Она играет роль в соединении элементов.
• Сбег – место перехода к не нарезанной поверхности детали. Объединяет эти два показателя длина, то есть отрезок с витками, фаской и сбегом.

Для резьбы метрической основные размеры сведены в таблицы соответствующих стандартов: ГОСТ 9150-2002, ГОСТ 8724-2002, ГОСТ 24705-2004.

О возможных конструкционных отклонениях, вызванных свойствами материалов, сообщают поля допусков, со значениями, не превышающими номинальный профиль, сформированный максимумом материала. Эти показатели влияют на точность посадки резьбы – плотность проникновения выступов в зазоры.

Поля допусков резьбы делят на три класса точности. А также на 4 вида по предпочтительности по выбору.

Применение

Раньше резьба с прямоугольным сечением использовалась преимущественно при изготовлении винтовых механизмов. Сейчас этот вид нарезки применяется очень редко из-за технологических сложностей, возникающих во время создания резьбового соединения, и большого количества зазоров, появляющихся между винтовыми витками при износе. В нынешнее время этот вид нарезки полностью заменен трапецеидальной резьбой. В ней зазоры устраняются при помощи стягивания разрезной гайки.

Резьбу с прямоугольным сечением продолжают применять в промышленном секторе для изготовления креплений, регулировочных инструментов и соединений, где необходимо свести самоотвиничивание силовых элементов к минимальным значениям. С применением технологии прямоугольной нарезки производятся следующие устройства:

1. Болт – стержень цилиндрической формы с головкой. Согласно ГОСТ 7798-70, это крепежное изделие изготавливается в 3 исполнениях, различающимися местоположением отверстий. Размеры стержня и головки болта должны соответствовать длине диаметра резьбового соединения. Чаще всего болты с прямоугольной резьбой изготавливаются с шестигранной головкой.
2. Шпильки – цилиндрические стержни, на обоих концах которых присутствует резьба с квадратным профилем. Применяются для соединения различных устройств и деталей. Пример обозначения шпильки: M300´1.6-6g´110.59, где соответственно указывается диаметр изделия, его шаг, поле допуска, длина и класс прочности. Шпильки применяются в тех случаях, когда соединить детали невозможно при помощи болтов, что связано с высокими показателями толщины изделия.
3. Винты – стержень цилиндрической формы с головкой и резьбой. Эти устройства отличаются от болтов наличием углублений для отверток и других инструментов. Они применяются для фиксации деталей во время процедуры их сборки или ремонта. Существует 3 разновидности винтовых конструкций: установочные, регулирующие и крепежные. Согласно ГОСТ № 1491-80 и ГОСТ № 17474-80 винты обязаны изготавливаться с цилиндрической или полупотайной головкой. Резьба с квадратным профилем используется при изготовлении ходовых или грузовых винтов.
4. Гайки – детали, навинчиваемые на болты или шпильки. Они обладают резьбовыми отверстиями и характеризуются по параметру высоты: низкие, средние, высокие и особо высокие.
5. Шайбы – штампованные кольца, подкладываемые под гайки или головки крепежных инструментов. Они могут исполняться как с фаской, так и без нее. ГОСТ 11371-78 устанавливают для шайб параметры толщины, длины, материала и покрытия.

Ограниченность применения резьбы с прямоугольным профилем обусловлена невозможностью устранения ее главных недостатков. Ее нельзя подвергнуть фрезерованию или шлифовке. По этой причине этот вид нарезки очень трудно создавать в промышленных масштабах. Основной областью применения прямоугольного вида резьбы является машиностроительный и приборостроительный сектора, где часто используются крепежные устройства (болты, гайки, шайбы, шпильки и винты).

Стандартные обозначения трубной резьбы на чертеже

Все параметры цилиндрической трубной нарезки канавки регламентирует ГОСТ 6357-81. Такое изделие на чертеже будет выглядеть следующим образом.

Параметры конической ТР закреплены в ГОСТ 6211-81, на чертеже она будет обозначена вот так.

Поскольку трубная цилиндрическая нарезка применяется наиболее часто, добавим еще несколько слов о ней.

Она представляет собой равнобедренной треугольник, угол которого при вершине, как уже говорилось, равен 55°. Помимо этого впадины и вершины закруглены, это делает резьбу ещё более герметичной по сравнению с метрической.

