Нарезание резьбы

технологические процессы получения резьбы (См. Резьба) снятием стружки на поверхностях различных деталей. Н. р. производят на специализированных резьбонарезных, гайконарезных, болтонарезных, резьбофрезерных, резьбошлифовальных, а также на токарных (в том числе автоматах и полуавтоматах) и револьверных станках.

Простейший способ Н. р. - при помощи Метчик ов и плашек (См. Плашка) - осуществляется вручную, на гайконарезных или болтонарезных станках. На токарных станках резьбу нарезают резцами (См. Резец) за несколько проходов (рис. 1 ). Резьбу с шагом S ≤ 2,5 мм нарезают по профильной схеме с радиальной подачей, резьбу с шагом S ≥ 2,5 мм нарезают вначале по генераторной схеме с боковой подачей (черновые проходы), затем по профильной схеме (чистовые). Н. р. резцом - процесс малопроизводительный, но позволяющий при небольших подачах получать резьбу с малой шероховатостью поверхности (См. Шероховатость поверхности) (класс чистоты ∇8-∇9), с 4-й степенью точности. Производительность повышается при Н. р. резьбовыми гребёнками и резьбовыми Фреза ми, так как при этом Н. р. можно осуществить за один проход. Наиболее прогрессивный способ, названный скоростным, или вихревым, обеспечивает повышение производительности в 2-2,5 раза по сравнению с резьбофрезерованием и более чем в 10 раз по сравнению с Н. р. резцом. Н. р. при этом производят резцовыми головками методами схватывания и огибания () . Резцовая головка с одним или несколькими резцами, оснащенными пластинами из твёрдого сплава, расположена эксцентрично по отношению к обрабатываемой заготовке. Заготовка совершает от 30 до 300 об/мин в одном направлении, а резцовая головка - от 1000 до 3000 об/мин в противоположном направлении. Заготовке за один её оборот сообщается осевая подача на один шаг резьбы; каждый резец приходит в соприкосновение с заготовкой один раз за оборот головки. Скорость резания достигает 400 м/мин . Метод применим для Н. р. как на наружных, так и на внутренних поверхностях при диаметре более 50 мм и обеспечивает шероховатость поверхности 6-го класса (∇6) и 5-6-ю степень точности. Получение резьбы возможно пластической деформацией (см. Накатка резьбы).

Лит.: Барбашов Ф. А., Резьбофрезерные работы, 2 изд., М., 1970; Данилевский В. В., Технология машиностроения, М., 1972; Справочник технолога машиностроителя, 3 изд., т. 1-2, М., 1972.

А. Ф. Дубровский.

Рис. 1. Схема нарезания резьбы на токарном станке: а - по профильной схеме резания; б - по генераторной схеме; 1 - резьбовой профиль; 2 - резец; S - величина подачи резца, равная шагу резьбы; S p - радиальная подача; S Б - боковая подача.

Рис. 2. Схема вихревого нарезания резьбы: а - методом схватывания; б - методом огибания; 1 - заготовка; 2 - резцовая головка; n з - направление вращения заготовки; n p - направление вращения резцовой головки.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Нарезание резьбы" в других словарях:

нарезание резьбы - Создание наружных резьб на цилиндрической поверхности. Тематики металлургия в целом EN threading …

Threading Нарезание резьбы. Создание наружных резьб на цилиндрической поверхности. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал, НПО Мир и семья; Санкт Петербург, 2003 г.) …

Образование резьбы снятием стружки на наружных или внутр. поверхностях заготовок и деталей. Н. р. производят на резьбонарезных, гайконарезных и болтонарезных, резьбофрезерных, резьбошлифовальных и токарных станках, а также вручную. Инструмент для … Большой энциклопедический политехнический словарь

нарезание резьбы метчиком - — Тематики нефтегазовая промышленность EN tapping … Справочник технического переводчика

НАРЕЗАНИЕ - (1) зубчатых колёс метод формообразования зубьев зубчатого (см.) путём снятия стружки зуборезным инструментом на зубообрабатывающих (см.); (2) резьбы операция образования винтовой поверхности (см.) путём снятия стружки на телах вращения млн.… … Большая политехническая энциклопедия

Thread rolling Накатывание резьбы. Производство резьбы вращением заготовки между двумя пазами в пластинах плашки, одна из которых находится в движении, или вращением между нарезными валками. Также известно как нарезание резьбы валками. (Источник … Словарь металлургических терминов

