Нарезание наружной резьбы. диаметры стержней под резьбу при нарезании плашками

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.

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.

Читать также: Изготовление перосъемной машины своими руками

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.

Как делать резьбу с помощью плашки

Плашка для нарезания резьбы на трубу, вороток и трубный зажим — инструменты, которые требуются в работе с системами трубопровода. Для выбора левосторонней/правосторонней плашки оценивайте маркировку. При наличии буквенного обозначения LH перед вами инструмент для левой резьбы.

Фотография № 5: Процесс нарезания резьбы на заготовке

После того как подготовительные вопросы решены, приступайте к обработке заготовки. Для этого пройдитесь по детали напильником и смажьте место соединения маслом. Далее вставьте инструмент в вороток, а заготовку в зажим. Наденьте плашку на изделие и выполните несколько оборотов из расчета 2–3 в нужную сторону, пол-оборота в обратную. В процессе работы инструмент должен располагаться перпендикулярно заготовке.

Чтобы добиться максимальной точности резьбы, используйте плашку разрезного типа. Такой инструмент имеет стопорные винты, что позволяет контролировать диаметр резьбы в процессе ее нарезания.

Читать также: Обратный клапан на воду для чего нужен

Метчик для нарезки резьбы представляет собой инструмент, служащий для создания неразъемных соединений. Изготавливается в виде винтового стержня. Его форма бывает цилиндрической, конической, маточной, в виде плашки – такие основные виды существующих в механике метчиков. Формы зависят от вида нарезаемых ниток. На продольных боках стержня выполняются либо три, либо четыре канавки.

Методика нарезания

Ручным метчиком проводить нарезку можно соблюдая следующие этапы:

• высверлить проем под резьбу соответствующих диаметра и глубины;
• провести его зенкование;
• закрепить метчик в держателе или воротке;
• выставить его перпендикулярно рабочей полости, в которой будет осуществляться нарезание;
• ввинчивать метчик с легким нажимом по часовой стрелке в отверстие, подготовленное заранее под нарезание резьбы;
• через каждый полуоборот выворачивать метчик назад, чтобы срезать стружку.

Система резьб

Для охлаждения и смазывания поверхностей в процессе резки важно использовать смазочные материалы: машинное мало, олифу, керосин и тому подобные. Неправильно подобранная смазка может привести к некачественному результату нарезки

Металл для изготовления

Для различных видов плашек , метчиков, других металлорежущих инструментов используют углеродистые стали популярных марок У10А и У12А. Их закаливают до получения твердости HRC 60-62 единицы. Такой показатель делает их наиболее стойкими при резании металла и других твердых материалов.

Читать также: Как отличить сверло по бетону

Намного лучшие показатели красностойкости у инструментальной стали с добавлением легирующих элементов:

Металлорежущие инструменты, изготовленные из подобного материала, например, плашка для нарезания резьбы или метчик протяжка, обладают более высокими режущими свойствами. Обрабатываемость намного лучше, чем у углеродистых сталей. Красностойкость с легирующими добавками также имеет отличные показатели.

Разновидности и параметры резьбы

Параметрами, по которым резьбу разделяют на различные типы, являются:

• единицы исчисления диаметра (метрическая, дюймовая и др.);
• количество заходов ниток (одно-, двух- или трехзаходная);
• форма, в которой выполнены элементы профиля (треугольная, прямоугольная, круглая, трапециевидная);
• направление подъема витков (правая или левая);
• место размещения на изделии (наружная или внутренняя);
• форма поверхности (цилиндрическая или коническая);
• назначение (крепежная, крепежно-уплотнительная, ходовая).

Параметры метрической резьбы

В зависимости от вышеперечисленных параметров различают следующие виды резьбы:

• цилиндрическая, которая обозначается буквами MJ;
• метрическая и коническая, обозначаемые соответственно M и MK;
• трубная, для обозначения которой используются буквы G и R;
• с круглым профилем, названная в честь Эдисона и маркируемая буквой E;
• трапецеидальная, обозначаемая Tr;
• круглая, используемая для монтажа сантехнической арматуры, – Кр;
• упорная и упорная усиленная, маркируемые как S и S45 соответственно;
• дюймовая резьба, которая также может быть цилиндрической и конической, – BSW, UTS, NPT;
• используемая для соединения труб, монтируемых в нефтяных скважинах.

