Инструменты для нарезания резьбы слесарное дело

Инструменты для нарезания резьбы слесарное дело

§ 59. Инструменты для нарезания резьбы

Резьбы на деталях получают нарезанием на сверлильных, резьбонарезных и токарных станках, а также и накатыванием, т. е. методом пластических деформаций. Инструментом для накатывания резьбы служат накатные плашки, накатные ролики и накатные головки. Иногда резьбу нарезают вручную.

Внутреннюю резьбу нарезают метчиками, наружную — плашками, прогонками и другими инструментами.

Метчики по назначению делят на ручные, машинно-ручные и машинные; в зависимости от профиля нарезаемой резьбы — на три типа: для метрической, дюймовой и трубной резьб; по конструкции — на цельные, сборные (регулируемые и самовыключающиеся) и специальные.

Метчик (рис. 261, а) состоит из двух основных частей: рабочей и хвостовой.

Рабочая часть представляет собой винт с несколькими продольными прямыми или винтовыми канавками. В метчиках для вязких металлов на заборной части имеется скос 6-10° в направлении, обратном направлению резьбы: при правой резьбе скос левый, при левой — правый скос. Это улучшает отвод стружки.

Рабочая часть метчика служит для нарезания резьбы. Метчики с винтовыми канавками применяют для нарезания точных резьб.

Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей.

Заборная (или режущая) часть обычно делается в виде конуса, она производит основную работу при нарезании резьбы.

Калибрующая (направляющая) часть — резьбовая часть метчика, смежная с заборной частью. Она направляет метчик в отверстие и калибрует нарезаемое отверстие.

Хвостовик-стержень служит для закрепления метчика в патроне или удержания его в воротке (при наличии квадрата) во время работы.

Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями (перьями), получающимися путем удаления части металла. Эти канавки служат для образования режущих кромок и размещения стружки при нарезании резьбы. Профиль канавки образуется передней поверхностью, по которой сходит стружка, и задней поверхностью, служащей для уменьшения трения перьев метчика о стенки нарезаемого отверстия.

Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями (рис. 261, б). Режущие перья (зубья) имеют форму клина.

Главными углами режущих перьев метчика (рис. 261, в) являются: передний γ, задний а, угол заостренияβ и угол резания δ. Эти углы у заборной и калибрующей частей разные.

Для стали средней твердости передний угол γ = 8÷10°, для твердой стали γ = 5°, для бронзы и чугуна γ = 0÷5°. Задний угол α = 6÷8° для ручных и α = 10° — для остальных метчиков.


Рис. 261. Метчик ручной: a — конструкция, б — элементы, в — главные углы

Режущими кромками метчика называются кромки на режущих перьях метчика, образованные пересечением передних поверхностей канавки с затылочными поверхностями рабочей части.

Сердцевина — это внутренняя часть тела метчика, измеряемая по диаметру окружности, касательной ко дну канавок метчика. Метчики для нарезания резьбы в нержавеющих сталях имеют более массивную (толстую) сердцевину.

Канавки у метчиков обычно делают прямые, так как они проще в изготовлении. Однако для улучшения условий резания и получения точных резьб применяются метчики не с прямыми, а с винтовыми спиральными канавками (рис. 262, а). Угол наклона со винтовой канавки этих метчиков составляет 8 — 15°. Для нарезания глухих отверстий наклон этих канавок .делают правый (рис. 262, б), чтобы стружка легко выходила вверх, для нарезания сквозных отверстий наклон делают левый (рис. 262, в), чтобы стружка выходила вниз.

Метчики диаметром до 22 мм обычно изготовляют с тремя, а диаметром от 22 до 52 мм — с четырьмя канавками. Специальные метчики на калибрующей части канавок не имеют.

Ручные метчики для метрической и дюймовой резьб стандартизованы и изготовляются комплектом из двух метчиков для резьбы с шагом до 3 мм включительно (для основной метрической резьбы диаметром от 1 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 1/4 до 1″) и комплектом из трех метчиков для резьбы с шагом свыше 3 мм (для метрической резьбы от 30 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 11/8 до 2″).


Рис. 262. Метчики с винтовыми канавками: а — общий вид, б — с правой винтовой какавкой (с левой резьбой), в — с левой винтовой канавкой (с правой резьбой)


Рис. 263. Комплект метчиков: I — черновой, II — средний, III — чистовой

В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики (рис. 263, I, II, III). Все метчики комплекта имеют разный диаметр.

Первый (черновой) метчик нарезает черновую резьбу, снимая при этом до 60% металла (стружки); второй (средний) метчик нарезает уже более точную резьбу, снимая до 30% металла; третий (чистовой) метчик снимает еще до 10% металла, имеет полный профиль резьбы и используется для окончательного, точного нарезания резьбы и ее калибровки. Чтобы определить, какой метчик является черновым, какой средним, а какой чистовым, на хвостовой части делают соответственно одну, две или три круговые риски (кольца) или же ставят соответстствующий номер. На хвостовой части проставляют размер резьбы, для нарезания которой этот метчик предназначен.

Комплект ручных метчиков из двух штук изготовляют путем удлинения заборного конуса и некоторого увеличения диаметра первого метчика.

По конструкции режущей части метчики бывают цилиндрические и конические.

При цилиндрической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют соответствующие диаметры. У чистового метчика полный профиль резьбы, диаметр среднего метчика меньше нормального на 0,6 глубины нарезки, а диаметр чернового метчика меньше диаметра резьбы на полную глубину нарезки. У чернового метчика длина заборной части равна 4 — 7 ниткам, у среднего — 3 — 3,5 и у чистового — 1,5 — 2 ниткам.

Угол наклона заборной части у чернового метчика равен 3°, у среднего 7°, у чистового 12° (рис. 263).

