- •Виды соединений материалов Учебно-методическое пособие к лабораторным занятиям по курсу
- •1. Соединения, применяемые в художественно-промышленных изделиях
- •1.1. Классификация соединений
- •1.2. Требования, предъявляемые к соединениям
- •2. Лабораторная работа № 1
- •Часть 1. Изготовление резьбового соединения вручную
- •2.1. Резьбовые соединения
- •2.1.1. Общие сведения о резьбовых соединениях
- •2.1.2. Классификация резьб
- •2.1.3. Применение резьбовых соединений
- •2.1.4. Виды резьбовых соединений
- •2.1.5. Способы изготовления резьб
- •2.2. Технология изготовления резьбового соединения
- •2.2.1. Нарезание резьбы на стержне
- •2.2.2. Нарезание резьбы в гайке
- •2.2.4. Правила нарезания резьбы метчиком
- •Часть 2. Изготовление резьбового соединения на токарно-винторезном станке
- •2.3. Материально-техническое обеспечение работы
- •2.3.1. Нарезание резьбы на стержне
- •2.3.2. Нарезание резьбы на гайке
- •2.3.3. Сборка резьбового соединения
- •2.3.4. Расчеты на прочность резьбового соединения
- •Характеристики различных металлов при нарезании резьбы вручную
- •3. Лабораторная работа № 2
- •3.1. Заклепочные соединения
- •3.1.1. Краткие сведения о заклепочных соединениях
- •3.1.2. Способы изготовления заклепочных соединений
- •3.1.3. Ручной способ клепки
- •3.1.4. Виды и причины брака клепки
- •Часть 1. Изготовление заклепочного соединения внахлест с помощью вытяжных заклепок
- •3.2. Материально-техническое обеспечение работы
- •3.2.1. Общие сведения
- •Механические характеристики вытяжных заклепок, изготовленных из алюминия и оцинкованной стали
- •3.2.2. Соединение деталей при помощи вытяжных заклепок
- •Часть 2. Изготовление заклепочного соединения встык с помощью штампованных заклепок.
- •3.2.3. Материально-техническое обеспечение работы
- •3.2.4. Порядок выполнения работы
- •3.2.5. Расчеты заклепочных соединений
- •Характеристики различных металлов при изготовлении заклепочных соединений вручную
- •4. Лабораторная работа № 3
- •Часть 1. Изготовление паяного соединения
- •4.1. Материально-техническое обеспечение работы
- •4.1.1. Общие сведения о паяных соединениях
- •4.1.2. Материалы для пайки
- •Припои на основе олово-свинец
- •Медно-цинковые и латунные припои
- •Основные марки серебряных припоев
- •Флюсы на основе канифоли
- •Флюсы на основе канифоли, глицерина и спирта
- •4.1.3. Оборудование и инструмент для изготовления паяного соединения
- •4.1.4. Последовательность изготовления паяных соединений
- •4.1.5. Расчет паяных соединений
- •Характеристики паяных швов
- •5. Лабораторная работа № 4
- •Часть 1. Изготовление столярных щитов, склеенных на гладкую фугу и на микрошип
- •5.1. Материально-техническое обеспечение работы
- •5.1.1. Общие сведения о столярных соединениях
- •5.1.2. Элементы шиповых соединений
- •5.1.3. Особенности изготовления столярных соединений
- •5.2. Изготовление столярного щита
- •5.2.1. Раскрой и фугование заготовок
- •5.2.2. Разметка столярного щита
- •5.2.3. Склейка щита
- •5.3. Изготовление углового концевого соединения на открытый сквозной одинарный шип
- •5.3.1. Разметка соединения
- •5.3.2. Изготовление шипов и проушин соединения
- •5.3.3. Склеивание соединения
- •5.4. Расчеты столярных соединений
- •5.4.1. Расчет столярного соединения на прямой плоский шип
- •5.4.2. Расчет столярного соединения на шканты
- •Характеристики столярных соединений
- •Виды соединений материалов
- •Виды соединений материалов
2.2. Технология изготовления резьбового соединения
2.2.1. Нарезание резьбы на стержне
Художественно-промышленные изделия зачастую изготавливаются малыми партиями, иногда в единственном экземпляре. Часто при сборке изделий используются нестандартные соединительные детали, которые могут служить декоративными элементами. Например, в художественной ковке болты могут быть изготовлены с головкой в виде цветка и т. п.
Поэтому на нестандартных крепежных элементах резьбу практичнее нарезать вручную или на токарно-винторезном станке с помощью метчика и плашки. На стержнях резьбу нарезают плашками.
