Как нарезать резьбу метчиком вручную: изучаем главное

Правила нарезки

Качество профиля зависит от множества факторов:

• Погрешности заготовки. Занижение или завышение диаметра стержня и отверстия соответственно причина неполной высоты витков. Разновысотность по длине – следствие конусности исходной поверхности.
• Рваная поверхность получается при затупившемся инструменте, высокой скорости, неверно выбранной смазке.
• Усадка гайки по среднему диаметру характерна при аналогичном износе метчика.
• Растяжка витков происходит от подтормаживания самовыдвижной оправки.
• Разбивка гайки по среднему диаметру возможна от большого переднего угла, способствующего отжиму перьев метчика.

Во избежание указанного необходимо:

• Грамотно выбрать оснастку и методику нарезания.
• Подготовить заготовку согласно технологической документации или указаний справочных таблиц.
• Правильно подобрать режимы резания и СОЖ.
• Настроить станок на обработку, при необходимости рассчитать и собрать гитару.
• Заточку, установку резца контролировать по шаблону.
• Проверить первые готовые детали, произвести поднастройку, периодически повторять контроль в дальнейшем.
• Следить за исправностью приспособлений, своевременно подтачивать инструменты.
  Контроль качества резьбы
  Обеспечение требуемых служебных характеристик соединения определяется соответствием действительных значений: наружного, внутреннего, среднего диаметров, половины угла профиля, шага. Проверки выполняются:
• Калибрами. Контролируют диаметры резьбы в серийном производстве.

Шагомерами (резьбовыми шаблонами), микрометрами со сменными вставками. Первыми проверяют на просвет P и α/2, вторые комплектуются набором сменных вставок под разные номиналы, предназначены для замера среднего диаметра болтов. Применяются в мелкосерийных цехах, измерения не точные.

Точное измерение среднего диаметра винта выполняют, используя три проволочки, микрометр или оптиметр. Погрешность последнего до 2 мкм.

Особо ответственные детали проверяют с помощью инструментальных микроскопов, позволяющих надежно определять диаметры, шаг, углы.

Как нарезать правильно

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

Инструмент для работы

Подготовка

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

• льняное масло для стали и латуни;
• скипидар для меди;

• керосин — для алюминия.

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

Процесс нарезки

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

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

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

Процесс нарезки в фото

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

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

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

Нарезание резьбы на токарных станках

Нарезание резьбы — обширная тема в металлообработке с использованием токарных станков. Эта технология применяется больше чем в 40% работ. От качества резьб зависит прочность соединения разъёмных элементов конструкций или механизмов. Подробнее об этом в статье.

Методы получения резьб

Резьбовые соединения используются в машиностроении и строительстве. Применение метизов с резьбой позволяет соединять детали механизмов и конструктивные элементы при строительстве посредством использования болтов, гаек, винтов, шпилек. Изделия с резьбой предназначены и для передачи усилий или движения в механизмах типа домкрат, редуктор, пресс, станок.

Домкраты и ходовые винты изготавливают с трапецеидальной резьбой.

Существуют следующие способы изготовления резьб:

• вручную (метчиком или плашкой);
• на станках: токарно-винторезном (мод. 16К20);
• резьбонакатных с применением роликов и плоских плашек;
• фрезерных (мод. РТС 161Ф4) для получения резьб с большой величиной шага;
• шлифовальных с использованием кругов с заданным профилем для изготовления мелких и точных резьб;
• винторезных (мод. 1622);
• для нарезки резьб на гайках (мод. 2064);
• обеспечивающих вихревое нарезание резьб с использованием многорезцовых головок.

Вихревое резание обеспечивается 4 резцами, расположенными во вращающейся головке, от своего двигателя. Это приспособление закрепляют на суппорте токарного станка. За счёт поочередного врезания резцов обеспечивается высокая скорость обработки, так как резцы нагреваются незначительно. Этим же обеспечивается меньшая шероховатость получаемой резьбовой поверхности и повышенная точность профиля.