Можно с полным основанием сказать, что такое соединение можно классифицировать, как крепёжноуплотнительное. Помимо прочего, трубная резьба всегда имеет несколько более мелкий шаг, чем метрическая.

В заключение повторим ещё раз.

• Трубная коническая резьба применяется для соединения труб, работающих при повышенной температуре и давлении.
• Цилиндрическая резьба применяется на любых газо- и водопроводных трубах, а также на всех деталях для их соединения и монтажа, так называемых фитингах (уголках, тройниках, муфтах), а также на деталях запорной арматуры (клапанах и задвижках).

Вот таким образом обозначается обычно на чертежах трубная резьба.

Коническая резьба и ее обозначение в представленной таблице должно соответствовать установленным государственным ГОСТам, поскольку она используется для создания прочного соединения труб, где имеется высокое давление или возлагаются внешние высокие механические нагрузки. Примером применения можно обозначить такие факторы, как:

1. Получение прочного соединения труб, что прокладываются под грунтовой дорогой на незначительной глубине, все дело в том, что на них возлагаются нагрузки посредством проезжающего по дороге автотранспорта.
2. Также коническая резьба используется для объединения трубопроводов в тех местах, где нельзя применить сварку или нет возможности ее использовать. Это может быть взрывоопасная среда, что исключает возможность применения сварочной аппаратуры.
3. Кроме этого, она применяется в тех случаях, когда нарезка имеет следы износа или же нет возможности полностью заменить данный элемент. Но стоит отметить, что подобный тип изделия носит непостоянный характер, поскольку замена изношенного элемента является неизбежной мерой.

В основном ее применяют для герметизации труб, используемых при прокладке водо-газопроводов, осуществляя большую надежность соединения даже в самых экстремальных условиях.

Параметры конической трубной резьбы

Данный вид соединений обозначается исключительно в дюймах. Указываются значения в целых и дробных частях. Профиль конической трубной резьба отличается от стандартного дюймового аналога. Угол при вершине составляет 55° в первом случае и 60° во втором. В отдельных случаях допускается соединения обоих видов. Условия определены в ГОСТ 6211–81. В § 4.7 сказано, что в этом случае можно использовать наружную трубную коническую резьбу совместно с цилиндрической внутренней. Номинальные значения должны совпадать. Например, диаметр 1½ должен быть одинаковым у обеих деталей. Внутренняя трубная дюймовая коническая резьба не соединяется наружным цилиндрическим элементом.

Этот параметр одинаков для всех видов конической трубной резьбы, а вот шаг существенно отличается. Исторически принято измерять его в количестве ниток на дюйм. Но в процессе эволюции производства некоторые значения не соответствуют указанным данным. Поэтому вся дюймовая резьба сегодня имеет расшифровку в привычных европейских стандартах. Метрическая система измерения гораздо удобнее в работе.

Ниже указаны соответствия дюймовых номиналов аналогам в мм:

• ⅛ — 28 (число ниток на дюйм), 0,907 мм;
• ¼ — 19, 1,337 мм;
• ⅜ — 19, 1,337 мм;
• ½ — 14, 18,14 мм
• ¾ — 14, 18,14 мм
• 1 — 11, 23,09 мм
• 1¼ — 11, 23,09 мм
• 1½ — 11, 23,09 мм
• 2 — 11, 23,09 мм

У конической трубной резьбы различают три диаметра: наружный, внутренний и средний. Чертеж соединения выполнен в виде трапеции. Ее основание — наружная резьба, вершина внутренняя. Среднее значение вычисляется математически. Оно примерно соответствует размерам обычной цилиндрической дюймовой резьбы

Это важно знать при совмещении различных типов соединения. То есть, когда конусная деталь вкручивается в обычную дюймовую резьбу, то вначале вращения соединение получается прослабленное

К середине длины оно уплотняется, дальше движение производится с увеличивающимся натягом. Преимущества конуса часто используется в стандартных соединениях при прослабленной внутренней резьбе. Если деталь изношена и внутреннее отверстие становится больше нормы, то можно заменить цилиндрический элемент. Угол конуса компенсирует прослабление по диаметру.

Следует знать, что при подготовке деталей к обработке необходимо учитывать припуски. Делая конус на входящей детали ориентируются на наружное значение диаметра по таблице. Затем проверяют длину заготовки и лишь потом делают нужный уклон. На токарном станке выставляют угол на верхней каретке суппорта. Второй вариант — использование фасонного резца. В обоих случаях придется делать ручную настройку, и точно выставить режущий инструмент сложно, поэтому обязательно проверяют угол специальным калибром.

