Нарезка резьбы на металле плашкой и метчиком своими руками

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.

1. Нарезать резьбу в мелких и глухих отверстиях небольшого диаметра нужно особенно осторожно, не перегружая метчик и часто очищая его от стружки.
2. При нарезании резьбы в глубоких отверстиях следует вывертывать метчик из отверстия для прочистки (2–3 раза).
3. 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.

Нарезка резьбы на трубах: основные инструменты — РИНКОМ

Поделиться

Нарезка резьбы на трубах требуется при замене сантехники и радиаторов отопления и монтаже новых систем отопления или водоснабжения. В статье расскажем, как нарезать резьбу на трубах с помощью разных инструментов и какой способ выбрать в зависимости от ситуации и собственного опыта.

Труба с нанесенной на нее резьбой

Виды резьбы

Выбор способа нарезания резьбы на трубах зависит от того, какая поверхность подлежит обработке и для каких целей предназначено соединение. К примеру, коническая резьба хорошо подходит для герметизации стыков, но нарезать ее довольно сложно.

Схемы разных видов резьбы

Есть несколько разновидностей резьбы, каждая из которых предназначена для решения конкретных задач.

1. Метрическая (М) — самый распространенный в быту вид резьбы, который однако совсем не подходит для труб. При самостоятельном нанесении такой насечки соединить трубу с фитингами и другими дополнительными модулями может быть проблематично из-за несоответствия шага, угла и профиля резьбы. У метрической резьбы треугольный профиль с углом 60°, а шаг — 0,5–2 мм. Размеры резьбы в маркировке указывают на ее внешний диаметр (например М10 — резьба диаметром 10 мм). Больше информации о метрической резьбе вы найдете здесь.
2. Дюймовая (G) — британский стандарт, который измеряется в дюймах. Такая резьба используется в 90 % систем, связанных с трубами. Ее нарезают на всей арматуре для сантехники, которая используется на отечественном рынке. Маркировка размера такой резьбы показывает диаметр ее условного прохода и составляет 1/16–6 дюймов. Резьба имеет закругленные срезы на вершинах и угол профиля 55°. Больше информации о дюймовой резьбе вы найдете здесь.
3. Коническая (R) — еще один британский стандарт, который имеет шаг и угол профиля, как у цилиндрической резьбы. Резьбу этого типа наносят на детали конусовидной формы. В отдельных случаях допустимо соединять детали с конической и цилиндрической резьбами. За счет дополнительного напряжения, которое возникает на витках в ходе резания, коническая резьба создает дополнительную надежность стыков.
4. Круглая (Кр) — довольно редкий вид соединения, применяемый на стыках, которые приходится периодически разъединять. Даже после периодического демонтажа такое крепление не теряет герметичность. Этот вид насечки имеет профиль в виде дуги окружности с углом 30°. Круглую резьбу невозможно соединить с любой другой.

Какие инструменты подходят для нарезания резьбы?

Внутреннюю и наружную резьбу на трубах можно нарезать разным инструментом.

1. Метчик — инструмент, который используется для нарезания внутренней резьбы на трубах. Визуально напоминает стержень с резьбой и канавками на внешней стороне. Рабочая часть метчика обычно состоит из трех участков, которые последовательно производят черновую, промежуточную и окончательную нарезку. Некоторые производители предлагают комплекты из 2–5 метчиков, которые используют по очереди. Чаще всего метчики применяют для нанесения метрической резьбы, но есть разновидности, которые подходят для работы с трубами. Подробно о процессе нарезания резьбы метчиком мы рассказывали в этой статье.

Ручной метчик М 1,8х0,35 (в комплекте 2 шт.)

1. Плашка — приспособление для нарезки внешней резьбы на трубах и других изделиях. Выглядит как большая гайка с режущими кромками внутри, предназначенными для снятия материала с заготовки, и отверстиями для удаления стружки. Плашка навинчивается на заготовку, одновременно формируя резьбу. Существует несколько видов плашек: цельные, подпружиненные, клупповые. По форме плашки бывают круглыми, квадратными, призматическими и шестигранными. Наибольшую популярность получила круглая (дисковая) разновидность. Для тех, кто столкнулся с нарезкой резьбы на трубах впервые, использование данного инструмента может быть проблематичным. Малейший перекос способен привести к дефекту, из-за чего изделие будет испорчено.

