Резьбовые соединения очень широко применяют в машиностроении, поэтому инструмент для изготовления резьб является одним из самых распространенных.
Резьбы различают:
- по расположению витков — наружные и внутренние;
- по направлению винтовой линии — правые и левые;
- по форме профиля канавки — треугольные, трапецеидальные, прямоугольные, упорные и специальные;
- по направлению образующей — цилиндрические и конические;
- по системе размеров — метрические и дюймовые.
В зависимости от размеров резьбы, типа производства и конструкции деталей используют разные виды резьборежущего инструмента:
- резьбовые резцы (стержневые и фасонные однониточные и многониточные);
- метчики (ручные, машинные, гаечные, станочные, инструментальные, маточные и т.д.);
- круглые плашки;
- резьбонарезные головки;
- резьбовые фрезы.
1. Инструмент для нарезания резьбы
Осевой многолезвийный инструмент для образования и обработки внутренней резьбы называется метчиком, наружной — плашкой.
Ручные метчики применяют для нарезания внутренней резьбы.
Рабочая часть метчика длиной f разделяется на режущую (заборную) и направляющую (калибрующую) части длинами соответственно l1 и l2 (рис. 1, а). Резцы режущей части имеют главные кромки, расположенные на конической поверхности, и вспомогательные кромки, являющиеся частью резьбового профиля (рис. 1, б). Направляющая часть служит для направления метчика и самоподачи путем ввинчивания, а также является резервом при переточках. Угол конуса режущей части зависит от угла в плане φ, который назначается равным 5° — для ручных, 3°30′ — для гаечных и 6°30′ — для машинных метчиков. Направляющая часть имеет обратную конусность для уменьшения трения и устранения опасного заклинивания метчика в отверстии.
Рис. 1. Конструктивные элементы (а), профиль резьбы (б) и геометрические параметры (в) метчика
Длину заборной части метчика принимают для чернового метчика равной 45 S, для среднего — 2,55 S и для чистового — (1,5–2,0) S, где S — шаг нарезаемой резьбы. Машинные метчики изготовляют с коротким заборным конусом, равным (1,5–2) S.
Передние углы метчиков выбирают в зависимости от обрабатываемого материала по следующим данным:
- для стали мягкой γ = 12–15°;
- стали средней твердости γ = 8–10°;
- стали твердой γ = 5°;
- чугуна и бронзы γ = 0–5°;
- легких сплавов γ = 25–30° (рис. 1, в).
Хвостовая часть метчика предназначена для закрепления его в воротке или патроне и для передачи крутящего момента.
Ручные метчики выпускаются комплектами. В комплект входят три метчика, которые делят по назначению на черновой, средний и чистовой. Черновой нарезает резьбу, снимая при этом до 60% металла; средний дает более точную резьбу, снимая до 30% металла; третий (чистовой) метчик производит окончательное нарезание и калибровку резьбы, снимая до 10% металла.
Для нарезания трубных и мелких метрических резьб используют комплект из двух метчиков.
Метчики в комплекте отличаются друг от друга профилем резьбы и длиной заборной части.
По конструкции режущей части различают два типа метчиков — цилиндрические и конические (рис. 2; а, б).
Рис. 2. Образование режущей поверхности в комплекте метчиков: а — цилиндрической конструкции, б — конической конструкции
При цилиндрической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют разные диаметры. У чистового метчика полный профиль резьбы. Диаметр среднего метчика меньше нормального на 0,6 глубины нарезки, а диаметр чернового меньше диаметра резьбы на полную глубину нарезки.
Длину заборной части, учитывая распределение работы по нарезанию резьбы между тремя метчиками комплекта, устанавливают в соотношении 4:2:1. Таким образом, у чернового метчика длина заборной части равна 6–7 ниткам, у среднего — 3– 3,5 и у чистового — 1,5–2 ниткам.
Цилиндрическая конструкция метчика обеспечивает срезание вершинами зубьев стружки в виде широких площадок.
При конической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют одинаковый диаметр и полный профиль резьбы с различной длиной заборных частей.
Резьба в пределах заборной части делается конической и дополнительно срезается по вершинам зубьев на конус.
У конических метчиков заборная часть равна: у чернового метчика – всей длине рабочей части, у среднего – половине этой длины, у чистового – двум ниткам.
Конические метчики применяются обычно при нарезании сквозных отверстий. Глухие отверстия нарезаются цилиндрическими метчиками.
Задняя (затылочная) поверхность (рис. 1, в) режущих зубьев затылуется по спирали, что позволяет сохранять постоянный профиль зубьев после их переточек.
Воротки и клуппы. Нарезание резьбы ручными метчиками осуществляется с помощью воротков, которые надеваются на квадратные концы хвостовиков.
Наиболее распространенными являются простые двухсторонние воротки (рис. 3).
Рис. 3. Двухсторонний вороток: а, а1, а2 — отверстия под хвостовики метчиков
Универсальные воротки (рис. 4) представляют собой рамку 1 с двумя сухарями — подвижным 3 и неподвижным 4, образующими квадратное отверстие. Одна из рукояток 2 заканчивается винтом для зажима квадрата метчика.
Рис. 4. Универсальный вороток: а — отверстие под хвостовик метчика
Другое исполнение универсального воротка приведено на рис. 5. Этот вороток позволяет работать с метчиками, размеры квадратов которых колеблются от 5х5 до 25х25 мм.
Рис. 5. Универсальный вороток
Круглые плашки используют для нарезания крепежных резьб на болтах, винтах и шпильках при работе вручную и на станках (револьверных, автоматах и т.д.).
Круглая плашка на каждом зубе 2 (рис. 6, а) имеет заднюю 1 и переднюю 5 поверхности, спинку зуба 3 и режущую кромку 6, образуемую стружечным отверстием 4. Круглая плашка имеет режущую и направляющую части длинами соответственно l1 и l2 (рис. 6, б). Длина режущей части равна полутора ниткам резьбы, а толщина плашки — семи-восьми ниткам.
Рис. 6. Конструктивные элементы (а), основные части (б) и формы стружечных отверстий (в) круглой плашки
Передние углы принимают для твердых обрабатываемых материалов γ = 10–12°; для материалов средней твердости γ = 15–20°; для мягких материалов γ = 22–50°.
Плашки применяют (рис. 7) цельные (а), разрезные (б) и раздвижные.
Рис. 7. Плашки
Круглые и раздвижные плашки при ручном нарезании устанавливаются в специальных воротках и клуппах.
Воротки для круглых плашек выполнены рамкой, в отверстие которой помещается плашка (рис. 8).
Рис. 8. Вороток для круглой плашки
Удерживается плашка от провертывания тремя стопорными винтами (1, 2 и 3), конические концы которых входят в углубления на боковой поверхности плашки. Четвертый винт входит в разрез регулируемой плашки и фиксирует правильный размер резьбы.
Клуппы для раздвижных плашек (рис. 9, а) представляют собой косую рамку с двумя рукоятками. В центральном отверстии рамки с размерами А и С устанавливаются и центрируются раздвижные плашки. Установка раздвижных плашек на требуемый размер осуществляется с помощью нажимного винта 1, действующего на подвижную часть раздвижной плашки.
Клуппы для нарезания резьбы на трубах отличаются от обычных тем, что в прорези обоймы клуппа входят четыре стальные гребенки 2 (рис. 9, б).
Рис. 9. Клуппы: а — для раздвижных плашек; б — для нарезания резьбы на трубах
Повертыванием верхней рукоятки 1 можно сближать или раздвигать гребенки и благодаря этому применять один и тот же клупп для нарезания резьбы на трубах различных диаметров. Трубный клупп снабжается направляющими 3, которые регулируются так же, как и плашки, нижней рукояткой 4. Этим обеспечивается правильное положение клуппа на трубе при нарезании резьбы.
2. Технология и приемы нарезания резьбы вручную
При нарезании резьбы метчиками и плашками часть металла не удаляется вместе со стружкой, а выдавливается вдоль режущих граней инструмента, образуя профиль резьбы на детали. С учетом этого диаметры отверстий и стержней под резьбу должны изготовляться не по номинальному размеру резьбы, а несколько ниже его. Для метрической резьбы диаметром 6–10 мм эта разница составляет 0,1–0,2 мм; диаметром 11–18 мм – 0,12–0,24 мм; диаметром 20–30 мм – 0,14–0,28 мм.
Диаметры отверстий под наиболее распространенные размеры метрической резьбы приведены в табл. 1.
Для образования захода резьбы на торце детали необходимо снять фаску, соответственно высоте профиля резьбы.