Угол вершины профиля 55° выбран не случайно. Это гарантирует лучшую герметизацию соединения. При закручивании происходит притирка деталей с легким заминанием профиля. Однако применять силу при сборке не рекомендуется. Конусность деталей приводит к тому, что вектор нагрузки направлен наружу. Деталь может просто разорвать при избыточных усилиях. Особенно, если толщина элемента с внутренней резьбой небольшая. Не рекомендуется применять технологию на тонкостенных латунных и алюминиевых деталях. Об этом нужно помнить, когда решено сочетать трубную коническую и трубную цилиндрическую резьбу, которая не рассчитывалась при производстве на такой вид нагрузки.

Назначение резьбы и ее элементы

Назначение рассматриваемого крепежного элемента заключается в соединении и фиксации отдельных элементов. Рассматриваемые изделия могут быть предназначены для передачи вращения или некоторых усилий. Основными элементами можно назвать:

1. Профиль рассматривается в сечении, которое образуется при прохождении через ось. Другими словами, создаваемая ось рассекает изделие по полам, в результате чего отображается определенная форма. На основе полученного изображения можно определить некоторые другие наиболее важные параметры.
2. Витком называют часть поверхности, которая образуется при полном обороте. В некоторых случаях указывается число витков рабочей части. Определить этот показатель можно при делении протяженности рабочей части на показатель шага.
3. Угол профиля образуется между боковыми сторонами. В некоторых случаях этот параметр указывается на чертежах. Для обозначения угла применяется плоскость, проходящая через ось изделия.
4. Шаг резьбы считается наиболее важным параметром, который указывается в технической документации и на чертежах. Подобный параметр определяет расстояние между параллельными точками двух рядом лежащих впадин. В метрических указанное расстояние обозначается в миллиметрах.
5. Высота профиля считается также важным параметром. Он учитывается при проектировании различных изделий. Высота профиля – расстояние, которое образуется между вершиной витков и основанием. С увеличением этого параметра существенно повышается прочность получаемого соединения, но усложняется процесс свинчивания.
6. Наружный, средний и внутренний диаметр. На чертежах и в другой технической документации, как правило, указывается наружный диаметр – диаметральный размер, который описывает около резьбовую поверхность. Другие показатели учитываются крайне редко, но также заносятся в специальные таблицы.

Некоторые из приведенных выше параметров указываются на чертежа специальными обозначениями, другие можно найти в специальной технической документации. При нарезании витков уделяется информация наружному диаметру и шагу их расположения.

Черчение

§ 31. Изображение и обозначение резьбы

31.1. Изображение резьбы. Многие детали имеют резьбу, которая служит для их соединения. С помощью резьбы осуществляют также передачу движения. Наиболее распространена метрическая резьба, имеющая треугольный профиль с углом 60° при вершине.

Резьба на чертежах изображается условно. Это значит, что ее не рисуют такой, как мы ее видим (рис. 210, а), а вычерчивают упрощенно по правилам, установленным государственными стандартами (рис. 210, б).

Рис. 210. Изображение резьбы на стержне: а — наглядное (d — наружный диаметр, Р — шаг); б условное

На рисунке 211 приведен пример изображения резьбы на стержне (шпильке).

Рис. 211. Изображение резьбы на шпильке

По наружному диаметру ее изображают сплошными толстыми линиями как на виде спереди, так и на виде слева, а по внутреннему — сплошной тонкой линией. При этом на виде слева по внутреннему диаметру резьбы проводят тонкой линией дугу, приблизительно равную 3/4 окружности. Эта дуга может быть разомкнута в любом месте, но не на центровых линиях. Заметьте, что фаску при этом не показывают.

Внутренний диаметр резьбы при вычерчивании условно принимают равным 0,85 от наружного (d).

Обратите также внимание, что сплошная тонкая линия на виде спереди пересекла линию границы фаски

Рис. 212. Изображение резьбы в отверстии (без разреза)

Резьба, показанная как невидимая, изображается штриховыми линиями и по наружному и по внутреннему диаметру (рис. 212). Резьбу в отверстии на разрезе (рис. 213) показывают сплошными тонкими линиями по наружному и сплошными толстыми — по внутреннему диаметру. Штриховку на разрезе всегда доводят до сплошной толстой линии. Границу видимой резьбы проводят до линии наружного ее диаметра и изображают сплошной толстой основной линией (см. рис. 210, б).