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.

В конических метчиках заборная часть равна: у чернового метчика — всей длине рабочей части, у среднего — половине этой длины, у чистового — двум ниткам.

Конические метчики применяют обычно для нарезания сквозных отверстий. Глухие отверстия нарезаются цилиндрическими метчиками.

Метчики выпускают со шлифованным и не шлифованным профилем зубьев. Шлифованные создают резьбу более точную с более чистой поверхностью.

По точности нарезаемой резьбы метчики делят на 4 группы: С, Д, Е и Н. Метчики группы С самые точные, группы Е и Н — менее точные с не шлифованным профилем зубьев. Метчики С и Д шлифованные, ими нарезают высококлассные резьбы, Е и Н — для резьб 9 квалитета.

Машинно-ручные метчики применяют для нарезания метрической, дюймовой и трубной цилиндрической и конической резьб.

Машинно-ручные метчики служат для нарезания резьбы в сквозных и глухих отверстиях всех размеров машинным способом и вручную с шагом до 3 мм включительно. Метчики этого типа изготовляют двух видов: одинарные для сквозных и глухих отверстий и комплектные (2 шт.): черновой и чистовой.

У машинных и машинно-ручных метчиков на хвостовике делают канавки для зажима в быстросменных патронах.

Машинные метчики применяют для нарезания на станках сквозных и глухих отверстий. Они бывают цилиндрические (рис. 264, а) и конические (рис. 264, 6).

Гаечные метчики (рис. 264, в) служат для нарезания метрической резьбы в гайках за один проход вручную или на сверлильных и резьбонарезных станках. Они выполняются однокомплектными, имеют длинную режущую часть (12 витков). Хвостовик у них также длинный, что дает возможность нанизывать на него гайки при нарезании.


Рис. 264. Виды метчиков: а — цилиндрический, б — конический, в — гаечный, г — с изогнутым хвостовиком, д — плашечный, е — маточный

Изготовляют также гаечные метчики с изогнутым хвостовиком (рис. 264, г), закрепляемые в специальных патронах на гайконарезных автоматах. Они дают возможность гайкам автоматически сбрасываться по мере нарезания.

Плашечные метчики (рис. 264, д) отличаются от гаечных наличием большого заборного конуса и предназначаются для предварительного нарезания резьбы в плашках за один проход.

Маточные метчики (рис. 264, е) применяют для зачистки резьбы в плашках после нарезания плашечным метчиком, а также для зачистки резьбы в плашках, находящихся в работе. В маточных метчиках канавки делают с правой спиралью.

Специальные метчики составляют большую группу, в которую входят не нормализованные конструкции метчиков: бесканавочные, комбинированные, метчик-сверло с винтовыми канавками, метчик-протяжка.

Метчики бесканавочные (рис. 265, а) применяют для нарезания сквозных резьб диаметром до 10 — 12 мм.


Рис. 265. Специальные метчики: а — бесканавочный, б — комбинированный, в — метчик-сверло, г — с винтовыми канавками

Длина заборной части метчика такая же, как и у обычных машинных. Длина канавки (с выходом) на 3 — 5 ниток больше длины заборной части. Бесканавочные метчики гораздо прочнее обычных. Благодаря длинной резьбовой части метчик можно перетачивать несколько раз. Высокая производительность труда при нарезании резьбы является главным достоинством бесканавочных метчиков. Для нарезания резьбы в глухих отверстиях эти метчики не пригодны.

Комбинированные метчики состоят из двух частей, разделенных шейкой (рис. 265, б).

Первая часть служит для предварительного нарезания резьбы, а вторая — для окончательного (чистового) нарезания резьбы. Комбинированный инструмент — метчик-сверло (рис. 265, в) позволяет совместить сверление и нарезание резьбы в одну операцию, что значительно повышает производительность. Применение сверла-метчика возможно при нарезании сквозных отверстий без принудительной подачи при условии, что метчик вступает в работу после выхода вершины сверла из отверстия. В противном случае сверло вынуждено работать с подачей, равной шагу нарезаемой резьбы.

Применяют и другие комбинированные инструменты: метчик-развертку, зенкер-развертку-метчик и др.

Замена нескольких инструментов одним комбинированным позволяет значительно сократить вспомогательное время, затрачиваемое на смену инструмента.

Метчики с винтовыми канавками (рис. 265, г) имеют угол наклона канавки 35°, что обеспечивает свободный выход стружки по спирали и исключает возможность срыва резьбы. Метчиком можно нарезать резьбу на высоких скоростях. Один метчик с винтовой канавкой равноценен комплекту обычных метчиков.


Рис. 266. Воротки: а — нерегулируемый, б — с регулируемым отверстием; 1 — рукоятка, 2 — рамка, 3 — подвижная рукоятка, 4,5 — сухари подвижные


Рис. 267. Торцовый (а) и тарированный (б) воротки: 1 — корпус, 2 — втулка, 3 — пружина

Применение этих метчиков для обработки деталей из чугуна, латуни, нержавеющей ,стали и других Материалов позволило повысить производительность труда в три раза по сравнению с применением обыкновенных. Метчики изготовляют из инструментальной стали У8, У12 и Р18.

Воротки. Метчики при нарезании резьбы вручную вращают при помощи воротков, устанавливаемых на квадраты хвостовиков.

Нерегулируемые воротки могут иметь одно или три отверстия (рис. 266, а) и регулируемое отверстие (рис. 266, б). Кроме этих, применяют воротки торцовые (рис. 267, а) для вращения при нарезании резьбы в труднодоступных местах.