Резьба — это винтовая линия, образуемая на поверхности тела вращения вершиной выступа определенной формы. Расстояние между близлежащими выступами равно шагу резьбы. Форма выступа зависит от её вида. Между двумя соседствующими выступами находится впадина.

Виды резьбовых признаков:

1. Направление винтовой линии:
   • правая (подъём её происходит слева направо, а завинчивание болта осуществляют по движению часовой стрелки);
2. левая (завинчивание происходит против движения часовой стрелки).
3. Формы выступа в виде:
   • треугольника,
4. трапеции,
5. неравнобочной трапеции,
6. прямоугольника,
7. полукруга.
8. Внешней поверхности детали (цилиндрической или конусной).
9. Расположения на детали (внутренней или наружной).
10. Число заходов (один, два, три);
11. Назначение (крепежная и ходовая).

Резьбу подразделяют на виды:

• с углом профиля: 60⁰ (метрическая, коническая дюймовая);
• 55⁰ (трубная цилиндрическая, трубная коническая);

упорную;
круглую;
трапецеидальной формы (угол 30⁰).

Трапецеидальной резьбе присуща большая прочность, чем прямоугольной, при меньшей трудоемкости изготовления. Назначение трапецеидальной резьбы — преобразование вращательного движения в поступательное.

Клупп

Клуппом называется предметы для фиксации плашки при нарезании резьбы. Клупп похож на круглую обойму с внутренним диаметром, который большее внешнего диаметра круглой плашки. В данном инструменте выполнено несколько резьбовых отверстий, в которые вворачиваются закаленные стопорные винты для крепления плашки. Число стопорных винтов изменяется в клуппах разных конструкций от одного до пяти. Выше упоминалось, что на боковой поверхности круглой плашки может быть выполнено три или четыре отверстия под стопорные винты. В качестве упора для стопорного винта может быть использована и трапецеидальная выемка на боковой образующей плашки. Соответственно, число реально используемых винтов изменяется от одного до четырех, в зависимости от конструкции и плашки, и клуппа. При использовании большего количества стопорных винтов нагрузка на каждый винт падает, но снижается жесткость крепления. Шестигранные плашки зажимаются по одной, двум или трем поверхностям, жесткость их фиксации существенно ниже.

В образующие клуппа друг напротив друга вворачиваются две ручки с накаткой для вращения клуппа при работе.

Существуют клуппы, комплектуемые переходными кольцами с одинаковым внешним диаметром, равным внутреннему диаметру обоймы клуппа, но с различными внутренними диаметрами, под плашки разного размера. В переходных кольцах имеются сквозные отверстия для стопорных винтов клуппа. Сборка из плашки и переходника вставляется в клупп, и стопорные винты вворачиваются сквозь отверстия в кольце до упора в выборки, сделанные в плашке, фиксируя как переходное кольцо, так и плашку.

Для работы в местах с ограниченным доступом иногда приходится кустарным способом изготавливать достаточно сложные конструкции клуппов.

Технология нарезания внутренней резьбы

Как уже говорилось выше, перед началом работы надо просверлить отверстие, диаметр которого должен точно подходить под резьбу определенного размера. Следует иметь в виду: если диаметры отверстий, предназначенных под нарезание метрической резьбы, выбраны неверно, это может привести не только к ее некачественному выполнению, но и к поломке метчика.

Учитывая тот факт, что метчик, формируя резьбовые канавки, не только срезает металл, но и продавливает его, диаметр сверла для выполнения резьбы должен быть несколько меньше, чем ее номинальный диаметр. Например, сверло под выполнение резьбы М3 должно иметь диаметр 2,5 мм, под М4 – 3,3 мм, для М5 следует выбирать сверло диаметром 4,2 мм, под резьбу М6 – 5 мм, М8 – 6,7 мм, М10 – 8,5 мм, а для М12 – 10,2.