накатывание резьбы - Производство резьбы вращением заготовки между двумя пазами в пластинах плашки, одна из которых находится в движении, или вращением между нарезными валками. Также известно как нарезание резьбы валками. … … Справочник технического переводчика

Резьба равномерно расположенные выступы или впадины постоянного сечения, образованные на боковой цилиндрической или конической поверхности по винтовой линии с постоянным шагом. Является основным элементом резьбового соединения, винтовой… … Википедия

слесарные работы - Рис. 1. Разметка. Рис. 1. Разметка: 1 прямоугольная заготовка с обработанной кромкой, принимаемой за базу; 2 нанесение разметочных линий чертилкой. слесарные работы — обработка заготовок и деталей, преимущественно металлических, выполняемая… … Энциклопедия «Жилище»

Книги

• Работы по металлу , Килси Джон , Книга знакомит читателя с основами обработки металлов. Эти знания могут понадобиться в работах по дому или в занятиях хобби. Вы узнаете о базовых приемах работ, о том, как безопасно… Категория: Работы по дереву и металлу Издатель: АСТ ,
• Работы по металлу. Иллюстрированная энциклопедия. Базовые приемы , Килси Д. , Книга знакомит читателя с основами обработки металлов. Эти знания могут понадобиться в работах по дому или в занятиях хобби. Вы узнаете о базовых приемах работ, о том, как безопасно… Категория:

189. Что такое нарезание резьбы?

Нарезание резьбы - это образование винтовой поверх­ности на наружной или внутренней цилиндрической или [-тонической поверхностях детали.

190. Какими инструментами выполняется нарезание вин­товой поверхности на наружной цилиндрической поверхно­сти детали?

Нарезание винтовой поверхности на болтах, валиках и других наружных поверхностях деталей можно выпол­нять вручную или машинным способом. К ручным инстру­ментам относятся: круглые разрезные и неразрезные плашки, а также четырех - и шестигранные пластинчатые плашки, клуппы для нарезания резьбы на трубах. Для крепления плашек используются плашкодержателн и клуппы. Круглая плашка используется также для машин­ного нарезания резьбы.

Число стружечных отверстий г зависит от толщины стружки azt снимаемой зубьями одного отверстия, угла заборного конуса ф и шага резьбы t:

С увеличением количества стружечных отверстий г толщина стружки аг уменьшается и наоборот.

В зависимости от диаметра нарезаемой резьбы число стружечных отверстий находится в пределах от 3 до 14.

Нарезание наружной резьбы машинным способом может производиться на токарных станках резьбовыми резцами, гребенками, резьбонарезными головками с ра - 76 диальными, тангенциальными и круглыми гребенками, вихревыми головками, а также на сверлильных станках резьбонарезными головками, на фрезерных станках резь­бонарезными фрезами и на резьбошлифовальных станках однониточными и многониточными кругами.

Получение наружной резьбовой поверхности может быть обеспечено ее накатыванием плоскими плашками, круглыми роликами на резьбонакатных станках. Применение резьбо - накатных головок с осевой подачей позволяет накатывать наружные резьбы на сверлнльном и токарном обору­довании.

191. Назвать инструмент для нарезания резьбы в отвер­стиях.

Нарезание резьбы в отверстиях выполняют метчи­ками вручную и машинным способом. Различают цилинд­рические и конические метчики. Ручные метчики бывают одинарные, двухкомплектные и трехкомплектные. Обычно используют комплект, состоящий из трех метчиков: чер­нового, обозначенного одной черточкой или цифрой 1, среднего, обозначенного двумя черточками или цифрой 2, и чистового, обозначенного тремя черточками или цифрой 3 (табл. 12, рис. 29).

Имеются специальные метчики: для плашек (плашечные метчики с длинной режущей частью), для гаек, для труб, для легких сплавов, а также с конической рабочей частью. Метчиками можно нарезать резьбу в сквозных и глухих отверстиях или калибровать маточными метчиками ранее нарезанную резьбу. 77

На хвостовик ручного метчика, заканчивающийся квад­ратной головкой, надевается вороток с постоянным или регулируемым квадратным отверстием.

В ряде случаев применяются комбинированные мет­чики, которыми можно производить сверление и нарезание резьбы.

Машинные метчики применяются для нарезания внут­ренней резьбы на сверлильных и токарных етанках всех типов. Ими можно нарезать резьбы за один или несколько

Проходов. За один проход нарезают резьбу с шагом до 3 мм, а за 2-3 прохода - резьбы с более крупным шагом, особо длинные резьбы, а также гладкие резьбы в трудно­обрабатываемых материалах независимо от шага.

