Резьбовые соединения широко применяются в устройстве различных механизмов и машин. Болты, шпильки, винты, гайки – это универсальные, взаимозаменяемые крепежные изделия. Однако бывают случаи, когда требуется нарезать резьбу вручную. Качественно выполнить эту работу поможет специализированный инструмент.
В машиностроении выделяют три основные системы крепежных резьб: метрическую, дюймовую и трубную.
Метрическая резьба получила наибольшее распространение. Она имеет треугольный профиль с углом 60˚. Её основные параметры, диаметр и шаг, выражаются в миллиметрах. Пример обозначения: М16. Это означает, что резьба метрическая, имеет диаметр 16 мм с крупным шагом 2,0 мм. Если шаг мелкий, тогда указывается его значение, например, М16*1,5.
Диаметры дюймовой и трубной резьбы выражаются в дюймах. Шаг характеризуется числом ниток на дюйм. Указанные параметры стандартизированы, поэтому всегда есть возможность подобрать необходимый инструмент.
Нарезание наружной резьбы плашкой
Для нарезания наружной резьбы потребуются следующие инструменты и материалы: плашка или трубный клупп, плашкодержатель, напильник, тиски, штангенциркуль, машинное масло.
Наибольшее распространение получили круглые плашки (лерки). Они бывают цельными или разрезными. Диаметры цельных круглых плашек стандартизированы. Это позволяет выбрать подходящий вариант из большого ряда размеров, например, М10, М12, М14, М16.
Особенностью разрезных плашек является возможность регулировать диаметр нарезаемой резьбы в пределах 0,1…0,25 мм. Однако они обладают пониженной жесткостью, что сказывается на точности получаемого профиля.
Порядок работы
Плашку устанавливают в плашкодержатель подходящего размера. После этого её закрепляют при помощи винтов. В случае с наружной трубной резьбой нередко используют плашкодержатели с трещоткой. Они обеспечивают удобство работы в труднодоступных местах, например, у стены.
Толщину стержня выбирают на 0,1…0,25 мм меньше диаметра наружной резьбы. Например, для М6 с крупным шагом это 5,80…5,90 мм; М8 – 7,80…7,90 мм; М10 – 9,75…9,85 мм. Замеры выполняют с помощью штангенциркуля. Диаметры стержней под нарезание метрической резьбы среднего класса точности 6g представлены в таблице.
| Номинальный диаметр резьбы, мм | Шаг, P | Диаметр стержня, мм | |
| номинальный | минимальный | ||
| 5 | 0,8 | 4,92 | 4,82 |
| 6 | 1 | 5,89 | 5,79 |
| 8 | 1,25 | 7,87 | 7,76 |
| 10 | 1,5 | 9,85 | 9,73 |
| 12 | 1,75 | 11,83 | 11,7 |
| 14 | 2 | 13,8 | 13,67 |
| 16 | 2 | 15,8 | 15,67 |
| 18 | 2,5 | 17,8 | 17,62 |
| 20 | 2,5 | 19,8 | 19,62 |
| 22 | 2,5 | 21,8 | 21,62 |
| 24 | 3 | 23,79 | 23,57 |
| 27 | 3 | 26,79 | 26,57 |
| 30 | 3,5 | 29,79 | 29,52 |
Чтобы обеспечить лучшее врезание плашки, на конце стержня запиливают фаску. Её ширина должна быть 1 – 1,5 мм для М6 … М18. Заготовку смазывают машинным маслом, что облегчает последующую работу и позволяет получить более качественную поверхность.
Плашку накладывают на конец стержня так, чтобы её плоскость была перпендикулярна оси нарезаемого болта. Далее с небольшим нажимом вращают плашкодержатель по часовой стрелке (если резьба левая, то против часовой стрелки). Когда плашка врежется в стержень на одну-две нитки, её следует повернуть на пол-оборота назад для лучшего удаления стружки. После этого снова делают 1-2 оборота по ходу резьбы и 0,5 – в обратную сторону. Действуя по данной схеме, болт нарезают на необходимую длину.
Диаметр наружной резьбы проверяют обычной гайкой или калибром-кольцом. При необходимости шаг контролируют резьбомером.