Таблица 1. Основные диаметры отверстий под метрическую резьбу

Все диаметры сверл под резьбу ГОСТ приводит в специальных таблицах. В таких таблицах указаны диаметры сверл под выполнение резьбы как со стандартным, так и с уменьшенным шагом, при этом следует иметь в виду, что для этих целей сверлятся отверстия разных диаметров. Кроме того, если резьба нарезается в изделиях из хрупких металлов (таких, например, как чугун), диаметр сверла под резьбу, полученный из таблицы, необходимо уменьшить на одну десятую миллиметра.

Диаметры сверл под метрическую резьбу можно рассчитать самостоятельно. От диаметра резьбы, которую требуется нарезать, необходимо вычесть значение ее шага. Сам шаг резьбы, размер которого используется при выполнении таких вычислений, можно узнать из специальных таблиц соответствия. Для того чтобы определить, какого диаметра отверстие необходимо выполнить с помощью сверла в том случае, если для резьбонарезания будет использоваться трехзаходный метчик, надо воспользоваться следующей формулой:

Д о = Д м х 0,8, где:

Д о – это диаметр отверстия, которое надо выполнить с помощью сверла,

Д м – диаметр метчика, которым будет обрабатываться просверленный элемент.

Воротки, в которые вставляется резьбовой метчик, могут иметь простейшую конструкцию или оснащаться трещоткой. Работать такими приспособлениями с зафиксированными в них инструментами следует очень аккуратно. Чтобы получить качественную и чистую резьбу, вращение метчика по часовой стрелке, совершаемое на пол-оборота, необходимо чередовать с его проворачиванием на одну четвертую оборота против хода резьбы.

Резьба будет нарезаться значительно легче, если в процессе выполнения этой процедуры использовать смазку. Роль такой смазки при нарезании резьбы в изделиях из стали может играть олифа, а при обработке алюминиевых сплавов – спирт, скипидар или керосин. Если таких технических жидкостей нет под рукой, то для смазки метчика и нарезаемой резьбы можно использовать обычное машинное масло (однако оно обладает меньшим эффектом, чем перечисленные выше вещества).

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМЕТРОВ ОТВЕРСТИЙ ПОД НАРЕЗАНИЕ МЕТРИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ ДЛЯ МАТЕРИАЛОВ ПОВЫШЕННОЙ ВЯЗКОСТИ

1. Общие положения

1.1. Под материалами повышенной вязкости понимаются материалы, у которых из-за повышенных упругих деформаций и пластических свойств наблюдается значительный подъем витка (вспучивание).

1.2. К группе материалов повышенной вязкости относятся: сплавы магния по ГОСТ 804-93 ;

1.3. В табл. 1 приведены коэффициенты подъема витка для некоторых видов труднообрабатываемых материалов повышенной вязкости.

2. Расчет диаметра отверстия

2.1. Диаметр отверстия под нарезанием резьбы рассчитывается но формулам (1). (4).

2.2. Номинальный (наименьший) диаметр отверстия d tuui определяют по фор

где /), – номинальный внутренний диаметр резьбы гайки, мм;

EI – нижнее предельное отклонение внутреннего диаметра резьбы по ГОСТ 16093-81 . мм:

А – величина подъема витка, определяемая по табл. 1. При расчете диаметров отверстий для группы материалов в формулу подставляют наибольшее значение величины подъема витка для данного шага резьбы.

2.3. Наибольший диаметр отверстия определяют по формулам:

а) для конкретного материала

мнив = А + (EI + Гщ) -у,

где Е1+Т 0| – верхнее предельное отклонение внутреннего диаметра резьбы по ГОСТ 16093-81 , мм;

А – величина подъема витка, определяемая по табл. 1;

Чтобы узнать какой диаметр отверстия необходим для внутренней резьбы М6, можно воспользоваться специальными таблицами. А можно запомнить простую формулу, чтобы узнать, какое сверло нужно взять под ту или иную внутреннюю резьбу:

Типы и свойства резцов

Токарный резец по металлу состоит из державки и рабочей головки. Качество обработки деталей напрямую зависит от этих элементов. Державка имеет прямоугольное или квадратное сечение. С ее помощью резец фиксируется на токарном станке.

