Поломка метчика в отверстии вследствие невнимательности при работе затупившимся метчиком и от забивания канавок метчика.

Рваная резьба при работе тупыми метчиком или плашкой, при отсутствии смазки и неправильной установке метчика или плашки относительно нарезаемой детали.

Неполная резьба, когда неправильно подготовлен диаметр.

Срыв резьбы, когда диаметр отверстия меньше требуемого либо диаметр стержня больше требуемого, когда тупые, когда забита стружкой.

Способы удаления поломанных метчиков.

если обломок торчит, то плоскогубцами или тисками.

продеть в канавки концы согнутой вдвое проволоки и ей вывертывают;

разломать на мелкие куски закаленным пробойником;

если метчик из быстрорежущей стали, деталь с обломком нагревают в муфельной или нефтяной печи, и дают ей остыть вместе с печью, затем высверливают.

если метчик из углеродистой стали, деталь нагревают до красна, затем медленно охлаждают и высверливают.

специальной оправкой с рожками, которыми она входит в канавки метчика, при помощи воротка

путем наплавки электродом хвостовика на обломок.

путем приварки хвостовика;

путем травления из алюминиевых деталей раствором азотной кислоты, который не действует на алюминий. В качестве катализатора применяют кусочки железной (вязальной) проволоки, которые опускают в раствор кислоты, налитой в отверстие метчика. Через каждые 10 минут кислоту удаляют пипеткой и наполняют свежую. Через несколько часов, металл метчика разрушится.

Притирка и доводка.

Притирка – операция отделочной обработки поверхности, осуществляемая посредством тонких абразивных порошков и паст с целью получения плотных, герметичных разъёмных подвижных соединений.

Доводка – полировка поверхности

Притирке подвергаются уплотнительные поверхности арматуры, пробки и корпуса кранов, клапаны и седла двигателей.

Существуют два способа притирки:

когда сопрягаемые детали притираются одна по другой, между ними помещаются абразивные порошки или пасты. Коловоротом или механическим способом.

притирка каждой из сопрягаемых деталей по специальной третьей детали – притиру. Так притираются детали топливной аппаратуры, крышки и фланцы.

доводка – та же притирка, только более точная.

Обработка не ниже 2 класса точности.

Припуск на притирку дается не более 0,01-0,02 мм. Точность притирки 0,001-0,002 мм. Шероховатость 10-14 класса чистоты.

Притиры – инструменты для притирки

Абразивно-притирочные материалы подразделяются на твердые и мягкие. К твердым относятся наждачные, корундовые, карборундовые и им подобные порошки, твердость которых выше твердости закаленной стали.

К мягким относятся порошки из окисей хрома, железа, алюминия, олова, твердость которых ниже твердости закаленной стали.

Номенклатура абразивных материалов по их зернистости подразделяется на 12 номеров 200, 160, 125, 100, 80, 63,50, 40, 32, 25, 20, 16.. шлифовальные порошки 40, 32, 25, 20, 16. и микропорошоки: М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5.М – микроны особо тонкие микропорошоки М3, М2, М1,4, М1,0 М0,7, М0,5 М0,3.

Абразивные пасты представляют собой полужидкие или твердые смеси абразивных материалов с различными компонентами.. по роду абразивного материала пасты делятся на две группы: пасты из твердых материалов – природного корунда, электрокорунда, карбида кремния, карбида бора, борсиликокарбида, алмазной крошки. И пасты из мягких материалов – окиси хрома, окиси железа (крокуса), венской извести, талька. Паста ГОИ – из прокаленной окиси хрома, бывает 3-х сортов: грубую, среднюю и тонкую, (государственный оптический институт). Обрабатывают до 14 класса шероховатости.

Алмазные пасты – 4 группы: крупная-красный(АП100, АП80, АП60.); средняя-зеленый (АП40, АП28, АП20); мелкая –голубой (АП14, АП10, АП7); тонкая-(АП5, АП3 и АП1).

Допуски и посадки.

