Как можно выполнить нарезание резьбы метчиком? Сверло с нарезкой резьбы


Нарезание резьбы метчиком: основные правила

Резьбовое соединение является основным способом соединения деталей. При изготовлении своими руками любого приспособления из металла возникает необходимость самостоятельного нарезания резьбы. Нарезка позволяет своими руками сформировать резьбу в различных отверстиях.

Схема метчика

Схема метчика.

На практике приходится иметь дело с различными материалами, которые отличаются по своим свойствам. Нарезка должна учитывать особенности материала. Существуют определенные правила, выработанные годами, которые позволяют качественно выполнить нарезание резьбы разных размеров и видов.

Особенности строения метчиков

Метчик, относящийся к группе слесарно-токарных режущих инструментов, имеет форму стержня, на котором выполнен режущий элемент. Он предназначается для нарезания внутренней резьбы, то есть внутри отверстия в различных материалах, а также для восстановления поврежденной внутренней резьбы.

Сверла для метчика

Набор металлорежущего инструмента: а — сверла, б — зенкеры, в — развертки, г — метчики, д — плашки.

Инструменты состоят из рабочей и хвостовой частей. В свою очередь, рабочая часть делится на заборный (режущий) и калибрующий участок. Режущий участок ответствен за основную функцию метчика — нарезание резьбы, и, чаще всего, имеет конусную форму. Он обладает зубьями в виде резцов, размещенных по окружности. Калибрующий участок выполняет задачу окончательного формирования. Он выполнен в виде цилиндра с зубьями, являющимися продолжением зубьев режущего участка. Этот участок значительно длиннее заборного. Рабочая часть в продольном направлении разрезана канавками, которые предназначены для формирования резцов и вывода стружки. В метчиках диаметром до 22 мм выполняется три канавки. Устройства специального назначения могут изготавливаться без канавок. Канавки могут быть прямыми или винтообразными.

Хвостовая часть имеет форму цилиндра. На конце участка выполнен квадрат для установки в крепежный инструмент. В этой части выбивается маркировка по диаметру. С помощью хвостовика инструмент фиксируется в ручном держателе или патроне станка.

Вернуться к оглавлению

Основные виды метчиков

Чертеж метчика

Чертеж метчика.

По способу использования метчики делятся на два типа — ручные и машинные. Первые устанавливаются в ручных держателях (воротках) и предназначены для нарезания внутренней резьбы вручную. Машинные крепятся в специальные держатели для патронов токарного станка.

По виду резьбы, нарезаемой метчиком, они делятся на несколько видов. Метрический предназначен для нарезания наиболее распространенной метрической резьбы. Трубный формирует внутреннюю резьбу на трубах, а также усиленную в отверстиях металлических деталей. Дюймовый — это устройство для специальной дюймовой резьбы, а также конусообразной. Специализированные гаечные метчики изготавливаются из очень прочной стали (Р6М5) и имеют особую форму хвостовиков.

Кроме того, метчики подразделяются на одиночные и комплектные. Комплектные применяются для того, чтобы резать в несколько заходов. Комплект может содержать два метчика — чистовой и черновой; или три метчика — черновой, средней обработки и чистовой. Комплектность указывается на хвостовой части инструмента. Метчики в комплекте отличаются по форме зуба: у чернового зуб имеет трапециевидную форму; у среднего — треугольник с закругленной вершиной; у чистового — треугольник с острой вершиной.

Вернуться к оглавлению

Основные параметры

 

Нарезание резьбы метчиком

Нарезание резьбы метчиком.

В общем случае нарезать резьбу — это значит изготовить выступ на внутренней поверхности отверстия так, чтобы он образовал винтовую линию. Такой выступ, как и вся резьба, характеризуется следующими основными параметрами: угол подъема винтообразной линии, шаг, вид профиля выступа и угол подъема профиля, наружный и внутренний диаметр. Кроме того, принято выделять еще глубину, определяемую по наружному и внутреннему диаметрам.