Таблица 1. Диаметры отверстий под нарезание метрической резьбы
| Материал | Диаметр метрической резьбы, мм | |||||||
| 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | |
| Сталь и латунь | 4,2 | 5,0 | 6,7 | 8,4 | 10,1 | 13,8 | 17,3 | 20,7 |
| Чугун и бронза | 4,1 | 4,9 | 6,6 | 8,3 | 10,0 | 13,7 | 17,1 | 20,5 |
Смазанный смазкой метчик вставляют в просверленное отверстие и, слегка прижимая его к детали левой рукой, осторожно поворачивают вороток правой рукой до тех пор, пока метчик не захватит металл и его положение в отверстии не станет устойчивым. После этого вороток берут двумя руками и вращают с перехватом рук через каждые полоборота (рис. 10, а).
Рис. 10. Движения при нарезании резьбы: а — метчиком, б — плашкой, в — клуппом
После одного-полутора оборотов метчик, покачивая в горизонтальной плоскости, вращают в обратную сторону примерно на четверть или пол-оборота. Это необходимо для того, чтобы стружка сломалась и по канавкам метчика удалилась из отверстия, не заклинив метчик. Закончив нарезание, пропускают его насквозь или вращением воротка в обратную сторону вывертывают метчик из отверстия.
Второй и третий метчики смазывают маслом и вводят в отверстие без воротка; только после того, как метчик правильно установится по резьбе, накладывают вороток и продолжают нарезание резьбы.
Таким же образом следует вести нарезание резьбы плашками. Здесь, однако, кроме круговых движений по стрелке а (рис. 10, б), воротку следует сообщать также некоторый нажим вниз по стрелке в. В процессе нарезания необходимо следить, чтобы давление на обе ручки было одинаковым.
На первом этапе нарезания резьбы следует следить за правильным положением метчика и плашки по отношению к осям отверстия и стержня. Непараллельность осей и неперпендикулярность их к торцу детали контролируются угольником и устраняются изменением положения инструмента.
Нарезать резьбу в мелких и глухих отверстиях небольшого диаметра нужно особенно осторожно, не перегружая метчик и часто очищая его от стружки.
При нарезании резьбы в глубоких отверстиях следует вывертывать метчик из отверстия для прочистки (2–3 раза).
Если необходимости получить точные и чистые резьбы на стержнях, то их нарезание следует выполнять черновой и чистовой плашками.
Если нарезание резьбы выполняется клуппами с раздвижными плашками, то их сжатие (подачу) следует производить только в начале прохода. После каждого прохода по всей длине нарезаемого стержня клупп сгоняют в обратную сторону и затем вновь поджимают плашки винтом и вновь прорезают резьбу по всей длине нарезаемого стержня до получения нужного диаметра резьбы. Поджимать плашки на середине стержня не следует. Раздвижными плашками резьбу нарезают за несколько проходов.
Для нарезания трубной резьбы клуппом трубу необходимо надежно закрепить в специальном зажиме для труб (рис. 10, в).
Нарезаемый конец трубы смазывают маслом (олифой), а затем на длине не более 2–3 ниток устанавливают клупп, сближая плашки с таким расчетом, чтобы резьба была нарезана на полную глубину в 2–3 прохода. Для диаметров до 1» ограничиваются двумя проходами; при диаметре свыше 1 » хорошую резьбу можно получить только за 3–4 прохода. Перед каждым повторным проходом поверхность нарезаемой резьбы и резьбу плашек необходимо тщательно очищать кистью от стружки и вновь смазывать маслом.
Вращение клуппа вокруг трубы обычно производят качательным движением в четыре приема; за каждый прием нужно повернуть клупп на 1/4 оборота.
Резьбу диаметром до 1½» нарезает один слесарь; при больших диаметрах резьбы работают вдвоем. При спаренной работе полный оборот клуппа также нужно делать в четыре приема.
Просмотров: 12 928
Инструмент для нарезания внутренней резьбы К
атегория:
Нарезание резьбы
Инструмент для нарезания внутренней резьбы
Далее: Выбор диаметров сверл для сверления отверстий под резьбу
В современном машиностроении широко используются высокопроизводительные методы нарезания резьбы на металлорежущих станках с помощью резьбонарезных инструментов; успешно получают резьбу и с помощью инструментов для накатывания и др. Однако в практике слесарной обработки в большинстве случаев приходится нарезать резьбу вручную.
Для нарезания резьбы в отверстиях применяются метчики, а для нарезания наружной резьбы — плашки различной конструкции.
Метчик — режущий инструмент, представляющий собой закаленный винт, на котором прорезано несколько продольных прямых или винтовых канавок, образующих режущие кромки (рис. 1). Метчик имеет рабочую часть и хвостовик, заканчивающийся квадратом.
Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей. Заборная часть — передняя конусная часть метчика, которая первой входит в отверстие и осуществляет всю основную работу резания. К а « либрующая часть направляет метчик в отверстие и окончательно калибрует резьбу.
Рис. 1. Метчики и их элементы: а — общий вид; б — радиальное сечение; в и г — метчики с винтовыми канавками; д — бесканавочный метчик
Режущими перьями называются зубья резьбовой части метчика, расположенные на его окружности (рис. 1,а). Режущие грани на зубьях образуются благодаря наличию канавок, разделяющих перья.
Канавки представляют собой углубления между режущими перьями и предназначены для образования режущих кромок, а также для выхода стружки, получающейся в процессе нарезания резьбы. Профиль канавки ограничивается передней поверхностью, по которой сходит срезаемая стружка, и задней поверхностью, служащей для уменьшения трения ‘ зубьев метчика о стенки нарезаемого отверстия.
Режущими кромками называют кромки на режущих перьях метчика (рис. 1,6), образованные пересечением передних поверхностей канавки с задними (затылованными) поверхностями рабочей части.
Задняя поверхность режущих зубьев заты-луется по спирали, что позволяет сохранять постоянным профиль зубьев после их переточек.
На рис. 1, б показаны углы режущих зубьев метчика: передний угол у, задний угол а, угол заострения р и угол резания б; величина этих углов выбирается в зависимости от обрабатываемого металла.
Как правило, метчики имеют прямые канавки, но для улучшения условий резания, получения точных и чистых резьб целесообразно применять метчики не с прямыми, а с винтовыми канавками (рис. 1,б). Угол наклона ю винтовой канавки у таких метчиков составляет 8—15°.
При нарезании резьбы в сквозном отверстии стружка выводится из отверстия в направлении подачи метчиков. При нарезании резьбы в глухих отверстиях следует применять метчики с противоположным направлением наклона винтовой канавки, тогда и стружка будет выводиться в противоположном направлении (рис. 1,г).
С целью получения чистой и точной резьбы в сквозных отверстиях при обработке мягких и вязких металлов применяют бесканавочные метчики, располагающие лишь очень короткими винтовыми канавками а на заборной части. Длина этих канавок составляет 6—10 мм, а угол наклона к оси метчика 9—12°. При нарезании резьбы таким метчиком стружка выходит в отверстие впереди метчика. Для нарезания резьб в глухих отверстиях бесканавочные метчики непригодны; в этих случаях иногда применяют метчики с центральным отверстием для отвода стружки.
Устройство метчиков определяется их назначением. В зависимости от назначения метчики подразделяются на ручные (слесарные), гаечные, машинно-ручные, пла-шечные и маточные, сборные и специальные. По способу применения метчики делятся на две группы: ручные и машинные.
Ручные слесарные метчики служат для нарезания резьбы вручную. Они обычно изготовляются комплектами из двух или трех метчиков. В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики (или 1, 2 и 3-й), а в комплект из двух метчиков — черновой и чистовой. В таком же порядке они применяются и при нарезании резьбы.
Метчики условно обозначены: черновой имеет на хвостовике одну круговую риску (канавку), средний метчик— две и чистовой —три риски; там же указывается тип резьбы и ее размер. По внешнему виду метчики одного комплекта различаются тем, что черновой метчик имеет большую заборную часть (конус) и срезанную нарезку на калибрующей части, средний метчик имеет меньшую заборную часть и более полную нарезку на калибрующей части, а чистовой метчик имеет незначительный заборный конус и полный профиль резьбы на калибрующей части. Обычно заборная часть первого метчика имеет 6—8 витков, второго — 3—4 витка и третьего—1,5—2 витка. Первый метчик срезает половину йысоты витка резьбы, второй — еще 0,3 высоты, а третий калибрует резьбу начисто. Для основной метрической и дюймовой резьбы комплект состоит из трех метчиков, для мелких метрических, а также для трубных резьб — из двух.
Трубную резьбу нарезают цилиндрическими и коническими метчиками. В комплект метчиков для нарезания плашек входят один плашечный и три маточных метчика. Плашечным метчиком производят предварительное нарезание резьбы в плашках, а маточным — окончательное (снятие припуска, зачистка и калибровка). Плашечный метчик отличается от слесарного наличием большой заборной части, а маточные — наличием шести винтовых канавок. Маточные метчики употребляются также для прочистки плашек, находящихся в работе.