Внутренняя резьба
Внутреннюю резьбу нарезают в отверстии с помощью метчиков (1). Они представляют собой металлические стержни с закаленными зубьями. Изготовляются из инструментальной или быстрорежущей стали.
Виды метчиков
Метчики различают по назначению. Они могут использоваться для нарезания метрической, дюймовой, конической, трубной, а также трапецеидальной резьбы. Согласно соответствующим техническим условиям, а также ГОСТ 3266-81, в таблице представлены пределы применимости этого инструмента.
| Наименование резьбы | Номинальные диаметры |
| Метрическая | 1 — 52 мм |
| Дюймовая | 1/4” — 2” (дюйма) |
| Коническая | 1/16” — 2” |
| Трубная | 1/16” — 6” |
| Трапецеидальная | 5,6 — 90 мм |
Метчики для нарезания метрической и дюймовой резьбы изготавливаются комплектами. Комплект может состоять как из двух, чистового и чернового, так и из трех — чернового, среднего и чистового метчиков. Черновой метчик предназначен для снятия основной части стружки. Чистовой служит для окончательного, точного формирования профиля резьбы и калибровки.
Чтобы идентифицировать метчик в комплекте, его хвостовую часть маркируют одной, двумя или тремя кольцевыми рисками. Возможно также обозначение с помощью номера: I – черновой, II – средний, III – чистовой.
Гаечные метчики предназначены для нарезания резьбы за один проход. Они являются однокомплектными, то есть продаются поштучно.
Для вращения метчиков используют воротки (2). Они могут быть нерегулируемыми с квадратными отверстиями под хвостовик фиксированного размера, а также регулируемыми. Кроме того, существуют воротки с трещоточным механизмом, обеспечивающие удобство работы в труднодоступных местах.
Как изготовить резьбу
Резьбовое соединение включает в себя 2 компонента:
- Внутреннюю резьбу
- Внешнюю резьбу
Для изготовления каждого вида резьбовой поверхности используется отдельный инструмент. Внутреннюю резьбу создают при помощи метчиков. Метчик используется в комплекте с воротком. Внешнюю же резьбу создают плашкой, которая в свою очередь устанавливается в плашкодержатель.
Как нарезать резьбу метчиком.
Нарезание резьбы в отверстиях
Резьбы бывают разные: одно- и многозаходные, имеют прямоугольную, треугольную, радиусную, трапецеидальную и иные конфигурации профиля, делятся на левые и правые, внутренние и наружные.
Нанесение резьбы на внутренние поверхности деталей – непростое занятие. Но и для «скрытых» манипуляций существуют свои возможности. Цилиндрические отверстия в таких случаях обрабатывают гребенчатыми фрезами, резцами (в единичных случаях), раздвижными плашками и метчиками.
Если при выборе инструмента на лице вашего собеседника возникнет немой вопрос о том, какой из них лучше выбрать, назовите инструмент для нарезания внутренней резьбы – метчик. Именно его чаще всего используют как для ручной, так и для механизированной резьбонарезной обработки круглых отверстий.
Резьбонарезные пневматические машины, манипуляторы и установки
Современное оборудование позволяет увеличить объемы выпускаемой крепежной продукции без ущерба для качества. Все зависит от того, какой инструмент применяется для нарезания внутренней резьбы и как оснащено производство.
Основные преимущества прогрессивных резьбонарезных пневматических машин, манипуляторов и установок:
- Повышение эффективности работы по сравнению с ручным нарезанием резьбы.
- Отсутствие брака.
- Высокая эффективность при обработке большого количества отверстий.
- Увеличение стойкости инструмента примерно в 2,5 раза.
- Снижение трудоемкости минимум в 3,5 раза.
В заключение хотелось бы напомнить некоторые правила использования инструмента для нарезания внутренней резьбы:
- Обязательно нужно использовать смазку во избежание перегрева деталей и появления заусениц.
- После некоторого поступательного хода метчика (несколько витков) нужно давать ему обратное движение, чтобы вывести из рабочей зоны стружку и повысить качество поверхности резьбовых выступов.
- Необходимо использовать метчики в строгом чередовании, согласно нанесенной на них маркировке.
- После работы инструмент следует протирать и содержать в чистоте.