Тарированные воротки (рис. 267, б) применяют для нарезания резьбы в глубоких и глухих отверстиях. Они состоят из корпуса 7, втулки 2 и пружины 3. Корпус и втулка имеют сцепляющиеся косые кулачки, которые при превышении усилия, передаваемого рукой работающего, выходят из зацепления, в результате чего втулка с метчиком не будет вращаться и тем самым предохранит его от поломки.

Инструменты для нарезки резьбы. Виды и работа. Применение

Резьбовое соединение является одним из самых популярных способов закрепления различных деталей и элементов. Не всегда можно приобрести различные крепления, на которые уже нанесена резьба, поэтому ее необходимо нарезать самостоятельно. Для этого применяются специализированные инструменты для нарезки резьбы. С их помощью также возможно обновить затертую или поврежденную другим способом ранее нанесенную резьбу.

Читайте также  Как закрепить шкив на валу электродвигателя?

Виды инструментов для нарезки резьбы

Для нарезки применяется 3 разновидности инструментов:

  • Метчик.
  • Плашка.
  • Клупп.

Инструмент для нарезания отличается между собой не только по диаметру, но и по типу создаваемой резьбы. Она может быть метрической или дюймовой. Метрическая применяется на подавляющем большинстве крепежных элементов. Она используется в машиностроении, бытовом оборудовании и в прочих направлениях. Дюймовая резьба применяется исключительно на водопроводных элементах. В некоторых странах метрическая резьба не применяется вообще, и все крепежные элементы сделаны с помощью дюймовой.

Еще одним немаловажным различием подобного инструмента является направление создаваемой резьбы. Оно может быть левым и правым. Нельзя применяя один инструмент, провести нарезание резьбы в обе стороны, если он не универсальный.

Метчик

Метчик – это цилиндрический инструмент, который предназначен для нарезания внутренней резьбы в трубах и гайках. Его поверхность имеет выступающие ребра, которые при ввинчивании в пустотелые металлические элементы подходящего диаметра создают винтовые канавки, вырезая стружку. В результате вкручивания метчик прокладывает резьбу. Этот прибор представляет собой небольшой металлический прут из высококачественной твердой стали, на одном конце, которого имеется режущая часть, а на втором хвостовик для подсоединения воротка. Вдоль поверхности метчика идет выборка, сквозь которую обеспечивается отвод срезанной стружки. Самыми удобными для применения являются инструменты, которые имеют 3-5 канавок для отвода стружки. Они гораздо меньше забиваются и дают чистую поверхность без видимой деформации. После нарезания резьбы с помощью метчика, болт или шпилька накручивается без усилий по всей поверхности.

С помощью метчика можно нарезать резьбу или провести калибровку в случае ее повреждения.

Этот инструмент бывает трех разновидностей:
  • Ручной.
  • Машинный.
  • Гаечный.

Ручные метчики обычно предлагаются в наборе из 2-3 инструментов одинакового диаметра. Первый проводит черновую нарезку резьбы, а последний обеспечивает создание высококачественного гладкого профиля, который обеспечивает легкое скручивание болтов или шпилек. Очередность применения метчиков, которые идут в наборе, обозначается цифрами на их корпусе.

Машинные предназначены для нарезания резьбы на станках. У них имеется иной профиль канавок, для более быстрого отвода стружки. При этом форма хвостовика подогнана для закрепления в патрон на станке.

Гаечные применяются специально для гаек. Их легко узнать, поскольку они самые короткие. Так как этот инструмент предназначен для нарезки резьбы только в гайках, которые обычно отличаются небольшой шириной, он делается очень коротким. В связи с этим его длина позволяет сделать максимум 12 витков. Гаечные метчики тоже могут быть черновыми и чистовыми. Черновой только создает начальную резьбу для вкручивания заборной части более длинного инструмента.

Для правильного закрепления метчика ручного или гаечного типа применяется специальный вороток, который насаживается на хвостовик. От переднего угла метчика зависит его применение и металл, с которым он может работать. Угол с наклоном от 5 до 10 градусов делает инструмент удобным для обработки стали. Уклон от 0 до 5 градусов предназначен для чугуна. Метчики с заточкой от 10 до 25 градусов применяются для цветных металлов и их сплавов.

Плашка

Плашка (лерка) применяется для создания винтовой нарезки на болтах и шпильках. Она представляет собой круглую шайбу с центральным отверстием, которая имеет несколько выступающих ребер с острой кромкой. Плашка нарезает и калибрует внешнюю резьбу за один проход. Обычно ее применяют для нарезки резьбы на прутах диаметром до 52 мм. Стандартная толщина плашек составляет от 8 до 10 витков. Угол нарезанных выступов у плашки может отличаться. Инструмент с углом 40-60 градусов применяется для сквозного прохода. В том случае, если необходимо нарезать резьбу вплотную до упора, применяется плашка с углом 90 градусов.

Для того чтобы получить качественно нарезанную резьбу необходимо чтобы диаметр стержня, который будет обрабатываться, был на 0,3-0,4 мм больше, чем внутренний размер плашки. Также при применении этого инструмента стоит учитывать, что требуется снятие фаски на краю. Для того чтобы удерживать плашку применяется специальные воротки.

Плашка может быть цельной или разрезанной. Цельная имеет выступающие зубья для врезания в металл по всей поверхности. Использование такого инструмента требует серьезных усилий. Гораздо более популярными являются разрезанные плашки, которые имеют разделенные рабочие части, что уменьшает площадь контакта. Это облегчает процесс вывода стружки, и уменьшает трение.

Плашка может применяться для нарезания резьбы на правую или левую сторону. Также существует универсальный инструмент, который работает одинаково хорошо в обоих направлениях. Он обозначается маркировкой LN.

