Чем нарезают внутреннюю резьбу

Размеры отверстий под резьбу: таблицы, инструменты, процесс нарезки

Чтобы нарезать внутреннюю резьбу на какой-то детали, необходимо предварительно просверлить отверстие. Его размер не равен диаметру резьбы, а должен быть немного меньше. Найти диаметр сверла под резьбу можно в специальной таблице, но для этого надо знать еще и тип резьбы.

Параметры резьбы определяют диаметр сверла

Основные параметры

Любая резьба характеризуется двумя параметрами:

• диаметром (D);
• шагом (P) — расстоянием от одного витка до другого.

Они определяются ГОСТ 1973257-73. Нормальным считается крупный шаг, но ему соответствует несколько более мелких. Малый шаг используют при нанесении на тонкостенные изделия (трубы с тонкой стенкой). Также делают мелкий виток если нанесенная резьба — способ подстройки каких-либо параметров. Также малый шаг между витками делают для повышения герметичности соединения и для преодоление явления самовывинчивания детали. В остальных случаях нарезается стандартный (крупный) шаг.

Типы резьбы и ее основные характеристики

Видов резьбы много, так как каждая имеет свои особенности формирования, диаметр отверстия под резьбу в каждом случае отличается. Все они прописаны в ГОСТах, но чаще всего используют треугольную метрическую и коническую метрическую резьбу. Дальше говорить будем о них.

Треугольную резьбу мы обычно наблюдаем на болтах и других подобных крепежных элементах, коническую — на большинстве сантехнических изделий, предполагающих разъемное соединение.

Приспособления

Для нанесения резьбы своими руками используют небольшие приспособления:

• плашки (их еще называют лерки) для нанесения витков снаружи (обычно на трубу или металлический прут (штырь);
• метчики — для внутренней (вот под них предварительно требуется делать отверстие).

Выполнены все эти приспособления сплавов, отличающихся повышенной прочностью и стойкостью к истиранию. На их поверхности нанесены желобки и канавки, при помощи которых получается их зеркальное отображение на обрабатываемой детали.

Любой метчик или плашка промаркированы — на них нанесена надпись, обозначающая тип резьбы, которую данное устройство нарезает — диаметр и шаг. Вставляются они в держатели — воротки и плашкодержатели — закрепляются там при помощи винтов. Зажав приспособление для нарезки резьбы в держателе, его надевают/вставляют в то место, где требуется сделать разъемное соединение. Прокручивая устройство, формируют витки. От того, насколько правильно выставлено устройство в начале работы зависит ровно ли «лягут» витки. Потому первые обороты делайте стараясь удерживать конструкцию ровно, не допуская сдвигов и перекосов. После того, как сделано несколько оборотов, процесс пойдет проще.

Вручную можно нарезать резьбу малого или среднего диаметра. Сложные типы (двух- и трехходовые) или работа с большими диаметрами руками невозможна — слишком большие усилия требуются. Для этих целей используется специальное механизированное оборудование — на токарные станки с закрепленными на них метчиками и плашками.

Как нарезать правильно

Наносить резьбу можно на практически любые металлы и их сплавы — сталь, медь, алюминий, чугун, бронзу, латунь и т.д. Не рекомендуют делать ее на каленом железе — оно слишком жесткое, при работе будет крошиться и качественных витков добиться не удастся, а значит, соединение будет ненадежным.

Инструмент для работы

Подготовка

Работать надо на чистом металле — удалить ржавчину, песок и другие загрязнения. Затем место, где будет наносится резьба, необходимо смазать (кроме чугуна и бронзы — с ними надо работать «на сухую»). Для смазки есть специальная эмульсия, но если ее нет, можно использовать размоченное мыло. Также можно использовать другие смазки:

• льняное масло для стали и латуни;
• скипидар для меди;
• керосин — для алюминия.

Часто можно услышать советы использовать при нарезании резьбы машинное или минеральное масло или даже сало. Они работают неплохо, но специалисты говорят, что лучше этого не делать — стружка будет прилипать к вязкой субстанции, что приведет к быстрому износу метчика или плашки.