Рабочей головкой обрабатывают детали. Она составлена из различных режущих плоскостей и кромок. Угол затачивания головки обусловлена материалом, из которого изготовлена деталь.

Наружную и внутреннюю резьбу нарезают резьбонарезными резцами разных типов.

Резьбонарезные резцы

Самые используемые из них:

• стержневые;
• призматические;
• круглые.

Стержневые резцы состоят из стержня с рабочей головкой. Эти типы бывают разных профилей. Самые износостойкие — резцы, к которым припаяны твердосплавные рабочие грани. Они не нуждаются в частом точении, так как долго остаются острыми.

Призматические резцы применяют для обработки только внешней стороны болванки. Их преимущество перед стержневыми – способность обрабатывать большие поверхности. Но их следует чаще подвергать перетачиванию.

Круглые резцы используют в процессе нарезания резьбы внутренней и наружной. Эти инструменты очень удобны в работе, область использования их достаточно широка. Круглые резцы допускают многоразовое перетачивание.

Резьбовые резцы круглые

По конструктивным отличиям металлорежущие инструменты делятся на несколько типов:

• прямые;
• изогнутые;
• отогнутые;
• оттянутые.

Вершина любого резьбового инструмента — скругленная головка или фаска. Профиль резьбы формируется резцом должной конфигурации. Режущими инструментами гнутой формы нарезают резьбовую нить на поверхности болванки.

Прямые резцы здесь используются редко. Резьбу внутри детали совершают изогнутыми резцами, иногда прямыми, закрепленными в специальном держателе.

Резцы разделяются по категориям:

• изготовленные из быстрорежущей легированной стали;
• с напаянными на рабочий элемент твердосплавными пластинами;
• режущие приспособления со сменными многогранными пластинами, закрепленными на головке.

По направлению следования винтовой нарезки, инструменты дифференцируют на правые и левые. При работе первыми подача идет слева направо, вторыми — подача идет влево. Правые используют чаще.

Режем резьбу плашкой

Как провести нарезку резьбы на токарном станке?

При массовом производстве метизов используется накатка нити на автоматах. Изготовление единичных деталей выполняют нарезкой резьбы на токарных станках. Шаг выдерживается специально установленным ходовым винтом. Настройка выполняется по таблицам.

Резьбы диаметров до 40 мм выполняются метчиками и плашками, независимо от типа рельефа выступа.

На больших деталях, весом от 500 кг, с диаметром, превышающим длину детали, нарезка может производиться на токарно-карусельных станках, имеющих в своей конструкции гитару.

Методы получения резьб

Резьбы на токарном танке нарезают разными способами в зависимости от типа соединения и размера детали:

• накаткой роликом;
• с применением плашек и метчиков;
• резцами.

При накатывании профильный твердый ролик выдавливает в теле метиза канавку, приподнимая металл выступа. Способ отличается высокой производительностью. Сама нить прочная за счет образующегося на поверхности наклепа.

Таким способом можно изготавливать метизы из низкоуглеродистых пластичных сталей на автоматических линиях. Для накатки при изготовлении малых партий деталей, профильный ролик может устанавливаться на токарный станок.

Диаметр ограничен 24–30 мм.

Нарезание резьбы на токарных станках осуществляется специальным инструментом: метчиками и плашками. Метод высокопроизводительный. Не зависимо от типа резьбы и количества заходов, она изготавливается за один проход. Повышение прочности и точности достигается использованием на диаметрах более 14 мм пары инструментов: чернового и чистового.

Резцом выполняются резьбы любого профиля. Диаметр и вес детали ограничивается техническими характеристиками станка.

Для точения конических резьб на конусе резьбового соединения применяется специальный инструмент и резец. Станок должен иметь все узлы, необходимые для настройки нарезки конических резьб.