Для нарезания на станках резьбы в гайках применяются гаечные метчики. Они работают без реверсирования и при нарезании гайки нанизываются на хвостовик. Различают гаечные метчики с прямым и изогнутым хвостовиком.

Для нарезания внутренней резьбы большого диаметра применяются резьбонарезные головки с регулируемыми гребенками или сходящимися плашками.

192. Из каких элементов состоит метчик?

Элементы метчика - рабочая часть, состоящая из ре­жущей и калибрующей частей и хвостовика. На рабочей Т8
части нанесены спиральная нарезка и продольные канавки для удаления стружки. Режущие кромки получаются на пересечении спиральной нарезки и продольных канавок для удаления стружки. Хвостовая часть заканчивается квад­ратной головкой для установки в патрон. Метчики изго­товляют из углеродистой инструментальной стали У12 и У12А, быстрорежущей стали Р12 и Р18, легированной стали Х06, ХВ, ИХ.

193. Что такое винтовая поверхность? Винтовая поверхность-это поверхность, описывае­мая кривой-образующей, равномерно вращающейся вокруг

Оси и одновременно совершающей равномерное поступательное движение вдоль этой оси. Применительно к резьбовой поверхности образующей является треугольник (для мет­рических и дюймовых резьб), трапеция (для трапецеидаль­ных резьб) и прямоугольник (для прямоугольных резьб, например в ходовых винтах домкратов).

194. Что такое профиль резьбы?

Профиль резьбы - это контур, полученный путем рас­сечения винтовой поверхности плоскостью, проходящей через ось винта.

Профиль резьбы состоит из выступов и впадин витков. Ось вала является осью винтовой поверхности (рис. 30).

195. Какие параметры определяют резьбу в каждом винте и каждой гайке?

Параметрами резьбы являются наружный диаметр d, внутренний диаметр du средний диаметр d%, шаг Я, угол профиля резьбы ос. Профиль резьбы делится на две части: выступы и впадины. Резьбы могут быть однозаходные и многозаходные.

196. Что такое шаг однозаходной резьбы?

Под шагом резьбы следует понимать поступательное перемещение средней точки образующей профиля, соот-

Ветствующее одному ее полному обороту относительно сси резьбы.

Шаг резьбы определяется расстоянием между осями двух идентичных точек следующих один за другим одно­именных витков (рис. 31), или расстоянием, на которое перемещается гайка по винту при выполнении одного пол­ного оборота для однозаходной резьбы (табл. 13 и 14).

197. Что такое ход многозаходной резьбы?

Винтовую поверхность многозаходной резьбы можно рассматривать как несколько винтовых канавок, имеющих

Рдин номинальный диаметр (следовательно, и один номи­нальный шаг, который в многозаходной резьбе называется ходом t) и образованных на одной гладкой цилиндрической поверхности с равномерно расположенными по окружности заходами. Таким образом, ход резьбы t - это расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой по­верхности, в направлении, параллельном оси резьбы. Ход резьбы - это относительное осевое перемещение винта или гайки за один оборот.

198. Какая зависимость между ходом нарезки и шагом резьбы?

Если резьба однозаходная, то ход резьбы t равен шагу резьбы Р. Если резьба многозаходная, то ход резьбы t равен произведению шага Р на число заходов п:

13. Размеры обычной метрической резьбы, wst Дчаметр резьбы t2 = D Шаг резьбы Р Средний диаметр d, = Dg Ві1 утрен­ний Диа­метр dt = Dt Профиля витка

Номиналь­ный диа­метр, дюймы		Число шагов иа один Дюйм дливы і
Диаметр винта d, мм	Средний диаметр dt, мм	Диаметр отверстия гайки £>, мм	Раскры» тие клю­ча, мм	Диаметр прутка гайки, мм

199. Назвать типы резьб в зависимости от направления нарезки и количества заходов.

Резьбы бывают однозаходные и многозаходные, а также правые и левые. Резьба многозаходная, если на один ход нарезки попадает два или более профиля резьбы.

200. Как обозначаются резьбы?

Обозначение резьб дано в табл. 15.

201. Назвать виды резьб в зависимости отих конфигурации.