Рис. 213. Изображение резьбы в отверстии (в paзрезe)

31.2. Обозначение резьбы. По условному изображению нельзя определить, какая резьба должна быть нарезана на детали. Как же это установить?

Тип резьбы и основные размеры — наружный диаметр и шаг Р (см. рис. 210, а) — указывают на чертежах надписью. Эту надпись называют обозначением резьбы. Например, надпись М50х1,5 обозначает: резьба метрическая, наружный диаметр 50 мм, шаг 1,5 мм (мелкий шаг в обозначении приводят, а крупный нет).

Резьбу подразделяют на правую и левую. В случае левой резьбы после ее обозначения добавляют надпись LH, например M24X2LH.

Запомните, что выносные линии при обозначении резьбы нужно проводить от наружного, т. е. большего, диаметра.

На каком из приведенных чертежей (рис. 214, а, б, в) правильно проведены выносные линии для обозначения резьбы?

Рис. 214. Задание для упражнений

31.3. Как работать со справочным материалом. Основные данные о стандартизованных деталях приведены в стандартах и справочниках. Как ими пользоваться?

Пусть, например, требуется выполнить чертеж болта с шестигранной головкой нормальной точности но ГОСТ 7798—74. Наглядное изображение такого болта приведено на рисунке 215. Длина стержня болта (до головки) 60 мм.

Найдя в оглавлении справочника по машиностроительному черчению раздел «Болты», отыскивают в нем ГОСТ 7798—74 «Болты с шестигранной головкой нормальной точности». Таблица 3 содержит выписки из этого стандарта. В ней даны числовые значения соответствующих размеров. В верхней графе таблицы выбирают диаметр резьбы на стержне. Например, d=10 мм. В вертикальной графе под «d10» указаны (в мм) числовые значения размеров других элементов болта. Эти размеры наносят на чертеж вместо буквенных обозначений:

шаг резьбы Р= 1,5 мм;
размер под ключ S=I7 мм;
диаметр описанной окружности D=18,7 мм;
высота головки h = 7 мм.

Таблица 3. Основные размеры болтов с шестигранной головкой (в мм)

Рис. 215. Болт с шестигранной головкой

Длину l стержня болта выбирают в пределах от 14 до 200 мм в зависимости от толщины соединяемых деталей. В нашем случае она равна 60 мм. Длину l — часть болта с резьбой и высоту фаски на стержне — берут из таблицы стандартов (которые здесь не приведены). Для резьбы М10 эта длина равна 26 мм, а высота фаски — 1,6 мм По этим размерам, когда это необходимо, вычерчивают болт.

1. Какие соединения относят к разъемным? Приведите примеры.
2. Какие преимущества создает стандартизация изделий?
3. Что такое взаимозаменяемость?
4. Как обозначают метрическую резьбу с крупным шагом? с мелким шагом?

Пользуясь таблицей 3 и рисунком 215, выполните эскиз болта с шестигранной головкой и нанесите размеры: диаметр d резьбы 20 мм, длина l стержня болта 100 мм, длина l нарезанной части 46 мм, высота с фаски 2,5 мм.

Рабочий чертеж

Каждое изделие — машина или механизм — состоит из отдельных, соединенных между собой, деталей.

Детали обычно изготовляют литьем, ковкой, штамповкой. В большинстве случаев такие детали подвергают механической обработке на металлорежущих станках — токарных, сверлильных, фрезерных и других.

Чертежи деталей, снабженные всеми указаниями для изготовления и контроля, называют рабочими чертежами.

На рабочих чертежах указывают форму и размеры детали, материал, из которого ее надо изготовить. На чертежах проставляют чистоту обработки поверхностей, требования к точности изготовления — допуски. Способы изготовления и технические требования к готовой детали указывают надписью на чертеже.

Чистота обработки поверхности. На обработанных поверхностях всегда остаются следы обработки, неровности. Эти неровности, или, как говорят, шероховатость поверхности, зависят от инструмента, которым обрабатывают.

Например, поверхность, обработанная драчёвым напильником, будет более шероховатой (неровной), чем после обработки личным напильником. Характер шероховатости зависит также от свойств материала изделия, от скорости резания и величины подачи при обработке на металлорежущих станках.