Процесс нарезки

При нарезке наружной резьбы плашку размещают строго перпендикулярно к поверхности трубы или прута. При работе она не должна вилять, иначе витки получатся неровными и соединение будет некрасивым и ненадежным. Особенно важны первые витки. От того, как они «лягут» зависит не будет ли затем соединение с перекосом.

Нанося внутреннюю резьбу, деталь фиксируют неподвижно. Если это небольшой кусок, его можно зажать в тисках. Если большая пластина — обеспечьте ее неподвижность доступными методами, например, зафиксировав брусками. М

Метчик в отверстие вставляют так, чтобы его ось была параллельна оси отверстия. С небольшим усилием, понемногу, начинают крутить в заданном направлении. Как только почувствуете что сопротивление усилилось, выкручиваете метчик обратно и очищаете его от стружки. После чистки процесс продолжают.

Процесс нарезки в фото

При нарезании резьбы в глухом отверстии, его глубина должна быть немного больше требуемой — в этот излишек должен входить кончик метчика. Если конструктивно такое невозможно, у метчика отрезают кончик. При этом к дальнейшей эксплуатации он не пригоден, но другого выхода нет.

Для того чтобы витки получились качественными, используют два метчика или плашки — черновую и чистовую. Первый проход делают черновой, второй — чистовой. Также есть комбинированные устройства для нанесения резьбы. Они позволяют сделать все за один проход.

Еще один практический совет: чтобы стружка не попадала в рабочую зону, при нарезании делают один полный оборот по часовой стрелке, затем пол оборота против. После этого возвращают инструмент в то место, где остановились и снова делают один оборот. Так продолжают до требуемой длины.

Таблицы выбора диаметра сверла под резьбу

При выполнении внутренней резьбы под нее предварительно сверлится отверстие. Оно не равно диаметру резьбы, так как при нарезании часть материала не удаляется в виде стружки, а выдавливается, увеличивая размер выступов. Потому перед нанесением необходимо выбрать диаметр сверла под резьбу. Это можно сделать по таблицам. Они есть для каждого типа резьбы, но приведем наиболее популярные — метрическую, дюймовую, трубную.

Метрическая резьба			Дюймовая резьба			Трубная резьба
Диаметр резьбы, дюймы	Шаг резьбы, мм	Диаметр сверла, мм	Диаметр резьбы, дюймы	Шаг резьбы, мм	Диаметр сверла, мм	Диаметр резьбы, дюймы	Диаметр отверстия под резьбу, мм
M1	0.25	0,75	3/16	1.058	3.6	1/8	8,8
M1,4	0,3	1,1	1/4	1.270	5.0	1/4	11,7
M1.7	0,35	1,3	5/16	1.411	6.4	3/8	15,2
M2	0,4	1,6	3/8	1.588	7.8	1/2	18,6
M2.6	0,4	2,2	7/16	1.814	9.2	3/4	24,3
M3	0,5	2,5	1/2	2,117	10,4	1	30,5
M3,5	0,6	2,8	9/16	2,117	11,8	—	—
M4	0,7	3,3	5/8	2,309	13,3	11/4	39,2
M5	0,8	4,2	3/4	2,540	16,3	13/8	41,6
M6	1,0	5,0	7/8	2,822	19,1	11/2	45,1
M8	1,25	6,75	1	3,175	21,3	—	—
M10	1,5	8,5	11/8	3,629	24,6	—	—
M12	1,75	10,25	11/4	3,629	27,6	—	—
M14	2,0	11,5	13/8	4,233	30,1	—	—
M16	2,0	13,5	—	—	—	—	—
M18	2,5	15,25	11/2	4,33	33,2	—	—
M20	2,5	17,25	15/8	6,080	35,2	—	—
M22	2,6	19	13/4	5,080	34,0	—	—
M24	3,0	20,5	17/8	5,644	41,1	—	—

Еще раз обращаем ваше внимание что диаметр сверла под резьбу дан для крупной (стандартной резьбы).