Применение стандартных метчиков комплектами из двух или трех штук связано с дополнительными затратами времени. Рационализаторская мысль новаторов производства направлена на отыскание возможностей совместить обработку, выполняемую несколькими метчиками, заменив их одним калиброванным инструментом.
На станкостроительном применяется комбинированный инструмент — сверло-метчик (рис. 134,(3), позволяющий совместить операции сверления и нарезания резьбы в одну операцию. Такое же назначение имеет сверло-метчик (рис. 134, е), предложенный инженерами Б. В. Биринем и Э. Э. Ро-зенталем, для нарезания резьбы с небольшим шагом в легкообрабатываемых материалах.
Машинно-ручные метчики различных конструкций применяются для нарезания цилиндрической и конической резьбы в сквозных и глухих отверстиях. Этими метчиками можно нарезать машинным способом резьбы всех размеров и вручную резьбы с шагом до Змм включительно. Они отличаются от ручных только размерами хвостовика и большей длиной заборного конуса. У метчиков для глухих отверстий заборная часть не превышает 1,5—2 шагов резьбы.
Рис. 2. Метчики для нарезания трубной резьбы (а, б)’, плашечный метчик (в) маточный метчик (г); сверло-метчик (д, е)
Машинно-ручные метчики, изготовленные по ГОСТу 3266-60 (рис. 135,а), предназначены для нарезания крепежных и мелкометрических резьб. Нарезание резьб на деталях из чугуна и мягкой стали ведут одним метчиком; для нарезания твердых сталей используют комплект из двух метчиков.
Гаечные метчики для цилиндрической резьбы изготовляются по ГОСТу 1604-60 с длинной заборной частью (до 16 шагов резьбы) и коротким хвостовиком — для использования на токарных и револьверных станках; с длинным хвостовиком — для нарезания резьбы на сверлильных гайкорезных станках и автоматах, а также с изогнутым хвостовиком — для использования на гайкорезных автоматах при непрерывном нарезании гаек. Гаечные и машинные метчики крепятся на станках в специальных предохранительных патронах, обеспечивающих самовыключение их при перегрузке.
Рис. 3. Машинно-ручные (а) и гаечные (б, в) метчики
Сборные метчики могут быть трех видов: нерегулируемые, регулируемые и самовыключающиеся.
Специальные метчики составляют большую группу, в которую входят ненормализованные конструкции метчиков.
Общая информация о резьбонарезании
Выбирая инструмент для нарезания резьбы следует учитывать особенности резьбовых поверхностей. К ним можно отнести следующие моменты:
- Нарезание витков проводится механическим путем при применении специального оборудования. При снятии металла образуются канавки и витки, которые идеально сочетаются с поверхностью второго элемента.
- Все применяемые инструменты для нарезания резьбы и технологии можно условно разделить на две категории: ручные и автоматизированные. На протяжении длительного периода использовали станки токарно-винторезной группы.
- На момент использования ручных инструментов при резьбонарезании нужно использовать смазку. Она существенно продлевает срок службы приспособлений, упрощает сам процесс резьбонарезания.
Нарезание резьбы разными видами плашек
Стоит учитывать, что ручные варианты исполнения имеют внутреннюю поверхность, которая и определяет размеры витков и шах их расположения. В случае обработки на токарно-винторезном станке, параметры будущей резьбовой поверхности определяются подачей и скоростью перемещения суппорта.
Типы нарезаемой резьбы
Для нарезания каждого типа и размера резьбы существуют свои наборы метчиков. Они не взаимозаменяемы, как и резьбовые элементы разных типов. Различают следующие основные типы:
- Метрическая. Профиль в виде равнобедренного треугольника углом у вершины 60°, все размеры профиля выражены в миллиметрах. Маркируется литерой М.
- Дюймовая. Профиль имеет более острый угол – 55°. Диаметр выражается в дюймах и их долях в виде простых дробей, а шаг – числом витков на дюйм. Некоторые маркируются литерой W(в честь Дж. Уитворта).
- Трубная. Отличается разным наклоном передней и задней части профиля для обеспечения надежности соединения и предотвращения его самопроизвольного раскручивания. Существуют как цилиндрические, так и конические трубные резьбы.
Виды резьбы
Существуют и другие типы резьбы для специальных применений
Фасонные резцы для нарезания резьбы
При использовании токарно-винторезного оборудования для нарезания резьбы следует подобрать наиболее подходящий резец. Производители выпускают специальные варианты исполнения резцов для нарезки резьбы, которые характеризуются своими определенными особенностями:
- При производстве создается режущая часть определенной формы. За счет этого образуется канавка требуемой формы.
- Режущая часть изготавливается из инструментальной стали, которая подвергается закалке. За счет этого при работе исключается вероятность быстрого износа режущей кромки.
- Применение рассматриваемого метода позволяет обрабатывать поверхности крупных заготовок.
Фасонные резцы
В производственных цехах часто используется именно токарно-винторезный станок, так как плашек и метчиков для работы с заготовками большого диаметра практически нет. Кроме этого, при резьбонарезании возникает серьезная нагрузка.
Основные правила нарезки внутренней резьбы
Чтобы правильно нарезать резьбу метчиком необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
- Просверлить отверстие нужного диаметра. По сути – это главный этап, т. к. при ошибке вы получите либо неплотную резьбу, либо сломаете метчик из-за перегрузки. Для наиболее распространенной, метрической резьбы таблица диаметров приведена ниже. Для грубой оценки необходимо отнять от диаметра резьбы её шаг. Сверлить необходимо строго перпендикулярно к плоскости.
- Для нарезки вручную выполняем возвратно-поступательные движения – два оборота вперёд, один назад.
- После прохода черновым метчиком, повторяем процедуру чистовым.
- При нарезке в глубоком отверстии необходимо периодически полностью выкручивать инструмент и очищать канавки.
- Для нарезки в глухом отверстии его длина должна быть больше планируемой длины резьбы.
- При нарезке резьбы в глубоких отверстиях обязательно используйте смазку – эмульсия, керосин или льняное масло.
Резьбовые гребенки для повышения производительности труда
Некоторые инструмент для нарезки резьбы характеризуются высокой эффективностью при применении. Примером можно назвать резьбовые гребенки, которые можно использовать для получения витков практически любых размеров. Их достоинствам можно отнести следующие моменты:
- Простая конструкция.
- Универсальность в применении.
- Высокая эффективность.
- Технологичность.
Резьбовые гребенки
Гребенки представлены многониточными фасонными резцами, которые бывают призматического, круглого и стержневого типа. Чаще всего они применяются для нарезания резьбы с мелким шагом и небольшой высотой профиля.
Размеры метчиков или что учесть при работе?
Работа, которую выполняют данные инструменты, может быть серийной, поэтому большинство приспособлений – это метчики машинно-ручные, то есть ими можно пользоваться и на станках, и в домашнем хозяйстве. Причем несложно догадаться, что с таким объемом работ может справиться только очень крепкий материал, поэтому изготавливают их из твердых сплавов, чтобы износ был минимальным, либо быстрорежущих сталей, чтобы процесс происходит быстрее и легче.
Чтобы получить качественную нарезку, желательно подбирать размеры метчиков под отверстие. Если предстоит создавать резьбу большого диаметра, то для лучшего эффекта последовательно нужно использовать несколько размеров, чаще всего хватает двух-трех. Если вы обрабатываете мягкий материал, то придется «растянуть» удовольствие от работы на пять метчиков. Когда отверстия вовсе нет, сначала используется сверло, метчик вступает в игру уже позже. Причем для металлических заготовок сверло тоже должно быть довольно крепким.
Стоит внимательно выбирать профиль инструмента для нарезки, ведь то, что вы получите в отверстии, зависит именно от него.
Не стоит путать метчики для сквозных и глухих отверстий, потому что при неверном выборе деталь отправится в брак. Также при нежелании использовать универсальный резьбовой инструмент, приобретая машинный или ручной метчик, обращайте внимание на хвостовик, подойдет ли он для вашего крепления. Иногда стружечный вариант образования резьбы не подходит, тогда можно использовать накатывание, где формируются канавки, вследствие пластических деформаций. Для этого также необходим особый метчик.
Метчики, плашки и головки для резьбонарезания
Наибольшее распространение получили ручные инструменты для резьбонарезания. Они могут применяться в промышленности и быту.
Наибольшее распространение получили следующие варианты исполнения:
- Подобные инструменты применяются для изготовления болтов и шпилек. Подобное изделие представляет собой шайбу круглой формы, внутри которой выступает несколько ребер. Внешняя резьба может формироваться и калиброваться всего за один проход. В продаже встречаются различные варианты исполнения инструментов, при изготовлении применяется закаленная инструментальная сталь.