Точность обработки. Шероховатость поверхности.

Под точностью обработки понимают соответствие формы и размеров требованиям чертежа. При любых методах обработки получается погрешность. Различают погрешность размера, расположения поверхностей, формы, волнистости, щерховатости.

Оптимальная точность обеспечивается допусками, и определяется классом точности от 1 до11. самым высоким классом точности является 1-ый, а самым грубым 11. чем точнее класс, тем меньше допуск.

По первому классу изготавливают приборы, измерительные инструменты, кольца шарикоподшипников.

По 2-му детали в машиностроении станков, автомобилей, те5кстильных, обувных механизмов.

3-й – в тяжелом машиностроении: трактора комбайны.

7-11 – заготовки, литьё, поковки.

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ. При любом методе обработки металлов не получается идеально гладкая и ровная поверхность, всегда останутся следы в виде впадин, надиров и др. неровности называемые гребешками.

Высота гребешков и глубина впадин колеблются в значительных пределах – от десятых долей миллиметра до сотых долей микрона. Микро неровности зависят от способа обработки, степени вязкости металла и конструкции режущего инструмента, режима механической обработки.

Шероховатость – совокупность неровностей образующих рельеф.

В зависимости от величины R a и R z установлено 14 классов шероховатости поверхности. Для 6-12-го классов основой является шкала R a , а для остальных классов R z .

Измеряется профиллемером, с электродинамическим профиллографом, микроскопом, визуально по эталонным образцам.

При опиливании достигается 1, 2 и 3-й классы шероховатости поверхности, при сверлении - 4, 5 и 6, при шабрении 7, 8 и 9, а при претирке – 10, 11, 12, 13 и 14-й классы. При изготовлении деталей обработку ведут с соблюдением установленных для них классов шероховатости.

Параметры шероховатости выбираются из следующей номенклатуры:

R a – среднее арифметическое отклонение профиля;

R z – высота неровностей профиля по 10 точкам;

R max – наибольшая высота неровностей профиля;

S m – средней шаг неровностей;

S – средний шаг неровностей по вершинам;

T p – относительная опорная длина профиля, где р – числовое значение уровня сечения профиля.

В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована удалением слоя материала (например, точением, фрезерованием, сверлением, шлифованием, полированием, травлением и т.д.), применяется знак

В обозначении поверхности без удаления слоя материала (например, литьем ковкой, штамповкой, прокатом, волочением и т.п.), применяют знак:

Поверхность необрабатываемая по данному чертежу, обозначается:

Вид обработки поверхности указывают, когда он является единственным, применяемым для получения требуемого качества поверхности. Например:

Применяется упрощенное обозначение шероховатости поверхностей с разъяснением его в технических требованиях чертежа.

параметр

вид обработки поверхности

полка знака

базовая длина

направление неровностей

Номинальные действительные и предельные размеры. Понятие о допуске.

Номинальным размером называется основной размер, определенный исходя из функционального назначения детали и служащий началом отсчета отклонений.

Действительным размером называется размер, полученный в результате непосредственного измерения с допустимой погрешностью.

Предельными размерами называют два предельных значения размера, между которыми должен находится действительный размер.

Допуском размера , называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Величина допуска обозначается в десятых, сотых долях миллиметра, микрометрах (0,001 мм). Допуск указывают в виде двух отклонений от номинального: верхнего и нижнего.

Верхним предельным отклонением называется разность между наибольшим предельным размером и номинальным, а нижним предельным отклонением – разность между наименьшим предельным размером и номинальным.

Чем меньше допуск, тем сложнее изготовить деталь.

При графическом изображении допусков пользуются нулевой линией.

Нулевой линией называется линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения.

Полем допуска называют интервал значений размеров, ограниченный предельными размерами. Зависит от класса точности.

На чертежах номинальный размер обозначается целыми числами, а отклонения в виде десятичной дроби проставляются от номинального размера одно над другим:

Верхнее – вверху, нижнее – внизу. Перед цифрой положительного отклонения ставится знак +, отрицательного -. Если отклонения одинаковы по значению, но различны по знаку ставится одна цифра перед знаками + .