Клупп

Клупп – это практически та же плашка, но существенно больше. Он представляет собой систему резцов, устанавливаемых непосредственно в держатель, который одновременно служит и направляющей. Обычно такой инструмент для нарезки резьбы применяется для нарезания внешней резьбы на трубах, а также толстых металлических стержнях. Предлагаемые на рынке клуппы обычно имеют не только метрический ход, но и дюймовый. Обычно клупп применяют сантехники для подготовки труб.

Клупп продаются в наборе, в котором предлагается один держатель и несколько плашек. Насадки можно с легкостью менять. Также существуют электрические клуппы, которые фиксируются на трубе и они сами нарезают на ней резьбу. Благодаря тому, собственному редуктору, они способны создавать большие усилия, даже при слабом электродвигателе.

Особенность использования инструмента для нарезания резьбы

Для того чтобы получить качественную резьбу, с гладкой поверхностью, заготовку с которой проводится работа нужно закрепить в тисках. Если это невозможно, к примеру, при обновлении резьбы на водопроводной трубе, которая уже установлена, следует ее удерживать трубным ключом. Для того чтобы получить качественный результат также важно подобрать правильный диаметр инструмента для нарезки резьбы. Если используется метчик, то он должен быть на 0,2-0,3 мм больше, чем отверстие, в которое он вкручивается. Если применяется плашка или клупп, то наоборот стержень должен быть больше, примерно на 0,3-0,4 мм.

Перед началом работы рекомендовано подготовить смазку. Это позволит уменьшить трение и снизить нагрузку. Кроме того, наличие смазки позволяет избежать образования заусениц и чрезмерного перегрева детали. При использовании плашки или метчика стоит сделать несколько витков без применения смазочного материала. Это позволит зубцам плотно врезаться в металл под правильным углом. Если сразу пытаться нарезать резьбу на скользкой поверхности, возможно появление перекоса. В качестве смазки можно поменять машинное масло, солидол, солярку и даже свиное сало.

Для работы с алюминием рекомендовано использовать в качестве смазки керосин. Для очень твердых сталей, жесткость которых практически равна применяемому инструменту, стоит воспользоваться олифой.

Применяя инструменты для нарезки резьбы нужно делать это правильно

После осуществление нескольких витков необходимо сделать обратный ход. Это позволит эффективно удалить полученную стружку и улучшить поверхность образованных выступов. При этом следует периодически обновлять ранее нанесенную смазку. В том случае если машинного масла, солидола или свиного сала нет, в крайнем случае, можно воспользоваться сильно мыльной водой. Она существенно уступает по вязкости, но вполне способно улучшить прохождение инструмента.

Если проводится нарезка внутренней резьбы, то следует обратить внимание на то, что сначала берется метчик, который имеет неполную нарезку. Его можно узнать по кончику с коническим срезом и маркировкой «1». Он делает неглубокую нарезку, которую еще сложно назвать полноценной резьбой. После него применяется более ровный метчик, на которой нанесена маркировка в виде цифры «2». При прохождении он углубляет уже имеющеюся борозду и делает ее приемлемой для вкручивания болтов и винтов.

В некоторых наборах имеется инструмент с маркировкой «3». Он позволяет подготовить резьбовое соединение еще более качественно, доведя его до совершенства. При смене метчиков стоит учитывать, что последующее добавление смазки является обязательным условием. Ее отсутствие может привести к раннему износ инструмента.

После того, как инструменты для нарезки резьбы скручиваются с обработанной поверхности, их нужно протереть сухой ветошью. Особенно это важно, если в качестве смазки использовалась мыльная вода. То же самое касается и масла со свиным салом. Эти вещества являются довольно липкими, поэтому способствует прилипания пыли и грязи, что в дальнейшем повлечет забивание резьбы и ее прилипание при вкручивании.

Инструмент для нарезания резьбы

Резьбовой тип соединения на сегодняшний день получил самое широкое распространение. Он применяется в машиностроении и других сферах производства, характеризуется высокой надежностью и простой в изготовлении. При желании можно провести нарезание витков при помощи специальных инструментов, которые характеризуются практичностью и универсальностью в применении.

Общая информация о резьбонарезании

Выбирая инструмент для нарезания резьбы следует учитывать особенности резьбовых поверхностей. К ним можно отнести следующие моменты:

  1. Нарезание витков проводится механическим путем при применении специального оборудования. При снятии металла образуются канавки и витки, которые идеально сочетаются с поверхностью второго элемента.
  2. 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.
  3. 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.

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:

  1. При производстве создается режущая часть определенной формы. За счет этого образуется канавка требуемой формы.
  2. Режущая часть изготавливается из инструментальной стали, которая подвергается закалке. За счет этого при работе исключается вероятность быстрого износа режущей кромки.
  3. Применение рассматриваемого метода позволяет обрабатывать поверхности крупных заготовок.

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.

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:

  1. Простая конструкция.
  2. Универсальность в применении.
  3. Высокая эффективность.
  4. Технологичность.

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.

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. Специальные головки также могут применяться для проведения рассматриваемой работы. Они могут иметь различные размеры, применяются в паре со специальной державкой.
Читайте также  Как соединить трубы ПВХ без паяльника?

Стоимость ручных инструментов невысокая, при этом они характеризуются высокой эффективностью в применении.

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:

  1. Нужно применять смазывающие вещества, которые добавляются в зону резания для снижения степени износа режущей кромки.
  2. 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.
  3. 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.