- Метчики используются для получения внутренней резьбы. Он также изготавливается при применении закаленной инструментальной стали, которая характеризуется высокой износоустойчивостью. Метчик имеет форму стержня, рабочая часть которого имеет несколько впадин и выступающих граней. За счет этого существенно упрощается процесс резьбонарезания.
- Специальные головки также могут применяться для проведения рассматриваемой работы. Они могут иметь различные размеры, применяются в паре со специальной державкой.
Метчики
Плашки для нарезания резьбы
Головка для резьбонарезания
Стоимость ручных инструментов невысокая, при этом они характеризуются высокой эффективностью в применении.
Особенности инструмента
Изначально применялся 3-4-гранный стержень, на поверхности которого выпиливались специальные зубчики. Конец заготовки обтачивался на пологий конус. Внутренняя резьба нарезалась за счет зубчатых перемычек в процессе завинчивания устройства в корпус либо отверстие гайки. Естественно, данное приспособление сложно было назвать идеальным, так как передний угол режущих зубьев был отрицательным, а заднего не было вовсе! Тем не менее, из года в год конструкция метчика становилась все более совершенной, достигнув своего рационального вида.
Несмотря на имеющееся разнообразие, современные метчики для нарезания резьбы сохранили определенные конструктивные особенности:
- Калибрующая часть – предназначена для снижения силы трения, характеризуется обратным занижением, равным 0,1 миллиметра, и цилиндрической формой. Для меньшего трения от вершины зуба на расстоянии одной трети от ширины пера затылуются калибрующие зубья. При этом для резьбы с 12-30-мм диаметром занижение достигает порядка 1/10 мм;
- Канавки для поступления смазочной охлаждающей жидкости и вывода образовавшейся стружки. В большинстве случаев в конструкции их предусматривается от 2 до 6;
- Заборная область изготавливается конической, что позволяет существенно облегчить процесс врезания в материал заготовки режущих зубьев. Исходя из вида метчика (чистовой, промежуточный или черновой) угол наклона может меняться в районе 3-20 градусов;
- Направление канавок, которые могут быть как с левой спиралью или правой, так и прямолинейные. Последние используются в обычных универсальных метчиках. Инструменты с право направленной винтовой линией канавки чаще применяются для создания глухих отверстий. В этом случае стружка отводится назад, иначе, оказавшись под прессом, она способна сломать приспособление. Левые углубления канавок предназначены для создания резьбы на проход, отводя стружку перед метчиком, избегая таким образом порчи резьбы;
- Сами впадины тоже могут различаться на радиусные задние с прямолинейной передней, однорадиусные и прямолинейные сзади и спереди.
Как правильно нарезать витки на водопроводной трубе
Рекомендации по нарезанию витков на водопроводной трубе во многом связаны с тем, какая именно технология применяется. Ручной инструмент для нарезания наружной резьбы должен применяться с учетом следующей информации:
- Нужно применять смазывающие вещества, которые добавляются в зону резания для снижения степени износа режущей кромки.
- На момент работы нужно следить за тем, чтобы инструмент был расположен строго перпендикулярно заготовке. При его смещении витки могут быть расположены друг относительно друга неправильно.
- При резьбонарезаии уделяется внимание тому, чтобы с зоны резания своевременно удалялась стружка.
Нарезание резьбы на водопроводной трубе
Рассматриваемая работа может проводится и в бытовых условиях.
Как и чем выполняется?
Перед тем как детально ознакомится с методиками и инструментами для нарезки, следует разобраться, что подразумевается под этим процессом.
Нарезание внутренней резьбы – это специальная механическая обработка заготовки с целью получения нарезки во внутренней ее части. Заготовкой может быть труба или цилиндр. Для создания внутренней резьбы применяется специальный резьбой инструмент – метчик.
В процессе нарезки трубка или цилиндр приобретают выступы-витки и специальные канавки, которые закручиваются в спираль и чередуются друг с другом.
Для того, чтобы цилиндр или трубка с нарезами была правильно закреплена, применяются:
- гайки;
- болты;
- трубопроводные элементы, отличающиеся разъемным соединением;
- прочие детали механизмов и техники.
При создании резьбы используется специальный резьбовой инструмент. При начертании схематического изображения внутренней резьбы на чертежах обозначение точного количества витков затруднительно, и занимает много времени.
Муфта с внутренней резьбой
Поэтому в рамках чертежа цилиндр или трубка с внутренней нарезкой изображаются условно в независимости от особенностей профиля:
- расположенная на стержне – обозначение с помощью сплошных основных линий;
- расположенная во внутреннем диаметре – обозначение с помощью сплошных тонких линий с учетом всей длины с фаской;
- если цилиндр или трубка с внутренней резьбой проецируются в рамках чертежа на плоскость, то обозначение внутреннего диаметра выполняется тонкой линией или дугой равной ¾ окружности цилиндра;
- сплошная тонкая линия, пересекающая цилиндр или трубку на схематическом изображении наносится на расстоянии не менее 0,6 мм от основной линии. Правильно выполненное обозначение – это когда тонкая линия не превышает размер шага резьбы;
- сбег обозначается с помощью тонких линий, которые проводятся под углом в 30° по отношению к центру оси;
- если внутренняя резьба, которой обладает цилиндр или трубка должна быть обозначена на схематическом изображении как невидимая, она обозначается штриховыми линиями с ориентировкой на внутренний диаметр;
- длина внутренней резьбы включает в себя сбег и фаску, как правило, на чертеже указывается только один параметр длины с учетом всего профиля;
- при обозначении многоходной резьбы обозначению подвергается ход, при этом в скобках указывается размер шага и его значение.
Виды инструмента
Выполнять нарезку можно, используя инструменты различных типов. Это может быть:
- Внутренний резьбовой инструмент может правильно нарезать квадратную, треугольную, круглую или трапецеидальную нарезку. Инструмент отличается скошенными гранями, что при осуществлении нарезки помогает избежать трения боковых граней со стенками создаваемой резьбы.
- Токарный резец также может быть использован для нарезки трубного соединения внутреннего типа. Он включает в себя главную и вспомогательную режущую кромку. Резьбовой инструмент отличается простотой крепежа и может быть проходным, отрезным, фасонным и расточным.
- Резец фасочного типа предназначается для снятия внутренней фасочной нарезки со сложной формой.
- Мечник предназначается для внутренней нарезки в домашних условиях. Работа выполняется с помощью специальной плашки, изготовленной с применением твердого сплава и выполненной в виде гайки, оснащенной режущими канавками
Работа плашкой
Плашки применяются для обработки наружной цилиндрической поверхности. Среди особенностей ее применения можно отметить следующие моменты:
- Заготовка закрепляется в тисках. Во время работы она должна находится в неподвижном состоянии.
- Перед применением инструмента режущая кромка и обрабатываемая поверхность смазываются маслом.
- Как правило, на торцевой поверхности создается небольшая фаска. Она упрощает процесс навинчивания плашки на обрабатываемую поверхность.
- Во время работы нужно уделить внимание тому, чтобы плашка не смещалась. Из-за этого резьба может нарезаться неравномерно, ход плашки становится более тяжелым.
- На 2-3 витка по ходу резьбы делается один оборот в обратном направлении. Подобным образом обеспечивается удаление стружки с зоны обработки, повышается качество получаемой поверхности.
Работа плашкой
После завершения работы проверяется качество рабочей поверхности. Для этого достаточно накрутить гайку, у которой должен быть свободный ход.
Машинные метчики
Если резьба цилиндрическая или коническая, имеет шаг до 3 мм, а расположить ее надо в глухом или сквозном отверстии, то рекомендуется воспользоваться станком или механическим приспособлением. Хотя ручная нарезка тоже возможна. У машинных метчиков очень большие по величине хвостовики и размеры заборных частей.
Если резьбонарезной процесс осуществляется в детали из стали высокой прочности, то потребуется набор из двухкомплектного набора метчиков. Для заготовок из конструкционной стали допустимо применение одного метчика. Это касается и чугунных деталей.
Инструмент этого вида отличается профилем канавок, предусмотренных для быстрого удаления стружки, и формой хвостовика, удобного для закрепления в шпинделе или патроне.
Работа клуппом
Для проведения рассматриваемой работы может использовать клупп. Он напоминает плашку, но при этом имеет большие размеры. Зачастую он применяется для нарезания резьбы на трубах, поставляется в специальных наборах с рукоятками. Среди особенностей применения отметим:
- Клуппом характеризуется высокой эффективностью, поэтому процесс нарезания витков упрощается.
- Инструкция по использованию плашки и клуппа практически идентична, разница заключается лишь в том, какое усилие нужно прикладывать для получения требуемого результата.
Работа ручным клуппом
Электрический клупп
Набор для нарезания резьбы зачастую представлен сочетанием насадок различных диаметров. При изготовлении рабочей части также используется износостойкий материал, который не тупится при длительном применении.