Зазоры и натяги.

Зазором называется положительная разность между размерами отверстия и вала

Создающую свободу относительного перемещения сопрягаемых деталей.

Натягом называется положительная разность между диаметрами вала и отверстия до сборки деталей обеспечивающая неподвижность соединения сопрягаемых деталей.

Посадки.

Посадкой называется характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров и натягов.

В зависимости от взаимного расположения полей допусков отверстия и вала посадки подразделяются на три группы:

С зазором (подвижные), при которых обеспечивается зазор в соединении.

С натягом (неподвижные), при которых обеспечивается натяг в соединении.

Переходные, при которых соединения могут осуществляться как с зазором, так и с натягом.

Кроме допусков размера вала и отверстия, существует также допуск посадки.

Допуском посадки - называется разность между наибольшим и наименьшим зазорами (в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим натягами (в посадках с натягом).

В переходных посадках допуск посадки равен разности между наибольшим и наименьшим натягами или сумме наибольшего натяга и наименьшего зазора.

НЕПОДВИЖНЫЕ ПОСАДКИ характеризуются наличием гарантированного натяга.

Легкопрессовая посадка Пл применяется в тех случаях, когда требуется возможно более прочное соединение, и в то же время недопустима сильная запрессовка из-за ненадежности материала или из-за опасения деформировать деталь. Такая посадка осуществляется под легким давлением пресса.

Прессовые посадки Пр3, Пр2, Пр1 как правило, являются неразъёмными, так как распрессовка и запрессовка вновь ведут к нарушению посадки.

Прессовая посадка Пр применяется для прочного соединения деталей. Эта посадка осуществляется под значительным усилием пресса.

Горячая посадка Гр применяется в соединениях которые никогда не должны разбираться, для получения такой посадки деталь нагревают до 400-500 градусов, после чего производится насадка на вал.

ПОДВИЖНЫЕ ПОСАДКИ характеризуются наличием гарантированного зазора.

Скользящая посадка С применяется для соединения деталей, которые при наличии смазки могут перемещаться относительно друг друга, но имеют точное направление.

Посадка движения является самая точная из подвижных посадок, она имеет малый гарантированный зазор, что создает хорошее центрирование деталей и отсутствие ударов при перемене нагрузки.

Посадка ходовая Хприменяется при соединении деталей, которые работают при умеренных и постоянных скоростях и при безударной нагрузке.

Легкоходовая посадка имеет относительно большие зазоры и применяется для подвижных соединений при тех же условиях, что и ходовые, но при большей длине втулки или большем количестве опор, а также при скоростях свыше 1000 об/ мин.

Широкоходовая посадка Ш является сомой свободной и имеет самый большой зазор,.применяется для соединения деталей, работающих с большими скоростями, при этом допускается неточное центрирование.

Посадки тепловые ходовые ТХ применяются для соединения деталей, работающих при высокой температуре.

ПЕРЕХОДНЫЕ ПОСАДКИ не гарантируют натяга или зазора. Чтобы повысить степень неподвижности деталей, применяются дополнительные крепления винтами штифтами.

Плотная посадка П применяется для соединения таких деталей, которые собирают и разбирают в ручную или при помощи деревянного молотка. Детали, требующие точной центровки.

Напряженная посадка применяется для соединения таких деталей, которое при работе должны сохранять свое положение и могут быть собраны и разобраны без значительных усилий с помощью молотка или съемника. Детали закрепляют шпонками или стопорными винтами.

Тугая посадка Т применяется аналогично глухой посадке, но при менее прочном материале деталей или более частой сборке узлов, а также при длине втулки более 1,5 диаметра или более тонких стенках втулки.

Глухая посадка Г применяется при соединении деталей, которые должны быть связаны прочно и могут быть разобраны при значительном давлении. При таком соединении детали дополнительно крепятся шпонками, стопорными винтами. Осуществляется эта посадка сильными ударами молотка.