В зависимости от конфигурация резьбы бывают метри­ческие (нормальные и мелкие), дюймовые, трубные, тра­пецеидальные, симметричные и несимметричные, закруг­ленные, прямоугольные. Они могут быть цилиндрические и конические.

Угол профиля метрических резьб 60°, дюймовых ци­линдрических 55°, дюймовых коншеских 60°, трубной ци­линдрической и конической 55°, трапецеидальной 30°. 82

202. Назвать виды резьб в зависимости от профиля.

В зависимости от профиля резьбы делятся на: треуголь­ные, трапецеидальные симметричные и несимметричные, прямоугольные и закругленные (рис. 31).

203. Какие шаги имеют следующие резьбы: М4, Мб, М8, М10, М12, МИ, М16, М18, М20, М22, М24, М27, МЗО? со

Резьба М4 имеет шаг 0,7 мм; Мб - 1 мм; М8 - 1,25 мм; МЮ - 1,5 мм; М12 - 1,75 мм; М14 - 2 мм; М16 - 2 мм; М18 - 2,5 мм; М20 - 2,5 мм; М22 - 2,5 мм; М24 мм; М27 - 3 мм; М30 = 3,5 мм.

204. Какие виды резьб чаще использовались раньше, а какие - теперь?

Раньше чаще применялись дюймовые резьбы, сейчас -■ метрические, реже - дюймовые.

205. Какие имеются классы точности резьб?

В метрических резьбах различают 3 класса точности: точный (обозначение полей для наружных резьб Ah, для

Внутренних - 4Н5Н), сред­ний (обозначение полей до­пусков для наружных резьб 6gf, бе и 6d, для внут­ренних-5Н6Н, 6H, y6G), грубый (обозначение полей допусков для наружных |)езьб 8ht 8g, для внутрен­них-7Н, 7 G).

Для трапецеидальных резьб имеются два класса точности: средний (обозна­чение поля допуска длинной наружной резьбы 7h, 7е, и 8е, внутренней 7Н и 8Н); грубый (обозначение поля допуска длинной наружной резьбы 8е, 8с, 9с, внутренней 8Н и 9Н).

206. Какие диаметры различают в резьбе?

В резьбе различают (рис. 32) номинальный диаметр резьбы, который чаще всего является наружным диаметром винтовой поверхности d, внутренний диаметр dlf средний диаметр винт^ и внутренний диаметр отверстия гайки Dlt диаметр резьбы гайки В, средний диаметр резьбы гайки Di, чаще всего равный rf2 Средний диаметр винта

_ D -~ Dx «2 о- *

207. Какой диаметр должно иметь отверстие под метри­ческую резьбу?

Пример: Диаметр стержня под резьбу М20 должен составлять

20 - 0,1 2,5= 19,75 мм.

209. Какие СОЖ используются при нарезании резьбы?

При нарезании резьбы в деталях из углеродистых и ле­гированных конструкционных сталей применяют для мет­чиков - сульфофрезол или 5%-ный раствор эмульсии Э-2 или ЭТ-2, для плашек, гребенок, резьбонарезных голо­вок - сульфофрезол, масло «Индустриальное 20».

Для нержавеющих и труднообрабатыьаемых сталей при­меняется сульфофрезол, олеиновая кислота или жидкость следующего состава: сульфофрезол -60%, керосин -25%, олеиновая кислота - 15%.

Для серого чугуна применяется для нарезания метчи­ками керосин или масло «Индустриальное 20».

®Для алюминия и его сплавов применяется 5%-ный раствор эмульсии Э-2, ЭТ-2 или жидкость следующего со­става: масло «Индустриальное 20» - 50%, керосин - 50%.

Для меди и ее сплавов применяется 5%-ный раствор эмульсии Э-2, ЭТ-2 или масло «Индустриальное 20».

Смазка уменьшает трение, охлаждает инструмент, удли­няет срок службы инструмента и облегчает отвод сгружки.

Продолжение табл. 17 Метрическая резьба Дюймовая резьба Трубная резьба Диаметр едормню, мм Диаметр стермсня, ми Ю 51 ст-а >s Диаметр на­ружной трубы, мм

210. Как должен быть подготовлен пруток для нареза­ния резьбы?

Перед нарезанием резьбы пруток должен быть очище^ от ржавчины, и на его торцевой поверхности должна быть снята заходная фаска.

211. Назвать причины брака при нарезании резьбы.