Типы резьбы по ГОСТ-ам

Размеры отверстий по ГОСТ

Действующий сегодня государственный стандарт был введен в уже далеком 1973 году, еще в Советском Союзе. Понятно, что за прошедший период он неоднократно пересматривался, но каждый раз после проверок его положения не только не менялись, но и заново утверждались, так как признавались наиболее рациональным и до сих пор актуальными.

Номер нормативного акта – ГОСТ 19257-73, – и он обладает следующими особенностями:

• представляет собой целый комплект различных документов;
• задает условия для четкого соблюдения геометрических показателей, что позволит обеспечить прочность, износостойкость, качество крепежа;
• регламентирует обработку сразу нескольких сплавов – стали, чугуна, меди и алюминия.

Вопрос 38 Ремонт резьбовых соединений

Существуют следующие виды резьбовых соединений:

— болтовое; целесообразно применять в соединениях небольшой толщины и часто подвергаемые сборке и разборке;

— винтовое; используется когда болтовое соединение не применимо, из-за того, что нет места гайке;

— с помощью шпильки; применяют в условиях частой разборки.

Резьбовые соединения выполняются как при помощи резьбовых крепежных деталей, так и посредством резьбы, нарезанной в корпусах, валах и др. деталях.

В резьбовых соединениях, особенно воспринимающих во время работы большие или знакопеременные нагрузки, повышенные износы и по­вреждения возникают из-за недостаточной затяжки вин­тов и гаек. Резьба разрушается также от чрез­мерных затяжек гайки или винта. При совместном воздействии различных нагрузок наблюдается износ резьбовых соединений,

проявляющийся следующим образом:

— болты и винты растягиваются; удлиняется в результате действия осе­вых рабочих нагрузок и усилий затяжки стержень болта;

— шаг резьбы и ее профиль нарушаются; изменяется профиль резьбы по среднему диаметру — увеличивает­ся зазор (наблюдается у винтов и часто отвертываемых крепежных болтов);

— гайки «заедают» (изменяет­ся под действием осевых рабочих нагрузок шаг резьбы) ;

— износ граней головок болтов и гаек.

— сминаются под действием рабочих нагрузок рабочие по­верхности профиля резьбы;

Изношен­ные или поврежденные крепежные болты и винты не ремонтируют, а заменяют новыми.

Для облегчения разъема соединений производят остукивание гайки, вводят керосин в резьбовое соединение, срубают гайки.

Дефекты деталей резьбовых соединений и их ремонт;

1) Износ, срыв, смятие резьбы на болтах, валах:

— срезают изношенную резьбу и (если это допускается условиями прочности) нарезают новую, обрабатывая ее до ближайшего диаметра по стандарту; (детали значительного диаметра).

— на деталь насаживают втулку либо бандаж с резьбой (детали значительного диаметра).

2) Износ, срыв, смятие резьбы в корпусах:

Изношенную или сорванную резьбу в отверстиях детали обычно не восстанавливают, производя ремонт следующим образом:

а) от­верстие просверливают на большую глубину (если это возможно) и снова нарезают в нем резьбу; в углубленное отверстие ввертывают новый винт с удлиненной резьбовой частью;

б) отверстие рассвер­ливают, нарезают новую резьбу большего диаметра и ставят новые винты с резьбой данного диаметра; отверстие для винта во второй соединяемой детали рассверливают.

в) изготовляют взамен старой шпильки новую с уступом и резьбой двух диаметров (рисунок 4.63, а):большего — для завинчивания шпильки в одну из соединяемых деталей и меньшего — для соединения со второй и стягивания их гайкой;

г) восстанавливают номинальную (первоначальную) резьбу: существующее отверстие рассверливают, нарезают новую резьбу, затем изготовляют, переходную втулку (с наружной и внутренней резьбой, рассчитанной на нормальный винт), устанавливая ее за­подлицо с плоскостью детали и стопоря штифтом (рисунок 4.63, б).Однако при этом переходная втулка должна быть толстостенной, поэтому предпочтительнее устанавливать ее на эпоксидном клее (рисунок 4.63, в)

д) изношенное резьбовое отверстие в детали «заглушают», высверливая рядом с ним другое отверстие и нарезая в нем резьбу требуемого диаметра. Новое отверстие просверливают и во второй соединяемой детали.