По направлению резьба может быть правой, когда винтообразный выступ поднимается против часовой стрелки, и левой, когда направление подъема выступа совпадает с движением часовой стрелки. По форме профиля выступа выделяются два основных типа: резьба с прямоугольным профилем и с треугольным профилем. Существуют еще специальные формы профиля, но они в бытовых условиях практически не применяются.

Основной является метрическая резьба. Такой профиль представляет собой треугольник с углом профиля 60º. По шагу метрическая делится на резьбу с крупным шагом и с мелким шагом. Пример полного обозначения метрической резьбы — М10х1-6Н. Обозначение нужно понимать следующим образом:

Таблица выбора метчиков для нарезания резьбы

Таблица выбора метчиков для нарезания резьбы.

  • М — метрическая резьба;
  • 10 — номинальный диаметр;
  • 1 — шаг резьбы;
  • 6Н — пределы допуска отклонений размеров.

При нормальном (крупном шаге) обозначение сокращается (например, М10). В случае левой резьбы, вводится обозначение LH.

Вторым по распространенности в быту является трубный цилиндрический тип. Профиль представляет собой треугольник с углом при вершине 55º. Такой тип используется при соединении труб и цилиндров, где нужна повышенная герметичность соединения. Трубная цилиндрическая резьба обозначается буквой G с указанием диаметра в дюймах.

Упорная резьба основана на трапециевидном профиле с углами наклона с одной стороны 3º, с другой — 30º. В обозначение входит буква S, диаметр и шаг.

Вернуться к оглавлению

Выбор подходящего метчика

Схема нарезания внешней и внутренней резьбы

Схема нарезания внешней и внутренней резьбы.

Вначале выбирается тип метчика по виду резьбы и ее назначению (форма профиля, шаг резьбы, допуски). По требованиям (классу) точности определяется, следует ли применить одинарный метчик или необходим комплект. Кроме того, метчики выпускаются с различной чистотой обработки их режущего элемента, что влияет на точность нарезания профиля резьбы.

Материал, в котором надо нарезать резьбу, влияет на выбор метчика. Так, следует учитывать передний угол заточки зубьев. Он составляет для стали — 5-10º, для медных сплавов — 0-5º, для алюминия и сплавов — 25-30º. Устройства могут изготавливаться из обычных сталей, высокопрочных сталей или высокопрочными напайками, что должно учитываться при рассмотрении того, материал какой прочности обрабатывается.

Основной выбор делается по диаметру отверстия, в котором производится нарезание внутренней резьбы. Диаметр метчика должен быть немного меньше диаметра отверстия. Так, для метрической резьбы М20 (диаметр метчика 20 мм) диаметр отверстия составляет 19 мм. При метрической резьбе, если нет особых требований, то выполняется стандартный шаг. Например, резьба М4 — шаг 0,7 мм; М5 — 0,8 мм; М10 — 1,5 мм; М12 — 1,75 мм и т.д.

Вернуться к оглавлению

Инструмент для крепления

Схемы нарезания резьбы плашками

Схемы нарезания резьбы плашками.

Для того чтобы обеспечить нарезание резьбы, метчику необходимо придать вращательное движение с приложением усилия. Эту функцию выполняет ручной держатель — вороток. Он обеспечивает вертикальное крепление инструмента и возможность приложения значительной нагрузки за счет рычагов. Стандартная конструкция воротка содержит узел крепления метчика и удлиненные ручки, при помощи которых можно вращать приспособление вручную с усилием.

Крепление устройства осуществляется двумя способами. Одна из конструкций воротка состоит из двух частей. При сочленении этих частей внутри формируется отверстие для установки метчика. Обе части сближаются на регулируемое расстояние, которое устанавливается винтами. Второй вариант предусматривает единую конструкцию воротка с отверстием по центру. Метчик вставляется в это отверстие и зажимается 3-4 стопорными винтами. Ручки воротка выполнены с обеих сторон. Длины ручек могут составлять 15-25 см.

Вернуться к оглавлению

Подготовка к нарезанию

Нарезка внутренней резьбы начинается с просверливания нужного отверстия — сквозного или глухого. Главное условие: отверстие должно быть меньше диаметра резьбы. При сверлении отверстия рекомендуется выбирать сверло из следующего условия:

Классификация разновидностей резьбы

Классификация разновидностей резьбы.