Плашка М 3,0х0,5 «Сибртех»

1. Клупп — инструмент, предназначенный специально для нарезания трубной резьбы. По конструкции это та же плашка, только помещенная в металлический цилиндрический держатель. В цилиндре предусмотрены резцы из высокоуглеродистой стали, а также прижимные кольца и болты — для улучшенной фиксации на заготовке. Благодаря ним перекос обрабатываемой детали исключается, а резьба имеет повышенную точность. Для вращения клуппа обычно предусматривают ручку. Если же ее не оказалось в комплекте, в качестве альтернативы можно использовать газовый ключ. Выбирать ручной клупп нужно под диаметр трубы. В продаже также есть инструменты со сменными резцами, которые можно использовать для нарезки резьбы на трубах разного диаметра.

Клупп трубный штучный 3/8″

1. Электрический клупп — разновидность клуппа, которая пригодится, если требуется нарезать резьбу на большом количестве труб. Инструмент оснащен электродвигателем, работающим на малых оборотах. Электрический клупп похож на болгарку, только вместо круга в шпиндель устанавливается плашка.

Советы по нарезанию резьбы

Перед нарезанием резьбы на трубах необходимо определить ее размер, шаг и используемый стандарт. Если насечка наносится на деталь, которая должна подойди к имеющемуся изделию, проще всего поискать маркировку, она должна стоять рядом с готовой резьбой.

Если маркировки нет, измерьте резьбу штангенциркулем или специальным набором с шаблонами. Чтобы определить шаг насечки, необходимо измерить 10 витков резьбы и поделить полученную длину на 10. Инструмент для нарезания резьбы подбирайте с учетом диаметра трубы и шага резьбы на имеющейся детали.

Подготовка к нарезанию резьбы

Перед тем, как нарезать резьбу на трубе, необходимо выполнить ряд подготовительных операций.

1. Удалить грязь, остатки смазки и ржавчину с участка, на котором будете нарезать резьбу.
2. Аккуратно снять с трубы фаску напильником или болгаркой.
3. Нанести на обрабатываемую поверхность смазку, чтобы обеспечить плавный ход инструмента.

Соблюдение этих рекомендаций гарантирует предсказуемый результат и уменьшает износ резьбы.

Нарезание резьбы при помощи плашки

Плашки для нарезания резьбы на трубах используют довольно часто, так как этот инструмент имеет широкое распространение и прост в применении. Работать с ним необходимо по такой схеме.

1. Зафиксируйте трубу в тисках в вертикальном положении.
2. Очистите поверхность и нанесите на нее масло.
3. Рукоятку плашки вращайте по часовой стрелке.
4. Чтобы улучшить качество и точность резьбы, после двух витков делайте один обратный. Такая последовательность позволяет отводить остатки металлической стружки с режущей части.

В ходе нарезания резьбы необходимо смазывать режущую часть плашки и трубу маслом, это делает процесс обработки более плавным. Больше информации о нарезании резьбы плашкой смотрите в этой статье.

Процесс нарезания резьбы плашкой

Нарезание резьбы с помощью ручного клуппа

Процедуру нарезания резьбы на трубах упростит использование клуппа вместе с трещоткой и направляющей. Работа проводится в такой последовательности.

1. Установите клупп в трещотку.
2. На режущую часть клуппа нанесите масло.
3. Установите на край обрабатываемой трубы направляющую.
4. Вращайте трещотку вокруг оси, нарезая резьбу.
5. Периодически добавляйте масло, чтобы упростить ход инструмента.

Режущая часть клуппа после длительной эксплуатации может затупиться, поэтому нужно следить за состоянием инструмента и периодически производить его подточку.