Работа плашкой

Плашки применяются для обработки наружной цилиндрической поверхности. Среди особенностей ее применения можно отметить следующие моменты:

  1. Заготовка закрепляется в тисках. Во время работы она должна находится в неподвижном состоянии.
  2. Перед применением инструмента режущая кромка и обрабатываемая поверхность смазываются маслом.
  3. Как правило, на торцевой поверхности создается небольшая фаска. Она упрощает процесс навинчивания плашки на обрабатываемую поверхность.
  4. Во время работы нужно уделить внимание тому, чтобы плашка не смещалась. Из-за этого резьба может нарезаться неравномерно, ход плашки становится более тяжелым.
  5. 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.

После завершения работы проверяется качество рабочей поверхности. Для этого достаточно накрутить гайку, у которой должен быть свободный ход.

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:

  1. Клуппом характеризуется высокой эффективностью, поэтому процесс нарезания витков упрощается.
  2. Инструкция по использованию плашки и клуппа практически идентична, разница заключается лишь в том, какое усилие нужно прикладывать для получения требуемого результата.

Набор для нарезания резьбы зачастую представлен сочетанием насадок различных диаметров. При изготовлении рабочей части также используется износостойкий материал, который не тупится при длительном применении.

Инструмент для нарезания резьбы

В современном машиностроении широко используются высокопроизводительные методы нарезания резьбы на металлорежущих станках с помощью резьбонарезных инструментов. Успешно получают резьбу и с помощью инструмента для накатывания (накатные плашки, накатные ролики, накатные головки). 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.

Метчик (рис. 10.7) — режущий инструмент, представляющий собой закаленный винт, на котором прорезаны продольные прямые или винтовые канавки, образующие режущие кромки.

Метчики с прямыми канавками проще в изготовлении, поэтому распространены больше. Винтовые канавки улучшают отвод стружки. Направление спирали у них для нарезания сквозных отверстий левое (рис. 10.8, а), глухих отверстий — правое (рис. 10.8, б). У метчиков с левым направлением спирали стружка отводится в направлении подачи, с правым направлением —в противоположном направлении. Метчики

Рис. 10.7. Метчик ручной: а — конструкция; б — элементы; в — главные углы

Рис. 10.8. Работа метчика с винтовой канавкой: а — левой; б — правой

с винтовыми канавками используются при нарезании точных резьб.

Метчик (см. рис. 10.7, а) состоит из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть, в свою очередь, подразделяется на заборную (режущую) и калибрующую. Заборная часть метчика — коническая, она выполняет основную работу по нарезанию резьбы. Калибрующая часть служит для направления метчика, придания резьбе окончательного размера и для ее зачистки.

Хвостовик предназначен для закрепления метчика в патроне или удержания его в воротке (при наличии квадрата) во время работы.

Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями (см. рис. 10.7, б). Режущие перья (зубья) имеют форму клина. Главными углами режущих перьев метчика (см. рис. 10.7, в) являются: передний у, задний а, угол заострения (3 и угол резания 5. Величины этих углов у калибрующей и заборной частей метчика разные. Для стали средней твердости у = 8. 10°, для твердой стали у = 5°, для бронзы и чугуна у = 0. 5 0 . Задний угол а = 6. 8° для ручных метчиков, а для всех остальных а = 10°.

Сердцевина — это внутренняя часть тела метчика, измеряемая по диаметру окружности, касательной к дну канавок метчика.

По назначению метчики делят на ручные, машинноручные и машинные; в зависимости от профиля нарезаемой резьбы — на три типа: для метрической, дюймовой и трубной резьбы; по конструкции — на цельные, сборные и специальные.

Ручные слесарные метчики служат для нарезания метрической и дюймовой резьб вручную. Изготавливают их комплектами из двух и трех штук (рис. 10.9). Комплекты из двух штук (черновой и чистовой) применяют для резьб с шагом до 3 мм, из трех штук (черновой, средний и чистовой) — с шагом резьбы свыше 3 мм. У трехкомплектных инструментов черновой метчик (рис. 10.9, а) нарезает 60 % будущей резьбы, имеет большую заборную часть (6 витков), половинный профиль резьбы на калибрующей части и одну круговую риску на хвостовике. Средний метчик (рис. 10. 9, б) имеет меньшую заборную часть (4 витка), более полный профиль на калибрующей части и две круговые риски на хвостовике. Он нарезает резьбу еще на 30 % после чернового метчика. Полный профиль резьбы на калибрующей части имеет только чистовой метчик (рис. 10.9, в). У него очень короткая заборная часть (1,5-2 витка) и на хвостовике имеются три круговые риски. Он зачищает и калибрует резьбу после чернового и среднего метчиков на оставшиеся 10 %. Угол наклона заборной части у чернового метчика равен 3°, у среднего — 7°, у чистового — 12°. В комплекте из двух метчиков черновой снимает 2/3 припуска, чистовой — 1/3. Таким образом, комплектные метчики позволяют распределить работу резания на несколько инструментов.

Рис. 10.9. Комплект ручных метчиков: а — черновой; б — средний; в — чистовой

На хвостовиках метчиков всех типов маркируются обозначение резьбы, степень точности (только у чистового метчика) и марка стали (для инструмента диаметром более 6 мм).

Плашечные метчики (рис. 10.10, а) предназначены для предварительного нарезания резьбы в плашках за один проход. Они имеют большой заборный конус.

Маточные метчики (рис. 10.10, б) зачищают резьбу в плашках после нарезания плашечным метчиком, а также

Рис. 10.10. Виды метчиков: а — плашечный; б — маточный в плашках, находящихся в работе. Направление канавок у них всегда правое.

Машинно-ручные метчики (рис. 10.11) используются как при ручной обработке, так и при машинной.

Рис. 10.11. Машинно-ручной метчик

К специальным метчикам можно отнести бесканавочные и комбинированные метчики.