  • при резьбе М3 — диаметр сверла 2,5 мм;
  • при М4 — 3,4 мм;
  • при М5 — 4,2 мм;
  • при М6 — 5 мм;
  • при М8 — 6,7 мм;
  • при М10 — 8,4 мм.

Если необходимо нарезать большую резьбу, то диаметр отверстия определяется приблизительно умножением диаметра резьбы на 0,8.

Отверстие для нарезания внутренней резьбы делается на сверлильном станке или электродрелью. В последнем случае заготовка зажимается в тиски. Необходимо следить, чтобы сверло направлялось строго вертикально. На верхней кромке отверстия снимается фаска для облегчения входа метчика. Ее можно сделать сверлом большего диаметра или напильником. После сверления отверстие тщательно очищается от стружки, что особенно важно для глухих отверстий.

Вернуться к оглавлению

Нарезка резьбы метчиком

Деталь, в которой просверлено отверстие для внутренней резьбы, закрепляется в тиски так, чтобы фаска на отверстии находилась вверху. Ось отверстия должна расположиться строго перпендикулярно столу. Метчик надежно закрепляется в гнезде воротка и вертикально вводится в фаску отверстия заготовки. Держась обеими руками за ручки воротка, метчик прижимают к детали и вращают по часовой стрелке. Вращение производится плавно и равномерно с легким нажимом. Так делается два оборота вперед. Затем производится поворот на половину оборота назад (против часовой стрелки). В такой последовательности просверливается все отверстие.

Нарезание разьбы

При нарезании резьбы болт нужно закреплять.

При нарезке резьбы необходимо периодически охлаждать инструмент. Рекомендуется использовать следующие вещества: при работе с алюминием и его сплавами — керосин, с медью — скипидар, со стальными деталями — эмульсию. Для таких металлов, как бронза или чугун, охлаждающие смазки можно не применять.

Нарезку внутренней резьбы метчиком лучше всего производить комплектными метчиками. Вначале нарезается черновая резьба. Потом аналогично пропускают средний метчик, и только потом резьба окончательно формируется с помощью чистового. Исключение из процесса какого-либо метчика не приведет к заметному ускорению процесса, но значительно ухудшит качество работы.

Вернуться к оглавлению

Основные правила нарезки

Внутренняя резьба метчиком должна делаться с обязательным соблюдением определенных правил. В случае нарезания в длинных отверстиях, в глухих отверстиях, в алюминии или меди, метчик нужно временами извлекать наружу, а отверстие тщательно прочищать от частиц металла.

Нарезку рекомендуется производить полным комплектом устройства. Средний и чистовой вначале проворачиваются в отверстии вручную без закрепления в воротке и только после этого закрепляются в нем и прогоняются с легким усилием. Резьба внутри глухих отверстий нарезается длиной, большей расчетной длины резьбы на длину режущего участка метчика.

Введение метчика в отверстие необходимо тщательно контролировать по вертикали.

Через каждые три оборота воротка следует проверять вертикальность угольником.

Обязательно используется охлаждающая жидкость.

При нарезке могут возникнуть характерные дефекты, за появлением которых необходимо пристально следить. Шероховатая или неравномерная резьба появляется при недостаточном охлаждении или перекосе метчика. Неполное формирование профиля может проявиться при неправильном просверливании отверстия. По той же причине могут происходить перекосы направления и поломки инструмента.

Вернуться к оглавлению

Необходимый инструмент

Для нарезания резьбы метчиком понадобится следующий инструмент:

  • набор метчиков;
  • вороток;
  • тиски;
  • электродрель;
  • набор сверл;
  • плоскогубцы;
  • отвертка;
  • напильник;
  • наждачная бумага;
  • штангенциркуль;
  • угольник.