Как выкрутить сломанный метчик
Если вы все же нарушили рекомендации и сломали метчик — не отчаивайтесь. Несмотря на то, что высверлить обломанный метчик практически невозможно — его прочность выше прочности обычного сверла, существуют способы спасения ситуации.
- Экстрактор. Для метчиков применяется специальный экстрактор с закаленными изогнутыми тонкими шпильками, которые одним концом вводятся в канавки, а другим зажимаются в специальной цилиндрической оправке. Осторожно вращая оправку воротком, можно выкрутить пострадавший инструмент.
- Точечная сварка. К обломку приваривается L-образный стержень, за который конструкция и выкручивается пассатижами.
- Вытравливание кислотами. Выбирается кислота, сильнее действующая на материал метчика, чем на материал детали. Способ опасный и не рекомендован для применения в домашних мастерских.
- Электроискровой способ. На деталь подают минус, а плюсовым электродом контактной сварки аккуратно прикасаются к обломку. В ходе электроискрового разряда он теряет мельчайшие частицы металла в виде раскаленных брызг. Через несколько разрядов, как правило, заклинивание пропадает, и обломок можно выкрутить.
Но самый лучший способ — это вовсе не ломать метчик.
Конструкция
Производители постоянно совершенствуют модельный ряд метчиков, оптимизируя их геометрию под новые материалы и условия обработки. Но базовая стержневидная конструкция остается неизменной. На фото метчиков можно разглядеть ряд типовых решений, среди которых хвостовик, рабочая часть, канавки.
Каждый из них имеет свое назначение:
Канавки образуют режущие кромки, отводят стружку, облегчают подвод СОЖ. Они ориентированы прямолинейно или по винтовой линии. Метчики с левонаправленными винтовыми углублениями применяют при резьбообразовании напроход. Глухие отверстия получают правосторонними винтами. Число канавок варьируется в диапазоне 2-6 шт.
Заборная (режущая) часть выполняет основную работу при формообразовании резьбы, срезая припуск. Она имеет конус 3-20 град, помогающий зубьям лучше врезаться в материал.
Калибрующий участок направляет метчик, предотвращает разбивание отверстия и зачищает резьбу. Для уменьшения трения выполнен с обратным занижением диаметра до 0,1 мм.
Конструктивное исполнение
Насчитывается несколько десятков конструктивных исполнений метчиков для нарезки резьбы. Каждое адаптировано под определенную производственную задачу. По этой классификации выделяют такие типы:
- Бесканавочные. Применяют для алюминия и его сплавов.
- С шахматным положением зубьев. Таким способом уменьшают трение при обработке вязких материалов.
- Ступенчатые. Инструмент условно разделен на 2 участка, один из которых производит резание, а другой выглаживание.
- Комбинированные. Наиболее распространенный вариант – сверло-метчик или метчик-протяжка.
- С каналом для подводки СОЖ. Это увеличивает производительность труда и период стойкости метчика.
- Колокольные. Позволяют получить резьбы диаметром от 50 до 400мм. Число перьев достигает 16 шт.
Ручные
Незаменимы при проведении слесарных операции в быту и на производстве. На хвостовике отфрезерован квадрат, в который устанавливается вороток. Наборы метчиков содержат черновой, промежуточный и чистовой инструмент, отмаркированный 1, 2, 3 соответственно.
Нарезание метчиками и плашками
Плашками вырезается наружная резьба. Участок детали предварительно обрабатывается. Диаметр поверхности, которая будет обработана должен быть чуть-чуть меньше наружного диаметра резьбы.
Сперва снимается фаска, соответствующая высоте профиля резьбы. Затем плашка устанавливается в патрон (плашкодержатель).
И выбирается скорость в соответствия с нужной резьбой (она указана на тыльной стороне станка).
Метчики часто используются для внутренней метрической резьбы. Как правило, на станке используется машинные метчики, это позволяет за один проход закончить деталь.
Для резьбы из твердых, вязких материалов используются комплекты из 2–3 метчиков. В комплекте из двух, правый делает 75% работы, а второй лишь доводит до нужного размера.
В комплекте из трёх метчиков, правый или черновой делает 60% работы, средний (получистовой) 30% работы, а третьи 10%.
Как нарезать на токарном?
К примеру, нарезка на токарном станке, используя резец будет выглядеть так: резец двигается вдоль оси вращающиеся детали, которая поддаётся вперёд и назад по отношению к резцу, и своей заостренной вершинкой прочерчивает леску винтового типа.
Винтовая леска отличается углом её подъёма или увеличения. Величина этого угла, перпендикулярна оси вращения, она измеряется между касательной и определяется: величиной подачи режущего инструмента, который перемещается вдоль оси, с частотой вращения детали.
Как нарезать резьбу. Нарезание внутренней и наружной резьбы
Резьбовые соединения отличаются простотой, надежностью, дают возможность регулировать затяжку, а также разбирать и собирать детали и механизмы. Они получили самое широкое применение в различных механизмах, устройствах, приспособлениях.
Резьба бывает наружная (винт) и внутренняя (гайка). Различают резьбу цилиндрическую треугольную (пилообразную), коническую треугольную, прямоугольную, трапециевидную, упорную, круглую. Наиболее широкое применение получила цилиндрическая треугольная или, как ее еще называют, крепежная резьба рисунок
Рисунок – Элементы резьбы на болте
Как правильно нарезать резьбу метчиком: алгоритм, рекомендации, таблицы размеров
Вопрос о том, как нарезать резьбу метчиком, возникает в тех случаях, когда предварительно выполненное отверстие необходимо подготовить для размещения в нем болта, винта, шпильки и резьбового крепежного элемента любого другого типа. Именно метчик в подобных ситуациях является основным инструментом, позволяющим быстро и точно нарезать внутреннюю резьбу с требуемыми геометрическими параметрами.
Ручная нарезка внутренней резьбы выполняется слесарными метчиками в комплекте с воротком
Нарезка резьбы метчиком и шуруповертом. Нарезка внутренней резьбы
Нарезание внутренней резьбы:
Прежде всего, нужно правильно подобрать сверло для высверливания отверстия. Следует знать, что если просверлить под резьбу отверстие диаметром, точно соответствующим внутреннему диаметру резьбы, то металл, выдавливаемый при нарезании, будет давить на зубья метчика, отчего резьба может получиться с рваными нитками, возможна поломка метчика. При сверлении отверстия слишком большого диаметра глубина резьбы получится неполной, а соединение непрочным. При сверлении глухого отверстия под резьбу его глубину нужно делать несколько больше нарезаемой части, в противном случае резьба получится неполной по длине.
Нарезание резьбы проводят в такой последовательности: намечают кернером место сверления; закрепляют деталь в тисках; высверливают отверстие; вставляют в отверстие метчик (рисунок 2) строго вертикально (по угольнику); надевают на метчик вороток, прижимают его левой рукой к метчику, а правой поворачивают вправо до тех пор, пока метчик не врежется на несколько ниток в металл и не займет устойчивое положение; берут вороток за рукоятки двумя руками и вращают с перехватом рук через каждые 1-2 оборота. Нарезание резьбы значительно облегчается, если метчиком делать 1-2 рабочих оборота вправо и 1-2 оборота влево; закончив нарезание, метчик вывертывают из отверстия, затем еще раз прогоняют по полученной резьбе.
Рисунок – Нарезание внутренней резьбы метчиком:
Особенности технологии
При нарезании внутренней резьбы метчиком руководствуются следующим алгоритмом.
- В том месте на поверхности обрабатываемой детали, где будет сверлиться отверстие для нарезки резьбы, необходимо сформировать углубление для более точного захода сверла, используя керн и обычный молоток. Сверло фиксируется в патроне электродрели или сверлильного станка, на которых выставляются невысокие обороты вращения инструмента. Перед началом сверления режущую часть сверла необходимо обработать смазывающим составом: смазанный инструмент легче входит в структуру обрабатываемого материала и создает меньшее трение в зоне выполнения обработки. Смазывать сверло можно кусочком обычного свиного сала или солидолом, а при обработке вязких материалов для этих целей используют машинное масло.
- Если нарезать резьбу необходимо в деталях небольшого размера, их следует предварительно зафиксировать, используя для этого слесарные тиски. Начиная сверление, инструмент, зафиксированный в патроне оборудования, надо расположить строго перпендикулярно к поверхности обрабатываемой детали. Следует регулярно смазывать метчик и следить за тем, чтобы он не перекашивался и двигался строго в заданном направлении.
- На входе в выполненное отверстие, как уже говорилось выше, надо снять фаску, глубина которой должна составлять 0,5–1 мм (в зависимости от диаметра отверстия). Для этой цели можно использовать сверло большего диаметра или зенковку, установив их в патроне сверлильного оборудования.