По таблицам, расположенным на передней бабке или верхней панели коробки передач, выставляется шаг резьбы. Деталь стачивается на конус по наружному размеру резьбы. Угол заточки 120⁰. Глубина резания регулируется салазками. После касания резца выставляется по лимбу.

Коническая резьба измеряется и обозначается в дюймах. Шаг определяется количеством нитей в 1⁰ параллельно оси трубы. Работать необходимо по таблицам. Проверять резьбы шаблонами и калибрами. Прямое измерение дает большие погрешности.

В отдельных конически соединениях применяется нарезка метрической резьбы по конусу. Ход резца параллельно обрабатываемой поверхности выставляется поворотом салазок.

Классификация резьб

Деление резьб по типу поверхности:

• конические;
• цилиндрические.

По направлению витка:

Без указания направленности, нарезается нить с левым направлением. Она считается стандартной. Инструмент применяется одинаковый. Изменяется на обратное вращение, и режущая кромка переворачивается на 180⁰ — суппорт подводится с противоположной стороны.

Профиль зуба в разрезе имеет разные формы. Используемые виды резьб, изготавливаемых на токарных станках:

• метрические;
• метрические-конические;
• трубные цилиндрические;
• трубные конические;
• дюймовые;
• трапецеидальные;
• упорные;
• круглые.

Для использования метчиков и плашек, деталь крепится в патроне. Резьбовой режущий инструмент поджимается центром задней бабки. При нарезке резцом, длинная деталь поджимается задней бабкой, короткая грибом. Инструмент устанавливается на суппорте и выставляется в оси детали.

Инструмент для нарезания резьб

Производительность работы увеличивается за счет применения резьбонарезных головок. Они имеют 4 сегмента с резцами. Нарезав до конца, устройство раскрывается, освобождая деталь. Инструмент не надо скручивать. Резьба нарезается быстро, как метчиком. Могут обрабатываться диаметры до 100 мм.

Резьбонарезные головки имеют сложную конструкцию и применяются при массовом производстве деталей.

Заточка резца производится по плоскому шаблону, независимо от типа резьбы. Угол должен точно соответствовать впадине, повторяя ее контуры. После нарезки вершины ниток следует зачистить и слегка притупить.

В трапецеидальных профилях углы вершин и впадин закругляются до R 0,3–0,5 мм. В противном случае резьба будет плохо закручиваться и упираться вершинами. С зачищенными верхушками при закручивании резьбы скользят по боковой поверхности, создавая прочное соединение.

Величина максимальной нагрузки и герметичность соединения увеличивается.

Наибольшую производительность при обработке отверстий дает метчик для нарезки внутренних резьб. Выставленные в оси детали, он прорезает все витки, не зависимо от количества заходов.

Разновидности

Перед покупкой инструмента для создания резьбовых соединений нужно рассмотреть разные модели, которые представляют перед покупателями строительные магазины. Можно выделить три типа оснастки, которая отличается по конструкции, управлению.

Клупп с ручкой

С трещоткой и одной ручкой

Оснастка с трещоткой напоминает ключ со сменными головками, который используется при починке машин. Механизм позволяет быстрее нарезать резьбу, затрачивая меньше усилий, времени. Однако у трещоток есть некоторые недостатки:

1. Попадание грязи, пыли, мусора, жидкостей в механизм ухудшают его характеристики. Со временем он выходит из строя. Требуется соблюдать правила хранения, ухода за трещоткой, чтобы она прослужила дольше.
2. Низкое качество материалов, используемых при изготовлении большинства трещоточных моделей.
3. Прочные виды сплавов могут вывести из строя подвижный механизм. Приспособление придётся заменить.

Дешёвым, более надёжным аналогом может стать газовый ключ.

С регулируемой головкой

Сантехники часто носят с собой набор сменных головок, держатель, дополнительные приспособления. Весит сборка не мало, что затрудняет переноску. Поэтому были разработаны модели с регулируемыми головками. Механизм позволяет изменять диаметр рабочей части. Это расширят функционал оснастки, позволяет носить меньше деталей для работы.