Таблица диаметров прута для наружной резьбы

При работе в наружной резьбой ситуация очень похожая — част металла выдавливается, а не срезается. Потому диаметр прута или трубы, на который наносится резьба, должен быть немного меньше. Насколько точно — смотрите в таблице ниже.

Нарезание резьбы — статья о метчиках

Читая статьи на overclockers.ru и форум, я понял, что мало кто разбирается в нарезке резьбы в металлах. Хотя этот процесс сопровождает многие работы с металлами, в частности для компьютеров моддинг и различные «железячные» модификации. В данной статье хочу рассказать о метчиках и их особенностях на примере своих метчиков.

реклама

Для начала метчик (tap) – это инструмент для нарезания внутренней резьбы. Плашка (die) для нарезания внешней резьбы, для общего сведения.

Метчики можно поделить на две большие группы, машинные метчики (machine taps) и ручные метчики (hand taps). В данной статье речь пойдет о ручных метчиках, так как машинных метчиков великое множество, и они нужны лишь малому проценту людей ввиду того, что используются на станках.

Основные и параметры выбора метчика — это тип резьбы и ее шаг. Для примера, М8-1.25, означает это метрическая резьба 8 мм с шагом 1.25 мм, по шагу резьбы есть вариации допустим тот же М8-1.0. В штатовской системе в общем все также, но со своими заковырками, например, №6-32 UNC, здесь 6 это диаметр по номерной системе, 32 это нит на дюйм, по сути, аналог шага резьбы, UNC обозначение грубой резьбы, к слову, UNF – мелкая резьба, UNS – специальная. (на самом деле там есть еще несколько видов, но мало кому нужны). Отдельно стоят трубные резьбы, так как они могут быть и конусными, пример NTP и BSP.

Далее уже примеры на фото, ручные метчики продаются (должны продаваться) как в комплектах по 3 так и отдельно каждый. Комплект состоит из трех разных! метчиков начальный (taper), средний (plug) и финишный (bottoming) их также у нас называют первый, второй, третий. (Иногда спец метчики идут в комплектах по двое, но обычно это только для очень мелкошаговой резьбы).

реклама

Для того что бы показать различия, вот фото довольно большого метчика М14-2.

реклама

На что обратить внимание, в первую очередь резьба на первом метчике начинается с 6-7 витка и сам профиль не прорезает материал слишком глубоко. Затем в ход идет второй метчик у него резьба начинается примерно с 4 витка, профиль более острый, и третий метчик резьба идет со 2 витка и профиль финиширует резьбу и подгоняет по допуски. Отличить их можно по внешнему виду, либо на европейских метчиках, есть маркировка с полосками. Также на примере этого набора обратите вынимание что резьба по профилю шире самого тела метчика, а это значит, что резьбу можно нарезать в глубоких отверстиях. На обоих концах есть центровочные отверстия под подпружиненный конус.

Каналы под стружку прямые, как и должны быть у ручных метчиков, на этих их четыре.

реклама

Далее по форме метчиков, например маленькие типа М2-0.4 уже сделаны по-другому. Хвостовик намного толще рабочей части. Канавок всего две.

Также примерно выглядят метчики для М3-0.5. Но не от всех производителей, например на фото третий метчик имеет прямой кончик, теоретически в глухом отверстии от глубже нарежет резьбу почти до конца самого отверстия. Канавок (flutes) у них уже три, а не две. Ширина хвостовика также больше, чем рабочая часть.

Далее М4-0.7. У этих метчиков также три канавки, ширина рабочей части меньше, но зато есть участок с сужением, за счет этого можно нарезать резьбу чуть глубже.

Также у маленьких метчиков нет центровочных отверстий. Даже у М6-1.0, например на фото относительно не дорогой метчик и выполнен он с острыми концами и с узкой рабочей частью.

