Внутренняя резьба

Самым распространенным способом разъемного соединения деталей можно смело считать резьбовое. В этом соединении, принимают участие детали на поверхность одной из них нанесена внешняя, в теле другой выполнена внутренняя резьба. Примеры такого типа соединений мы можем наблюдать ежедневно.

Геометрические параметры 

Внутренняя резьба – это выполненная в форме винта определенной формы нарезка внутри отверстия. Форма определяет тип резьбы. В машиностроении применяют несколько типов. Чаще всего встречается метрическая. Кроме, нее применяют дюймовую, питчевую и другие виды. Перечисленные резьбы отличаются друг от друга профилем и применяемостью. Метрическая - имеет угол в плане 60 градусов, а дюймовая 50. Метрическая резьба применяется повсеместно, а дюймовую применяют для соединения трубопроводов и арматуры.

Номинальный размер внутренней резьбы обозначают буквой d. Для обозначения наружной - применяют букву D. Средний диаметр имеет обозначение d2, внутренний соответственно d1. Кстати, именно этот размер применяют для проведения расчетов силовых напряжений, которые создаются в детали.

Еще один параметр, характеризующий резьбу – шаг (P). Так, обозначают расстояние между впадинами соседних витков. В машиностроении применяют несколько типоразмеров шага. То есть, на детали с одним диаметром резьбы, может быть использовано несколько резьбовых шагов. То есть, отверстие с диаметром М12 может иметь шаг 1,25 мм или 1.

Диаметр, шаг определяет инженер – конструктор исходя из силовых параметров, воздействующих на резьбовое соединение.

Нормативная документация

ГОСТ 8724

В этом документе определены параметры шага и диаметра метрической резьбы. Его требования распространяются на изделия с диаметрами от 0,25 до 600 мм. На сегодня имеет силу ГОСТ 8724-2002. Проектировщики, занимающиеся подбором метрической резьбы для деталей и узлов в любой отрасти должны руководствоваться требованиями этого документа.

Кроме указанного нормативного документа, проектировщики и технологи должны знать и применять на практике следующие нормативные документы:

• ГОСТом 9150 2002 – определяет параметры профиля метрической резьбы и левой, и правой;
• ГОСТ 16093 – нормирует предельные размеры диаметров и шагов, устанавливает допуски на них действующие;

Надо понимать, что все применяемые резьбы стандартизированы. Кроме того, существуют резьбы, параметры, которых определены в заводских нормалях (стандартах предприятия). Такие нормали, применяют в автомобильной и авиационной отраслях промышленности.

Обозначение резьбы на чертежах рабочей документации

Внутренняя резьба обозначается в следующем порядке. Сплошной линией показывают внутренний диаметр, наружный показывают сплошной тонкой. На виде в плане, тонкую линию, обозначающую наружный диаметр показывают в виде дуги. Ее длина примерно равна ¾ от длины окружности. Саму резьбу на чертеже обозначают следующим образом – ØМ12х1,25 6H, где первый знак обозначает диаметр, буква и цифры показывают, что это метрическая резьба с номинальным диаметром 12 мм, последние обозначают допуск на изготовление нарезки.

При обозначении резьбы с нормальным шагом, размер последнего не указывают. Для обозначения многозаходной - обозначение будет записано следующим образом:

ØМ12х2(p1,25) 6H. Цифра перед скобками показывает количество заходов. Для указания левой резьбы в конце добавляют LH.

Отечественные стандарты определили и длину применяемой резьбы. Их всего три вида:

• длинная L;
• средняя N;
• короткая S.

Средняя, она же нормальная на чертежах и в рабочей документации не отображается. Индексы L и S проставляют за обозначением допуска и отделяют от него горизонтальной чертой.

Таблица значения диамеров метрической резьбы

Использование 

Её нарезают в деталях, в которых будут останавливаться болты, шпильки и пр. Кроме этого, внутренняя - широко используется в сантехнике при прокладке трубопроводов подачи воды и тепла. Ее нарезают во внутренних полостях соединительных деталей типа муфта, тройник, крестовина. Для качества соединения резьбового соединения применяют вспомогательные материалы, например, фум-ленту.

Изготовление внутренней резьбы

Для производства внутренней нарезки - применяют инструмент (резцы, метчики, раздвижные метчики, групповые фрезы, накатные ролики), выпускаемый на серийных инструментальных заводах. Изготовление специального режущего инструмента осуществляют в инструментальных цехах крупных производственных объединений.

Самый распространенный способ это нарезание с помощью метчиков. Резьбу можно нарезать в ручную и на станках разного типа. В серийном производстве применяют автоматы для нарезания в гайках, примером такого оборудования может стать станок МН 63. Его применяют для нарезания резьбы от М12 до М20 с разными шагами. В качестве режущего инструмента применяют метчики с изогнутым хвостовиком. Мощность установленного двигателя позволяет обрабатывать и цветные металлы, и высоколегированные стали.

В условиях массового производства гаек применяют так называемые автоматы для накатки. Они сконструированы таким образом, что позволяют выполнять нарезку на гайках разного размера от М5 до М60 с разной производительностью, от нескольких до десятков штук в минуту, и назначения, например, предназначенных для фиксации анкеров.

Для нарезания в корпусных деталях применяют многошпиндельные агрегаты, позволяющие обрабатывать несколько отверстий сразу. Подобное оборудование применяют при обработке двигательных установок для автомобильной и тракторной техники.

Нарезание внутренней резьбы это довольно тяжелый процесс, во время которого и инструмент, заготовка испытывают серьезные нагрузки, приводящие к повышению температуры. Для этого применяют смазывающе – охлаждающие жидкости (СОЖ).

При ручном получении применяют, например, касторовое масло.

Особенности

Для производства стандартного крепежа применяют материалы общего назначения – стали типа Ст10, Ст35 и пр. Ответственные резьбовые соединения производят из легированных материалов типа 40Х, 30ХГСА и их аналогов. В зависимости от назначения, для защиты от коррозии, повышения износостойкости на резьбу может быть нанесено защитное покрытие, например, слой цинка, никеля и многие другие.

Между тем, во время эксплуатации резьбовое соединение может выйти из строя. Как правило, у происходит смятие профиля или ее срыв.

Причин тому может быть несколько:

1. Использование в резьбовом соединении материалов, не предназначенных для передачи расчетных усилий.
2. Несоблюдение технологического режима нарезания внутренней резьбы, в результате чего не происходит формирование полного профиля.

Во избежание подобных ошибок необходимо тщательно выполнять требуемые расчеты и при выборе размера использовать нормативы, регламентируемые в ГОСТ. При проведении работ по нарезанию необходимо строго соблюдать технологические нормативы.