Ювелирное обозрение

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

Виды инструментов для нарезки резьбы

Для нарезки резьбы применяется 3 разновидности инструментов:

• Метчик.
• Плашка.
• Клупп.

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

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

Метчик

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

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

Этот инструмент бывает трех разновидностей:

• Ручной.
• Машинный.
• Гаечный.

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

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

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

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

Плашка

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

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

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

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

Клупп

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

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

Особенность использования инструмента для нарезания резьбы

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

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

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

Применяя инструменты для нарезки резьбы нужно делать это правильно

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

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

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

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

Без возможностей металлообработки сегодняшняя жизнь немыслима. Современную технику невозможно представить без скрепляющих элементов.

Например, автомобильные колеса фиксируются на легковом транспорте благодаря болтам и гайкам – их надежному резьбовому соединению.

В промышленности используется не одна разновидность крепежной нарезки на металле. Но более других популярен цилиндрический тип резьбы. К сожалению, не всегда можно приобрести нужные детали в готовом виде. Для самостоятельной нарезки или обновления затертых, поврежденных участков резьбы используют инструменты для нарезания внутренней и наружной резьбы.

В связи с ростом объемов производства, повышением требований к качеству резьбовых соединений постоянно совершенствуются методы обработки деталей, обновляются техпроцессы металлорезания. Модернизируется не только инструмент для нарезания внутренней резьбы, но и другие орудия производства.

Популярные резьбовые соединения должны соответствовать требованиям ГОСТа, надежно скреплять детали и элементы.

Чем нарезают резьбу

Пара схем, получивших основное распространение в создании резьбы резанием, соответствуют двум процессам обработки: фрезерованию и точению.

В основном же для создания резьбы применяют методы нарезания, накатывания, фрезерования и шлифования. При этом используют инструменты:

• резьбовые гребенки и резцы – для нарезания наружной и внутренней (от 12 мм в диаметре) резьбы на токарных станках;
• раздвижные и обычные плашки – для внутренней и наружной резьбы;
• резьбо­режущие головки и метчики – инструмент для нарезания внутренней резьбы;
• накатные плашки – для станочной накатки;
• фрезы – для резьбового фрезерования;
• абразивные круги – для шлифования точной резьбы.

Нарезка резьбы резцами – низкопроизводительный способ. Он применяется только для точной обработки (ходовых винтов, калибров) и мелких партий деталей. Главное достоинство резцового способа – простота инструмента и точность получаемой резьбы.

Нарезание резьбы в отверстиях

Резьбы бывают разные: одно- и многозаходные, имеют прямоугольную, треугольную, радиусную, трапецеидальную и иные конфигурации профиля, делятся на левые и правые, внутренние и наружные.

Нанесение резьбы на внутренние поверхности деталей – непростое занятие. Но и для «скрытых» манипуляций существуют свои возможности. Цилиндрические отверстия в таких случаях обрабатывают гребенчатыми фрезами, резцами (в единичных случаях), раздвижными плашками и метчиками.

Если при выборе инструмента на лице вашего собеседника возникнет немой вопрос о том, какой из них лучше выбрать, назовите инструмент для нарезания внутренней резьбы – метчик. Именно его чаще всего используют как для ручной, так и для механизированной резьбонарезной обработки круглых отверстий.

Что такое метчик

Метчик – инструмент цилиндрической формы, предназначенный для нарезания резьбы внутри крепежных элементов, в том числе гаек и труб.

Различные конструкции метчиков делают их универсальным инструментом для нарезания внутренней резьбы. Фото, размещенные на страницах интернет-ресурсов, позволяют судить об этом. Многообразие конструктивных решений метчиков обусловлено материалом подвергаемых обработке заготовок, а также характером и условиями самого процесса. При всем модельном разнообразии основной принцип работы и строения метчиков остается одинаковым. Инструмент прокладывает резьбу в результате вкручивания.

Конструкция метчика

Метчик – своего рода закаленный винт, имеющий выступающие ребра с несколькими прорезанными винтовыми или прямыми канавками – режущими кромками. При ввинчивании в пустотелые заготовки соответствующего диаметра такие рифленые ребра вырезают стружку, выводя ее из обрабатываемой зоны отверстия и оставляя на стенках детали аналогичные винтовые канавки – резьбу.