Еще вот уже побольше, М8-1.25 двух видов у них есть центровочные отверстия. Один обычный с тремя канавками второй набор со специальным самоцентрирующимся первым метчиком. Также отличие второго в применении стали HSS-CO5, то есть 5% кобальт. Такие метчики подходят для нарезки и в нержавейке. К слову, большинство метчиков выполняются из стали HSS, или HSS-G и гораздо реже из HSS-CO, покрытие также бывают разными, просто без покрытия, чернение, и оксид титана, самый дорогой оксид титана, а также наиболее коррозионностойкий, но гонятся именно за этим видом покрытия не стоит, все равно на рынке 90% без покрытия.

Все трех метчиковые наборы обладают хорошей точностью ISO 2 или 6H, но также существуют однозаходные комбинирование метчики. Например, на фото ниже 6-32 UNC. На фото видно что его начальная часть как у первого номера, а далее идет как второй номер. Естественно, такие метчики не для толстых и твердых материалов, но резьба вполне нормальная получается. Это не плохой бюджетный вариант.

По дополнительным инструментам для метчиков нужны еще воротки, и чаще всего выполнены они в двух исполнениях. На фото ниже три воротка, скажу, что вороток Ruko, серый на фото я не рекомендую, сделан довольно криво и своей цены в общем не стоит. Также Т-образный вороток лучше выбирать с пружинным удержанием квадрата, но фото вороток с цанговым зажимом, и он не очень хороший и в плане удержания, и в плане центровки. А вообще прямо хороший вороток я не нашел, все какие видел были кривоваты, даже те что стоили более 100$.

Во время нарезки надо пользоваться спец жидкостью для сверления, также как только метчик начинает идти туговато нужно сделать оборот назад это срежет заусенцы и соберет мусор в канавках. Главное на метчик не давить, особенно в стороны, а то он лопнет. При правильном размере отверстия и хорошем метчике, резьба нарезается без излишнего сопротивления.

По самим канавкам у ручных они всегда прямые, но у машинных они могут быть также спиралью и уклоном. В этом видео от Haas очень подробно рассказывают о машинных метчиках. Отверстия под резьбу выбираются тоже не просто так, они зависят от шага резьбы и диаметра. Наиболее простой способ воспользоваться таблицей размеров наподобие этой. По типу резьбы сразу можно выбрать размер сверла для дрели.

А для определения типа резьбы самый простой способ воспользоваться резьбомером (thread gauge), они хоть и номинально подходят для внешней резьбы, но ими также можно и проверять в отверстиях если влезет.

По выбору метчика, конечно, лучше всего смотреть, прежде чем покупаешь так как в интернете обычно фотки не соответствуют товару. Также и на саму резьбу посмотреть, если каждый номер имеет профиль как положено, то с резьбой скорее всего все будет норм. Также внимательно осмотреть обработку краев канавки, если срез не ровный, то метчик будет плохо прорезать металл. Метчик конечно же надо выбирать исходя из задач, например если работать с нержавейкой, то придется покупать дорогой кобальтовый метчик. Также метчик после работы надо от стружки отчищать чем-то типа зубной щетки. Что касается цен, то набор хороших метчиков М3 стоит от 10 до 40$, если большие размеры, то цены естественно выше.

Надеюсь, моя статья будет полезна и больше дырки раздраконивать винтами никто не будет).

Нарезание внутренней резьбы: технология производства работ

Нарезание внутренней резьбы производится в тех случаях, когда нужно сделать разборную конструкцию. Параметры резьбы определяются ГОСТ 1973257-73. Мелкий шаг, как правило, используют для труб с тонкой стенкой или в тех случаях, когда нужны хорошая герметичность и защита от самовыкручивания.

Инструменты для нарезания резьбы могут быть ручными, в том числе электрическими и пневматическими, а на производствах, особенно при массовом изготовлении деталей, используют станки. О том, как нарезают внутреннюю резьбу, на что при этом обращают внимание, читайте в нашем материале.