Причины щшвлбшки брака при нарезании резьбы сле­дующие: несоответствие диаметров отверстий или стерж­ней нарезаемой резьбе, повреждение инструмента, нареза­ние резьбы без применения смазки, тупой инструмент, пло­хое закрепление или плохая установка инструмента, а также неумение нарезать резьбу (табл. 18).

212. Какие несчастные случаи могут произойти при нарезании резьбы?

Слесарь цли станочник при нарезании резьбы может поранить руэдр острой кромкой детали или инструмента, поэтому не СЛедует очищать от стружки пальцами ручные инструменты, категорически запрещается очищать пальцами рук инструменты, находящиеся в движении на .

Вид повреждений І Причины повреждений

Витки резьбы рваные

Неполная резьба

Поломка мет­чика в отвер­стии

Нарезание резьбы без смазки

Тупой инструмент или неправильно заточен­ный инструмент Неправильное положе­ние инструмента

Слишком большой диа­метр отверстия Невнимательность сле­саря

Тупой метчик

Плохо закаленный мет­чик

Канавки метчика и от - ве рстие забились струж­кой

Следует всегда исполь­зовать смазку Не следует использо­вать тупой или плохо заточенный инструмент Проверить установку инструмента перед на­резанием резьбы Правильно подобрать диаметры стержня и отверстия под резьбу То же

Быть внимательным на работе

Проверить инструмент перед началом работы, не нарезать резьбу ту­пым инструментом Заменить метчик (сло­манный удалить) Чаще очищать метчик и отверстие от стружки

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.

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").

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.

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.

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.

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.

Вопрос о том, как нарезать резьбу метчиком, возникает в тех случаях, когда предварительно выполненное отверстие необходимо подготовить для размещения в нем болта, винта, шпильки и резьбового крепежного элемента любого другого типа. Именно метчик в подобных ситуациях является основным инструментом, позволяющим быстро и точно нарезать внутреннюю резьбу с требуемыми геометрическими параметрами.

Разновидности и сферы применения метчиков

Нарезание внутренней резьбы может выполняться вручную или с использованием станков различного типа (сверлильных, токарных и др.). Рабочими инструментами, которые выполняют основную работу по нарезанию внутренней резьбы, являются машинно-ручные или машинные метчики.

На различные виды метчики делят в зависимости от целого ряда параметров. Общепринятыми считаются следующие принципы классификации метчиков.

1. По способу приведения во вращение различают машинно-ручные и машинные метчики, при помощи которых осуществляется нарезка внутренней резьбы. Машинно-ручные метчики, оснащенные квадратным хвостовиком, используют в комплекте со специальным приспособлением с двумя ручками (это так называемый вороток, держатель метчиков). При помощи такого приспособления метчик приводится во вращение и нарезает резьбу. Нарезка резьбы метчиком машинного типа осуществляется на металлорежущих станках различного типа, в патроне которых такой инструмент и фиксируется.
2. По способу, которым нарезают внутреннюю резьбу, различают универсальные (проходные) и комплектные метчики. Рабочая часть первых разделена на несколько участков, каждый из которых отличается от остальных своими геометрическими параметрами. Участок рабочей части, который первым начинает взаимодействовать с обрабатываемой поверхностью, выполняет черновую обработку, второй – промежуточную, а третий, расположенный ближе к хвостовику, – чистовую. Для нарезки резьбы комплектными метчиками требуется использование нескольких инструментов. Так, если комплект состоит из трех метчиков, то первый из них предназначен для выполнения черновой обработки, второй – для промежуточной, третий – для финишной. Как правило, комплект метчиков для нарезания резьбы определенного диаметра включает в себя три инструмента, но в отдельных случаях, когда обработке подвергаются изделия, изготовленные из особо твердого материала, могут использоваться наборы, состоящие из пяти инструментов.
3. По типу отверстия, на внутренней поверхности которого необходимо нарезать резьбу, различают метчики для сквозных и глухих отверстий. Инструмент для обработки сквозных отверстий характеризуется удлиненным конусным кончиком (заходом), который плавно переходит в рабочую часть. Такую конструкцию чаще всего имеют метчики универсального типа. Процесс нарезания внутренней резьбы в глухих отверстиях осуществляется метчиками, конусный кончик которых срезан и выполняет функцию простейшей фрезы. Такая конструкция метчика позволяет нарезать с его помощью резьбу на всю глубину глухого отверстия. Для нарезания резьбы данного типа, как правило, используется комплект метчиков, приводимых во вращение вручную, при помощи воротка.
4. По конструкции рабочей части метчики могут быть с прямыми, винтовыми или укороченными стружкоотводящими канавками. Следует иметь в виду, что использовать метчики с канавками различного типа можно для нарезания резьбы в изделиях из относительно мягких материалов – углеродистых, низколегированных стальных сплавов и др. Если же резьбу необходимо нарезать в деталях, изготовленных из очень твердых или вязких материалов (нержавеющих, жаропрочных сталей и др.), то для этих целей используют метчики, режущие элементы которых располагаются в шахматном порядке.