1 .. 60 > .. >> Следующая
§ 12. БРАК ПРИ НАРЕЗАНИИ РЕЗЬБЫ РЕЗЦАМИ И МЕРЫ ЕГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
Наиболее часто при нарезании резьбы резцами получается брак следующих видов: 1) неточный шаг; 2) неточные диаметры резьбы; 3) неправильный профиль резьбы; 4) недостаточная чистота поверхности резьбы.
1. Неточный шаг резьбы является результатом неправильного подбора сменных зубчатых колес или неправильной установ-
200
ки рукояток коробки подач. Предупредить брак можно правиль-ной настройкой станка.
2. Неточные размеры получаются вследствие недостаточного или излишнего съема металла при нарезании резьбы; устраняются частыми промерами, особенно при последних проходах, или установкой жесткого упора на глубину.
3. Неправильный профиль резьбы получается при неправильном профиле резца и неточной установке его. Предупредить такой брак можно тщательной проверкой профиля резца и его установки (см. рис. 219 и 220).
4. Недостаточная чистота поверхности (риски, задиры на резьбе) бывает при неправильной заточке резца, завышенной глубине резания, неправильно выбранной скорости резания, сильном затуплении инструмента, недостаточно жестком креплении детали или инструмента, отсутствии или неправильно выбранном охлаждении и др. Чтобы избавиться от такого брака, необходимо устранить причины, вызвавшие его.
Контрольные вопросы
1. Как образуется винтовая линия при нарезании резьбы на токарном станке5
2 Перечислите основные элементы резьбы
3 Что называется шагом резьбы и профилем резьбы5
4 Чем отличается метрическая резьба от дюймовой5
5 Какие виды резьб вы знаете и какая разница между ними?
6 Как отличить правую резьбу от левой5
7. Какими инструментами можно нарезать резьбу?
8 Перечислите основные части метчика.
9. Как нарезается резьба метчиками?
10. Как устроена плашка5
11. Как нарезается резьба плашкой5
12. Как установить резьбовой резец при нарезании наружной и внутренней резьб?
13 Как нарезается резьба гребенкой5
14. Для чего применяют сменные зубчатые колеса5 По какой формуле определяется передаточное отношение при нарезании резьбы5
15 Как подобрать сменные зубчатые колеса, если известно передаточное отношение?
16. Укажите правило сцепляемости сменных колес на гитаре токарного станка.
17. Можно ли на гитаре сменных колес вместо ведомого колеса поставить ведущее, а вместо ведущего - ведомое?
18 Какие существуют способы нарезания треугольной резьбы5
19. Укажите правила подготовки резьбового резца и установки его на станке
20 Чем отличается нарезание правой резьбы от нарезания левой резьбы5
21. Перечислите виды брака при нарезании резьбы Какие меры нужно -принять для предупреждения каждого из видов брака5
22 Какие инструменты применяют для измерения элементов резьбы? Как измеряется шаг резьбы5 Как измеряются диаметры резьбы - наружный, внутренний и средний5
23 Перечислите известные вам высокопроизводительные методы нарезания резьбы.
201
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
ТОКАРНЫЕ СТАНКИ. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ
Глава XVI УСТРОЙСТВО ТОКАРНЫХ СТАНКОВ
§ 1. КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ ТОКАРНОГО СТАНКА
Простейшие токарные станки были известны еще в глубокой древности. Эти станки были весьма примитивны по конструкции: заготовка вращалась от ножного привода, а режущий инструмент (тип современного долота) приходилось держать в руках. Работа на таких станках была непроизводительной, утомительной и неточной.
Дальнейшее развитие токарного станка относится к XVIII в., когда русский механик токарь Петра I А. К- Нартов в 1712- 1725 гг. впервые в мире изобрел механический суппорт, создав тем самым исполнительный механизм токарного станка.
Изобретение суппорта освободило руки токаря от необходимости держать резец во время обтачивания детали и ознаменовало собой начало новой эпохи в развитии не только токарных, но и других металлорежущих станков.
В середине XVIII в. в отечественное станкостроение внес большой вклад гениальный русский ученый М. В. Ломоносов. Для обработки сложных поверхностей металлических зеркал он создал специальный сферо-токарный станок.
В конце XVIII в. славные традиции русских машиностроителей продолжали тверской механик-часовщик Лев Собакин и тульский мастер Алексей Сурнин. По их чертежам изготовлялись токарно-винторезные станки для обработки винтов.
Значительно ближе к современным станкам токарные станки, изготовлявшиеся в середине прошлого столетия. Эти станки уже имели переднюю бабку со ступенчатым шкивом, позволявшим изменять число оборотов обрабатываемых деталей. Суппорт перемещался при помощи ходового винта и сменных зубчатых колес.
Позднее на токарных станках со ступенчато-шкивным приводом для изменения скорости перемещения суппорта стали
202
применять коробку подач; помимо ходового винта, стали применять и ходовой вал.
В начале XX в. с изобретением быстрорежущей стали появляются относительно быстроходные и мощные (по тому времени) токарные станки с приводом от трансмиссии (рис. 232),
1
Рис. 232 Токарно-винторезный станок со ступенчатым шкивом:
/ - коробка подач, 2 - ступенчатый шкив, d - ходовой винт, 4 - ходовой вал