Общие правила нарезания внутренней резьбы

Принципиально важным моментом процесса нарезания внутренней резьбы является подготовка отверстия. Чтобы его диаметр точно соответствовал заданным параметрам, при выборе сверла необходимо руководствоваться указаниями ГОСТов.

Если диаметр отверстия окажется меньше указанного в ГОСТе, метчик из-за большого усилия при нарезании заклинит или сломает. Резьба в этом случае получится рваной. Отверстие, размеры которого будут больше необходимых, не позволит обеспечить достаточную высоту витков, и ее профиль окажется неполным.

Перечислим основные правила нарезания внутренней резьбы на сверлильных станках:

1. В отверстиях заготовок, полученных в результате штамповки, отливки или иных похожих способов, внутреннюю резьбу не нарезают. В качестве исключения можно рассматривать заготовки, изготовленные методом литья под давлением.
2. Рассверливание и зенкование являются обязательной процедурой, предшествующей нарезанию резьбы. Таким образом удаляется окалина, нагар и наклеп. Это повышает качество выполненной нарезки и помогает продлить срок службы метчика.
3. Метчик должен закрепляться в самоцентрирующихся, реверсивных, качающихся или плавающих патронах.
4. В процессе подготовки отверстия для нарезания внутренней резьбы метчиком со стороны его входа обязательно нужно будет снять фаски. Полученный при снятии угол должен быть равен 60°, а высота соответствовать не менее чем одному шагу резьбы.
5. Особого внимания при выполнении нарезания требует шпиндель. Его следует уравновесить с помощью противовеса. Врезание и выемка метчика должны быть плавными, а ход шпинделя легким. В противном случае может возникнуть такой дефект, как разбивание резьбы.

В процессе работы метчик подвергается серьезной нагрузке, поэтому при работе данным инструментом для нарезания внутренней резьбы должна использоваться смазчоно-охлаждающая жидкость.

Ее выбор зависит от материала, с которым предстоит работать:

Материал, из которого изготовлены заготовки

Варианты смазочно-охлаждающих жидкостей

Инструментальные и конструкционные стали

Сульфофрезол, эмульсия, сурепное и компаундированное масло

Легированные стали и стальное литье

Эмульсия, сурепное масло

Керосин, сурепное масло, отсутствие охлаждения

Латунь и бронза

Сурепное масло, отсутствие охлаждения

Эмульсия, отсутствие охлаждения

На сегодняшний день список дополнен прогрессивными смазочно-охлаждающими жидкостями, обеспечивающими увеличение стойкости инструмента для нарезания внутренней резьбы примерно в полтора раза. Коэффициенты увеличения периода стойкости представлены в следующей таблице:

Область применения смазочно-охлаждающей жидкости

Материал, из которого изготовлена заготовка

Коэффициент увеличения периода стойкости режущего инструмента Кт

Какую смазочно-охлаждающую жидкость может заменить

Масляная смазочно-охлаждающая жидкость ОСМ-3

Нарезание внутренней резьбы

Конструкционная углеродистая сталь

Масляная смазочно-охлаждающая жидкость МР-1

Нарезание резьбы плашкой и метчиком на токарных станках-автоматах

Олеиновая кислота, сульфофрезол

Нарезание внутренней резьбы

Олеиновая кислота, сульфофрезол

Стали высокомарганцовистые типа 45Г17ЮЗ

Нарезание плашкой наружной резьбы

Масляная смазочно-охлаждающая жидкость ОСМ-5

Нарезание внутренней резьбы на токарном станке-автомате

Нарезание внутренней резьбы

3%-ные эмульсии ЭТ-2 и ЭГТ

Масляные смазочно-охлаждающие жидкости ЛЗ-СОЖ ПИО, ЛЗ-СОЖ1Т, МР-6

Нарезание мелкой резьбы в глухих отверстиях

3%-ная эмульсии ЭТ-2 и ЭГТ

Технология выполнения внутренней резьбы

Процесс нарезания внутренней резьбы может осуществляться вручную, с помощью специального инструмента – воротка. На производстве для этой цели чаще всего используют станки. Последовательность операций при нарезании внутренней резьбы можно описать следующим образом.