Метчики, как правило, применяются для нарезания метрической резьбы, но есть инструменты, с помощью которых нарезают трубную и дюймовую внутреннюю резьбу. Кроме того, различаются метчики и по форме своей рабочей поверхности, которая может быть цилиндрической или конической.

Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

Для того чтобы процесс нарезания внутренней резьбы при помощи метчика не вызывал особых затруднений и завершился качественным результатом, необходимо правильно подготовиться к этой технологической операции. Все способы нарезания резьбы при помощи метчика предполагают, что в обрабатываемой детали уже выполнено отверстие с соответствующим диаметром. Если внутренняя резьба, которую необходимо нарезать, имеет стандартный размер, то для определения диаметра подготовительного отверстия может быть использована специальная таблица с данными по ГОСТу.

Таблица 1. Диаметры отверстий, высверливаемых под стандартную метрическую резьбу

В том случае, если резьба, которую надо нарезать, не относится к категории стандартных, рассчитать диаметр отверстия для ее выполнения можно по универсальной формуле. Прежде всего необходимо изучить маркировку метчика, в которой в обязательном порядке указываются тип нарезаемой резьбы, ее диаметр и шаг, измеряемые в миллиметрах (для метрических). Затем, чтобы определить размер поперечного сечения отверстия, которое надо просверлить для резьбы, достаточно от ее диаметра вычесть шаг. Например, если для нарезания нестандартной внутренней резьбы будет использоваться инструмент с маркировкой М6х0,75, то диаметр подготовительного отверстия рассчитывается следующим образом: 6 – 0,75 = 5,25 мм.

Для стандартных резьб, относящихся к категории дюймовых, также существует таблица, позволяющая правильно выбрать сверло, с помощью которого выполняют подготовительные работы.

Таблица 2. Диаметры отверстий, высверливаемых под дюймовую резьбу

Важным для получения качественного результата является вопрос не только о том, чем нарезают резьбу, но и о том, каким сверлом выполнять подготовительное отверстие. Выбирая сверло, необходимо обращать внимание на параметры и качество его заточки, а также на то, чтобы оно вращалось в патроне используемого оборудования без биения.

Угол заточки режущей части подбирается в зависимости от того, какой твердостью обладает материал, который необходимо сверлить. Чем выше твердость материала, тем больше должен быть угол заточки сверла, но это значение не должно превышать 140°.

Как правильно нарезать резьбу? Для начала надо подобрать инструменты и расходные материалы:

1. электрическую дрель или сверлильный станок, способные работать на низких оборотах;
2. сверло, диаметр которого рассчитывается или подбирается по справочным таблицам;
3. сверло или зенковку, при помощи которых с края подготовленного отверстия будет сниматься фаска;
4. комплект метчиков соответствующего размера;
5. ручной держатель для метчиков (вороток);
6. слесарные тиски (если изделие, в котором надо нарезать резьбу, необходимо зафиксировать);
7. керн;
8. молоток;
9. машинное масло или другой состав, которым в процессе обработки необходимо смазывать как метчик, так и нарезаемый им участок резьбы;
10. ветошь.

Особенности технологии

При нарезании внутренней резьбы метчиком руководствуются следующим алгоритмом.