Применение ручного клуппа для нарезания резьбы

Нарезание резьбы электрическим клуппом

Используя электрический клупп, можно добиться гораздо более высокой производительности при нарезании резьбы на трубах. Работа с этим инструментом имеет свои особенности.

1. Обрабатываемую деталь тщательно подготовьте.
2. Заготовку надежно закрепите в держателе.
3. Закрепите механизм в начальной точке.
4. Проверьте свободу хода направляющих и направление вращения режущей части.
5. Первые витки резьбы нарезайте в толчковом режиме.

Электрический клупп позволяет выставить основные параметры резьбы, включая длину реза, шаг и т. п. Особенности использования инструмента зависят от его модели и функционала.

Нарезание резьбы электрическим клуппом

Использование станка для нарезания резьбы

При проведении масштабных строительных работ вместо ручного инструмента используют токарный станок универсального действия. На станке можно нарезать как внутреннюю, так и наружную резьбу. Крепежный модуль станка обеспечивает надежную фиксацию детали и ее точный подвод к резцу.

Для нарезания резьбы используют стержневые, пластинчатые и вставочные резцы. Токарные станки могут использоваться для обработки даже тонкостенных труб. Трудности в работе возникают только когда заготовку нельзя снять и установить вертикально.

Нарезание внутренней резьбы на токарном станке

Вопросы и ответы

Как нарезать резьбу на трубе, расположенной у стены?

Сложность нарезания резьбы на трубе, расположенной у стены, заключается в недостаточном объеме пространства для манипуляций. Работа проводится в стандартной последовательности, но для этого придется разобрать часть стены или демонтировать фрагмент трубопровода, на котором предстоит нарезать резьбу.

Как нарезать резьбу на трубе из нержавеющей стали?

Из-за большого количества легирующих компонентов в составе нержавеющей стали обрабатывать трубы из этого материала проблематично. Упростят процедуру обильное использование смазывающих веществ и выбор инструмента, рабочая часть которого обладает высоким запасом износостойкости.

Где купить инструмент для нарезания резьбы на трубах?

Купить резьбонарезной инструмент для нанесения резьбы на трубы вы можете в интернет-магазине «РИНКОМ». В продаже есть:

1. метчики и плашки;
2. метчико- и плашкодержатели;
3. трубные клуппы;
4. наборы метчиков и плашек.

Доставка резьбонарезного инструмента производится во все города России. Вы также можете забрать заказ сами со склада в Брянске.

Технология нарезания резьбы на токарных станках

Соблюдая постоянную скорость подачи на станке по длине вращающегося прутка, инструмент врезается в него своей вершиной и нарезает винтовой канал (рис. 1).

Рис. 1. Схема нарезания наружной резьбы:

а – схема движения инструмента и заготовки; б – нарезание однозаходной резьбы резцом

Величина наклона линии винтового канала к плоскости, которая перпендикулярная центру вращения прутка, находится в зависимости от того, с какой частотой вращается патрон с прутком и подается резец. Эта величина получила название µ – угол, под каким поднимается винтовая линия (рис. 2).

Рис. 2. Геометрия винтовой линии:

µ – угол наклона винтовой линии; P – шаг винтовой линии; L – длина окружности шага винтовой линии

Измеренное вдоль прутка расстояние между гребнями винтовых линий, имеет название Р – шаг винтовой линии. Развернутый на плоскости отрезок с поверхности прутка имеет вид прямоугольного треугольника АБВ. Из него определяется:

tgµ=P/(πd),

где d – сечение прутка по внешней поверхности резьбы.

Углубляя резец в тело прутка, по ходу заготовки вырезается винтовая канавка. Ее внутренняя конфигурация повторяет форму режущей кромки инструмента. Резьбой называется винтообразная линия, образующаяся на поверхности тел вращения. С ее помощью соединяются, уплотняются либо обеспечиваются какие-либо перемещения частей деталей и узлов механизмов. Резьба бывает конической и цилиндрической.