Нехитрый резьбонарезной прибор, метчик, по сути – это железный прут из твердой стали высокого качества, с наличием на одном краю режущей части, на другом – хвостовика с квадратным элементом (у ручных моделей) для крепления воротка, служащего для возвратно-поступательных движений метчика в процессе работы.

Рабочая зона инструмента для нарезания внутренней винтовой резьбы условно разделяется на части:

• режущую часть(заборную), обеспечивающую основное срезание припуска на обработку;
• калибрующий участок, окончательно обрабатывающий резьбу;
• перья (ребра с винтовой нарезкой);
• канавки для вывода стружки (малые метчики имеют 3 канавки; крупные, с диаметром больше 20 мм, – 4 канавки);
• сердцевину, придающую метчику жесткость и прочность.

Классификация метчиков

Инструменты для нарезания резьбы классифицируются по размерам. Качество резьбы зависит от правильно подобранного диаметра метчика. Он должен превышать размер обрабатываемого отверстия на 0,2-0,3 мм.

Метчики бывают специальные, сборные, плашечные, маточные, гаечные и ручные. Именно так различается инструмент для нарезания внутренней резьбы. Виды, области и способы применения метчиков разнообразны. По способу применения они бывают ручные и машинные. Метчики для станочного применения подразделяются на цельные прямые, гаечные и приспособления с вставными лезвиями. Для потребительского использования данный резьбонарезной инструмент предлагается в трех разновидностях:

• ручной;
• гаечный;
• машинный.

Ручные метчики

Есть метчики, которые используются в качестве слесарного инструмента для нарезания внутренней резьбы. Называются они ручными метчиками. Их предлагают, как правило, в наборах-комплектах из пары-тройки штук. И хотя у всех метчиков одинаковый диаметр, они отличаются. Первый черновой метчик проводит грубую нарезку резьбы, второй (средний) – срезает слой поменьше. Филигранная обработка профиля обеспечивается третьим, чистовым метчиком. Достигнутая гладкость обеспечивает легкость соединения с болтами и шпильками.

Для различения укомплектованных метчиков на их хвостовой части, там, где указан размер резьбы, наносят риски. У чистового метчика имеется три круговых риски, у среднего таких рисок две, а у чернового она одна. В раскладке "черновой – средний – чистовой" слой снимаемого метчиками материала составляет соответственно 50, 30 и 20 % припуска.

Машинные метчики

Если резьба цилиндрическая или коническая, имеет шаг до 3 мм, а расположить ее надо в глухом или сквозном отверстии, то рекомендуется воспользоваться станком или механическим приспособлением. Хотя ручная нарезка тоже возможна. У машинных метчиков очень большие по величине хвостовики и размеры заборных частей.

Если резьбонарезной процесс осуществляется в детали из стали высокой прочности, то потребуется набор из двухкомплектного набора метчиков. Для заготовок из конструкционной стали допустимо применение одного метчика. Это касается и чугунных деталей.

Инструмент этого вида отличается профилем канавок, предусмотренных для быстрого удаления стружки, и формой хвостовика, удобного для закрепления в шпинделе или патроне.

Гаечные метчики

Самые короткие инструменты для нарезания внутренней резьбы применяются при изготовлении гаек.

Небольшая длина метчика обусловлена малыми длинами отверстий большинства гаек. Применяют такие метчики при нарезании резьбы на гайкорезном автоматическом оборудовании. Также могут быть задействованы токарные станки.

Ручной или гаечный метчик в процессе работы находятся в закрепленном состоянии в воротке, насаженном на хвостовик.

На станках гаечные и машинные метчики закрепляются в спецпатронах. Патроны обеспечивают безопасность и самоотключаются при перегрузке. Нарезанные гайки удобно зависают на длинном хвостовике метчика.

Резьбонарезные пневматические машины, манипуляторы и установки

Современное оборудование позволяет увеличить объемы выпускаемой крепежной продукции без ущерба для качества. Все зависит от того, какой инструмент применяется для нарезания внутренней резьбы и как оснащено производство.