При изготовлении своими руками различных приспособлений не удастся обойтись без резьбовых соединений. Нарезка метчиками является важнейшим этапом таких работ. При выполнении определенных правил ее можно произвести самостоятельно.

moiinstrumenty.ru

Как нарезать резьбу вручную плашкой и метчиком

Резьбовые соединения широко применяются в устройстве различных механизмов и машин. Болты, шпильки, винты, гайки – это универсальные, взаимозаменяемые крепежные изделия. Однако бывают случаи, когда требуется нарезать резьбу вручную. Качественно выполнить эту работу поможет специализированный инструмент.

Содержание

Ручной резьбонарезной инструмент

В машиностроении выделяют три основные системы крепежных резьб: метрическую, дюймовую и трубную.

Метрическая резьба получила наибольшее распространение. Она имеет треугольный профиль с углом 60˚. Её основные параметры, диаметр и шаг, выражаются в миллиметрах. Пример обозначения: М16. Это означает, что резьба метрическая, имеет диаметр 16 мм с крупным шагом 2,0 мм. Если шаг мелкий, тогда указывается его значение, например, М16*1,5.

Диаметры дюймовой и трубной резьбы выражаются в дюймах. Шаг характеризуется числом ниток на дюйм. Указанные параметры стандартизированы, поэтому всегда есть возможность подобрать необходимый инструмент.

Нарезание наружной резьбы плашкой

Для нарезания наружной резьбы потребуются следующие инструменты и материалы: плашка или трубный клупп, плашкодержатель, напильник, тиски, штангенциркуль, машинное масло.

Круглая плашка с плашкодержателем

Наибольшее распространение получили круглые плашки (лерки). Они бывают цельными или разрезными. Диаметры цельных круглых плашек стандартизированы. Это позволяет выбрать подходящий вариант из большого ряда размеров, например, М10, М12, М14, М16.

Особенностью разрезных плашек является возможность регулировать диаметр нарезаемой резьбы в пределах 0,1…0,25 мм. Однако они обладают пониженной жесткостью, что сказывается на точности получаемого профиля.

Порядок работы

Плашку устанавливают в плашкодержатель подходящего размера. После этого её закрепляют при помощи винтов. В случае с наружной трубной резьбой нередко используют плашкодержатели с трещоткой. Они обеспечивают удобство работы в труднодоступных местах, например, у стены.

Толщину стержня выбирают на 0,1…0,25 мм меньше диаметра наружной резьбы. Например, для М6 с крупным шагом это 5,80…5,90 мм; М8 – 7,80…7,90 мм; М10 – 9,75…9,85 мм. Замеры выполняют с  помощью штангенциркуля. Диаметры стержней под нарезание метрической резьбы среднего класса точности 6g представлены в таблице.

Номинальный диаметр

резьбы, мм

Шаг, P

Диаметр стержня, мм

номинальный

минимальный

5

0,8

4,92

4,82

6

1

5,89

5,79

8

1,25

7,87

7,76

10

1,5

9,85

9,73

12

1,75

11,83

11,7

14

2

13,8

13,67

16

2

15,8

15,67

18

2,5

17,8

17,62

20

2,5

19,8

19,62

22

2,5

21,8

21,62

24

3

23,79

23,57

27

3

26,79

26,57

30

3,5

29,79

29,52

Чтобы обеспечить лучшее врезание плашки, на конце стержня запиливают фаску. Её ширина должна быть 1 – 1,5 мм для М6 … М18. Заготовку смазывают машинным маслом, что облегчает последующую работу и позволяет получить более качественную поверхность.

Плашку накладывают на конец стержня так, чтобы её плоскость была перпендикулярна оси нарезаемого болта. Далее с небольшим нажимом вращают плашкодержатель по часовой стрелке (если резьба левая, то против часовой стрелки). Когда плашка врежется в стержень на одну-две нитки, её следует повернуть на пол-оборота назад для лучшего удаления стружки. После этого снова делают 1-2 оборота по ходу резьбы и 0,5 – в обратную сторону. Действуя по данной схеме, болт нарезают на необходимую длину.

Диаметр наружной резьбы проверяют обычной гайкой или калибром-кольцом. При необходимости шаг контролируют резьбомером.