Бесканавочные метчики (рис. 10.12, а) применяют для нарезания резьбы диаметром до 12 мм в сквозных отверстиях. Они прочнее обычных метчиков. Благодаря длинной резьбовой части метчик можно перетачивать несколько раз. Такие метчики очень производительны и обеспечивают хорошее качество нарезаемой резьбы.

Рис. 10.12. Специальные метчики: а — бесканавочный; б — комбинированный; в — метчик-сверло

Комбинированные метчики (рис. 10.12, б) состоят из двух частей, разделенных шейкой. Первая часть служит для предварительного (чернового) нарезания резьбы, а вторая — для окончательного (чистового) нарезания.

Комбинированный инструмент метчик-сверло (рис. 10.12, в) позволяет совмещать сверление и нарезание резьбы в одну операцию, что значительно повышает производительность труда. Применяют и другой комбинированный инструмент: метчик-развертку, зенкер-развертку-метчик и др. Метчики изготавливают из инструментальных сталей марок У8, У12 и Р6М5.

При ручном нарезании резьбы метчик вращается воротками. Нерегулируемый вороток (рис. 10.13, а) имеет одно или несколько квадратных отверстий под хвостовики разных размеров. У регулируемого воротка (рис. 10.13, б) подвижный сухарь 4, перемещаясь в корпусе 2 при вращении рукоятки 3, изменяет размеры отверстия между ним и неподвижным сухарем 5.

Рис. 10.13. Воротки:

а — нерегулируемый; б — регулируемый (1 — неподвижная рукоятка; 2 — корпус; 3 — вращающаяся рукоятка; 4 — подвижный сухарь; 5 — неподвижный сухарь); в — торцовый

На рис. 10.13, в показан торцовый вороток, который применяют для нарезания резьбы в труднодоступных местах.

Контрукция плашки — инструмента, применяемого для нарезания наружной резьбы, принципиально аналогична конструкции метчика. Если метчик представляет собой стальной закаленный винт с прорезанными вдоль стержня канавками, то плашка является закаленной гайкой со стружечными канавками, образующими режущие кромки (рис. 10.14, а). В зависимости от конструкций плашки подразделяются

Рис. 10.14. Плашки:

а — цельная (1 — калибрующая часть; 2 — заборная часть; 3 — стружечная канавка); б — разрезная; в — накатная

Рабочая часть круглой плашки состоит из заборной (режущей) и калибрующей частей (рис. 10.14, а). Заборная часть имеет конус с углом 2ср = 40. 60° (рис. 10.15, а) и длину в 1,5-2 витка резьбы. Для более рационального использования плашки заборная часть выполняется с двух сторон (рис. 10.15, б). Калибрующая часть имеет цилиндрическую форму с резьбовым профилем в 3-5 витков и располагается между двумя заборными частями плашки. Вдоль калибрующей части находятся неполные отверстия, через которые выходит образующаяся стружка.

У стандартных плашек передний угол у= 25. 30° (рис. 10.15, в), задний а = 6. 8 0 .

Цельные круглые плашки применяют для нарезания резьбы диаметром до 52 мм за один проход. Они обладают большой жесткостью и обеспечивают получение качественной резьбы, но сравнительно быстро изнашиваются. Стандартом предусмотрены также конструкции цельных круглых плашек для нарезания дюймовой резьбы — от 1 /4″ до 2″ и трубной — от 1/8″ до 172«.

Разрезные плашки (см. рис. 10.14, б) в отличие от цельных имеют прорезь шириной 0,5.. 1,5 мм, позволяющую регулировать диаметр резьбы в пределах 0,1. 0,25 мм. Вследствие пониженной жесткости этих плашек нарезаемая ими резьба имеет недостаточно точный профиль.

Рис. 10.15. Круглая плашка:

а — конструкция; б — элементы рабочей части; в — геометрия

Призматические раздвижные плашки состоят из двух полуплашек (рис. 10.16, а) с угловыми направляющими для установки в специальный вороток — клупп (рис. 10.16, б). На каждой полуплашке указаны размер наружной резьбы и цифры 1 и 2 для правильного закрепления в клуппе. Для равномерного распределения давления винта на плашки между полу- плашками и винтом ставят сухарь 4. Клупп состоит из рамки 1 с двумя рукоятками 2 и зажимного винта 5. Клуппы, в которые устанавливают призматические плашки, изготавливают шести размеров — от № 1 до № 6. Работа клуппом показана на рис. 10.16, в.

Призматические раздвижные плашки изготавливают комплектами по 4-5 пар в каждом. По мере необходимости каждую пару вставляют в клупп и резьбу нарезают за несколько проходов. Раздвижные плашки изготавливают для метрической резьбы диаметром от Мб до М52, для дюймовой — от 1/4″ до 2″, для трубной резьбы — от 1/8″ до 1 3 /4«. Призмати

Рис. 10.16. Призматические раздвижные плашки: а — полуплашки; б — клупп (2 — рамка; 2 — рукоятки; 3 — плашки;

Читайте также  Как сделать отверстие в закаленной стали?

4 — сухарь; 5 — зажимной винт); в — нарезание резьбы

ческими раздвижными плашками нарезаются более точные резьбы, чем круглыми.

На рис. 10.14, в показана конструкция резъбонакатной плашки, состоящей из корпуса и резьбонакатных роликов. Применение плашек такого типа позволяет получать резьбу 6-го и 7-го квалитетов точности. Резьба получается более прочной, поскольку волокна на винтах не срезаются, а деформируются; при этом образуется поверхностный наклеп профиля резьбы. Резьбонакатными плашками накатывают резьбы диаметром от 4 до 42 мм и шагом от 0,7 до 2 мм.

Плашки изготавливают из стали марок 9ХС, ХВСГ, Р6М5.

§ 3. Инструменты для нарезания резьбы

Резьбу на деталях можно получать методом нарезания со снятием стружки и накатыванием, т. е. методом пластических деформаций.