Прежде всего в заготовке сверлят отверстие. Для этого выбирают сверло, диаметр которого несколько превышает внутренний диаметр, указанный для нарезания резьбы.

Если возможность выяснить параметры сверла на основе данных специальной таблицы отсутствует, производят самостоятельные приблизительные расчеты. Формула для расчетов имеет следующий вид:

где dсв — диаметр сверла, D — наружный диаметр внутренней резьбы, мм; Р — шаг резьбы, мм.

Таблица. Диаметры сверл для нарезания метрической резьбы

Диаметр резьбы, мм

Метрическая резьба с крупным шагом, мм

Диаметр резьбы, мм

Резьба метрическая с крупным шагом, мм

Сквозные отверстия являются проходными. Глубина глухих отверстий должна быть на 6хР больше, чем длина резьбы.

После этого в отверстии снимается центрирующая фаска для метчика. Эта операция осуществляется с помощью конической зенковки с углом 2ф, равным 90° или 120°.

На следующем этапе определяются с выбором комплекта метчиков и воротка.

Общая длина воротка L определяется в результате следующих расчетов:

где L — общая длина воротка, D — диаметр метчика.

После этого заготовка надежно фиксируется в тисках. Рабочая часть метчика смазывается специально подобранной жидкостью, после чего его аккуратно, четко по оси, стараясь избежать перекосов, помещают заборной частью в обрабатываемое отверстие.

Для проверки соосности метчика используется угольник.

Затем на метчик надевают вороток. Левой рукой слегка нажимают на среднюю часть воротка вниз, а правой вращают его по часовой стрелке до тех пор, пока метчик не углубится в подготовленное отверстие и его положение не станет устойчивым.

Дальнейшее вращение воротка происходит с использованием обеих рук. Направление его поворотов меняется через каждые 1-2 оборота вправо. Вороток возвращают на пол-оборота влево, и образовавшаяся в отверстии стружка ломается. Это облегчает процесс нарезания внутренней резьбы и повышает качество результата.

После того как работа выполнена, метчик нужно будет извлечь, вывернув из глухого отверстия или полностью пропустив через сквозное.

На последнем этапе нарезания резьбу обрабатывают средним и чистовым метчиками.

Оценить качество резьбы можно в процессе визуального осмотра. К ее дефектам относят сорванные нити и задиры. Анализ точности резьбы проводится с помощью резьбовых калибр-пробок или эталонных винтов. Их проходная часть должна свободно ввинчиваться в резьбовое отверстие.

В процессе нарезании резьбы метчиками нужно внимательно относиться к следующим деталям:

• использовать в ходе процесса полный набор метчиков и следить за тем, чтобы чистовой метчик не был перегружен;
• нельзя допускать перекоса среднего и чистового метчиков, которые вводятся в отверстие без воротка;
• при обработке глухих отверстий необходимо периодически выкручивать метчик и удалять образовавшуюся в канавках стружку;
• с целью сохранности метчиков нужно использовать воротки, характеристики которых соответствуют диаметру резьбы;
• для обеспечения качественного результата и облегчения процесса работы следует применять соответствующие СОТС.

Трудоемкий процесс нарезания внутренней резьбы вручную может обеспечить невысокую производительность. Гораздо эффективнее будет привлекать для этой цели специальные средства механизации.

Использование сверлильного станка существенно повышает скорость обработки отверстий и обеспечивает соответствие резьбы заданным параметрам. В данном случае метчик закрепляется в предохранительном патроне, размещенном в шпинделе станка. Его вставляют в цангу патрона на допустимое усилие и фиксируют с помощью накидной гайки.

Затем станок включают и проверяют степень биения метчика. При необходимости регулируют его усилие с помощью круглой гайки, которая стопорится винтом. Обрабатывают метчик смазочно-охлаждающей жидкостью и приступают к выполнению работ.