• В том месте на поверхности обрабатываемой детали, где будет сверлиться отверстие для нарезки резьбы, необходимо сформировать углубление для более точного захода сверла, используя керн и обычный молоток. Сверло фиксируется в патроне электродрели или сверлильного станка, на которых выставляются невысокие обороты вращения инструмента. Перед началом сверления режущую часть сверла необходимо обработать смазывающим составом: смазанный инструмент легче входит в структуру обрабатываемого материала и создает меньшее трение в зоне выполнения обработки. Смазывать сверло можно кусочком обычного свиного сала или солидолом, а при обработке вязких материалов для этих целей используют машинное масло.
• Если нарезать резьбу необходимо в деталях небольшого размера, их следует предварительно зафиксировать, используя для этого слесарные тиски. Начиная сверление, инструмент, зафиксированный в патроне оборудования, надо расположить строго перпендикулярно к поверхности обрабатываемой детали. Следует регулярно смазывать метчик и следить за тем, чтобы он не перекашивался и двигался строго в заданном направлении.
• На входе в выполненное отверстие, как уже говорилось выше, надо снять фаску, глубина которой должна составлять 0,5–1 мм (в зависимости от диаметра отверстия). Для этой цели можно использовать сверло большего диаметра или зенковку, установив их в патроне сверлильного оборудования.
• Процесс нарезания внутренней резьбы начинается с метчика №1, который первым устанавливается в вороток. Не следует забывать о смазке, которая обязательно должна быть нанесена на метчик для нарезания резьбы. Положение метчика относительно обрабатываемого отверстия надо выставить в самом начале работы, так как потом, когда инструмент будет находиться уже внутри отверстия, сделать это не получится. Нарезая резьбу метчиком, необходимо придерживаться следующего правила: 2 оборота метчика делается по ходу нарезания резьбы, 1 – против хода. Когда метчиком делается один оборот назад, с его режущей части сбрасывается стружка и уменьшается нагрузка на него. Нарезание резьбы плашкой выполняется по аналогичной методике.
• Нарезав резьбу метчиком №1, в вороток устанавливают инструмент №2, а после него – №3. Обработка ими выполняется по вышеописанной методике. При нарезании резьбы метчиками и плашками необходимо чувствовать, когда инструмент начинает вращаться с усилием. Как только наступает такой момент, следует провернуть вороток в обратную сторону, чтобы сбросить стружку с режущей части инструмента.

Различают следующие виды разверток: по способу использования – ручные и машинные, по форме – с цилиндрической или конической рабочей частью, по точности обработки – черновые и чистовые, по конструкции – с цилиндрическим хвостовиком, с коническим (конус Морзе) хвостовиком и насадные. Насадные развертки могут быть цельными, со вставными ножами и плавающие. Ручные развертки могут быть цельными и разжимными. Развертки могут иметь простые и винтовые зубья. На рис. 25 представлены ручные развертки.

Рис. 25. Развертки:

а – коническая черновая; б – коническая промежуточная; в – коническая чистовая; г – цилиндрическая с прямыми зубьями; д – цилиндрическая регулируемая; е – цилиндрическая разжимная

Число зубьев развертки зависит от ее диаметра и назначения. Число зубьев у ручных и машинных разверток с прямыми зубьями чаще всего четное (например, 8, 10, 12, 14). Развертки со спиральными зубьями имеют лево– и правосторонние режущие части.

Разжимные и регулируемые развертки используются при ремонтных работах для развертывания отверстий, которые имеют разный допуск, а также для минимального увеличения уже окончательно выполненного отверстия.

В комплект конических разверток для гнезд с конусом Морзе входят три развертки: черновая, промежуточная и чистовая (коническая) развертки.

Котельные развертки находят применение при котельных работах для увеличения отверстий под заклепки.

Развертка имеет следующие элементы: рабочую часть, шейку и хвостовик (конусный или цилиндрический).

Хвостовики ручных трехперых разверток закрепляются в постоянных или регулируемых державках.

Развертки имеют неравномерный шаг режущих кромок: с целью улучшения качества отверстия и предупреждения его граненности зубья располагаются по окружности на разном расстоянии один от другого.

Для охлаждения инструмента, уменьшения трения, а также для увеличения срока службы режущей части инструмента используются СОЖ. В табл. 11 приведены составы СОЖ, используемые при развертывании отверстий в различных материалах.

Таблица 11

СОЖ, используемые при развертывании отверстий в разных материалах

Для изготовления разверток применяются углеродистые инструментальные стали У10А и У12А, легированные инструментальные стали 9ХС, ХВ, ХГСВФ, быстрорежущие стали Р9 и Р18, а также твердые сплавы марки Т15К6 для обработки стали, меди и других вязких металлов и марки ВК8 для обработки чугуна и других хрупких металлов. Развертки из быстрорежущей стали делаются с приваренными хвостовиками из стали 45. Корпуса сборных, а также регулируемых и насадных разверток делаются из конструкционных сталей.

Пробойник (рис. 26) – это слесарный инструмент, выполняемый из углеродистой инструментальной стали У7 или У8, который служит для пробивания отверстий в листовых или полосовых металлических или неметаллических материалах толщиной не более 4 мм.