Для оценки качества обработки установлено 14 классов чистоты поверхностей. Классы обозначают на чертежах одним равносторонним треугольником (∆), рядом с которым проставляют номер класса (например, ∆ 5).

Способы получения поверхностей разной чистоты и их обозначения на чертежах. Чистота обработки одной детали бывает не везде одинаковая; поэтому на чертеже указывают, где и какая требуется обработка.

Условное обозначение чистоты поверхности на чертеже

Знак со вверху чертежа указывает, что для грубых поверхностей требований к чистоте обработки не предъявляют. Знак ∆ 3 в правом верхнем углу чертежа, взятый в скобки, ставят, если к обработке поверхности детали предъявляют одинаковые требования. Это поверхность со следами обработки драчёвыми напильниками, обдирочными резцами, абразивным кругом.

Знаки ∆ 4 — ∆ 6 — получистая поверхность, с малозаметными следами обработки чистовым резцом, личным напильником, шлифовальным кругом, мелкой шкуркой.

Знаки ∆ 7 — ∆ 9 — чистая поверхность, без видимых следов обработки. Такой обработки достигают шлифованием, опиливанием бархатным напильником, шабрением.

Знак ∆ 10 — очень чистая поверхность, достигнутая тонким шлифованием, доводкой на оселках, опиливанием бархатным напильником с маслом и мелом.

Знаки ∆ 11 — ∆ 14 — классы чистоты поверхности, достигают специальными обработками.

Способы изготовления и технические требования к готовой детали на чертежах указывают надписью (например, притупить острые кромки, закалить, воронить, сверлить отверстие вместе с другой деталью и другие требования к изделию).

Вопросы

1. Какими значками обозначают чистоту обработки поверхности?
2. После какого вида обработки можно получить чистоту поверхности ∆ 6?

Задание

Прочитайте чертеж на рисунке и ответьте письменно на вопросы по предлагаемой форме.

Вопросы для чтения чертежа	Ответы
1. Как называется деталь?	–
2. Где ее применяют?	–
3. Перечислите технические требования к детали	–
4. Как называется вид чертежа?	–
5. Какие условности имеются на чертеже?	–
6. Какова общая форма и габарит детали?	–
7. Какая резьба нарезана на стержне?	–
8. Укажите элементы и размеры детали	–

Чертеж винта

«Слесарное дело», И.Г.Спиридонов, Г.П.Буфетов, В.Г.Копелевич

История

Схема «резьбового» сустава у жука тригоноптеруса

Долгое время считалось, что резьбовое соединение, наряду с колесом и зубчатой передачей, является великим изобретением человечества, не имеющим аналога в природе. Однако в 2011 году группа учёных из Технологического института Карлсруэ опубликовала в журнале Science статью о строении суставов у жуков-долгоносиков вида Тригоноптерус облонгус, обитающих на Новой Гвинее. Оказалось, что лапы этих жуков соединены с телом с помощью вертлуга, который ввинчивается в коксу (тазик) — аналог тазобедренного сустава у насекомых. На поверхности вертлуга расположены выступы, напоминающие конический винт. В свою очередь, поверхность коксы также снабжена резьбовой выемкой. Такое соединение обеспечивает более надежное крепление конечностей, чем шарнирное, и гарантирует ведущему древесный образ жизни насекомому большую устойчивость.

Применение винтовых поверхностей в технике началось ещё в античные времена. Считается, что первым винт изобрел Архит Тарентский — философ, математик и механик, живший в IV—V веках до н. э. Широко известен изобретённый Архимедом винт, применявшийся для перемещения жидкостей и сыпучих тел. Первые крепёжные детали, имеющие резьбы, начали применяться в Древнем Риме в начале нашей эры. Однако из-за высокой стоимости они использовались только в ювелирных украшениях, медицинских инструментах и других дорогостоящих изделиях.

Широкое применение ходовые и крепёжные резьбы нашли лишь в Средневековье. Изготовление наружной резьбы происходило следующим образом: на цилиндрическую заготовку наматывалась смазанная мелом или краской верёвка, затем по образовавшейся спиральной разметке нарезалась винтовая канавка. Вместо гаек со внутренней резьбой использовались втулки с двумя или тремя штифтами.