Рисунок 4.63 — Схемы ремонта резьбовых соединений с помощью установки:

а —

новой шпильки с уступом двух диаметров,

б

— втулки с наружной и внутренней резь­бами,в — втулки на клей

3 Забоины, вмятины на резьбе устраняются «прогонкой» метчиками, плашками или сопряженной деталью.

4 Смятие граней гаек, головок болтов устраняется запиливанием или наплавкой, с последующей обработкой граней.

5 Непрямолинейность оси стержня, болта, винта, шпильки устраняются правкой в тисках или с помощью винтового пресса.

Комбинированный инструмент

Кроме обычных метчиков и сверл на практике применяют особые комбинации. С их помощью досверливается отверстие до нужного размера. Этот же прибор нарезает резьбу. Для легких сплавов, а также низкоуглеродистой стали подобные устройства применяют не только мастера в собственных мастерских. Их используют на крупных предприятиях, где приходится изготавливать разные изделия серийно.

Комбинированный метчик-сверло

Подобный инструмент применяют, когда требуется незначительно увеличить диаметр в заготовках. Подобные операции часто приходится выполнять при работе с отливками. Там уже имеются отверстия, получаемые за счет стержневых смесей. Но они часто не обладают требуемой формой и размерами. Применив метчик-сверло, выполнят сразу две операции.

Широкое применение на производстве и в домашнем хозяйстве электрических шуруповертов привело к созданию специальных сверл-метчиков и для этого удобного инструмента. Можно приобрести целые наборы.

Сверло-метчик для шуруповерта

Производители пишут, что подобные изделия лучше применять для пластиков и алюминиевых сплавов. На самом деле при наличии смазки подобные инструменты неплохо справляются с конструкционными сталями с невысоким содержанием углерода.

На большинстве крупных предприятий процедура нарезания резьб максимально механизирована. Используют специальные машинные метчики. Их отличает длинный хвостовик, а также наличие не только гребенок врезания. Тут присутствует и калибрующая часть.

Видео: как подобрать сверло под нарезку резьбы метчиком?

Разновидности резьбы

Резьбы по системе измерения подразделяют на метрические, выражаемые в миллиметрах, и дюймовые, измеряемые в соответствующих единицах. Оба этих вида могут выполняться как в цилиндрической, так и в конической формах.

Классификация резьб

Они могут иметь профили различных форм: треугольные, трапецидальные, круглые; делиться по признаку применения: для крепежных деталей, сантехнических элементов, трубные и прочие.

Диаметры подготовительных отверстий под нарезание резьбы зависят от ее вида: метрическая, дюймовая или трубная, — это нормировано соответствующими документами.

Отверстия в трубных соединениях, выраженные в дюймах, прописаны в ГОСТ 21348-75 для цилиндрической формы и ГОСТ 21350-75 – для конической. Данные справедливы в случае использования меди и безникелиевых стальных сплавов. Нарезку осуществляют внутри вспомогательных деталей, в которые будут ввинчиваться трубы – сланцев, хомутов и прочих.

В ГОСТ 19257-73 приведены диаметры отверстий под нарезание метрической резьбы, где в таблицах показаны размерные ряды номинальных диаметров и шагов, а также параметры отверстий под метрическую резьбу с учетом значений предельных отклонений.

Типы резьбы по ГОСТам

Данные, приведенные в таблице ГОСТ19257-73 подтверждают расчет, приведенный выше, в которых параметры отверстий под метрические виды рассчитывают из номинального диаметра и шага.

ГОСТ 6111-52 нормирует диаметры отверстий под дюймовую коническую резьбу. В документе указаны два диаметра с расхождением на конус и один – без развертывания, а также глубины сверления, все величины, кроме номинального значения, выражены в миллиметрах.