Нарезание резьбы в глухом отверстии продолжается до тех пор, пока инструмент не коснется дна и его вращение не остановится. Скорость нарезания внутренней резьбы на сверлильном станке соответствует значению 5—8 м/мин.

Механизировать процесс нарезания резьбы можно с помощью применения резьбонарезателей с пневматическими и электрическими приводами, которые оборудованы механизмом автоматического изменения направления вращения шпинделя. Это обеспечивает возможность движения метчика в прямом и обратном направлении.

Метчик помещают в предохранительный патрон и смазывают. Резьбонарезатель с помощью рук стараются разместить так, чтобы не было перекоса относительно оси отверстия. Затем метчик направляют в отверстие, и он начинает вращаться после легкого нажатия на корпус механизма резьбонарезателя. Повторное нажатие запускает реверсивное движение, и метчик на скорости, вдвое превышающей скорость погружения, выходит наружу.

Использование резьбонарезателей обеспечивает производительность в 5–10 раз превышающую эффективность показателей ручного труда. В условиях масштабного производства операции по нарезанию внутренней резьбы производятся на резьбонарезных станках.

Нарезка резьбы в труднообрабатываемых сталях и сплавах

Сложности при нарезании резьбы возникают при обработке отверстий заготовок, выполненных из пластичных легированных сталей. Также трудно работать с титановыми, легкими и жаропрочными сплавами. Особенности этих материалов вызывают необходимость соблюдения следующих условий:

• Заготовки из жаропрочных сплавов следует устанавливать на станину станка строго перпендикулярно к оси резьбы базовой поверхности и хорошо закреплять. Это позволит производить нарезание резьбы без использования кондуктора. Если возможность обеспечить прочное крепление детали к станку отсутствует и жесткость детали недостаточна, то добиться качественного результата можно будет, только применяя такое приспособление, как кондуктор.

• В процессе обработки заготовок из жаропрочных сплавов следует использовать метчик, у которого зубья располагаются в шахматном порядке. Для нарезания резьбы в сквозных отверстиях он потребуется в единственном экземпляре, а для глухих отверстий нужно будет два или три метчика.
• При работе с жаропрочными сплавами необходимо проводить процедуру охлаждения метчика. Состав для охлаждения подается с помощью специального насоса и представляет собой следующую смесь: 60 % сульфофрезола, 25 % керосина и 15 % олеиновой кислоты. Если станок не оборудован помпой, метчик погружается в смесь 85 % сульфофрезола и 15 % олеиновой кислоты либо смазывается вручную с помощью кисти.
• При работе с мягкими заготовками из алюминиевых сплавов или цинка скорость подачи шпинделя по шагу резьбы должна регулироваться. Если механизм регулировки не предусмотрен, его свободное движение можно обеспечить за счет уменьшения нагрузок уравновешивания – грузов и пружин. При существенной массе движущихся частей и очевидном осевым усилии при движении шпинделя внутренняя резьба разрушится по среднему сечению.
• Высокая скорость нарезания внутренней резьбы должна быть обеспечена при работе с заготовками из силуминовых сплавов. Она в 1,2–1,5 раза больше, чем при обработке стали. Во столько же раз интенсивнее охлаждается метчик.
• Лучшей охлаждающей жидкостью при нарезании внутренней резьбы в отверстиях деталей из легкосплавных материалов считается керосин. Также может применяться 8–10 % эмульсия. Масло в данной ситуации использовать не нужно, так как оно не обеспечит защиту от налипания стружки и не даст качественно очистить резьбу.

Резьба в изделиях из труднообрабатываемых сталей аустенитного класса и титановых сплавов, начиная с М4 и заканчивая М30, обрабатывается с применением бесканавочных метчиков. Они должны быть изготовлены из быстрорежущей стали и обладать повышенным уровнем стойкости.