- Процесс нарезания внутренней резьбы начинается с метчика. который первым устанавливается в вороток. Не следует забывать о смазке, которая обязательно должна быть нанесена на метчик для нарезания резьбы. Положение метчика относительно обрабатываемого отверстия надо выставить в самом начале работы, так как потом, когда инструмент будет находиться уже внутри отверстия, сделать это не получится. Нарезая резьбу метчиком, необходимо придерживаться следующего правила: 2 оборота метчика делается по ходу нарезания резьбы, 1 – против хода. Когда метчиком делается один оборот назад, с его режущей части сбрасывается стружка и уменьшается нагрузка на него. Нарезание резьбы плашкой выполняется по аналогичной методике.
- Нарезав резьбу метчиком. в вороток устанавливают инструмент. а после него – Обработка ими выполняется по вышеописанной методике. При нарезании резьбы метчиками и плашками необходимо чувствовать, когда инструмент начинает вращаться с усилием. Как только наступает такой момент, следует провернуть вороток в обратную сторону, чтобы сбросить стружку с режущей части инструмента.
Чем тверже обрабатываемый материал, тем обильнее надо смазывать метчик в процессе нарезки резьбы
Прежде чем выполнять внутреннюю резьбу при помощи метчика или нарезать резьбу плашкой на наружных поверхностях, следует хорошо изучить эти процедуры и строго следовать правилам их проведения. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что результат удовлетворит вас своим качеством и точностью.
Правила работы метчиками:
При нарезании резьбы в глубоких отверстиях, в мягких и вязких металлах (медь, алюминий, бронза и др.) метчик необходимо периодически вывертывать из отверстия и очищать канавки от стружки; нарезать резьбу нужно полным набором метчиков — черновым, средним и чистовым. Средний и чистовой метчики вводят в отверстие без воротка и только после того, как метчик пойдет правильно по резьбе, на головку надевают вороток и продолжают нарезание резьбы; в процессе нарезания нужно с помощью угольника тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика; место нарезания резьбы следует смазывать маслом.
Особенности левой
Во-первых, нужно переключить режим работы ходового винта, чтобы он начал крутиться влево. Это делается, переключив рычаг, определяющий направление раскручивания. И дальше всё происходит с точностью до наоборот по сравнению с правой резьбой.
Только надо учитывать, что при переключении на реверс, резец не будет отходить на сторону задней бабки, а наоборот, будет двигаться к патрону. Во избежание их столкновения надо тщательно следить за производимыми движениями.
Порядок выполнения работ
Когда подготовительный этап закончен, можно сверлить отверстие и нарезать резьбу в следующем порядке:
- Определитесь с местом расположения отверстия, разметив деталь и поставив метку в нужном месте. Приставьте керн и одним сильным ударом молотка по нему сделайте углубление в месте захода сверла. Зажмите в патрон электродрели или станка сверло, установите низкие обороты вращения, режущую часть инструмента смажьте. Лучше всего для этих целей подходит старое свиное сало, если его нет, можно смазывать солидолом. При работе с вязкими марками стали (нержавеющие или жаропрочные) смазку производят машинным маслом.
- При необходимости деталь зажмите в ручные тиски. Приложите сверло к углублению на детали, выровняйте визуально электрическую дрель, чтобы режущий инструмент находился под углом в 90° к поверхности. Просверлите отверстие на низких оборотах, периодически смазывая сверло салом либо поливая машинным маслом, если деталь большой толщины. Не допускайте перекоса и перегрева инструмента. По окончании в патрон вставьте зенковку и сделайте качественную фаску, от нее зависит начало процесса нарезания. Перекос при зенковании также недопустим. Глубина фаски – до 1 мм, при совсем малых диаметрах отверстий – до 0,5 мм.
- Вложите хвостовик метчика в раздвижную призму воротка, вращением рукояток зафиксируйте его, хорошо смажьте рабочую часть. Убрав с детали стружку от сверления, вставьте метчик с воротком в отверстие и нарежьте резьбу. Не пытайтесь насильно изменить положение входящего инструмента, он будет заходить так ровно, как вы просверлили отверстие и сделали фаску. Положение метчика относительно детали корректируйте в самом начале, чтобы не было явного перекоса. Нарезайте по алгоритму: 2 оборота делайте вперед, затем – 1 оборот назад. Это нужно для сброса стружки и уменьшения нагрузки на инструмент.
- Повторите операцию с метчиками и 3 (если таковой есть). Вы можете не считать обороты, нужно нарезать резьбу, пока не почувствуете увеличение сопротивления. Тогда и делайте оборот назад для сброса стружки. После окончания операции можно убедиться в качестве выполненной работы, завинтив в отверстие болт. Он может идти туго и требовать вращения ключом, тогда можно попытаться вкрутить другой болт. Если же и тот идет с натягом, следует нарезать резьбу метчиком сначала, прогнать первый и второй номера.
Подготовка к нарезке резьбы
Перед тем как нарезать резьбу, нужно просверлить отверстие необходимого диаметра. Понятно, что он будет меньше, чем диаметр резьбы, но насколько? Для стандартных случаев размеры отверстий представлены в Таблице 1.
| Обозначение резьбы | Диаметр отверстия, мм | Обозначение резьбы | Диаметр отверстия, мм |
| М 1 | 0.75 | М 10 | 8.5 |
| М 1.1 | 0.85 | М 11 | 9.5 |
| М 1.2 | 0.95 | М 12 | 10.2 |
| М 1.4 | 1.1 | М 14 | 12.0 |
| М 1.6 | 1.25 | М 16 | 14.0 |
| М 1.8 | 1.45 | М 18 | 15.4 |
| М 2 | 1.6 | М 20 | 17.4 |
| М 2.2 | 1.75 | М 22 | 19.4 |
| М 2.5 | 2.05 | М 24 | 20.9 |
| М 3 | 2.5 | М 27 | 23.9 |
| М 3.5 | 2.9 | М 30 | 26.4 |
| М 4 | 3.3 | М 33 | 29.4 |
| М 4.5 | 3.8 | М 36 | 31.9 |
| М 5 | 4.2 | М 39 | 34.9 |
| М 6 | 5.0 | М 42 | 37.4 |
| М 7 | 6.0 | М 45 | 40.4 |
| М 8 | 6.7 | М 48 | 42.8 |
| М 9 | 7.7 | М 52 | 46.8 |
А что делать, если резьба нестандартная? Существует универсальная формула для определения диаметра отверстия. На каждом метчике есть маркировка, обозначающая тип, диаметр и шаг резьбы в миллиметрах, например, одна из нестандартных – М 6 х 0,75. Размер отверстия определяют так: от размера резьбы отнимают ее шаг (6-0,75 = 5,25 мм). Шаг – это расстояние между двумя витками.
Трубная внутренняя цилиндрическая резьба измеряется в дюймах. Диаметры отверстий под этот вид соединения отражены в Таблице 2.
| Обозначение в дюймах | 1 / 8 | 1 / 4 | 3 / 8 | 1 / 2 | 5 / 8 | 3 / 4 |
| Диаметр отверстия, мм | 8.8 | 11.7 | 15.2 | 18.9 | 20.7 | 24.3 |
| Обозначение в дюймах | 7 / 8 | 1 | 1 1 / 8 | 1 1 / 4 | 1 3 / 8 | 1 1 / 2 |
| Диаметр отверстия, мм | 28.1 | 30.5 | 35.2 | 39.2 | 41.6 | 45.2 |
Сверло нужно подобрать правильно заточенное, без биения. В противном случае отверстие выйдет большего диаметра, и впоследствии на соединении будет люфт из-за неполноценных витков.
Угол заточки сверла должен соответствовать твердости материала.
Чем тверже обрабатываемый металл, тем больше должен быть угол (но не более 140°).
Перед выполнением работ следует приготовить такие инструменты или приспособления, как:
- электрическая низкооборотная дрель либо сверлильный станок;
- сверло необходимого размера;
- сверло на 10 мм больше проходного либо зенковка для снятия фаски;
- комплект метчиков;
- ручной вороток;
- ручные тиски (при необходимости);
- молоток;
- керн;
- смазка;
- ветошь.
Общая информация об инструменте
Внутренние резьбы в отверстиях нарезают ручным или машинным способом специальными инструментами – метчиками, которые встречаются в двух исполнениях: машинно-ручные и машинные. Виды и исполнения инструмента для нарезки внутренних резьб:
- Машинные изделия предназначены для закрепления в патроне или цанговом зажиме металлообрабатывающего станка, на котором можно выполнять этот вид работ. Машинно-ручное исполнение предусматривает хвостовик квадратного сечения, для того чтобы инструмент можно было установить в ручной вороток.