Таблица диаметров отверстий под нарезание резьбы М1-М68 и резьбы с мелким шагом M2х0,25 — М64х4

Таблица диаметров отверстий под нарезание резьбы М1-М68 и резьбы с мелким шагом M2х0,25 — М64х4 Резьбы. Метрическая резьба — размеры, таблицы. Дюймовые резьбы — размеры, таблицы. Таблицы соответствия резьб. М Метрическая по ISO — резьба с крупным шагом 6Н (5Н)1 MF Метрическая по ISO — Резьба с мелким шагом 6Н (4Н)1 Р — шаг резьбы, мм отверстий под нарезание резьбы, B min. диаметр резьбы под гайку Мин.     Макс.   х Р — шаг резьбы, мм отверстий под нарезание резьбы, В min. диаметр резьбы под гайку Мин.     Макс.   х Р — шаг резьбы, мм отверстий под нарезание резьбы, В min. диаметр резьбы под гайку Мин.     Макс. М1  0,25 0,75 0,729 0,785 М2х0,25  1,75 1,729 1,774 М27х1,5  25,50 25,376 25,676 М1,1  0,25 0,85 0,829 0,885 М2,2х0,25  1,95 1,929 1,974 М27х2 25,00 24,835 25,210 М1,2  0,25 0,95 0,929 0,985 М2,5х0,35 2,15 2,121 2,221 М28х1,5 26,50 26,376 26,676 М1,4 0,3 1,10 1,075 1,142 М3х0,35 2,65 2,621 2,721 М28х2 26,00 25,835 26,210 М1,6 0,35 1,25 1,221 1,321 М3,5х0,35 3,15 3,121 3,221 М30х1 29,00 28,917 29,153 М1,7* 0,35 1,30 1,256 1,346 М4х0,35 3,65 3,621 3,721 М30х1,5 28,50 28,376 28,676 М1,8 0,35 1,45 1,421 1,521 М4х0,5 3,50 3,459 3,599 М30х2 28,00 27,835 28,210 М2 0,4 1,60 1,567 1,679 М5х0,5 4,50 4,459 4,599 М32х1,5 30,50 30,376 30,676 М2,2 0,45 1,75 1,713 1,838 М6х0,5 5,50 5,459 5,599 М32х2 30,00 29,835 30,210 М2,3* 0,4 1,90 1,795 1,920 М6х0,75 5,20 5,188 5,378 М33х1,5  31,50 31,376 31,676 М2,5 0,45 2,05 2,013 2,138 М7х0,75 6,20 6,188 6,378 М33х2 31,00 30,835 31,210 М2,6* 0,45 2,10 2,036 2,176 М8х0,5 7,50 7,459 7,599 М34х1,5 32,50 32,376 32,676 М3 0,5 2,50 2,459 2,599 М8х0,75 7,20 7,188 7,378 М35х1,5 33,50 33,376 33,676 М3,5 0,6 2,90 2,850 3,010 М8х1 7,00 6,917 7,153 М36х1,5 34,50 34,376 34,676 М4 0,7 3,30 3,242 3,422 М9х0,75 8,20 8,188 8,378 М36х2 34,00 33,835 34,210 М4,5 0,75 3,70 3,688 3,878 М9х1 8,00 7,917 8,153 М36х3 33,00 32,752 33,252 М5 0,8 4,20 4,134 4,334 М10х0,5 9,50 9,459 9,599 М38х1,5 36,50 36,376 36,676 М6 1 5,00 4,917 5,153 М10х0,75 9,20 9,188 9,378 М39х1,5 37,50 37,376 37,676 М7  1 6,00 5,917 6,153 М10х1 9,00 8,917 9,153 М39х2 37,00 36,835 37,210 М8  1,25 6,80 6,647 6,912 М10х1,25 8,80 8,647 8,912 М39х3 36,00 35,752 36,252 М9  1,25 7,80 7,647 7,912 