topics week09 threaded fasteners

1

Threaded FastenersWeek09

TOPICS

Introduction

Thread terminology

Thread drawing and dimensioning

Threaded fastener

Introduction

FASTENING TYPE1. Permanent

WeldingWelding GluingGluing RivetingRiveting

FASTENING TYPE

2.1 Threaded fastener- bolts - studs - screws

2. Temporary

2.2 Non-threaded fastener- keys- pin

key

THREAD APPLICATION

1. To hold parts together.

2. To move part(s) relative to others.

Part A Part B

Part C

2

THREAD APPLICATION

1. To hold parts together.

2. To move part(s) relative to others.

Wood working vise Palm fruit pressing machine

Thread Terminology

External (male)thread

Internal (female)thread

THREAD TERMINOLOGYA thread cut on the outside ofa cylindrical body.

A thread cut on the inside ofa cylindrical body.

Internal threadExternal thread

Right-handthread

Thread that will assemble whenturned clockwise.

Left-handthread

Thread that will assemble whenturned counter-clockwise.

THREAD TERMINOLOGY

Turnbuckle use RH and LH thread at each end to double displacement.

Crest

Root

Thread angle

THREAD TERMINOLOGYThe peak edge of a thread.

The bottom of the thread cut intoa cylindrical body.

The angle between threads faces.

Internal ThreadExternal Thread

CrestRoot

Thread angle

CrestRoot

Major diameterThe largest diameter onan internal or external thread.

Minor diameterThe smallest diameter onan internal or external thread.


Min

or d

ia.

Maj

or d

ia.

THREAD TERMINOLOGY

Min

or d

ia.

Maj

or d

ia.

3

Pitch The distance between crests ofthreads.

Lead The distance a screw will advance when turned 360o.

THREAD TERMINOLOGY


PitchPitch

Form is the profile shape of thethread.

Thread Form

THREAD TERMINOLOGY

Example :“knuckle thread form”

EXTERNAL THREAD CUTTINGTools Operation

Threading Die

Die stock

Twist drillTools

Tap

Tap wrench

Operation

INTERNAL THREAD CUTTING

COMPARISON OF THREAD CUTTINGExternal Thread Internal Thread

Major Dia.

Minor Dia.

Thread Drawing

4

1. 1. DetailedDetailed representationrepresentation

2. 2. SchematicSchematic representationrepresentation

3. 3. Simplified Simplified representationrepresentation

THREAD REPRESENTATION

External thread Internal thread

DETAILED REPRESENTATION

60oPitch

Use slanting lines to represent crest and root.

Roots and crest are drawn in sharp Vs.

Thread runout

SCHEMATIC REPRESENTATION

External thread

Pitch Crest (thin line)Root (thick line)

Use alternate long and short lines for representingcrests and roots of the thread, respectively.

Internal thread

SIMPLIFIED REPRESENTATION


Use thick continuous lines for representing crestand thin continuous lines for representing root ofthe thread, respectively.

Pitch/2

RootCrest

Thread runout

SIMPLIFIED REPRESENTATION


Sectional view

Use thick continuous lines for representing crestand thin continuous lines for representing root ofthe thread, respectively.

ISO (METRIC) THREAD

Externalthread

Internalthread

Center of thread assembly

60o

Pitch, P

P/4

P/8

Thread assemble occurs if and only if both (internal & external)thread have an equal nominal size (or diameter) and pitch.

5

10.0010.111.7512.00M128.508.381.5010.00M106.756.651.258.00M85.004.921.006.00M6

Tap drill sizeMinor diameter

PitchMajor diameter

Nominalsize

METRIC COARSE THREAD

Minor diameter = Major diameter – Pitch

Minor diameter ≈ Tap drill size

[Table 9.1]

Metric thread

In thread drawing, the following relationship is used.