- По способу нарезания метчики могут быть универсальными (проходными) либо комплектными. Последние представляют собой комплект из двух или трех инструментов одного диаметра, которыми следует пользоваться в одном и том же отверстии поочередно: сначала – черновым. потом – и 3, если он есть. В случае с некоторыми сплавами применяют комплекты из пяти изделий. Универсальный метчик выполняет всю резьбу сразу, но требует приложения больших физических усилий и чаще ломается.
- По конфигурации резьбы изделия для нарезки делятся на трубные, метрические и цилиндрические.
- По типу отверстий различают инструменты для сквозных и глухих отверстий. У первых заходная часть длинная. Чаще всего они относятся к универсальным, а у вторых заход срезан. Такие работы выполняют комплектом из 2-3 изделий.
- По исполнению рабочей части изделия бывают с прямыми, винтовыми или укороченными канавками. Они используются для работы с обычными, углеродистыми или низколегированными марками сталей. Для нержавеющих или жаропрочных вязких сталей применяют инструмент с шахматным расположением зубцов.
Как нарезать внутреннюю резьбу метчиком?
Как нарезать резьбу под болт или винт? Чтобы выполнить нарезку резьбы, нужно понимать вопрос и иметь минимальный набор инструментов, главный из которых – метчик.
Меры предосторожности
Не стоит пытаться выполнить внутреннюю резьбу методами малой механизации, то есть вставлять метчик в патрон сверлильного станка, тем более в патрон электрической дрели. Вы не сможете верно отрегулировать усилие и угол атаки. Все закончится сломанным инструментом, а в худшем случае – испорченными витками резьбы.
Хуже всего, когда отломанная рабочая часть метчика застрянет и останется в отверстии. Тогда придется найти в торговой сети или на рынке специальный экстрактор для извлечения обломков и алмазное сверло. Без этих дополнительных приспособлений достать обломок сложно, но можно пожертвовать эстетикой и выполнить в металле углубление вокруг обломка с целью его захвата. Это делается при помощи небольшой угловой шлифовальной машины. Если же часть изделия выступает над плоскостью детали, можно попытаться ухватиться за нее пассатижами либо губками ручных тисков и вывернуть.
Самый лучший способ – это изучить то, как правильно нарезать резьбу и выполнять работу, согласно рекомендациям, спокойно и без спешки.
Нарезание резьбы
Как нарезать внутреннюю резьбу метчиком
Нарезание внутренней резьбы
Внутреннюю резьбу (резьбу в отверстии) нарезают метчиком (рис. справа). Изготовляют метчики из инструментальной углеродистой, легированной или быстрорежущей стали. Метчик состоит из хвостовика и рабочей части.
Хвостовиком метчик крепится в воротке или патроне станка.
Рабочая часть метчика представляет собой винт с продольными или винтовыми канавками для нарезания резьбы. Как и в плашках, в рабочей части метчика имеется заборная часть для облегчения входа инструмента в отверстие. Винтовые канавки, аналогично продольным отверстиям в плашке, образуют режущие кромки. По ним же сходит стружка.Ручные метчики для нарезания метрической резьбы выпускают в комплекте, включающем два метчика для резьбы диаметром до 3 мм и три (—черновой, — средний и — чистовой) для резьбы диаметром больше 3 мм. Черновой метчик выполняет основную работу и срезает до 60 % слоя металла, подлежащего снятию. Получистовой метчик срезает до 30 % слоя металла. Чистовой метчик придает резьбе окончательную форму и размеры и срезает остальные 10 % слоя металла. Метчики, входящие в комплект, имеют разные диаметры резьбонарезной части и различную форму профилей. На хвостовой части всех метчиков комплекта выбиты круговые риски (1,2,3) или проставлены номера метчиков, а также указаны размеры резьбы — диаметр и шаг.
Для вращения метчика при нарезании резьбы ручным способом применяют приспособление — вороток (рис. слева). Воротки бывают – нерегулируемые(рис. а) и регулируемые(рис. б).
Прежде чем приступить к нарезанию резьбы в отверстии, выполняют разметку места отверстия с обязательным его накерниванием. С учетом размеров будущей резьбы по таблице (см. табл. ниже) подбирают диаметр сверла.
| Диаметр резьбы | Диаметр сверла | Диаметр резьбы | Диаметр сверла | ||
| Чугун | Сталь | Чугун | Сталь | ||
| 2 | 1,6 | 1,5 | 3,0 | 4,1 | 4,2 |
| 2,3 | 1,9 | 1,9 | 6,0 | 4,9 | 5,0 |
| 2,6 | 2,15 | 2,15 | 8,0 | 6,6 | 6,7 |
| 3,0 | 2,5 | 2,5 | 10,0 | 8,3 | 8,4 |
| 4,0 | 3,4 | 3,5 | 12,0 | 10,0 | 10,1 |
Иногда можно воспользоваться простым способом. чтобы узнать диаметр отверстия под нужную резьбу из диаметра резьбы вычитают шаг и получают диаметр отверстия.
Размер диаметра отверстия под резьбу можно вычислить по формуле D=d-1,6t,где D. диаметр отверстия, мм;d. диаметр нарезаемой резьбы, мм; t. глубина резьбы, мм.
Размеры воротка для закрепления метчика при нарезании резьбы подбираются в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы. Примерная длина воротка может быть определена по формулеL=20D100 мм,где D. диаметр резьбы.
Как нарезать резьбу.
При нарезании внутренней резьбы металл как бы выдавливается, уменьшая диаметр отверстия. Поэтому диаметр сверла должен быть несколько больше внутреннего и меньше наружного диаметра резьбы. Если диаметр отверстия меньше требуемого, метчик сломается, а если больше — резьба будет неполной, ослабленной.Просверленное отверстие обрабатывают зенкером. Применение этого инструмента позволяет улучшить качество, уменьшить конусность, овальность боковой поверхности отверстия. Зенкером работают так же, как и сверлом.
Для качественного нарезания резьбы важно правильно закрепить деталь в тисках и установить в отверстии первый метчик (рис. выше а). Деталь закрепляют так, чтобы поверхность с отверстием была параллельна плоскостям губок тисков, а метчик — перпендикулярен плоскости детали и губкам. Перпендикулярность (угол 90°) проверяют угольником (рис. б).Нарезают резьбу следующим образом (рис. в). Сначала устанавливают метчик Предварительно его резьбовую часть смазывают маслом. Прижимая левой рукой вороток к метчику, правой плавно вращают его вправо до тех пор, пока метчик не врежется на 1—2 нитки. Одновременно следят за сохранением прямого угла, при необходимости направляя метчик. После того, как метчик занял правильное устойчивое положение и началось нарезание резьбы, вороток берут обеими руками и вращают с легким нажимом, перехватывая через каждые пол-оборота. Для того чтобы стружка ломалась и уходила в канавки метчика, его вращают возвратно-поступательно: полтора оборота вперед и пол-оборота назад.Закончив проход метчиком. его вывертывают, вставляют метчик. заправляют в резьбу, устанавливают вороток и нарезают. Окончательно доводят резьбу метчиком и проверяют резьбу (рис. г).Глухие отверстия под резьбу просверливают на глубину несколько большую, чем длина резьбы.Качество резьбы в условиях мастерских можно проверить, вворачивая в отверстие соответствующий болт.
При нарезании резьбы иногда возникают следующие дефекты, которых следует избегать:1) шероховатая или рваная нарезка — получается, если отсутствует смазка, а также из-за перекоса метчика или плашки;2) резьба неполного профиля — если диаметр отверстия больше нормы или диаметр стержня меньше нормы;3) перекос резьбы или поломка метчика — если диаметр отверстия меньше нормы или диаметр стержня больше нормы.
При нарезании резьбы в вязких и мягких металлах необходимо периодически вывертывать метчик и очищать канавки от стружки.Резьбу следует нарезать последовательно полным набором метчиков.Необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика.Надо проявлять особую осторожность при нарезании резьбы в глухих отверстиях.Обязательно надо периодически смазывать нарезаемую резьбу маслом.
Разновидности инструмента
Подходящий инструмент выбирают, в зависимости от особенностей обрабатываемого материала, требуемой производительности и других параметров. С помощью метчиков разных типов можно нарезать метрическую или дюймовую внутреннюю резьбу с цилиндрическим или коническим профилем.
По способу ведения процесса различают модели:
- Проходные (универсальные). Их рабочая часть состоит из трех зон. Первая выполняет черновую нарезку, вторая – промежуточную, третья – чистовую.
- Комплектные. Для выполнения полного комплекса работ используют несколько инструментов – для черновой, промежуточной и чистовой нарезки. Комплекты состоят из трех метчиков, реже – из двух (для черновой и чистовой обработки). Для обработки особо прочных металлов используют комплекты с 5 инструментами.
Инструмент изготавливают двух типов: для обработки отверстия вручную или с помощью металлорежущего оборудования.