При нарезании внутренних резьб необходимо соблюдать следующие правила

¶ Перед нарезанием резьбы следует проверить:

· соответствие диаметра отверстия размеру нарезаемой резьбы; он должен соответствовать данным таблицы резьб;

· глубину отверстия для нарезания глухой резьбы; она должна соответствовать размеру, указанному на чертеже.

¶ При врезании метчика нужно обеспечить перпендикулярность его оси верхней плоскости заготовки, в которой нарезается резьба.

¶ При нарезании резьбы следует использовать весь комплект метчиков: первый – черновой; второй – получистовой; третий – чистовой.

¶ При нарезании резьбы в глухом отверстии необходимо периодически очищать его от стружки.

¶ Особую осторожность следует соблюдать при нарезании резьб малого диаметра (5мм и менее) во избежание поломки метчика.

¶ При нарезании резьбы машинным метчиком на станке необходимо закреплять его в предохранительном патроне.

Дефект	Причина	Способ предупреждения
Рванная резьба.	Диаметр стержня больше номинального, а диаметр отверстия – меньше. Нарезание резьбы без смазки. Стружка не дробится обратным ходом инструмента. Затупился режущий инструмент.	Тщательно проверять диаметры стержня и отверстия перед нарезанием резьбы. Обильно смазывать зону резания. Строго соблюдать правила нарезания резьбы. Следить за состоянием режущих кромок инструмента и при их затуплении инструмент заменять.
Неполный профиль резьбы (тупая резьба)	Диаметр стержня меньше требуемого. Диаметр отверстия больше требуемого.	Тщательно проверять диаметры стержня и отверстия под нарезание резьбы.
Перекос резьбы.	Перекос плашки или метчика при врезании.	Внимательно контролировать положение инструмента при врезании.
Задиры на поверхности резьбы.	Малая величина переднего угла метчика. Недостаточная длина заборного конуса. Сильное затупление и неправильная заточка метчика. Низкое качество СОЖ. Высокая вязкость материала заготовки. Применение чрезмерно высоких скоростей резания.	Использовать метчики необходимой конструкции и геометрии. Применять соответствующую СОЖ. Выбирать рациональную скорость резания с помощью справочных таблиц.
Провал по калибр-пробкам. Люфт в паре винт-гайка.	Разбивание резьбы метчиком при неправильной его установке. Большое биение метчика. Снятие метчиком стружки при вывертывании. Применение повышенных скоростей резания. Использование случайных СОЖ. Неправильное регулирование плавающего патрона или его непригодность.	Правильно (без биения) устанавливать инструмент. Выбирать нормальные скорости резания. Применять наиболее эффективные СОЖ для данных условий обработки. Выбирать исправный патрон.
Тугая резьба.	Сработался (затупился) инструмент. Неточные размеры инструмента. Большая шероховатость резьбы инструмента.	Заменить инструмент и нарезать резьбу заново. Применять метчики необходимых размеров.
Конусность резьбы.	Неправильное вращение метчика (разбивание верхней части отверстия). Отсутствие у метчика обратного конуса. Зубья калибрирующей части срезают металл.	Правильно устанавливать метчик. Использовать метчики правильной конструкции.
Несоблюдение размеров резьбы (непроходной калибр проходит, а проходной калибр не проходит).	Неправильные размеры метчика. Перекос метчика при установке и нарушение условий его работы. Срезание резьбы при обратном ходе метчика.	Заменить инструмент исправным. Правильно устанавливать метчик и соблюдать условия его работы.
Поломка метчика.	Диаметр отверстия меньше расчетного. Большое усилие при нарезании резьбы, особенно в отверстиях малых диаметров. Нарезание резьбы без смазки. Не срезается стружка обратным ходом.	Строго соблюдать правила нарезания резьбы.