Нарезание внутренней резьбы метчиком

Для формирования внутренней резьбы необходимы следующие инструменты и материалы:

  • молоток, кернер, дрель, сверла;
  • комплект метчиков, вороток, слесарные тиски;
  • машинное масло.

Метчики и воротки

Технология нарезания резьбы метчиком

Первым делом производят разметку заготовки и кернят центр будущего отверстия. Подбирают сверло, соответствующее необходимому диаметру резьбы. Это можно сделать с помощью справочных таблиц или приближённо по формуле d = D – P. Здесь D – диаметр резьбы, P – её шаг, d – диаметр сверла. Например, для М10 d = 10 – 1,5 = 8,5 мм.

Номинальный диаметр

резьбы, мм

Шаг, P

Диаметр сверла

под резьбу

2 0,4 1,6
3 0,5 2,5
3,5 0,6 2,9
4 0,7 3,3
5 0,8 4,2
6 1 5,0
0,75 5,25
0,5 5,5
8 1,25 6,8
1 7,0
0,75 7,25
0,5 7,5
10 1,5 8,5
1,25 8,8
1 9,0
0,75 9,25
0,5 9,5
12 1,75 10,2
1,5 10,5
1,25 10,8
1 11
0,75 11,25
0,5 11,5
14 2 12,0
1,5 12,5
1,25 12,8
1 13,0
0,75 13,25
0,5 13,5
16 2 14,0
1,5 14,5
1 15,0
0,75 15,25
0,5 15,5
18 2,5 15,5
2 16,0
1,5 16,5
1 17,0
0,75 17,25
0,5 17,5
20 2,5 17,5
22 2,5 19,5
24 3 21
27 3 24
30 3,5 26,5

В детали сверлят отверстие на требуемую глубину, которая должна превышать длину нарезаемой части. С помощью сверла диаметром большим, чем d, на кромке отверстия выполняют фаску. Она служит для центрирования и лучшего захода метчика.

По основным параметрам резьбы – диаметру и шагу – подбирают режущий инструмент. Как правило, используют комплект из двух метчиков. Один из них черновой, другой – чистовой. По размеру квадрата хвостовой части метчиков выбирают вороток.

Деталь надежно закрепляют в тисках. Черновой метчик и отверстие смазывают машинным маслом. После этого устанавливают метчик строго перпендикулярно поверхности детали и, нажимая вдоль его оси, вращают вороток за рукоятки.

Нарезав одну-две нитки резьбы, делают четверть оборота в обратную сторону. Это способствует дроблению и удалению стружки, препятствует заеданию инструмента. Работу продолжают, осуществляя попеременное вращение: ½ оборота вперед, ¼ – назад. При этом необходимо следить за тем, чтобы не было перекоса метчика. Не стоит также прикладывать чрезмерное усилие к нему. Чтобы не допустить заедания, режущий инструмент периодически выводят, а отверстие очищают от стружки.

После нарезания внутренней резьбы на необходимую глубину в отверстие устанавливают чистовой метчик. Когда он пойдет по заданному направлению, на него надевают вороток и продолжают работу. Периодически добавляют смазку.

Резьбу проверяют с помощью калибра-пробки или болта. Он должен ввертываться без усилий и не качаться. При необходимости делают дополнительный проход чистовым метчиком.

tehnouzel.ru

Нарезание резьбы на сверлильном станке: фото, видео, ГОСТ

Процесс нарезания резьбы на сверлильном станке в общем и целом мало чем отличается от ручного нарезания метчиком. При правильном подходе рекомендуется используют машинные метчики.

Процесс резьбонарезания на сверлильном станке на магнитной подушке

Процесс резьбонарезания на сверлильном станке на магнитной подушке

Чтобы нарезать внутреннюю резьбу на станке нужно предвварительно просверлить в детали отверстие. Его диаметр зависит от будущей резьбы и ее шага. Строго говоря, существует ГОСТы в которых даются указание о необходимом отверстии под конкретную резьбу в зависимости от ее точности.