Основные преимущества прогрессивных резьбонарезных пневматических машин, манипуляторов и установок:

1. Повышение эффективности работы по сравнению с ручным нарезанием резьбы.
2. Отсутствие брака.
3. Высокая эффективность при обработке большого количества отверстий.
4. Увеличение стойкости инструмента примерно в 2,5 раза.
5. Снижение трудоемкости минимум в 3,5 раза.

В заключение хотелось бы напомнить некоторые правила использования инструмента для нарезания внутренней резьбы:

• Обязательно нужно использовать смазку во избежание перегрева деталей и появления заусениц.
• После некоторого поступательного хода метчика (несколько витков) нужно давать ему обратное движение, чтобы вывести из рабочей зоны стружку и повысить качество поверхности резьбовых выступов.
• Необходимо использовать метчики в строгом чередовании, согласно нанесенной на них маркировке.
• После работы инструмент следует протирать и содержать в чистоте.

Какое бы современное оборудование ни использовалось для нарезания резьбы, по каким бы передовым технологиям ни осуществлялся техпроцесс и какой бы модерновый инструмент ни применялся, эти правила всегда остаются незыблемыми. Успешных проектов!

Обработка дерева и металла

В современном машиностроении широко используются высокопроизводительные методы нарезания резьбы на металлорежущих станках с помощью резьбонарезных инструментов; успешно получают резьбу и с помощью инструментов для накатывания и др. Однако в практике слесарной обработки в большинстве случаев приходится нарезать резьбу вручную.

Для нарезания резьбы в отверстиях применяются метчики, а для нарезания наружной резьбы — плашки различной конструкции.

Метчик — режущий инструмент, представляющий собой закаленный винт, на котором прорезано несколько продольных прямых или винтовых канавок, образующих режущие кромки (рис. 1). Метчик имеет рабочую часть и хвостовик, заканчивающийся квадратом.

Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей. Заборная часть — передняя конусная часть метчика, которая первой входит в отверстие и осуществляет всю основную работу резания. К а « либрующая часть направляет метчик в отверстие и окончательно калибрует резьбу.

Режущими перьями называются зубья резьбовой части метчика, расположенные на его окружности (рис. 1,а). Режущие грани на зубьях образуются благодаря наличию канавок, разделяющих перья.

Канавки представляют собой углубления между режущими перьями и предназначены для образования режущих кромок, а также для выхода стружки, получающейся в процессе нарезания резьбы. Профиль канавки ограничивается передней поверхностью, по которой сходит срезаемая стружка, и задней поверхностью, служащей для уменьшения трения ‘ зубьев метчика о стенки нарезаемого отверстия.

Режущими кромками называют кромки на режущих перьях метчика (рис. 1,6), образованные пересечением передних поверхностей канавки с задними (затылованными) поверхностями рабочей части.

Задняя поверхность режущих зубьев заты-луется по спирали, что позволяет сохранять постоянным профиль зубьев после их переточек.

На рис. 1, б показаны углы режущих зубьев метчика: передний угол у, задний угол а, угол заострения р и угол резания б; величина этих углов выбирается в зависимости от обрабатываемого металла.

Как правило, метчики имеют прямые канавки, но для улучшения условий резания, получения точных и чистых резьб целесообразно применять метчики не с прямыми, а с винтовыми канавками (рис. 1,б). Угол наклона ю винтовой канавки у таких метчиков составляет 8—15°.

При нарезании резьбы в сквозном отверстии стружка выводится из отверстия в направлении подачи метчиков. При нарезании резьбы в глухих отверстиях следует применять метчики с противоположным направлением наклона винтовой канавки, тогда и стружка будет выводиться в противоположном направлении (рис. 1,г).

С целью получения чистой и точной резьбы в сквозных отверстиях при обработке мягких и вязких металлов применяют бесканавочные метчики, располагающие лишь очень короткими винтовыми канавками а на заборной части. Длина этих канавок составляет 6—10 мм, а угол наклона к оси метчика 9—12°. При нарезании резьбы таким метчиком стружка выходит в отверстие впереди метчика. Для нарезания резьб в глухих отверстиях бесканавочные метчики непригодны; в этих случаях иногда применяют метчики с центральным отверстием для отвода стружки.