М11х1 10,00 9,917 10,153 М40х1,5 38,50 38,376 38,676 М10  1,5 8,50 8,376 8,676 М12х0,5 11,50 11,459 11,599 М40х2 38,00 37,835 38,210 М11  1,5 9,50 9,376 9,676 М12х0,75 11,20 11,188 11,378 М40х3 37,00 36,752 37,252 М12  1,75 10,20 10,106 10,441 М12х1 11,00 10,917 11,153 М42х1,5 40,50 40,376 40,676 М14  2 12,00 11,835 12,210 М12х1,25 10,80 10,647 10,912 М42х2 40,00 39,835 40,210 М16  2 14,00 13,835 14,210 М12х1,5 10,50 10,376 10,676 М42х3 39,00 38,752 39,252 М18  2,5 15,50 15,294 15,744 М13х1 12,00 11,917 12,153 М45х1,5 43,50 43,376 43,676 М20  2,5 17,50 17,294 17,744 М14х1 13,00 12,917 13,153 М45х2 43,00 42,835 43,210 М22  2,5 19,50 19,294 19,744 М14х1,25 12,80 12,647 12,912 М45х3 42,00 41,752 42,252 М24  3 21,00 20,752 21,252 М14х1,5 12,50 12,376 12,676 М48х1,5 46,50 46,376 46,676 М27  3 24,00 23,752 24,252 М15х1 14,00 13,917 14,153 М48х2 46,00 45,835 46,210 М30  3,5 26,50 26,211 26,771 М15х1,5 13,50 13,376 13,676 М48х3 45,00 44,752 45,252 М33  3,5 29,50 29,211 29,771 М16х1 15,00 14,917 15,153 М50х1,5 48,50 48,376 48,676 М36  4 32,00 31,670 32,270 М16х1,5 14,50 14,376 14,676 М50х2 48,00 47,835 48,210 М39  4 35,00 34,670 35,270 М18х1 17,00 16,917 17,153 М50х3 47,00 46,752 47,252 М42  4,5 37,50 37,129 37,799 М18х1,5 16,50 16,376 16,676 М52х1,5 50,50 50,376 50,676 М45  4,5 40,50 40,129 40,799 М18х2 16,00 15,835 16,210 М52х2 50,00 49,835 50,210 М48  5 43,00 42,587 43,297 М20х1 19,00 18,917 19,153 М52х3 49,00 48,752 49,252 М52  5 47,00 46,587 47,297 М20х1,5 18,50 18,376 18,676 М54х1,5 52,50 52,376 52,676 М56  5,5 50,50 50,046 50,796 М20х2 18,00 17,835 18,210 М56х1,5 54,50 54,376 54,676 М60  5,5 54,50 54,046 54,796 М22х1 21,00 20,917 21,153 М56х2 54,00 53,835 54,210 М64  6 58,00 57,505 58,305 М22х1,5 20,50 20,376 20,676 М56х3 53,00 52,752 53,252 М68  6 62,00 61,505 62,305 М22х2 20,00 19,835 20,210 М58х1,5 56,50 56,376 56,676 М24х1 23,00 22,917 23,153 М60х1,5 58,50 58,376 58,676 М24х1,5 22,50 22,376 22,676 М60х2 58,00 57,835 58,210 М24х2 22,00 21,835 22,210 М60х3 57,00 56,752 57,252 М25х1 24,00 23,917 24,153 М64х2 62,00 61,835 62,210 М25х1,5 23,50 23,376 23,676 М64х4 60,00 59,670 60,210 М26х1,5 24,50 24,376 24,676 * метрическая — Профиль по стандарту DIN 1 Ø отверстий под нарезание резьбы и min. диаметр под гайку по DIN 336, допуск 4H для резьбы с мелким шагом P=0,25