Разный профиль резьбы используется для резьбовых соединений, различных друг от друга. Резьбовой профиль – это контур диаметра в плоскости, которая пересекает ее центр. Большое распространение получили резьбы, имеющие следующие профили:

• прямоугольный;
• трапецеидальный;
• остроугольный.

Резьба может быть левой и правой. Болты с правой резьбой закручивают, вращая по часовой стрелке, болты с левой резьбой закручивают, вращая против часовой стрелки. Бывают многозаходные и однозаходные резьбы. Однозаходные выполнены одной сплошной нитью резьбы. Многозаходные резьбы имеют несколько сплошных ниток.

Нитки резьбы располагаются эквидистантно. На торце гайки либо болта, в начале резьбы, хорошо видны все нитки и их количество (рис. 3, а и б). Многозаходные резьбы имеют шаг Р и ход Рₓ.

Ход по ГОСТ 11708-82 – длина, отмеренная вдоль линии, которая параллельная резьбовой оси, между произвольной точкой на стороне сбоку резьбы и средней точкой, которая получается от передвижения начальной точки посередине винтового канала с углом 360˚ между сопрягаемыми точками того же витка и той же нитки резьбы.

• На многозаходной резьбе ход равняется шагу, умноженному на количество заходов:
• Рₓ=kР,
• где k – количество заходов.

Рис. 3. Многозаходная резьба:

А – двухзаходная; б – трехзаходная; Ph и P = шаг и ход резьбы

Создание резьбы с помощью резцов

Резцы получили всеобщее признание в качестве лучшего инструмента для нарезания резьб – как внутренней так и наружной на токарно-винторезных станках (рис. 4). Для нарезания резьбы используются резцы:

• круглые;
• призматические;
• стержневые.

Геометрия инструментов – аналогичная фасонным. Резцами, имеющими углы вершины ε=60˚±10' метрической резьбы и ε=55˚±10' дюймовой резьбы. Поскольку суппорт станка, перемещаясь, допускает погрешности, они приводят к возрастанию резьбового угла. По этой причине часто используют резцы, имеющие угол ε=59˚30' .

На его вершине имеется либо фаска либо скругление. Это зависит от конфигурации впадины резьбы, которую нарезают.

Рис. 4. Упрощенная кинематическая схема нарезания резьбы на токарно-винтовом станке:

1 – заготовка; 2 – суппорт; 3 – ходовой винт; M – электродвигатель; d1, d2 – диаметры шкивов; P – шаг ходового винта; z1, …, z10 – шестерни; n – частота вращения заготовки; Ds – направление движения подачи

Резцы для нарезания резьб оснащаются специальными пластинами. Их предварительно изготавливают из твердых сплавов и быстрорежущих сталей. Детали обрабатываются до состояния, когда внешнее сечение меньше внешнего сечения резьбы, которая будет нарезаться.

У метрических резьб сечением до 30 мм такая разбежность будет равняться 0,14…0,28 мм, сечением до 48 мм – 0,17…0,34 мм, сечением до 80 мм – 0,2…0,4 мм. Металл обрабатываемой детали в процессе нарезания резьбы подвергается деформации. Из-за этого внешнее сечение резьбы увеличивается. Поэтому сечение заготовки уменьшено.

Для нарезания особо точной резьбы в отверстии, данную операцию совершают после его растачивания. Обычную резьбу выполняют после того, как будет просверлено отверстие. Формула для сечения отверстия для резьбы, в миллиметрах:

d˳=d-P,

где d – внешнее сечение резьбы, мм; Р – шаг резьбы, мм.

Сечение отверстия для резьбы рекомендуется делать немного больше, чем ее внутреннее сечение. В процессе обработки заготовки и нарезания резьбы материал повергается деформациям. Поэтому сечение отверстия становится меньше. Вследствие этого значение вышеприведенной формулы необходимо увеличить.

Увеличение производится на 0,2…0,4 мм в процессе работы с вязкими металлами – сталь, латунь и на 0,1…0,02 мм при обработке хрупких металлов – бронзы и чугуна. Часто резьбу заканчивают специальной канавкой для выхода инструмента. Это может быть обязательным условием чертежно-технической документации.