Заготовки представляют собой цилиндрические стержни различного диаметра. Стержни отрезают до необходимой длины вручную ножовкой по металлу или на отрезных станках.
Резка заготовок вручную пилой по металлу малопроизводительна, но не требует дополнительного оборудования и эффективна при единичном и мелкосерийном производстве.
Отрезка на станках осуществляется абразивными кругами и ножовочными полотнами. Данный способ является производительным, но требует оснащения дополнительным оборудованием, например вытяжной вентиляцией средствами индивидуальной защиты.
Для изготовления винтовой нарезки на болтах служат плашки, которые представляют собой закаленную стальную гайку с прорезями, образующими режущие кромки (рис. 4). Плашки вставляют в особую державку с ручками – клупп (рис. 5).
Рис. 4. Конструкция плашки: а – цельная; б – разрезная; 1 – плашка; 2 – резьба;
3 – заборная часть
Рис. 5. Державка плашки – клупп
Нарезка резьбы вручную делается следующим образом (см. рис. 6). Зажимают в тисы стержень соответствующего диаметра и длины со снятой на конце фаской.
Клупп с плашкой устанавливают на торец стержня таким образом, чтобы ось плашки совпала с осью заготовки (рис. 6). Это позволит избежать перекоса при нарезании резьбы. Затем, держась обеими руками за рукоятку клуппа, слегка надавливают на клупп и одновременно медленно вращают его по часовой стрелке. Для облегчения нарезания резьбы инструмент и заготовку-стержень в месте резьбы смазывают небольшим количеством машинного масла.
Рис. 6. Нарезание резьбы плашкой вручную:
1 – плашка; 2 – клупп; 3 – заготовка; 4 – тисы
Поворачивать клупп необходимо с небольшим усилием. Если усилие при нарезании резьбы возрастает, необходимо сделать пол-оборота или один оборот назад, затем продолжить нарезку резьбы. Если и в этом случае плашка упирается и не нарезает резьбу, то необходимо вывернуть плашку со стержня, прочистить ее от стружек, смазать машинным маслом и продолжить нарезание резьбы до определенной длины.
2.2.2. Нарезание резьбы в гайке
В зависимости от конструкции и назначения изделия, размеров и формы деталей, заготовка для гайки в сечении может быть различной формы – круглой, прямоугольной, шестигранной или другой сложной формы.
Для изготовления гайки предварительно в заготовке сверлят отверстие. Заготовку закрепляют в тисах на вертикально-сверлильном станке. На заготовке размечают центр будущего отверстия и кернят, чтобы сверло не смещалось на плоскости во время сверления. В патрон вертикально-сверлильного станка устанавливают сверло, по диаметру меньшее, чем диаметр будущей резьбы. Диаметр сверла подбирают в зависимости от диаметра и шага резьбы. При нарезании резьбы материал частично «выдавливается», поэтому диаметр сверла должен быть несколько больше, чем внутренний диаметр резьбы.
Скорость вращения инструмента (сверла) подбирают в зависимости от материала, т. к. резьбу можно нарезать как в разных по твердости металлах, так и в пластике, пластмассе и других материалах. Просверлив отверстие, заготовку переустанавливают в тисы на рабочем столе. Диаметр отверстия определяют по справочным таблицам, но когда это невозможно, диаметр вычисляют по формуле
D=d - P, (1)
где D – диаметр отверстия, мм; d – диаметр нарезаемой резьбы, мм; P – шаг резьбы, мм.
В отверстии резьбу нарезают метчиком (рис. 7). Метчик представляет собой закаленный стержень с винтовой резьбой. В зависимости от назначения метчики делят на ручные, машинно-ручные, гаечные и плашечные. В зависимости от профиля нарезаемой резьбы метчики делят на пять типов: для метрической, дюймовой, трубной, трапецеидальной и конической резьбы. Метчик состоит из двух основных частей: рабочей и хвостовой. Чтобы он мог резать и оставлять за собой на стенках отверстия нарезку, на его теле имеются три или четыре продольные канавки, образующие на резьбе метчика режущие грани и служащие также для удаления опилок. Метчиками нарезается треугольная (метрическая) резьба.
Рис. 7. Метчик ручной: а – конструкция; б – элементы; в – главные углы
Нарезка отверстий обычно выполняется двумя или тремя метчиками. Сначала берется метчик с неполной нарезкой 1, у которого резьба конически срезана. Этот метчик делает в отверстии неглубокую лентообразную нарезку, которую углубляют более полным метчиком 2, иногда требуется прохождение третьим метчиком 3, почти цилиндрической формы (рис. 8).
1 2 3
Рис. 8. Комплект метчиков: а – черновой; б – средний; в – чистовой