- Машинно-ручной. Имеет квадратный хвостовик. Работает в комплекте с держателем с двумя ручками – воротком.
- Машинный. Устанавливается в патрон металлообрабатывающих станков различных типов.
Для нарезки резьбы в непроходных и сквозных отверстиях применяют метчики разных конструкций:
- Для непроходных отверстий используют комплектный инструмент без конусного кончика. Работа обычно выполняется воротком.
- В сквозных отверстиях резьбу изготавливают метчиками с конусообразным кончиком. Чаще всего это разновидности инструмента универсального типа.
Каналы для отведения стружки имеют различные формы: прямую, винтовую, укороченную.
Для обработки материалов невысокой твердости подходят стружкоотводящие каналы любых форм. Чтобы метчиком нарезать резьбу в материалах высокой твердости, таких как нержавеющая и жаропрочная стали, применяют только инструмент, в котором режущие сегменты имеют шахматное расположение.
Как правильно определить диаметр отверстия?
Перед тем как нарезать резьбу, изготавливают отверстие, диаметр которого определяют по стандартизированным таблицам. Если подготовить отверстие, сечение которого меньше рекомендованной величины, инструмент выйдет из строя, если больше – результат будет некачественным.
| Обозначение резьбы | Диаметр, мм | Обозначение резьбы | Диаметр, мм | Обозначение резьбы | Диаметр, мм |
| М 2 | 1,6 | М 8 | 6,7 | М 22 | 19,4 |
| М 2.2 | 1,75 | М 9 | 7,7 | М 24 | 20,9 |
| М 2.5 | 2,05 | М 10 | 8,5 | М 27 | 23,9 |
| М 3 | 2,5 | М 11 | 9,5 | М 30 | 26,4 |
| М 3.5 | 2,9 | М 12 | 10,2 | М 33 | 29,4 |
| М 4 | 3,3 | М 14 | 12,0 | 31,9 | |
| М 5 | 4,2 | М 16 | 14,0 | М 39 | |
| М 6 | 5,0 | М 18 | 15,4 | М 42 | 37,4 |
| М 7 | 6,0 | М 20 | 17,4 | М 45 | 40,4 |
| Размер резьбы, дюймы | Диаметр, мм | Размер резьбы, дюймы | Диаметр, мм |
| 1/8 | 8,8 | 7/8 | 28,1 |
| 1/4 | 11,7 | 1 | 30,5 |
| 3/8 | 15,2 | 1 1/8 | 35,2 |
| 1/2 | 18,9 | 1 1/4 | 39,2 |
| 5/8 | 20,7 | 1 3/8 | 41,6 |
| 3/4 | 24,3 | 45,2 |
Как правильно нарезать резьбу метчиком
Метчик – инструмент, с помощью которого можно быстро и точно нарезать резьбу в подготовленном отверстии. Это стержень, разделенный на рабочую часть и хвостовик. Хвостовик служит для фиксации в воротке или патроне станка. Удаление стружки обеспечивают продольные или винтовые канавки, находящиеся на режущей части. Для изготовления этого инструмента используют углеродистые или быстрорежущие стали. Чтобы качественно нарезать внутреннюю резьбу, необходимо знать, как правильно выбрать метчик и подготовить отверстие.
Этапы нарезания резьбы машинно-ручным метчиком
- Первый шаг – разметка в соответствии с чертежами.
- По отметкам производят кернение остро заточенным керном.
- Сверлят со средним нажимом на невысоких оборотах. Дрель должна находиться под прямым углом к поверхности. Перед началом работ сверло смазывают. Если глубина отверстия большая, то смазывание производят не только перед началом, но и во время работы. Глубина глухого отверстия должна быть несколько больше, чем нарезаемая длина. При отсутствии запаса резьба может получиться неполной.
- Повысить качество результата позволяет обработка зенкером, которая уменьшает конусность и обеспечивает параллельность боковых поверхностей.
- Метчик закрепляют в воротке, кончик его смазывают и вставляют в отверстие строго под прямым углом к поверхности. Делают первый оборот, несильно нажимая сверху на вороток. После первого оборота вперед следует сделать половину оборота назад для удаления стружки. Особую осторожность соблюдают при использовании универсального инструмента – он хрупкий и его легко повредить. Проще работать с комплектными моделями.
Полезные советы
Процесс необходимо вести с применением жидкостей, предназначенных для смазки и охлаждения:
- в стальных элементах применяют эмульсии, льняное масло, олифу;
- в изделиях из алюминия и его сплавов – керосин;
- при обработке меди – скипидар.
Нарезать резьбу в деталях из чугуна или бронзы можно без применения смазки.
Какие бывают метчики?
Как известно, в механизмах машин, оборудования, техники имеются различные резьбовые соединения, причем, различаются они не только по основным параметрам, таким как диаметр, шаг резьбы и глубина, но и по форме, направлению и типу резьбы. В соответствии с этим, под каждый конкретный элемент для нанесения внутренней резьбы нужно подбирать и метчик. Итак, перечислим основные параметры, по которым они различаются.
3 этап.
В подготовленное отверстие сначала нужно ввернуть черновой метчик, затем чистовой. Первый имеет более крупные резцы на рабочей части, поэтому при вкручивании снимает до 75% материала, а второй необходим для окончательного снятия 25% оставшегося металла и получения аккуратной резьбы. Хвостовик метчика закрепляется в метчикодержателе, специальном приспособлении, с помощью которого будет создаваться вращательное движение. Т-образная форма рукоятки облегчает проворачивание резьбонарезного инструмента в теле детали, при этом сам метчик надежно зафиксирован в посадочном отверстии. Метчикодержатель нужно подбирать, исходя из того, какие метчики Вы используете, например, STAYER 28039-T4 подходит для работы с инструментами диаметром М6-М12, а STAYER 28039-T2 – для М3-М6.
При вращении рукоятки метчикодержателя не следует делать резких движений, ход инструмента должен быть плавным. Поэтому перед вкручиванием резьбонарезного инструмента в отверстие не забудьте смазать его рабочую часть маслом или керосином. Это облегчит вхождение в материал и поможет получить более качественную резьбу, кроме того, смазка предотвратит появление коррозии на рабочей части. Не забывайте удалять из отверстия образующуюся металлическую стружку, это позволит добиться более аккуратного нарезания резьбы и снизит вероятность поломки метчика.
Как видите, в применении метчика нет ничего сложного. Главное, следовать правилам и со временем придет навык. Но это еще не все, что нужно знать. Ведь на практике придется сталкиваться с нарезанием резьбы не только в сквозных отверстиях, но и в глухих, работать с заготовками различной формы и из различных материалов. Чтобы Вы были готовы к выполнению таких работ, дадим несколько советов.
2 этап.
Рассверлить отверстие, в которое будет вкручиваться метчик. Рекомендуемые показатели по подбору сверла приведены в таблице:
| Диаметр резьбы, мм | Диаметр рассверливаемого отверстия, мм | |
| В деталях из мягких металлов (латуни, стали) | В деталях из твердых металлов (чугуна, бронзы) | |
| 3 | 2,5 | 2,5 |
| 4 | 3,3 | 3,3 |
| 5 | 4,2 | 4,1 |
| 6 | 4,9 | 5 |
| 7 | 6 | 5,9 |
| 8 | 6,7 | 6,6 |
| 9 | 7,7 | 7,7 |
| 10 | 8,4 | 8,3 |
1 этап.
Зная диаметр отверстия, нужно подобрать подходящие под эти параметры сверло и метчики. Например, нужно получить резьбовое отверстие диаметром в 8 мм, значит, подойдет метчик с резьбой М8. Причем, просверлить отверстие нужно меньшего диаметра.
Выполнение резьбы по всем правилам
Чтобы Вам было проще понять принцип работы с метчиком, расскажем об этапах нарезания резьбы в сквозном отверстии.
Метчик представляет собой металлический стержень с насеченными на конце режущими кромками. Он изготавливается из быстрорежущей стали или твердых сплавов металлов и, как правило, проходит термическую обработку, что делает его достаточно прочным, чтобы прорезать канавки в металлическом основании при вкручивании. Использование метчика – быстрый и удобный способ нарезания резьбы. Этим инструментом можно выполнять резьбу как в отдельно взятых деталях, так и в деталях, которые являются частью изделия, не снимая их. Чтобы получить именно ту резьбу, которая требуется для крепежного соединения, нужно правильно подобрать тип метчика. В этом вам пригодится следующая информация.
По направлению резьбы:
- Правые – проделывают канавку в направлении по часовой стрелке (правая резьба преобладает у большинства крепежных соединений).
- Левые – нарезают резьбу в направлении против часовой стрелки (крепежные элементы с левой резьбой обычно устанавливаются на вращающихся деталях, чтобы соединение не ослаблялось при вращении).