Главной причиной брака деталей при нарезании внутренней резьбы является поломка метчика в результате неправильного его подбора или не соблюдения техники нарезания. При этом в отверстии остаются осколки метчика. Извлечь их можно несколькими способами.

Во-первых, если осталась выступающая часть метчика, то ее моно захватить плоскогубцами или ручными тисочками и вывернуть из отверстия.

Во-вторых, если выступающая часть отсутствует, то в его канавки можно вставить трехштырьковую вилку и, вращая ее против часовой стрелки, выкрутить метчик.

И в первом, и во втором случае, прежде чем приступить к извлечению осколков метчика, в отверстие по канавкам следует залить керосин.

В-третьих, если метчик сделан их углеродистой стали, то деталь (вместе с осколками) нужно нагреть докрасна, медленно охладить, высверлить в обломке отверстие, в которое вкрутить специальный конусообразный метчик с левой резьбой и осторожно выкрутить осколки сломанного метчика.

В-четвертых, если нагреть деталь не представляется возможным (например, деталь слишком большая), то к сломанному метчику можно приварить электрод или отломанный хвостовик и выкрутить осколки.

В-пятых, имеется химический способ удаления осколков. Если деталь, в которой нарезалась резьба, сделана из алюминиевого сплава, то осколки можно вытравить раствором азотной кислоты: в отверстие через канавки метчика заливают кислоту и опускают туда кусочек железной проволоки (железо в данном случае играет роль катализатора), через 8-10 минут отработанную кислоту удаляют пипеткой и заливают новую порцию кислоты, и так до полного разрушения металла метчика, после этого отверстие промывают. Процесс этот довольно длительный – занимает несколько часов, но в этом случае не травмируется деталь и после извлечения осколков она пригодна для дальнейшего использования.

При нарезании наружной резьбы возможны дефекты:

· диаметр стержня меньше требуемого приводит к тому, что резьба получается неполного профиля;

· при нарезании резьбы на стержне с диаметром больше необходимого из-за большого давления на зубья плашки возможен либо срыв резьбы, либо поломка зубьев плашки;

· чтобы не ошибиться в подборе диаметра стержня, нужно знать простое правило: его диаметр должен быть на 0,1мм меньше наружного диаметра резьбы.