Устройство метчиков определяется их назначением. В зависимости от назначения метчики подразделяются на ручные (слесарные), гаечные, машинно-ручные, пла-шечные и маточные, сборные и специальные. По способу применения метчики делятся на две группы: ручные и машинные.

Ручные слесарные метчики служат для нарезания резьбы вручную. Они обычно изготовляются комплектами из двух или трех метчиков. В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики (или 1, 2 и 3-й), а в комплект из двух метчиков — черновой и чистовой. В таком же порядке они применяются и при нарезании резьбы.

Метчики условно обозначены: черновой имеет на хвостовике одну круговую риску (канавку), средний метчик— две и чистовой —три риски; там же указывается тип резьбы и ее размер. По внешнему виду метчики одного комплекта различаются тем, что черновой метчик имеет большую заборную часть (конус) и срезанную нарезку на калибрующей части, средний метчик имеет меньшую заборную часть и более полную нарезку на калибрующей части, а чистовой метчик имеет незначительный заборный конус и полный профиль резьбы на калибрующей части. Обычно заборная часть первого метчика имеет 6—8 витков, второго — 3—4 витка и третьего—1,5—2 витка. Первый метчик срезает половину йысоты витка резьбы, второй — еще 0,3 высоты, а третий калибрует резьбу начисто. Для основной метрической и дюймовой резьбы комплект состоит из трех метчиков, для мелких метрических, а также для трубных резьб — из двух.

Трубную резьбу нарезают цилиндрическими и коническими метчиками. В комплект метчиков для нарезания плашек входят один плашечный и три маточных метчика. Плашечным метчиком производят предварительное нарезание резьбы в плашках, а маточным — окончательное (снятие припуска, зачистка и калибровка). Плашечный метчик отличается от слесарного наличием большой заборной части, а маточные — наличием шести винтовых канавок. Маточные метчики употребляются также для прочистки плашек, находящихся в работе.

Применение стандартных метчиков комплектами из двух или трех штук связано с дополнительными затратами времени. Рационализаторская мысль новаторов производства направлена на отыскание возможностей совместить обработку, выполняемую несколькими метчиками, заменив их одним калиброванным инструментом.

На станкостроительном заводе «Красный пролетарий» применяется комбинированный инструмент — сверло-метчик (рис. 134,(3), позволяющий совместить операции сверления и нарезания резьбы в одну операцию. Такое же назначение имеет сверло-метчик (рис. 134, е), предложенный инженерами Б. В. Биринем и Э. Э. Ро-зенталем, для нарезания резьбы с небольшим шагом в легкообрабатываемых материалах.

Машинно-ручные метчики различных конструкций применяются для нарезания цилиндрической и конической резьбы в сквозных и глухих отверстиях. Этими метчиками можно нарезать машинным способом резьбы всех размеров и вручную резьбы с шагом до Змм включительно. Они отличаются от ручных только размерами хвостовика и большей длиной заборного конуса. У метчиков для глухих отверстий заборная часть не превышает 1,5—2 шагов резьбы.

Машинно-ручные метчики, изготовленные по ГОСТ у 3266-60 (рис. 135,а), предназначены для нарезания крепежных и мелкометрических резьб. Нарезание резьб на деталях из чугуна и мягкой стали ведут одним метчиком; для нарезания твердых сталей используют комплект из двух метчиков.

Гаечные метчики для цилиндрической резьбы изготовляются по ГОСТ у 1604-60 с длинной заборной частью (до 16 шагов резьбы) и коротким хвостовиком — для использования на токарных и револьверных станках; с длинным хвостовиком — для нарезания резьбы на сверлильных гайкорезных станках и автоматах, а также с изогнутым хвостовиком — для использования на гайкорезных автоматах при непрерывном нарезании гаек. Гаечные и машинные метчики крепятся на станках в специальных предохранительных патронах, обеспечивающих самовыключение их при перегрузке.

Сборные метчики могут быть трех видов: нерегулируемые, регулируемые и самовыключающиеся.

Специальные метчики составляют большую группу, в которую входят ненормализованные конструкции метчиков.