Для нарезания внутренней резьбы в качестве инструмента используют метчики, а для нарезания наружной резьбы — плашки, прогонки и другие инструменты.

Инструментом для накатывания резьбы служат накатные плашки, накатные ролики и накатные головки.

Метчики. В зависимости от назначения метчики делятся на ручные, машинно-ручные, гаечные, плашечные и маточные.

В зависимости от профиля нарезаемой резьбы метчики разделяются на пять типов: для метрической резьбы, дюймовой резьбы, трубной резьбы, трапецеидальной резьбы и конической резьбы.

По конструкции метчики разделяются на цельные, со вставными перьями и специальные.

Метчик (рис. 194) состоит из двух основных частей: рабочей и хвостовой.

Рис. 194. Метчик

Рабочая часть представляет собой винт с несколькими продольными прямыми или винтовыми канавками. Направление канавок может быть правым (метчик с левой резьбой) и левым (метчик с правой резьбой). Рабочая часть метчика служит для нарезания резьбы. Метчики с винтовыми канавками применяются для нарезания точных резьб.

Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей.

Заборная (или режущая) часть обычно делается в виде конуса, она производит основную работу при нарезании резьбы.

Калибрующая часть служит для зачистки резьбы, имеет цилиндрическую форму с обратным конусом и направляет метчик при нарезании.

Режущие зубья (перья) метчика выполнены в форме резцов, расположенных по окружности. Зубья метчика имеют все режущие элементы. Число зубьев по окружности метчика определяется наличием числа канавок.

Канавки — углубления между режущими зубьями предназначаются для образования режущих кромок, а также выхода, стружки, образующейся при нарезании резьбы.

Метчики диаметром до 20 мм обычно изготовляют с тремя, а диаметром от 22 до 52 мм с четырьмя канавками. Специальные метчики не имеют канавки на калибрующей части.

Хвостовая часть метчика выполнена в виде стержня с квадратом на конце, она служит для закрепления метчика в патроне или воротке.

Ручные метчики применяются для нарезания резьбы вручную.

Ручные метчики для метрической и дюймовой резьбы стандартизированы по ГОСТ 9522—60 и изготовляются комплектом из 2 шт. для резьбы с шагом до 3 мм включительно (для основной метрической резьбы диаметром от 1 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 1/4 до 1″) и комплектом из 3 метчиков для резьбы с шагом свыше 3 мм (для метрической резьбы от 30 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от l/8 до 2″).

В комплект, состоящий из трех метчиков, входит черновой, средний и чистовой метчики (рис. 195) или 1, 2, 3-й. Все метчики комплекта имеют разный диаметр.

Рис. 195. Комплект метчиков

Первый (черновой) метчик нарезает черновую резьбу, снимая при этом до 60% металла; второй (средний) метчик дает уже более точную резьбу, снимая до 30% металла; третий (чистовой) метчик снимает до 10% металла, имеет полный профиль резьбы и используется для окончательного, точного нарезания резьбы и ее калибровки. Чтобы определить, какой метчик является черновым, какой средним, а какой чистовым, на хвостовой части делают соответственно одну, две или три круговые риски (кольца) или же ставят соответствующий номер. На хвостовой части проставляют размер резьбы, для нарезания которой предназначен этот метчик.

Комплект ручных метчиков из двух штук изготовляют путем удлинения заборного конуса и некоторого увеличения диаметра первого метчика.

По конструкции режущей части метчики бывают цилиндрические и конические.

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 метчика меньше диаметра резьбы на полную глубину нарезки. У чернового метчика длина заборной части равна 4—7 ниткам, у среднего — 3—3,5 и у чистового — 1,5—2 ниткам.

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.

В конических метчиках заборная часть равна: у чернового метчика — всей длине рабочей части, у среднего — половине этой длины, у чистового — двум ниткам.

Конические метчики применяются обычно для нарезания сквозных отверстий. Глухие отверстия нарезаются цилиндрическими метчиками.

Машинно-ручные метчики применяются для нарезания метрической, дюймовой и трубной цилиндрической и конической резьб машинным способом всех размеров и для нарезания вручную резьб с шагом до 3 мм включительно.

Машинно-ручные метчики для цилиндрической резьбы (рис. 196, а) согласно ГОСТ 3266—60 изготовляются двух видов: одинарные для нарезания резьбы в сквозных и глухих отверстиях и комплектные из 2 шт.

Рис. 196. Виды метчиков:
а — цилиндрические, б — конический, в — гаечный, г — плашечный, д — маточный

Одинарные метчики для нарезания сквозных отверстий имеют на заборной части 6 ниток, а для нарезания глухих отверстий — три нитки.

Машинно-ручные метчики для конической резьбы (рис. 196, б) предназначаются для нарезания конической резьбы с углом профиля 60° и для трубной конической резьбы. В отличие от метчиков для цилиндрической резьбы эти метчики работают не только заборным конусом, но и всей поверхностью резьбовой части; поэтому длина метчика зависит от длины нарезания.

Гаечные метчики (рис. 196, в) служат для нарезания сквозных отверстий в гайках за один проход вручную или на станках. Они изготовляются по ГОСТ 1604—60 с удлиненным хвостовиком для собирания на нем нарезанных гаек.

Плашечные метчики (рис. 196, г) отличаются от гаечных наличием большого заборного конуса и предназначаются для предварительного нарезания резьбы в плашках за один проход.

Маточные метчики (рис. 196, д) применяют для зачистки резьбы в плашках после нарезания плашечным метчиком, а также зачистки резьбы в плашках, находящихся в работе. В маточных метчиках канавки делают с правой спиралью.