Процесс нарезания

диаметры отверстий для резьбы в зависимости от вида металла

Перед тем, как приступить к нарезке, следует с помощью свёрл проделать в заготовке отверстие. Диаметр отверстия от сверла должен совпадать с внутренним размером резьбы. Когда размер сделанного свёрлами отверстия подобран неправильно, можно сломать инструмент или канавки получатся некачественными.

Например, при нарезке М5 (диаметр канавки составляет 5 мм) следует выбирать сверло под отверстие 4,2 миллиметра. Для нарезания М4 диаметр сверла должен составлять 3,3 миллиметра, а перед работой метчиком М6 предварительно выполняется отверстие сверлом 5 мм. Вычисляется этот показатель с учетом шага резьбы. Шаг можно вычислить математически, но на практике прибегают к таблицам соответствия, где для метчика М5 шаг составляет 0,8, для М4 этот показатель составляет 0,7, для М6 — 1. Из диаметра вычитаем показатель шага и получаем нужный диаметр сверла. При работе с хрупкими металлами, например, чугуном, диаметр сверла следует уменьшить на 0,1 мм по сравнению с рекомендованным в таблице размером.

Формула вычисления диаметра отверстия при работе с трехпроходными метчиками:

До=Дм * 0,8;

здесь: Дм — диаметр метчика.

Тип	Диаметр	Шаг
М1	0,75	0,25
М1,2	0,95	0,25
1,4	1,1	0,3
1,7	1,3	0,36
2,6	1,6	0,4
2,8	1,9	0,4
М3	2,1	0,46
М3	2,5	0,5
М4	3,3	0,7
М5	4,1	0,8
М6	4,9	1
М8	6,7	1,25
М10	8,4	1,5

Таблица 1. Соответствие диаметров резьбы и подготовительного отверстия

Перед началом работы метчик вставляют в квадратный хвостовик — вороток. Воротки могут быть обычными или с трещоткой. Резьба выполняется аккуратно, первый проход делают метчиком №1 до конца

Особое внимание необходимо обратить на направление движения: только по часовой стрелке, при этом необходимо приложить некоторое усилие. Выполняется так: 1\2 оборота по ходу чередуется с 1\4 оборота против хода винта для разрушения стружки

Резьба в дюймах	Наружный Д, мм	Диаметр, в мм	Шаг, мм
1\8″	2,095	0,74	1,058
1\4″	6,35	4,72	1,27
3\16″	4,762	3,47	1,058
5\16″	7,938	6,13	1,411
7\16″	11,112	8,79	1,814
3\8″	9,525	7,49	1,588

Таблица 2. Диаметры отверстия под дюймовые резьбы

Какие диаметры труб существуют

Различают внутренний и внешний диаметры трубы. Кроме того, при сопоставлении дюймов и миллиметров используют в качестве показателя среднее значение этого параметра, которое часто входит в формулы расчета.

Стальные

Для определения диаметра стальных соединителей с нанесенной резьбой используют дюймы. В этом случае измеряют внутренний диаметр, или ДУ (диаметр условного прохода).

Пластиковые

В случае с полипропиленовыми, пластиковыми или ПНД-трубами измеряют наружный диаметр. Чаще всего в России его указывают в мм. Из-за разницы в единицах измерения часто возникают ошибки: например, при установке пластиковых труб диаметра 20 мм (3/4 дюйма) используют фитинги размером 1/2 дюйма (15 мм).

Нарезание наружной резьбы. Диаметры стержней под резьбу при нарезании плашками.

Перед тем как нарезать резьбу, необходимо подобрать диаметр заготовки под данную резьбу.

Нарезая резьбу плашкой, надо иметь в виду, что при образовании профиля резьбы металл изделия, особенно сталь, медь и др., тянется и изделие увеличивается. Вследствие этого усиливается давление на поверхность плашки, что приводит к нагреву и прилипанию частиц металла, поэтому резьба может получиться рваной.

При выборе диаметра стержня под наружную резьбу следует руководствоваться теми же соображениями, что при выборе отверстий под внутреннюю резьбу. Практика нарезания наружных резьб показывает, что лучшее качество резьбы можно получить в том случае, если диаметр стержня несколько меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Если диаметр стержня будет меньше требуемого, то резьба получится неполной; если же больше, то плашка или не сможет быть навинчена на стержень и конец стержня будет испорчен, или во время работы зубья плашки вследствие перегрузки могут поломаться, а резьба будет сорвана.

В табл. 27 приведены диаметры стержней, используемых при нарезании резьбы плашками.