Способы профилактики и устранения брака при нарезании внутренней резьбы

К основным видам брака, возникшего в результате нарезания внутренней резьбы на сверлильном оборудовании, относятся:

• Рваная резьба. Она образуется при недостаточном охлаждении, перекосе метчика относительно оси отверстия или его затуплении, а также из-за малых углов передних и задних зубьев. Исключить такой брак можно, обеспечив необходимые условия для охлаждения метчика и его правильную установку. Инструмент, с помощью которого нарезается резьба, должен быть хорошо заточен.
• Тупая резьба. Причиной данного вида брака чаще всего является слишком большой диаметр отверстия для резьбы. Также недопустимо использование затупившегося метчика с недостаточной твердостью и малыми углами зубьев. Препятствовать возникновению такого дефекта будет качественная подготовка отверстия. Оно должно быть выполнено с учетом необходимых припусков. Геометрия и конструкция хорошо заточенного метчика должна соответствовать особенностям обрабатываемого материала.
• Шероховатость поверхности резьбы. Данный дефект может возникнуть в результате множественных причин. Самыми распространенными среди них являются неправильная заточка метчика или высокая степень его износа, недостаточная длина его заборного конуса и малая величина передних зубьев, выбора слишком высоких режимов нарезания внутренней резьбы, низкое качество жидкостей для смазки и охлаждения.

Предупредить излишние шероховатости можно, используя хорошо заточенные метчики соответствующей геометрии и конструкции, правильно подбирая режимы работы нарезного оборудования и применяя качественные охлаждающие составы.

• Провал резьбы по калибрам-пробкам. Эта проблема является следствием неправильной установки метчика. Провалы резьбы появляются из-за его сильного биения. Их причиной также может стать неисправность патрона, снятие метчиком стружки при вывертывании, слишком высокая скорость нарезания и низкая эффективность смазочно-охлаждающей жидкости.

Предупредить провалы можно, тщательно подходя к вопросам установки метчика, отслеживая отклонения в его биении от допустимых параметров и состояние стружковыводящих канавок. Устанавливать его следует только в исправный плавающий патрон. Скорость нарезания и смазочно-охлаждающая жидкость должны подбираться с учетом особенностей обрабатываемого материала.

• Тугая резьба. Образуется из-за неправильно подобранных размеров метчика и плохо очищенной поверхности резьбы. Чтобы предупредить дефект, следует не только качественно устранять шероховатости, но и выбирать метчик соответствующего размера с острыми зубьями.
• Конусность резьбы. Верхняя часть отверстия может разбиваться из-за биения метчика. Также причина иногда кроется в том, что используется метчик без обратного конуса, в результате чего зубья калибрующей части начинают срезать металл. Для того чтобы исключить данный дефект, следует правильно устанавливать метчик соответствующей геометрии и конструкции, а также проверять его биение перед началом нарезания внутренней резьбы.
• Несоответствие резьбы проходному калибру. Дефект возникает из-за неправильного выбора профиля и размера метчика. Также причиной брака может стать нарушение условий эксплуатации инструмента или возникший в процессе установки перекос. Иногда проблема возникает в результате срезания резьбы при выворачивании метчика. Добиться соответствия можно, правильно установив подобранный метчик и обеспечив необходимые условия для его эксплуатации.
• Срыв ниток резьбы. Если диаметр отверстия заужен, в процессе нарезания внутренней резьбы используется затупившийся метчик, а в канавках присутствует стружка, некоторые нити могут оказаться сорванными. Для предупреждения таких срывов следует внимательно относиться к диаметру отверстия, которое подлежит обработке, использовать хорошо заточенный метчик и отводить стружку из канавок.

Получить качественный результат и уберечь метчики от поломки можно, применяя инструменты для нарезания внутренней резьбы, изготовленные из прочной стали. Внимательно относитесь к тонкостям технологического процесса и помните о том, что любую проблему гораздо проще предупредить, чем исправить.

Как самому нарезать резьбу. Советы начинающим

Сделай сам

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.

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.