9.008.9171.009.259.1880.75

10.00M108.758.6471.25

7.006.9171.007.257.1880.75

8.00M8

Tap drill sizeMinor diameter

PitchMajor diameter

Nominalsize

METRIC FINE THREAD[Table 9.2]

Minor diameter = Major diameter – Pitch

Minor diameter ≈ Tap drill size

In thread drawing, the following relationship is used.

Thread Length

DRAWING STEPS OFEXTERNAL THREAD

Startingposition

Drawthreadaxis

Maj

or d

ia.

Min

or d

ia.

Draw45o Chamfer

Draw line making30o with thread axis

Draw a circle thatrepresents a crest.

Draw an arc thatrepresents a root.

Internal Thread

1. Through threaded hole

DRAWING STEPS OFTHREADED HOLE

Drawthreadaxis

Maj

or d

ia.

Min

or d

ia.

Draw a root

Draw a crestSectional view

Draw a circle thatrepresents a crest.


root

crest

Section lines are drawn into the crest of a thread.

Min

or d

ia.


2. Blinded threaded hole

Drawthreadaxis

Maj

or d

ia.

Hole depth

Thread depthDraw a circle thatrepresents a crest.



2. Blinded threaded holeSectional view

6

DIMENSIONING EXTERNAL THREAD

M10 ×1.5×1.0 Fine thread

Coarse thread

xxThreadlength

Use local note to specify :- thread form, nominal size, pitch (if it is a fine thread)

Use typical method to specify :- thread length.

3. Thread form

4. Nominal size

5. Pitch

1. Tap drill size

2. Drill depth

6. Thread depth

8.50 Drill, 20 Deep,M10 Tapped, 15 Deep

DIMENSIONING THREADED HOLE

Use local note tospecify

Threaded FastenerBOLT : Terminology

Bolt is a threaded cylinder with a head.

Hexagonal headbolt and nut Head

thickness

Thread length

Length

Width across flat

Dimensions of bolt’s head arelisted in table 9.4.

Drawboltaxis

Draw anend view

of the head

B

Startingposition

H

Draw abolt head

B/2 B/2

30o

Length

Thread Length

Maj

or φ

Draw body of a bolt

BOLT : Drawing steps NUT : Drawing steps

Draw an end viewof the nut

BH

B/2 B/2

Dimensions of the nut are given in Table 9.14.

Dash lines representa threaded hole areomitted for clarity.

7

1. Insert a bolt intoa clearance hole

2. Insert a washer.

3. Screw a nut.

BOLT : Application Let’ s think together…What do you think about the following suggestions fordesign improvement?

(B) Use shorter bolt with thesame thread length.

Correct

(C) Reduce the thread length.

Inappropriate Wrong

(D) Add washer or nut.

(A) Nothing have to be changed.

Let’ s think together…What do you think about the following suggestions fordesign improvement?

(B) Use a bolt of this length buthas a longer thread length.

(C) Use a longer bolt with thesame thread length.

(D) Add washer.


Correct Inappropriate Wrong

Let’ s think together…What do you think about the following suggestions fordesign improvement ?

(B) Use a bolt of this length buthas a shorter thread length.

(C) Use a longer bolt with thesame thread length.

(D) Add washer.



Let’ s think together…What do you think about the following suggestions fordesign improvement?

(A) Use a bolt of this length buthas a shorter thread length.

(B) Use a longer bolt with thesame thread length.

(C) Use a longer bolt byincreasing a thread length

(D) Remove washer.



(A) Increase the bolt diameter.

(B) Use washer with largeroutside diameter.

(C) Reduce the hole diameter.

(D) Add washer at bolt head.


8


(B) Use a bolt with shorterthread length.

(C) Add washer.

(D) Increase drill and threaddepths.





(B) Use a bolt with slightlylonger thread length.


Stud is a headless bolt, threaded at both ends.