Таблица 27 Диаметры стержней под резьбу при нарезании плашками

Диаметр заготовки должен быть на 0,3-0,4 мм меньше наружного диаметра резьбы.

При нарезании резьбы плашкой стержень закрепляют в тисках так, чтобы выступающий над уровнем губок конец тисков был на 20-25 мм больше длины нарезаемой части. Для обеспечения врезания на верхнем конце стержня запиливается фаска. Затем на стержень накладывают закрепленную в клупп плашку и с небольшим нажимом вращают клупп так, чтобы плашка врезалась примерно на 0,2-0,5 мм. После этого нарезаемую часть стержня смазывают маслом и вращают клупп точно таким же образом, как при работе метчиком, т. е. один-два оборота вправо и пол-оборота влево (рис. 152, б).

Рис. 152. Прием нарезания резьбы плашкой (б)

Для предупреждения брака и поломки зубьев необходимо, чтобы плашка заходила на стержень без перекоса.

Проверка нарезанной внутренней резьбы производится резьбовыми калибрами-пробками, а наружной — резьбовыми микрометрами или резьбовыми калибрами-кольцами.

Приспособления

Ручные или автоматические способы нарезания обеспечивают результаты различных классов точности и шероховатости. Так, основным инструментом остается метчик, представляющий собой стержень с режущими кромками.

Устройство метчика

Метчики бывают:

• ручными, для выполнения метрической (М1-М68), дюймовой – ¼-2ʺ, трубной – 1/8-2ʺ;
• машинно-ручными – насадки на сверлильные и прочие станки, используются для тех же размеров, что и ручные;
• гаечными, которые позволяют нарезать сквозной вариант для тонких деталей, с номинальными размерами 2-33 мм.
• Под нарезание метрической резьбы используют комплект стержней – метчиков:
• черновой, имеющий удлиненную заборную часть, состоящую из 6-8 витков, и маркирующийся одной риской у основания хвостовика;
• средний – с заборной частью средней длины в 3,5-5 витков, и маркировкой в виде двух рисок;
• чистовой имеет заборную часть всего в 2-3 витка, без рисок.

Контроль допуска расположения метрической резьбы

При ручной нарезке, если шаг превышает 3 мм, то используют 3 метчика. Если шаг изделия менее 3 мм – достаточно двух: чернового и чистового.

Метчики, применяемые к малой метрической резьбе (М1-М6), имеют 3 канавки, по которым отводится стружка, и усиленный хвостовик. В конструкции остальных – 4 канавки, а хвостовик проходной.

Диаметры всех трех стержней под метрическую резьбу увеличиваются от чернового к чистовому. Последний стержень под резьбу должен иметь диметр равный ее номинальному.

Метчики крепятся в специальные приспособления – держатель инструментов (если он небольшого размера) или вороток. С помощью них осуществляется вворачивание режущего стержня в отверстие.

Подготовку отверстий к нарезке проводят с помощью сверл, зенкеров и токарных станков. Сверлением его образуют, а зенкерованием и растачиванием увеличивают его ширину и повышают качество поверхности. Приспособления используются для цилиндрических и конических форм.

Шаг резьбы

Сверло представляет собой металлический стержень, состоящий из цилиндрического хвостовика и винтовой режущей кромки. К их основным геометрическим параметрам относятся:

• угол винтового подъема, как правило, составляющий 27°;
• угол заострения, который может быть 118° или 135°.

Зенкеры для цилиндрических форм называют цековками. Они представляют собой металлические стержни с двумя, закрученными в спираль резцами и неподвижной направляющей цапфой, чтобы ввести зенкер в полость.

Как выбрать диаметр сверла?

Характеристики будущей резьбы во многом зависят от свойств металла, в котором она будет нарезаться. Не все материалы одинаково хорошо держат внутреннюю или внешнюю нарезку. Мягкие металлы, такие как медь и алюминий, легко обрабатываются сверлом и метчиком, но при малейшей нагрузке резьба в них деформируется.

Все типы резьбы характеризуются двумя основными параметрами: диаметром и шагом.