В XV—XVI веках началось изготовление трёх- и четырёхгранных метчиков для нарезания внутренней резьбы. Обе сопрягаемые детали с наружной и внутренней резьбой для свинчивания подгонялись друг под друга вручную. Какая-либо взаимозаменяемость деталей полностью отсутствовала.

Предпосылки к взаимозаменяемости и стандартизации резьбы были созданы Генри Модсли (Henry Maudslay) приблизительно в 1800 году, когда изобретённый им токарно-винторезный станок сделал возможным нарезание точной резьбы. Ходовой винт и гайку для своего первого станка он изготовил вручную. Затем он выточил на станке винт и гайку более высокой точности. Заменив первый винт и гайку новыми, более точными, он выточил ещё более точные детали. Так продолжалось до тех пор, пока точность резьбы не перестала увеличиваться.

В течение следующих 40 лет взаимозаменяемость и стандартизация резьб имели место лишь внутри отдельных компаний. В 1841 году Джозеф Витуорт разработал систему крепежных резьб, которая, благодаря принятию её многими английскими железнодорожными компаниями, стала национальным стандартом для Великобритании, названным британским стандартом Витворта (BSW). Стандарт Витворта послужил основой для создания различных национальных стандартов, например, стандарта Селлерса (Sellers) в США, резьбы Лёвенхерц (Löwenherz) в Германии и т. д. Количество национальных стандартов было очень велико. Так, в Германии в конце XIX века было 11 систем резьбы с 274 разновидностями[источник не указан 373 дня].

В 1898 году Международный Конгресс по стандартизации резьбы в Цюрихе определил новые международные стандарты метрической резьбы на основе резьбы Селлерса, но с метрическими размерами.

В Российской империи стандартизация резьб на государственном уровне отсутствовала. Каждое предприятие, выпускавшее резьбовые детали, использовало собственные стандарты, основанные на зарубежных аналогах.

Первые мероприятия по стандартизации резьб были предприняты в 1921 году Наркоматом путей сообщения РСФСР. Им на основе немецких стандартов метрической резьбы были выпущены таблицы норм НКПС-1 для резьб, использовавшихся на железнодорожном транспорте. Таблицы включали в себя метрические резьбы диаметром от 6 до 68 мм.

В 1927 году на основе данных таблиц комитетом по стандартизации при Совете труда и обороны был разработан один из первых государственных стандартов СССР — ОСТ 32. В этом же году для резьб по стандарту Витворта был разработан ОСТ 33А. К началу 1932 года были разработаны ОСТ для трапецеидальных резьб на основе модернизированных американских стандартов Acme.

В 1947 году была основана Международная организация по стандартизации (ISO). Стандарты резьбы ISO в настоящее время являются общепринятыми во всем мире, в том числе и в России.

Инструменты для нарезания

Для нарезания внутренней резьбы используется метчик. Это специальный винт, который имеет твёрдые режущие кромки. Состоит этот инструмент из рабочей части и хвостовика, предназначенного для фиксации в воротке. Устройство бывает ручным и машинным.

Комплектация слесарного набора:

Метчик. Его диаметр может варьироваться и достигает 18 мм.
Две черновых рабочих части.
Черновой метчик другого диаметра, средний и чистовой.

Перед началом нарезания нужно обязательно сначала сделать отверстие, которое будет иметь немного меньший диаметр. Во время работы инструмент необходимо держать перпендикулярно и добавлять смазку в зону нарезания. Через каждые несколько витков метчик следует выкручивать, чтобы убрать накопившуюся металлическую стружку. Это очень удобно делать при помощи небольшого специального ёршика.

В промышленных масштабах наружная резьба делается на станке. Для домашних потребностей применяются плашки, которые бывают:

Разрезными. Инструмент изготовлен из двух половин, из-за чего он не такой жёсткий, как другие виды. Можно использовать для нетребовательных соединений.
Цельными круглыми. С помощью такой плашки можно нарезать высококачественную резьбу.
Раздвижные. Применяются в клуппах. Можно изготавливать трубную резьбу.

Сама плашка внешне очень похожа на обычную гайку, внутри которой находятся режущие кромки. Инструмент может быть предназначен для нарезания метрической или дюймовой резьбы.

Предыдущая
ЧерчениеИнженерная графика для чайников — основы теории и требования к чертежам
Следующая
ЧерчениеТеодолитный ход — виды, назначение и вычисление