Диаметр внутри канавки рекомендуется делать меньше на 0,1…0,3 мм, чем внутреннее сечение резьбы. Ширина канавки b=(2…3)Р. Во время изготовления шпилек, болтов, резьбовых валов часто во время отвода резца наблюдается сбег резьбы. Чтобы выполнить нарезание резьбы точнее и удобнее, в торце заготовки делают выступ протяженностью 2…3 мм.

Сечение выступа равняется внутреннему сечению резьбы. Этой меткой засекают последний проход инструмента. Нарезав резьбу, выступ обрезают. Точность, с которой установлен резец по отношению к линии центровки, во многом влияет на качество резьбы в целом. Необходимо правильное расположение инструмента, соблюдая биссектрису угла в профиле резьбы перпендикулярно к осевой линии заготовки.

Для этого существует специальный шаблон. Он прикладывается к уже обработанной поверхности заготовки вдоль осевой линии станка. Совмещаются два профиля – шаблона и резца. По величине зазора между ними определяют точность крепления резца. Инструменты для нарезания резьб крепятся строго на центровочной линии станков.

Резцами на токарно-винторезных станках нарезают резьбы в течение нескольких проходов. Пройдя один раз, инструмент отводят назад. Новый проход делают после того, как установят требуемую глубину выборки металла по нониусу ходового винта поперечного хода суппорта.

Нарезая резьбу с шагом до 2 мм, подачу необходимо выставить 0,05…0,2 мм за каждый проход. Нарезая резьбу сразу двумя кромками резания, наматывающаяся на резец стружка снижает качество и чистоту работы.

С целью предотвращения спутывания стружки, начиная рабочий проход, резец необходимо смещать на величину 0,1…0,15 мм по очереди влево и вправо. Эта операция достигается движением суппорта, расположенного сверху. При этом деталь обрабатывается одной кромкой резания. Черновых проходов необходимо 3…6, чистовых – 3.

Как нарезать резьбу метчиком и плашкой

Внешнюю резьбу на шпильках, болтах, винтах, резьбовых валах нарезают плашками. Перед этим часть заготовки, где будет нарезаться резьба, подвергают предварительной обработке.

Сечение поверхности обработки оставляют немного меньшим, чем внешнее сечение резьбы.

У метрической резьбы сечением 6…10 мм должна быть разность 0,1…0,2 мм, сечением 11…18 мм – 0,12…0,24 мм, сечением 20…30 мм – 0,14…0,28 мм.

Чтобы облегчить заход, на торце заготовки снимается фаска, которая должна соответствовать высоте профиля резьбы. Плашка закрепляется в специальном патроне. Патрон устанавливается в пиноль задней бабки либо гнездо револьверной головки. Нарезание резьб плашками производится со скоростью v=3…4 м/мин для стальных деталей, 2…3 м/мин для чугунных, 10…15 м/мин для латунных.

Метрические резьбы внутри деталей сечением до 50 мм нарезаются метчиками. В токарных станках используются машинные метчики. Данная технология позволяет выполнять работы по нарезанию резьбы за один проход. В вязких и твердых металлах практикуют нарезание резьб комплектами из метчиков.

Комплекты состоят из двух, трех либо нескольких метчиков одновременно. Если используются два метчика, то первый из них (черновой) осуществляет 75% от всего объема работы. Чистовой метчик подгоняет резьбу до необходимых параметров. В комплекте, состоящем из 3-х метчиков первый (черновой) изготавливает 60% всего объема, второй (получистовой) – 30%, третий (чистовой) – 10%.

Все метчики из комплектов различаются по величине заборной кромки. Наибольшая длина у заборной кромки чернового метчика. Устанавливая метчик в револьверную головку, на хвостовик закрепляют с помощью винта специальное кольцо. Этим кольцом метчик держится в патроне по аналогии с плашкой.

Метчиками нарезают резьбу со скоростью v:

• для стальных деталей – 5…12 м/мин;
• для алюминия, бронзы, чугуна – 6…22 м/мин.