Специальные метчики составляют большую группу, в которую входят ненормализованные конструкции метчиков: бесканавочные, комбинированные, метчик-сверло, с винтовыми канавками, метчик-протяжка.

Метчики бесканавочные (рис. 197, а) применяются для нарезания сквозных резьб диаметром до 10—12 мм.

Рис. 197. Специальные метчики:
а — бесканавочный, б — комбинированный, в — метчик — сверло, г — с винтовыми канавками

Длина заборной части метчика такая же, как и у обычных машинных. Длина канавки (с выходом) на 3—5 ниток больше длины заборной части. Бесканавочные метчики гораздо прочнее обычных. Благодаря длинной резьбовой части метчик можно перетачивать несколько раз. Высокая производительность труда при нарезании резьбы является главным достоинством бескана-вочных метчиков. Они иногда используются для нарезания резьбы и в глухих отверстиях.

Комбинированные метчики состоят из двух частей, разделенных шейкой (рис. 197, б).

Первая часть служит для предварительного нарезания резьбы, а вторая — для окончательного (чистового) нарезания резьбы, комбинированный инструмент — сверло-метчик (рис. 197, е), позволяющий совместить сверление и нарезание резьбы в одну операцию, что значительно повышает производительность. Применение сверла-метчика возможно при нарезании сквозных отверстий без принудительной подачи при условии, что метчик вступает в работу после выхода вершины сверла из отверстия. В противном случае сверло вынуждено работать с подачей, равной шагу нарезаемой резьбы.

Применяют и другие комбинированные инструменты: метчик-развертка, зенкер-развертка-метчик и др.

Замена нескольких инструментов одним комбинированным позволяет значительно сократить вспомогательное время, затрачиваемое на смену инструмента.

Недостатком комбинированного режущего инструмента является сложность и высокая стоимость его изготовления.

Метчики с винтовыми канавками (рис. 197, г) имеют угол наклона канавки 35°, что обеспечивает свободный выход стружки по спирали и исключает возможность срыва резьбы. Метчиком можно нарезать резьбу на высоких скоростях. Один метчик с винтовой канавкой равноценен комплекту обычных метчиков.

Применение этих метчиков для обработки деталей из чугуна, латуни, нержавеющей стали и других материалов позволило повысить производительность труда в 3 раза.

Метчики изготовляются из инструментальной стали марок У8, У12 и Р18.

Плашки применяют для нарезания наружной резьбы как вручную, так и на станках.

В зависимости от конструкции плашки подразделяются на круглые, накатные, раздвижные (призматические).

Круглые плашки (ГОСТ 9740—62) изготовляются цельными, разрезными.

Цельные плашки (рис. 198, а) представляют собой стальную закаленную гайку 1, в которой через резьбу 2 прорезаны сквозные продольные отверстия, образующие режущие кромки и служащие для выхода стружки. С обеих сторон плашки имеются заборные части 3 длиной 17г—2 нитки. Эти плашки применяют при нарезании резьбы диаметром до 52 мм за один проход.

198. Плашки:
а — цельные; 1 — гайка, 2 — резьба, 3 — заборная часть; б — разрезные; в, г — резьбонакатные; д — раздвижная

Типы и диаметры цельных круглых плашек предусмотрены ГОСТ 9740—62 для основной метрической — от 1 до 52 мм для дюймовой резьбы —от 1/4 до 2″; для трубной —от 1/8 до 1 1/2″.

Круглые плашки при нарезании резьбы вручную закрепляют в специальном воротке.

Разрезные плашки (рис. 198, б) в отличие от цельных имеют прорезь (0,5—1,5 мм), позволяющую регулировать диаметр резьбы в пределах 0,1—0,25 мм. Вследствие пониженной жесткости нарезаемая этими плашками резьба имеет недостаточно точный профиль.

Раздвижные (призматические) плашки в отличие от круглых состоят из двух половинок, называемых полуплашками (рис. 198, д). На каждой из них указан размер наружной резьбы и цифры 1 или 2 для правильного закрепления в приспособлении (клуппе). На наружной стороне полуплашек имеются угловые канавки (пазы), которыми они устанавливаются в выступы клуппа.

Для равномерного распределения давления винта на полуплашки во избежание перекоса между полуплашками и винтом помещают сухарь.

Раздвижные (призматические) плашки изготовляют комплектами по 4—5 пар в каждом; каждую пару по мере необходимости вставляют в клупп. Раздвижные плашки изготовляют для метрической резьбы (ГОСТ 9150—59) диаметром от М6 до М52 мм, для дюймовой (ОСТ НКТП 1260) — от 1/4 до 2″ и для трубной резьбы (ГОСТ 6357—52)—от 1/2 до 3″. Раздвижные плашки закрепляют в клуппе (рис. 199), который состоит из косой рамки 1 с двумя ручками 2 и зажимного винта 5. Полуплашки 3 вставляют в выступы рамки, затем вводят сухарь 4 и закрепляют винтом 5. Клуппы, в которые устанавливают призматические плашки, изготовляют шести размеров — от № 1 до № 6.

Рис. 199. Косой клупп

Раздвижные трубные плашки (гребенки) применяют для нарезания трубных резьб диаметром от */2 до 3″ (ГОСТ 6357—52).

Клупп (ГОСТ 6956—54) для закрепления раздвижных (трубных) плашек показан на рис. 200.

Рис. 200. Клупп для нарезания трубной резьбы

В корпус 3 вставлены четыре резьбовые плашки 2 (гребенки), сближающиеся или раздвигающиеся при повороте планшайбы 7 с помощью рукоятки 1. Установка плашек на нужный диаметр производится по шкале 5 вращением червяка 6. При работе клупп держат за рукоятки 4.