С электроприводом

Профессиональные модели оборудуются электрическим приводом. У электрического оборудования есть ряд сильных и слабых сторон. Преимущества:

1. Возможность работать с элементами трубопроводов разного диаметра.
2. Затрачивается минимум усилий при работе.
3. Увеличение скорости создания нарезки.

Недостатки:

1. Весит больше чем ручной инструмент, занимает много места.
2. Нужно подключение к сети.

Клупп с электроприводом

Нарезание резьбы – методы

Резьбу изготавливают двумя основными методами: с помощью ручного приспособления и машинным способом. Вручную нарезают заготовки в единичном экземпляре либо в небольшом количестве. В крупносерийном производстве применяют оборудование – станки:

Нарезание резьбы

• Токарно-винторезного типа;
• Резьбонакатные с участием роликов и плашек плоских;
• Фрезерные, где получают крупный шаг;
• Шлифовального типа с использованием кругов заданного профиля, где получают винты с мелким шагом и высокоточные;
• Винторезного типа;
• Для устройства внутренней резьбы в гайках;
• Для нарезания вихревым способом при помощи головок с несколькими режущими кромками.

При нарезании резьбы вихревым способом в работе участвуют четыре элемента, закрепленные в головке. Сама головка вращается от отдельного привода. Вся эта конструкция установлена на токарном станке – его суппорте. Метод отличается повышенной скоростью обработки вследствие меньшего нагревания режущей оснастки (поочередный контакт с заготовкой). Также винтовая линия получается менее шероховатой и имеет более четкий профиль.

Как восстановить резьбу метчиком

Перед тем, как восстановить резьбу с метчиком, определите, можно ли увеличить ее диаметр или нарезать новую в другом месте. Если да, то ремонт пройдет очень быстро.

1. Рассверлите отверстие.

2. Нарежьте новую резьбу.

Фотография №1: нарезание резьбы метчиком

При работе соблюдайте следующие основные правила.

1. Рассверливайте отверстие строго под прямым углом

2. Используйте два новых метчика нужного диаметра (для черновой и чистовой обработки).

3. При нарезании резьбы действуйте аккуратно. Избегайте перекосов и резких движений.

4. Желательно нарезать резьбу при помощи воротка. Если его нет, возьмите разводной ключ.

5. Не забывайте использовать смазку и регулярно удалять стружку.

Параметры отверстия

Резьбу различают по следующим характеристикам:

1. Единица измерения. На территории страны используют преимущественно метрическую систему исчисления. Дюймовыми значениями пользовались в трубной промышленности.

1. Шаг резьбы и количество заходов ниток. Нестандартные параметры используются в автомобильной и станкостроительной промышленности.
2. Форма профиля. Фигуры отличаются по типу нарезки. Существуют элементы треугольной, прямоугольной, трапециевидной и круглой формы.
3. Направление витков. Различают право- и левосторонние нарезки.
4. Вид. Наружная или внутренняя.
5. Тип поверхности. Он может быть цилиндрическим или коническим.

Основным условием качественного соединения является соответствие показателей внешней и внутренней резьбы. Если один из параметров не совпадает, крепление будет ненадежным.

Наиболее распространенными методами резьбового соединения являются болтовой и шпилечный крепежи. В последнем случае помимо основного приспособления в качестве вспомогательных элементов используют гайки и шайбы.

Глубина сверления – один из самых важных показателей. При расчете необходимо учитывать следующие факторы:

• глубину ввинчивания резьбового элемента;
• величину наружной нарезки;
• наличие и параметры фаски.

Для расчета глубины ввинчивания необходимо учитывать тип обрабатываемого материала. Для стали, титана, бронзы и латуни никакие поправки не нужны, а вот для серого и ковкого чугуна применяют повышающий коэффициент 1,25. Для легких сплавов этот показатель еще выше – его увеличивают в два раза.