Нарезание резьбы метчиками сопровождается поливом охлаждающей жидкостью – маслом либо эмульсией.

Способы нарезания резьб резьбонарезными головками

Резьбонарезные винторезные головки используют при необходимости нарезания внутренних и наружных резьб. Головки работают на станках: токарных автоматах, токарно-револьверных и токарных станках. Хвостовиком резьбонарезная головка крепится в пинолях задней бабки либо револьверной головке.

Для винторезных головок используют круглые, тангенциальные, радиальные гребенки. Закончив нарезание резьбы, гребенки раздвигаются в автоматическом режиме. При осуществлении обратного хода они не взаимодействуют с резьбой.

Наружная резьба чаще всего выполняется головкой, имеющей круглые гребенки. Она имеет простое устройство, с возможностью множественных переточек. Ее стойкость намного выше, чем тангенциальной и радиальной. По конструктивным особенностям и принципу работы различия незначительные.

Внутренняя резьба обычно нарезается резьбонарезными головками с установленными гребенками призматического типа. Кромки для резания у них находятся на одном сечении. Имеется конус для захода в резьбу. Количество гребенок в одном комплекте соответствует величине головки.

В рабочем комплекте гребенки смещены относительно друг друга. Смещение соответствует углу подъема винтовой линии резьбы нарезания. Обрабатывая червяки и винты с длинной резьбой, повышают производительность, используя резцовые головки, закрепляя их на суппорте станка.

Контроль состояния резьб при нарезании

Резьбовым шаблоном проверяется шаг резьбы. Инструмент состоит из пластины 2 с вырезанными на ней зубцами (рис. 5). Шаг резьбы нанесен на плоскую часть шаблона. Набор всех шаблонов с дюймовыми и метрическими резьбами помещен в кассету 1. Этими шаблонами проверяется только шаг резьбы.

Рис. 5. Резьбовой шаблон:

1 – кассета; 2 – пластина

Правильность выполненной на детали внутренней и наружной резьбы комплексно оценивают с помощью резьбовых калибров (рис. 6). Резьбовые калибры разделяют на:

• проходные, имеющие полный профиль резьбы и являющиеся как бы прототипом детали резьбового соединения;
• непроходные, контролирующие только средний диаметр резьбы и имеющие укороченный профиль.

Рис. 6. Резьбовые калибры:

А – предельная резьбовая роликовая скоба; б – проходное кольцо; в – резьбовой калибр; г – непроходное кольцо

Шаг резьбы, внутренний, средний и наружный диаметр проверяют резьбовыми микрометрами (рис. 7). Прибор имеет посадочные отверстия в пятке и шпинделе, в них закрепляют комплекты со сменными вставками. Они соответствуют параметрам резьб, которые необходимо измерять. Чтобы удобнее было работать, инструмент закрепляется в стойке и настраивается по эталону либо образцу.

Рис. 7. Измерение резьбовым микрометром

Перед контролем проверяемые детали необходимо очистить от стружки и грязи. В процессе контроля следует осторожно обращаться с калибрами, чтобы на их рабочей резьбовой поверхности не появились забоины и царапины.

Как самому нарезать резьбу. Советы начинающим

Эта статья – продолжение статьи ” Винт и все его виды” как небольшой обзор о том, как же самому научиться нарезать резьбу. Ни в коем случае это не учебное пособие.

Что такое нарезание резьбы

Это создание резьбы как внутри отвертия, так и снаружи, на крепежном изделии. Резьба нарезается в любои материале: металле, пластике разного состава, иногда в дереве. И этот процесс абсолютно простой, нужно только разобраться, как это работает.

Для начала нужно выбрать и приобрестинабор для нарезания резьбы, если не хотите ждать из Алиэкспресса, можно посмотреть его на Яндекс Маркете, сравнить производителей и цены.

Конечно, лучший совет – выбирать по соотношению “цена и качество”. Также не забудьте и о жидкости для смазки метчика и детали. Естественно, помним поговорку о дешёвой рыбке…

Метчики, их виды

Метчиком нарезаем резьбу в отверстии внутри детали. Они бывают разные.