STUD : Terminology

Thread length

Length

Thread length

Drawingrepresentation

Maj

or φ

STUD : Drawing steps

Drawstudaxis M

inor

φ

Startingposition

Stud Length

Thread Length Thread Length

Draw45o Chamfer

Draw45o Chamfer

Draw line making30o with axis

STUD : Application

1. Drill a hole.

3. Screw a stud.

4. Place the part to befastened.

5. Insert washer andfastened a nut.

2. Tap a hole.

Let’ s think together…What is the mistake in the following use of stud ?

9

Let’ s think together…What is the mistake in the following use of stud ? Cap screw is similar to bolt, but has a longer thread

than a bolt.

CAP SCREW : Terminology

CAP SCREW : Counterbore hole

x drill,φy C’bore,

z deep

x drill,w deep,φ y C’bore,z deep

z

x drill,CSK to φy

CAP SCREW : Countersink hole

x drill, w deep,CSK to φy

yDraw 90o

Other Holes Holes

10

Holes SET SCREW : TerminologySet screw is a threaded cylinder used to prevent rotation or movement between parts.

SET SCREW : Application

2

การเชื่อม TIGการเชื่อม TIG อาศัยความรอนท่ีเกิดจากการอารคระหวางลวดทังสเตนกับช้ินงานเชื่อม โดยมีแก็สเฉื่อยปกคลุมบริเวณรอยเชื่อมท้ังหมดเพื่อไมใหอากาศภายนอกเขามาทําปฏิกริยาในบริเวณรอยเชื่อม

การเชื่อม MIGการเชื่อม MIG อาศัยความรอนท่ีเกิดจากการอารคระหวางลวดเชื่อมกับช้ินงาน ลวดเชื่อมท่ีใชเปนโลหะเปลือยท่ีสงปอนอยางตอเนื่อง โดยมีแก็สเฉ่ือยปกคลุมบริเวณรอยเชื่อมท้ังหมดเพื่อไมใหอากาศภายนอกเขามาทําปฏิกริยาในบริเวณรอยเชื่อม

การเชื่อมใตฟลักซการเชื่อมใตฟลักซจะอาศัยความรอนจากการอารคระหวางลวดเชื่อมเปลือยกับช้ินงาน โดยมีฟลักซชนิดเม็ด (Granular Flux) ปกคลุมบริเวณอารค ฟลักซชนิดเม็ดท่ีอยูใกลรอยเช่ือมจะหลอมละลายปกคลุมบริเวณท่ีทําการเชื่อมเพื่อปองกันอากาศภายนอกทําปฏิกริยา

สัญลักษณของรอยเชื่อม

ลูกศร : ช้ีบงตําแหนงของรอยเชื่อม

: สัญลักษณใหทําการเชื่อม ณ ท่ีใชงานจริง

: ใชบงบอกวาเปนแนวเช่ือมรอบช้ินงาน


T

F__A

{ } R T ขอกําหนดอ่ืนใดๆที่ตองการบงช้ี

F = วิธีการแตงผิว__ = contour ของรอยเช่ือมA = Groove angle R = Root opening{ } = สัญลักษณพื้นฐานของรอยเช่ือม

N = Number of spot

N{ }

R

Groove anglecontour


T

F__A

{ } R

N{ }

L-P

L = ความยาวของรอยเชื่อมP = ระยะ pitch ของรอยเชื่อม (วัดจากศูนยกลางรอยเชื่อม จนถึงศูนยกลางรอยเชื่อมของรอยเชื่อมถัดไป)

S = ขนาด Leg size

S

แนวเชื่อม

reinforcement

Leg size (S)Leg

size (S)

Throat

3

สัญลักษณของรอยเชื่อม การเชื่อมมุม (Fillet Welding)

5 mm คือ Leg size(S) ของรอยเช่ือม 60 mm คือ ความยาวของรอยเชื่อม(L)200 mm คือ ระยะระหวางจุดศูนยกลางของรอยเชื่อม(P)

การเชื่อมมุม (Fillet Welding) การเชื่อมมุม (Fillet Welding)