Диаметр – это максимальное расстояние между двумя противоположными точками на окружности, ограничивающей отверстие резьбы. Нужно понимать, что резьба имеет рельефную поверхность в разрезе, поэтому ее диаметр будет отличаться в зависимости от того, в какой точке отверстия производить измерения.

Шаг резьбы – это диапазон между соседними витками нарезанной в металле канавки. Чем глубже и рельефнее резьба, тем шаг будет больше. Данный параметр зависит не только от диаметра винта, который будет крепиться в отверстии, но и от условий использования готового изделия: для деталей, подвергающимся высоким нагрузкам, нарезается глубокая, разреженная резьба.

Подбор сверла под резьбу осуществляется исходя из указанных выше параметров. Для того чтобы определить самый подходящий инструмент, используют простую формулу:

Д(с) = Д(р)-Ш, где:

• Д(с) – диаметр сверла;
• Д(р) – планируемый диаметр будущей резьбы;
• Ш – шаг резьбы.

Данная формула дает возможность даже в полевых условиях определить оптимальные параметры отверстия, при которых будет обеспечиваться максимально надежная фиксация соединяемых элементов.

Опытные мастера рекомендуют использовать в работе специально разработанные таблицы, которые позволяют с точностью до десятых долей миллиметра определить диаметр сверла и метчика. Если вы довольно часто занимаетесь работами по нарезке резьбы, то такая таблица, распечатанная и ламинированная, всегда будет под рукой (рис. 1). В первом столбце указан диаметр резьбы (от 2 до 48 мм), а в следующих – варианты значений шага и диаметра сверла. Значения охватывают большой диапазон данных и пригодятся как домашнему мастеру, так и высококвалифицированному специалисту.

Нарезка резьбы проводится одним из двух способов. Первый из них предполагает проделывание отверстия в металле одновременно с созданием спиральных канавок. Такой способ подходит не во всех ситуациях и требует наличия мощного оборудования: сверлильного станка, который смог бы за один проход сделать всю работу. Второй способ применяется в домашних условиях. Для того чтобы сделать резьбу таким методом, в металле предварительно высверливается отверстие, и только после этого метчиком нарезают резьбу. В последнее время в строительных магазинах можно найти комбинированные сверла под резьбу, с их помощью одновременно и проделывают отверстие, и нарезают канавки.

Для того чтобы резьба, нарезанная в металле, была надежной, качественной и ровной, специалисты рекомендуют соблюдать при работе ряд правил:

1. Использовать только острые инструменты, так как проржавевший метчик или сверло легко ломаются, работать с ними трудно и долго. Извлечь такой инструмент из отверстия будет намного сложнее, чем приобрести новый. Также не стоит искушать себя низкой ценой сверл и метчиков неизвестных производителей, поскольку купив их вы не только испортите изделие, но и рискуете нанести себе травмы.
2. Не забывать периодически смазывать инструмент во время работы. Сделать это можно при помощи нескольких капель машинного масла или керосина. Особенно большую роль играет смазка при работе с вязкими металлами, например – алюминием. Она не позволяет стружке прилипать к рабочей поверхности и охлаждает сверло.
3. Ключевое правило – оптимальный подбор диаметра отверстия. В случаях слишком большого выбранного диаметра крепежный элемент будет болтаться в месте монтажа, что повлечет за собой излишние вибрации изделия. В узкое отверстие тяжело ввинтить метчик, что сильно усложняет и без того трудную работу.
4. Основные параметры отверстия должны зависеть от его функционального предназначения. Если к месту соединения не будет прилагаться излишняя нагрузка, то допускается делать его всего на 5% меньше, чем диаметр будущей резьбы. Так вы облегчите нарезку канавок, не сильно жертвуя качеством соединения.

Сам процесс создания резьбы довольно прост. После того, как отверстие в металле готово, в него вставляют метчик, зажимают его в вороток и с силой вворачивают по часовой стрелке. После каждого полного оборота необходимо проделывать пол оборота в обратном направлении. В процессе этого действия стружка металла откалывается, что способствует более чистой нарезке.

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

Таблица 2. Диаметры отверстий под дюймовые резьбы

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.

Схема нарезания внутреней резьбы метчиком

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).