Рис. 26. Пробойник:

а – сплошной для металлического листа;

б – пустотелый для кожи и пластмасс

Рабочая часть пробойника может иметь круглую, прямоугольную, квадратную, овальную или другую форму. Пробойник для кожи и жести имеет в рабочей части слепое отверстие, которое соединяется с продольным боковым отверстием, проходящим через стенку нижней части пробойника. Через это отверстие удаляются отходы.

Пробивание отверстия выполняется, когда допускается некоторое повреждение поверхности в зоне отверстия и не требуется чистота и точность выполнения отверстия.

При работе на сверлильных станках необходимо выполнять следующие требования безопасности.

Перед началом работы следует проверить техническое состояние сверлильного станка и инструментов. Включать и останавливать станок нужно сухими руками.

Работать на станке необходимо в соответствии с инструкцией по эксплуатации оборудования, а также в соответствии с инструкцией по охране труда. Следует использовать специальную рабочую одежду, обязательно подбирать волосы под головной убор.

Детали должны быть правильно и надежно закреплены в тисках или приспособлениях, имеющих хорошее техническое состояние. При сверлении малых отверстий левая рука, придерживающая деталь, должна оказывать сопротивление, противоположное направлению вращения шпинделя. Во время рабочего хода шпинделя сверлильного станка нельзя придерживать или тормозить шпиндель, менять скорость и подачу, очищать стол или деталь от стружки.

Сверло следует охлаждать СОЖ с помощью кисточки или поливом. Не допускается охлаждение влажными ветошью или тряпками.

Все поломки, которые можно устранить, должен устранять обученный этому работник.

2.11. Нарезание резьб и резьбонарезной инструмент

Нарезание резьбы – это образование винтовой поверхности на наружной или внутренней цилиндрической или конической поверхностях детали.

Нарезание винтовой поверхности на болтах, валиках и других наружных поверхностях деталей можно выполнять вручную или машинным способом. К ручным инструментам относятся: круглые разрезные и неразрезные плашки, а также четырех– и шестигранные пластинчатые плашки, клуппы для нарезания резьбы на трубах. Для крепления плашек используются плашкодержатели и клуппы. Круглая плашка используется также для машинного нарезания резьбы.

Нарезание наружной резьбы машинным способом может производиться на токарных станках резьбовыми резцами, гребенками, резьбонарезными головками с радиальными, тангенциальными и круглыми гребенками, вихревыми головками, а также на сверлильных станках резьбонарезными головками, на фрезерных станках резьбонарезными фрезами и на резьбошлифовальных станках однониточными и много-ниточными кругами.

Получение наружной резьбовой поверхности может быть обеспечено ее накатыванием плоскими плашками, круглыми роликами на резьбонакатных станках. Применение резьбонакатных головок с осевой подачей позволяет накатывать наружные резьбы на сверлильном и токарном оборудовании.

Нарезание резьбы в отверстиях выполняют метчиками вручную и машинным способом. Различают цилиндрические и конические метчики. Ручные метчики бывают одинарные, двухкомплектные и трех-комплектные. Обычно используют комплект, состоящий из трех метчиков: чернового, обозначенного одной черточкой или цифрой 1; среднего, обозначенного двумя черточками или цифрой 2; и чистового, обозначенного тремя черточками или цифрой 3 (табл. 12, рис. 27).

Таблица 12

Область применения ручных метчиков

Рис. 27. Метчики ручные слесарные:

а – черновой; б – средний; в – чистовой

Имеются специальные метчики: для плашек (плашечные метчики с длинной режущей частью), для гаек, для труб, для легких сплавов, а также с конической рабочей частью. Метчиками можно нарезать резьбу в сквозных и глухих отверстиях или калибровать маточными метчиками ранее нарезанную резьбу.

На хвостовик ручного метчика, заканчивающийся квадратной головкой, надевается вороток с постоянным или регулируемым квадратным отверстием.

В ряде случаев применяются комбинированные метчики, которыми можно производить сверление и нарезание резьбы.

Машинные метчики применяются для нарезания внутренней резьбы на сверлильных и токарных станках всех типов. Ими можно нарезать резьбы за один или несколько проходов. За один проход нарезают резьбу с шагом до 3 мм, а за 2–3 прохода – резьбы с более крупным шагом, особо длинные резьбы, а также гладкие резьбы в труднообрабатываемых материалах независимо от шага.