Нарезка резьбы — общие сведения

Что такое резьба? Это линия, закрученная винтом, которая выглядит как выступ, имеющий вершину разной формы на цилиндрической поверхности тела. У нее есть шаг, он может быть разным и определяется как промежуток между соседними вершинами. Выступы разделяет между собой впадина. Резьба разного назначения имеет свою форму выступа.

Чтобы получить резьбу, ее нужно нарезать, то есть с помощью инструмента выбрать в металле канавку по траектории винта. Для этого существует специальный инструмент — как ручной, так и тот, который закрепляют в электрический (токарный) станок. Общим между ними является то, что резцы изготовлены из специальной крепкой стали, позволяющей легко снимать стружку со стальной заготовки.

Для получения разного качества резьбы применяют различные марки металла. Отсюда деление на крепежные, фиксирующие, ходовые, специальные. Детали на производстве нарезают квалифицированные токари. Качественная винтовая поверхность не должна иметь сколов, задиров и шероховатостей.

Как нанести резьбу метчиком?

Ручной метчик формирует профиль резьбы, выдавливая канавки в металлической заготовке. Этот инструмент не предназначен для удаления излишков материала из проделанного отверстия. Соответственно, работа с метчиком подразумевает предварительную подготовку детали к нарезанию. Перед тем, как браться за инструмент, в заготовке необходимо просверлить отверстие подходящего диаметра и зачистить его зенкером.

Диаметр отверстия, сверла и размер шага

Чтобы ровно нарезать резьбу нужного диаметра, важно не ошибиться с размерами подготовительного отверстия. Для наилучшего результата подготовительное отверстие диаметром должно быть чуть меньше предполагаемых внешних границ будущей резьбы

Подобрать правильное, подходящее по размеру сверло для проделывания такого отверстия поможет специальная составленная по ГОСТу таблица (все параметры указаны в миллиметрах):

Наружный диаметр резьбы	Шаг резьбы	Диаметр сверла
2	0,4	1,6
0,25	1,75
3	0,5	2,5
0,35	2,65
4	0,7	3,3
0,5	3,5
5	0,8	4,2
0,5	4,5
6	1	5
0,75	5,2
0,5	5,5
7	1	6
0,75	6,2
0,5	6,5
8	1,25	6,7
1	7
0,75	7,2
0,5	7,5
9	1,25	7,7
1	8
0,75	8,2
0,5	8,5
10	1,5	8,5
1,25	8,7
1	9
0,75	9,2
0,5	9,5
11	1,5	9,5
1	10
0,75	10,2
0,5	10,5
12	1,75	10,2
1,5	10,5
1,25	10,7
1	11
0,75	11,2
0,5	11,5
14	2	12
1,5	12,5
1,25	12,6
1	13
0,75	13,2
0,5	13,5
16	2	14
1,5	14,5
1	15
0,75	15,2
0,5	15,5
18	2,5	15,4
2	16
1,5	16,5
1	17
0,75	17,2
0,5	17,5
20	2,5	17,4
2	18
1,5	18,5
1	19
0,75	19,2
0,5	19,5
22	2,5	19,4
2	20
1,5	20,5
1	21
0,75	21,2
0,5	21,5
24	3	20,9
2	22
1,5	22,5
1	23
0,75	23,2
27	3	23,9
2	25
1,5	25,5
1	26
0,75	26,2
30	3,5	26,4
3	26,9
2	28
1,5	28,5
1	29
0,75	29,2
33	3,5	29,4
3	29,9
2	31
1,5	31,5
1	32
0,75	32,2
36	4	31,9
3	32,9
2	34
1,5	34,5
1	35
39	4	34,9
3	35,9
2	37
1,5	37,5
1	38
42	4,5	37,4
4	37,9
3	38,9
2	34
1,5	40,5
1	41
45	4,5	40,4
4	40,9
3	41,9
2	43
1,5	43,5
1	44
48	5	42,8
4	43,9
3	44,9
2	46
1,5	46,5
1	47

После выбора подходящего сверла стоит задуматься о смазке для инструмента. Для наилучшего эффекта ее тип должен подходить по составу к металлу или сплаву, из которого изготовлена нарезаемая деталь:

• для стали или латуни – льняное масло;
• для меди – скипидар;
• для алюминия – керосин.