Сквозной метчик

Этот вид метчиков наиболее популярен, так как его просто вставить в отверстие, которое необходимо покрыть резьбой. К концу такой метчик немного сужается, что позволяет легко попасть в отверстие. Число линий резьбы на таких метчиков обычно 3 или 5.

• Глухой метчик
• Этот вид метчиков используется для нарезки резьбы в глухом отверстии. Он создает резьбу до самого дна отверстия
• Конический метчик

Этот метчик похож на сквозной тем, что он тоже заострен к концу. Но заострен он намного сильнее, что позволяет проводить работу агрессивнее. Число линий резьбы варьируется от 8 до 10.

Предыдущие виды метчиков рассчитаны для ручной работы, но есть метчики, которые используются как насадка на токарный или сверлильный станок. Конец у них, как правило, острый, а вырезанный материал выходит наружу, так как отверстие получается сквозным.

Формовочный метчик

Все вышеперечисленные типы метчиков нарезали в материале резьбу, а этот не вырезает, а выдавливает. Их используют для создания резьбы в глухом отверстии. Очевидно, что так можно обрабатывать только пластичные материалы, поэтому формовочный резчик работает только по очень мягкой стали, алюминию или дереву.

Плашки и её виды

При помощи плашки нарезают резьбу на наружней поверхности кркглой детали . С её помощью изготавливается болт, который будет вворачиваться в то отверстие, которое нарезали метчиком. Они бывают простыми и настраиваемыми. Плашки поворачиваются при помощи специального ключа (плашкодержателя), который крепко держит плашку и позволяет вам крутить ее как рычаг.

Также существует и третий вид метчиков, для готовых болтов и гаек. Ими нельзя нарезать новую резьбу! Они способны только прочистить заржавевшие болты и гайки.

Смазка на нарезания резьбы

Без смазки работа будет происходить ооочень туго, кроме чугуна.

Для мягкой стали следует использовать синтетическое масло.

Для более крепкой или нержавеющей стали надо использовать синтетическое масло, смешанное с керосином, в пропорциях 9 к 1.

А вот на чугуне нельзя применять масло. Осколки можно удалить сжатым воздухом.

При резьбе по алюминию используйте минеральное масло или керосин. Также очень хорошо работает WD-40.

По латуни надо использовать ничем не разбавленный керосин.

Наконец, при работе с бронзой, используйте керосин или минеральное масло, разбавленное синтетическим.

Переходим к практике

Для начала нарезания резьбы нужно решить, какой диаметр в итоге вам нужно получить.

  Калейдоскоп, как в детстве, только из кусочков тканей

Если у вас есть шуруп или болт, к которому нужно проделать отверстие с резьбой, найдите в наборе размер с правильным диаметром. В Википедии, например, есть таблица с размерами. Можно также посмотреть ГОСТ 24705-2004. А на многих метчиках уже выставлен диаметр отверстия. ГОСТ 24705-2004

Процесс происходит так:

• Сначала просверлите отверстие. Старайтесь сверлить перпендикулярно детали. Сверлильный пресс – лучшее для этого устройство. Если пресса у вас нет, то хотя бы зажмите деталь в тисках.
• На кромке выполните фаску. Это поможет задвинуть в центр отверстия метчик и вообще облегчит работу.
• Когда вы закончили с этим, можно взять метчик и вороток к нему. Закрепите метчик в воротке.
• Закрепите деталь в тисках.
• Добавьте смазку, как на деталь, так и на метчик. Убедитесь, что вы выбрали правильную смазку для обрабатываемого материала.
• Вставьте конец метчика в отверстие. Держите его перпендикулярно изделию и давите вниз. Начните медленно его поворачивать по часовой стрелке. Зубцы вопьются в материал и начнут создавать резьбу. Каждые несколько поворотов останавливайтесь, чтобы удалить осколки.
• Именно из-за осколков эти метчики чаще всего и ломаются – осколок застревает между метчиком и деталью, а так как метчик не рассчитан противостоять такой нагрузке, он ломается. И, поверьте, очень трудно и неприятно извлекать из отверстия, которое вам нужно сделать, обломок метчика.
• Продолжайте этот процесс (крутим, выкручиваем, чистим) до тех пор, пока вы не дойдете до самого низа отверстия. Если смазки мало или она стерлась, пока вы удаляли осколки, добавьте еще.
• Протестируйте отверстие: вкрутите туда болт, который вы к нему подобрали. Если отверстие сделано для самодельного болта, вам надо нарезать и болт: подберите к внутреннему метчику внешнюю плашку.