Дефект	Причина	Способ предупреждения
Рванная резьба.	Диаметр стержня больше номинального, а диаметр отверстия – меньше. Нарезание резьбы без смазки. Стружка не дробится обратным ходом инструмента. Затупился режущий инструмент.	Тщательно проверять диаметры стержня и отверстия перед нарезанием резьбы. Обильно смазывать зону резания. Строго соблюдать правила нарезания резьбы. Следить за состоянием режущих кромок инструмента и при их затуплении инструмент заменять.
Неполный профиль резьбы (тупая резьба)	Диаметр стержня меньше требуемого. Диаметр отверстия больше требуемого.	Тщательно проверять диаметры стержня и отверстия под нарезание резьбы.
Перекос резьбы.	Перекос плашки или метчика при врезании.	Внимательно контролировать положение инструмента при врезании.
Задиры на поверхности резьбы.	Малая величина переднего угла метчика. Недостаточная длина заборного конуса. Сильное затупление и неправильная заточка метчика. Низкое качество СОЖ. Высокая вязкость материала заготовки. Применение чрезмерно высоких скоростей резания.	Использовать метчики необходимой конструкции и геометрии. Применять соответствующую СОЖ. Выбирать рациональную скорость резания с помощью справочных таблиц.
Провал по калибр-пробкам. Люфт в паре винт-гайка.	Разбивание резьбы метчиком при неправильной его установке. Большое биение метчика. Снятие метчиком стружки при вывертывании. Применение повышенных скоростей резания. Использование случайных СОЖ. Неправильное регулирование плавающего патрона или его непригодность.	Правильно (без биения) устанавливать инструмент. Выбирать нормальные скорости резания. Применять наиболее эффективные СОЖ для данных условий обработки. Выбирать исправный патрон.
Тугая резьба.	Сработался (затупился) инструмент. Неточные размеры инструмента. Большая шероховатость резьбы инструмента.	Заменить инструмент и нарезать резьбу заново. Применять метчики необходимых размеров.
Конусность резьбы.	Неправильное вращение метчика (разбивание верхней части отверстия). Отсутствие у метчика обратного конуса. Зубья калибрирующей части срезают металл.	Правильно устанавливать метчик. Использовать метчики правильной конструкции.
Несоблюдение размеров резьбы (непроходной калибр проходит, а проходной калибр не проходит).	Неправильные размеры метчика. Перекос метчика при установке и нарушение условий его работы. Срезание резьбы при обратном ходе метчика.	Заменить инструмент исправным. Правильно устанавливать метчик и соблюдать условия его работы.
Поломка метчика.	Диаметр отверстия меньше расчетного. Большое усилие при нарезании резьбы, особенно в отверстиях малых диаметров. Нарезание резьбы без смазки. Не срезается стружка обратным ходом.	Строго соблюдать правила нарезания резьбы.

Главной причиной брака деталей при нарезании внутренней резьбы является поломка метчика в результате неправильного его подбора или не соблюдения техники нарезания. При этом в отверстии остаются осколки метчика. Извлечь их можно несколькими способами.

Во-первых, если осталась выступающая часть метчика, то ее моно захватить плоскогубцами или ручными тисочками и вывернуть из отверстия.

Во-вторых, если выступающая часть отсутствует, то в его канавки можно вставить трехштырьковую вилку и, вращая ее против часовой стрелки, выкрутить метчик.

И в первом, и во втором случае, прежде чем приступить к извлечению осколков метчика, в отверстие по канавкам следует залить керосин.

В-третьих, если метчик сделан их углеродистой стали, то деталь (вместе с осколками) нужно нагреть докрасна, медленно охладить, высверлить в обломке отверстие, в которое вкрутить специальный конусообразный метчик с левой резьбой и осторожно выкрутить осколки сломанного метчика.

В-четвертых, если нагреть деталь не представляется возможным (например, деталь слишком большая), то к сломанному метчику можно приварить электрод или отломанный хвостовик и выкрутить осколки.

В-пятых, имеется химический способ удаления осколков. Если деталь, в которой нарезалась резьба, сделана из алюминиевого сплава, то осколки можно вытравить раствором азотной кислоты: в отверстие через канавки метчика заливают кислоту и опускают туда кусочек железной проволоки (железо в данном случае играет роль катализатора), через 8-10 минут отработанную кислоту удаляют пипеткой и заливают новую порцию кислоты, и так до полного разрушения металла метчика, после этого отверстие промывают. Процесс этот довольно длительный – занимает несколько часов, но в этом случае не травмируется деталь и после извлечения осколков она пригодна для дальнейшего использования.

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;