ГОСТ 19257-73 «Отверстия под нарезание метрической резьбы»ГОСТ 21348-75 «Отверстия под нарезание трубной цилиндрической резьбы»ГОСТ 21350-75 «Отверстия под нарезание трубной конической резьбы»

От следования указаний ГОСТов будет зависеть качество будущей резьбы: если отверстие выполнить больше рекомендуемого, то ее профиль получается не полным, если меньше – резьба получается рваной, а из-за возросшей нагрузки может сломаться инструмент.

Резьбонарезание можно производить как на обычных сверлильных станках, так и на специальных резьбонарезных.

Видео резьбонарезания на сверлильном станке 2Н112

Если по каким-либо причинам у вас отсутствуют таблицы с рекомендуемыми диаметрами, то можно воспользоваться формулой

Dп.рез. = Dном – P,

где Dп.рез. – диаметр, который нам необходимо просверлить для будущей резьбы; Dном – номинальный диаметр; P – шаг резьбы.

Например, перед нами стоит задача нарезать внутреннюю резьбу М8×1,25. Для этого производим расчет и просверливаем отверстие ∅ 6,75 мм.

Рекомендации при нарезании резьбы машинным способом

  1. В заготовках, полученных литьем или ковкой, отверстия обязательно нужно предварительно рассверливать или зенкеровать, т.к. отсутствует возможность выполнить их под нарезание резьбы в пределах допуска.
  2. Нарежьте фаску со стороны подвода метчика под углом 60 и глубиной более 1 шага резьбы.
  3. Используйте специализированные резьбонарезные сверлильные патроны: реверсивные, плавающие, качающиеся, самоцентрирующиеся, предохранительные.
  4. Для исключения задиров, рваных витков и повышения стойкости инструмента используйте пасты и смазки.

СОЖ для улучшение режущих свойств и отвода тепла можно изготовить самостоятельно в домашних условия. Самым простым рецептом является вариант, разработанный Петровым Г.Д. В состав смазки входят:

  • олеиновая кислота — 78%;
  • стеариновая кислота — 17%;
  • сера тонкого помола – 5%.

Олеиновую и стеариновую кислоты нагреваем до температуры 65 C и смешать. Когда раствор остынет до температуры 20 C необходимо смешать его с серой.

Если нет желания заниматься изготовлением смазки, то ее можно приобрести в любом инструментальном магазине или на рынке. На основе ингредиентов смазки Петрова сейчас изготавливается достаточно большое количество смазок зарубежных производителей.

При обработке легких сплавов можно в качестве СОЖ можно использовать керосин или жирной 10% эмульсией.

Не рекомендуется смазывать метчик маслом, т.к. это приводит к налипанию стружки и затрудняет ее извлечение.

Специализированное масло StamoСпециализированное масло Stamo Специализированная паста StamoСпециализированная паста Stamo
  1. Обратите внимание на нюансы при нарезании в глухих отверстиях на сверлильном станке:
    1. предварительно необходимо просверливать отверстия большей длины, чем будет длина самой резьбы, если это конструктивно возможно. Данное мероприятие способствует отводу стружки и формированию полного профиля;
    2. используйте предохранительные патроны: когда инструмент упрется в дно он автоматически перестанет вращаться и не сломается;
    3. если на вашем станке отсутствует реверс шпинделя, то используйте реверсивные патроны для выкручивания метчика.

Работа на магнитном сверлильном станке

Чтобы исключить брак при нарезании резьбы на сверлильном станке придерживайтесь следующих правил:

  • подготавливайте диаметр отверстия под резьбу по ГОСТ;
  • правильно подбирайте инструмент требуемой конструкции и геометрии согласно обрабатываемого материала;
  • помните, что метчики могут изготавливаться комплектами: черновые и чистовые, следовательно, обязательно использовать все для образования полного профиля;
  • пользуйтесь заточенными метчиками;
  • выставляйте инструмент строго по оси отверстий без перекосов;
  • подавайте качественную смазочно-охлаждающую жидкость в место реза в зависимости от обрабатываемого материала;
  • выбирайте оптимальные скорости резания;
  • вовремя удаляйте стружку из канавок метчика.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 

stankiexpert.ru


Смотрите также