Использование станка для нарезания резьбы

Если вы уже поняли принцип работы метчика, но установить перпендикулярно его трудно, можно зажать метчик в патроне сверлильно станка, зажать в тисках деталь и спокойно работать.

Работаем с плашкой

Этот процесс почти такой же, как и для метчика, но с небольшими дополнениями.

Найдите болванку – стержень из нужного материала, который немного толще нужного диаметра. Сделайте на конце фаску. Это особенно легко сделать, зажав его в патроне сверлильного станка и обточив его с краев напильником.

Теперь зажмите стержень в тисках. Лучше, если он стоит вертикально.

Выберите плашку и вставьте ее в плашкодержатель, закрепите винтами плашку. Добавьте немного смазки, подобранной по материалу. То же, что и для метчика – действуем аккуратно и не спеша, добавляем смазку.

Следуя той же технике, что и с внутренним метчиком, медленно поворачивайте плашкодержатель, прорезая резьбу, останавливайтесь каждые пол-оборота и убирайте осколки. Продолжайте по мере надобности.

Сноровка и качество придет с опытом, только опытным путем можно понять, с какой силой давить, с какой скоростью работать и вобще, придумать свой метод

Источник

Знакомимся с процессом нарезания резьбы метчиками и плашками. Нарезание резьбы метчиками и плашками

ГлавнаяРазноеНарезание резьбы метчиками и плашками

При выполнении самых разных работ практически все сталкиваются с необходимостью резьбового соединения. Нарезание резьбы плашками и метчиками в домашних условиях позволяет решить проблемы закрепления необходимых деталей.

Схема нарезания внешней и внутренней резьбы.

Сами эти инструменты широко распространены и имеются почти в каждом доме. Обладание нужным комплектом разного инструмента позволяет произвести нарезание резьбы метчиками и плашками практически на любых соединительных элементах.

Что такое метчик?

В общем случае метчик представляет собой стержень с режущими кромками, образованными прямыми или винтообразными прорезями. Его главное предназначение — создание внутренней резьбы. Метчик включает рабочую и хвостовую части.

Рабочая часть, соответственно, содержит режущую и калибрующую зону. Рабочая часть выполнена, обычно, в виде продольных стружечных канавок (иногда — в виде винтовых канавок). Режущая зона имеет коническую форму, калибрующая зона — цилиндрическую.

Хвостовик выполнен в виде цилиндра с квадратом на конце.

Чертеж метчика.

На режущей поверхности рабочей части выполнены зубья определенной формы, задающей параметры резьбы. Выделяются следующие параметры заточки зубьев: задний угол (6-10º), передний угол (для стали — 5-15º, для бронзы — 0-5º, для легких сплавов — 25-30º). Метчики производятся с разной точностью обработки их поверхности, что определяет класс точности при нарезании резьбы.

Метчики подразделяются по форме — цилиндрические и конические; по назначению — ручные, машинные и гаечные; по комплектности — одиночные и комплексные (набор из 3-4 штук для последовательного изготовления резьбы с повышенным шагом). Основным материалом для метчиков является сталь У10А и У23А.

Выбор метчика производится по следующим параметрам: шаг и глубина, диаметр отверстия для нарезания, тип отверстия (глухое, сквозное), класс точности. Кроме того, по обрабатываемому материалу метчики подразделяют на типы: для легких сплавов, для нержавеющих сталей, для углеродистой стали и чугуна.