แสดงการเชื่อมเปนวงรอบชิ้นงาน

การเชื่อมมุม (Fillet Welding)ดานลางเสน (Arrow side) : แสดงลักษณะการเชื่อมดานท่ีลูกศรชี้ดานบนเสน (Other side) : แสดงลักษณะการเชื่อมดานท่ีอยูตรงขามลูกศรชี้

การเชื่อมรองราง (Groove or Butt Weld)

แสดงสัญลักษณบงการเชื่อมรองรางแบบตางๆ (a) Square butt weld(b) Single V butt weld(c) Double V butt weld(d) Single bevel

1

การเชื่อม (Welding)

การเชื่อม

การเชื่อมมีวัตถุประสงคเพื่อ “ยึดตอชิ้นงานอยางถาวร”การเชื่อมโลหะที่พบไดโดยทั่วไปประกอบดวย 6 ประเภทใหญๆ1. การเชื่อมแก็ส (Gas Welding)2. การเชื่อมไฟฟา (Arc Welding)3. การเชื่อมอัด (Press Welding, Resistance Welding)4. การเชื่อม TIG (Tungsten Inert Gas Welding)

การเชื่อม

5. การเชื่อม MIG (Metal Inert Gas Welding)6. การเชื่อมใตฟลักซ (Submerged Arc Welding)

การเชื่อมแก็สการเชื่อมแก็สอาศัยความรอนจากการเผาไหมระหวางแก็สเชื้อเพลิงอะเซทิลีนกับออกซิเจน หลอมละลายโลหะใหติดกันดวยการเตมิลวดเช่ือม (Filler Metal or Welding rod) หรืออาจใหเนื้อโลหะหลอมละลายติดกันเองโดยไมเติมลวดเชื่อมก็ได

การเชื่อมไฟฟาการเชื่อมไฟฟาหรืออาจเรียกวาการเชื่อมอารค (Arc Welding) เกิดจากการนําความรอนท่ีใชในการเชื่อมจากการเกิดประกายอารคระหวางชิ้นงานและลวดเชื่อม จะทําใหลวดเชื่อมหลอมละลายเสมือนเปนการปอนเนื้อโลหะใหแกรอยเช่ือม

การเชื่อมอัดการเชื่อมอัดเปนการอาศัยความรอนจากความตานทานไฟฟาและอัดใหช้ินงานติดกัน เนื่องจากหลกัการเชื่อมนี้ทําใหมีช่ือเรียกหลายชื่อคือ Press Welding, Resistance Welding, Spot Welding เปนตน

4


(a) T joint(b) U and J weld(c) Corner weld(d) Edge weld


การเชื่อมรองราง (Groove or Butt Weld) ขอกําหนด < T

โปรแกรม SolidWorksการเช่ือม (Welding)

การแสดงสัญลักษณรอยเช่ือมในงานเขียนแบบเมื่อทําการวางภาพบนงานเขียนแบบเปนที่เรียบรอยแลว เมื่อเราตองการแสดงสัญลักษณของรอยเช่ือมตามหลักการขางตนทําไดโดยการเลือก Annotation -> Weld Symbol

Weld Symbol จะขึ้นกับมาตรฐานท่ีใชในงานเขียนแบบ ในที่น้ีใหเราต้ังเปน ANSI

5

การแสดงสัญลักษณรอยเช่ือมในงานเขียนแบบ

การแสดงรอยเชื่อมในชิ้นงาน

การสรางรอยเชื่อมบนชิ้นงาน(Part) ทําไดโดยเร่ิมจากInsert -> Weldments

จากนั้นทําการสรางชิ้นงานสวนตางๆจนเปนที่พอใจแลวใหกําหนด

Insert -> Weldments -> Fillet Bead

การแสดงรอยเชื่อมในชิ้นงาน การแสดงรอยเชื่อมในชิ้นงาน

topics week09 threaded fasteners

Documents