Какое бы современное оборудование ни использовалось для нарезания резьбы, по каким бы передовым технологиям ни осуществлялся техпроцесс и какой бы модерновый инструмент ни применялся, эти правила всегда остаются незыблемыми. Успешных проектов!
Ручные метчики
Есть метчики, которые используются в качестве слесарного инструмента для нарезания внутренней резьбы. Называются они ручными метчиками. Их предлагают, как правило, в наборах-комплектах из пары-тройки штук. И хотя у всех метчиков одинаковый диаметр, они отличаются. Первый черновой метчик проводит грубую нарезку резьбы, второй (средний) – срезает слой поменьше. Филигранная обработка профиля обеспечивается третьим, чистовым метчиком. Достигнутая гладкость обеспечивает легкость соединения с болтами и шпильками.
Для различения укомплектованных метчиков на их хвостовой части, там, где указан размер резьбы, наносят риски. У чистового метчика имеется три круговых риски, у среднего таких рисок две, а у чернового она одна. В раскладке «черновой – средний – чистовой» слой снимаемого метчиками материала составляет соответственно 50, 30 и 20 % припуска.
Работа плашкой
Плашки применяются для обработки наружной цилиндрической поверхности. Среди особенностей ее применения можно отметить следующие моменты:
- Заготовка закрепляется в тисках. Во время работы она должна находится в неподвижном состоянии.
- Перед применением инструмента режущая кромка и обрабатываемая поверхность смазываются маслом.
- Как правило, на торцевой поверхности создается небольшая фаска. Она упрощает процесс навинчивания плашки на обрабатываемую поверхность.
- Во время работы нужно уделить внимание тому, чтобы плашка не смещалась. Из-за этого резьба может нарезаться неравномерно, ход плашки становится более тяжелым.
- На 2-3 витка по ходу резьбы делается один оборот в обратном направлении. Подобным образом обеспечивается удаление стружки с зоны обработки, повышается качество получаемой поверхности.
Чем нарезают резьбу
Пара схем, получивших основное распространение в создании резьбы резанием, соответствуют двум процессам обработки: фрезерованию и точению.
В основном же для создания резьбы применяют методы нарезания, накатывания, фрезерования и шлифования. При этом используют инструменты:
- резьбовые гребенки и резцы – для нарезания наружной и внутренней (от 12 мм в диаметре) резьбы на токарных станках;
- раздвижные и обычные плашки – для внутренней и наружной резьбы;
- резьборежущие головки и метчики – инструмент для нарезания внутренней резьбы;
- накатные плашки – для станочной накатки;
- фрезы – для резьбового фрезерования;
- абразивные круги – для шлифования точной резьбы.
Нарезка резьбы резцами – низкопроизводительный способ. Он применяется только для точной обработки (ходовых винтов, калибров) и мелких партий деталей. Главное достоинство резцового способа – простота инструмента и точность получаемой резьбы.
Классификация метчиков
Инструменты для нарезания резьбы классифицируются по размерам. Качество резьбы зависит от правильно подобранного диаметра метчика. Он должен превышать размер обрабатываемого отверстия на 0,2-0,3 мм.
Метчики бывают специальные, сборные, плашечные, маточные, гаечные и ручные. Именно так различается инструмент для нарезания внутренней резьбы. Виды, области и способы применения метчиков разнообразны. По способу применения они бывают ручные и машинные. Метчики для станочного применения подразделяются на цельные прямые, гаечные и приспособления с вставными лезвиями. Для потребительского использования данный резьбонарезной инструмент предлагается в трех разновидностях:
- ручной;
- гаечный;
- машинный.
Гаечные метчики
Самые короткие инструменты для нарезания внутренней резьбы применяются при изготовлении гаек.
Небольшая длина метчика обусловлена малыми длинами отверстий большинства гаек. Применяют такие метчики при нарезании резьбы на гайкорезном автоматическом оборудовании. Также могут быть задействованы токарные станки.
Ручной или гаечный метчик в процессе работы находятся в закрепленном состоянии в воротке, насаженном на хвостовик.
На станках гаечные и машинные метчики закрепляются в спецпатронах. Патроны обеспечивают безопасность и самоотключаются при перегрузке. Нарезанные гайки удобно зависают на длинном хвостовике метчика.