Часто рекомендуемое для подобных процедур машинное или минеральное масло нельзя использовать ни с одним типом материалов. Сами по себе такие смазки детали не навредят, однако их вязкая структура помешает свободному удалению металлической стружки при нарезке заготовки, что может привести к порче используемого инструмента.

Как пользоваться метчиком?

Когда все необходимые инструменты найдены и сверла подходящих размеров подобраны, можно приступать непосредственно к нарезанию детали. Алгоритм работы с метчиком:

1. Закрепить предварительно подготовленную (с высверленным под резьбу отверстием) деталь в тисках подходящего размера. При этом обрабатываемая поверхность должна располагаться строго перпендикулярно оснастке (закрепленному в воротке и смазанному маслом метчику).
2. Вороток прокручивают, взяв его за рукоятки обеими руками. Для облегчения процесса нарезания на каждые 1,5–2 оборота по часовой стрелке делают половину против, совершая таким образом вращательно-поступательные движения.
3. Закончив нарезание, метчик извлекают из отверстия, выкручивая его за вороток по направлению против часовой стрелки.

Обычно ручные метчики продаются наборами по 2–3 инструмента одинакового диаметра. Одни предназначены для черновой нарезки детали, другие – для придания полученному профилю гладкости и устранения шероховатостей. Использовать такие метчики следует в строгой очередности, заданной цифрами, указанными на корпусе каждого из инструментов.

Заключение

Выполняя работы по нарезке резьбы, нужно придерживаться правил техники безопасности

При этом очень важно работать в защитных рукавицах и очках, чтобы избежать повреждения кожных тканей острой металлической стружкой

Нарезание
внутренней резьбы метчиком начинают с
выбора нужного инструмента.После
первым шагом является просверливание
отверстия. По сути, этот этап является
самым главным, так как если ошибиться
с подбором диаметра, то либо болт будет
болтаться, либо при нарезании резьбы
от перегрузки сломается метчик. Лучше
всего диаметр отверстий определять по
таблицам, но можно произвести и грубую
оценку: отняв от диаметра резьбы ее шаг
можно получить приблизительное значение
необходимого диаметра отверстия.

Например,
если внешний диаметр резьбы 18 мм, а шаг
1 мм, то требуется просверлить отверстие
в 17 мм. Сверлить необходимо строго
перпендикулярно поверхности детали
(из-за отклонений возможен брак при
нарезании). У просверленного отверстия
желательно сделать небольшую фаску. У
глухих отверстий глубина должна быть
больше, чем длина нарезаемой части,
чтобы инструмент при резке вышел за
границы необходимой длины резьбы. Если
этот запас не предусмотреть, то резьба
будет неполной.

Деталь
с просверленным отверстием закрепляют
в тиски. Метчик фиксируют в воротке (при
отсутствии используют разводной ключ)
или патроне станка. На качество резьбы,
скорость нарезания и стойкость
инструмента значительное влияние
оказывает правильный подбор
смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).
Чтобы не испортить инструмент, а резьбу
получить чистую и с правильным
профилем, необходимо применять следующие
СОЖ:

разведенную эмульсию (одна часть
эмульсии, смешанная с 160 частями воды);

для
деталей из латуни и стали можно
использовать льняное масло;

для
изделий
из алюминия

– керосин;

для
деталей из красной меди – можно скипидар;

в
изделиях из чугуна и бронзы нарезание
следует проводить всухую.

Нельзя
использовать минеральные и машинные
масла – они способствуют значительному
возрастанию сопротивления, которое
инструмент преодолевают в процессе
работы, оказывают отрицательное влияние
на шероховатость резьбы и приводят к
быстрому износу метчика.