Как правильно нарезать резьбу метчиком вручную

Как правильно и без потерь инструмента нарезать резьбу вручную

Технологический процесс нарезки резьбы разбивается на несколько операций.

• Подготовка. По таблице соответствий подобрать сверло нужного диаметра и точно просверлить отверстие, не допуская увода сверла. Сверло должно быть правильно заточено, иначе материал перегреется, и прочность резьбы снизится. Отверстие зазенковать. В случае глухого отверстия дать припуск по глубине.
• Для нарезания резьбы использовать метчики только стандартных типоразмеров.
• Нарезка. Движения должны быть аккуратные и размеренные. Не пропускать номера, следует использовать последовательно все три — от грубого до финишного.
• После каждого полного оборота воротка следует давать пол-оборота в обратном направлении для скола стружки и ее выталкивания из канавок.
• Очистка. Проходные отверстия очищаются проволочным ершиком, глухие — промышленным пылесосом или потоком сжатого воздуха.
• Проверка. Закрутить в отверстие винт. Он должен заходить без перекоса и идти по резьбе плавно и без усилий.

Последовательность нарезания резьбы метчиком

В народном фольклоре существуют и другие секреты ручной нарезки, однако для получения качественной резьбы достаточно четко соблюдать вышеперечисленные

Из чего изготавливается

Средство для создания отверстий в металлических изделиях различается и по материалу изготовления. Наиболее распространенными материалами являются:

• высокоуглеродистая сталь;
• быстрорежущая сталь;
• твердые сплавы.

Почему нельзя производить промышленное орудие из одного материала? Потому что приходиться иметь дело с разными поверхностями. При этом отверстия создаются разными способами. Поэтому деталь из одного материала применяется при ручной резьбе, а из другого– в остальных случаях.

Но основой любого инструмента служит высокопрочная сталь. Материал изготовления проходит через серьезную обработку ради повышения прочности.

Технология использования метчиков и плашек

Метчик используются в том случае, когда необходимо нарезать внутреннюю, преимущественно метрическую резьбу в отверстиях небольшого диаметра. Представляет собой стальной стержень винтовой формы с канавками для отвода стружки, расположенными в продольном направлении. Инструмент состоит из следующих частей:

• Хвостовик;
• Калибрующая часть;
• Заборная часть.

Для формирования метчиком резьбы высокого качества, используют последовательно 3 типа этого токарного инструмента, которые можно отличить по количеству размещенных на хвостовике рисок:

• Черновой;
• Получистовой;
• Чистовой.

Скорость работы на токарном станке с установленными метчиками может быть довольно высокой. В качестве примера, для алюминиевых, чугунных и бронзовых деталей этот показатель по технологии составляет порядка 6-22 м в минуту, в то время как для других материалов – от 5 до 12 м в минуту.

Плашка предназначена для нарезания наружной резьбы. Представляет собой инструмент плоской цилиндрической формы, в центре которого находится отверстие с острыми кромками и каналами для отвода стружки. Выглядит, как подобие гайки. Калибрующая часть плашки расположена по ее середине, а заборный конус – с каждой из сторон. Инструмент на токарном станке закрепляется в плашкодержатель – специальный патрон в пиноли задней бабки. Чтобы инструмент зашел в заготовку без усилий, на торце последней снимается фаска, высота которой соответствует профилю резьбы.

При использовании плашки на станке для токарных работ, поверхность заготовки подвергается предварительной обточке на величину необходимого диаметра резьбы, но с учетом следующих допусков:

• Для резьбы 6-10 мм допуск – 0,1-0,2 мм;
• Для 11-18 допуск 0,12 – 0,24 мм;
• Для 20-30 мм допуск 0,14-0, 28 мм.

Скорость нарезания резьбы плашкой, установленной в токарном станке, регулируется в соответствии с материалом заготовки, напрямую влияет на интенсивность износа инструмента:

• Для стали – 3-4 м в минуту;
• Для чугуна – 2-3 м в минуту;
• Для латуни – 10-15 м в минуту.

Применение резьбонарезных головок

При нарезке резьбы на токарно-винторезном станке к использованию резьбонарезных головок прибегают реже, чем к описанным выше инструментам. В роли их рабочего элемента выступают специальные гребенки нескольких типов:

• призматические;
• тангенциальные;
• круглые;
• радиальные.

Первый тип гребенок применяется для нарезания внутренней резьбы, оставшиеся три – для наружной. Особенностью инструмента является автоматическое расхождение рабочих органов при обратном ходе, что предотвращает их контакт с только что сформированными винтовыми нитями.

Резьбонарезные головки на станке применяются преимущественно в том случае, когда требуется высокоточная работа. При нарезании резьбы на длинных винтах и червяках инструмент устанавливается на суппорте станка. Наиболее популярны круглые резчики, так как они просты в обслуживании, имеют повышенную стойкость. Для нарезания внутренней резьбы на станках револьверного типа применяются исключительно призматические гребенки со специальным заходным конусом. Работа выполняется за один проход.

Контроль резьбы

Для проверки состояния резьбы в процессе ее нарезания на станке применяется резьбовой шаблон – инструмент, состоящий из помещенных в кассету пластин, на которых находятся зазубрины. На плоской части шаблона указывается шаг резьбы.
Для комплексного контроля используются резьбовые калибры проходного (с полным профилем резьбы) и непроходного типа (с укороченным профилем, для проверки среднего диаметра)

С ними необходимо обращаться с особой осторожностью. В противном случае возможно образование царапин и забоин на зазубренной поверхности.
Диаметры нарезанной резьбы, а также ее шаг проверяются резьбовым микрометром – инструментом, оснащенным в шпинделе и пятке посадочными отверстиями, которые выполняют роль креплений для сменных вставок

Микрометр устанавливается в стойку, после чего следует его настройка по образцу-эталону.
Перед проверкой резьбы детали любым из указанных инструментов, ее необходимо очистить от грязи и стружки, не извлекая из станка.

https://youtube.com/watch?v=9VQQboMTbzI

Назначение и принцип действия

Метчик предназначен для создания внутренней резьбы в тупиковых и сквозных отверстиях с определенными геометрическими параметрами, либо же прогонки уже существующих резьбовых ниток.

Резьбонарезной инструмент применяют для работ по алюминию, меди, латуни и подобных вязких металлов.

Для этих целей обычно используют набор из 3-х единиц.

При обработке стали с высокими показателями твердости, например, нержавейки, в отдельных случаях пускают в ход до 5 метчиков.

В продаже можно найти метчики для работ специально по литому чугуну и бронзе, причем в процессе работы они не требуют охлаждающей смазки.

Метчиками также обрабатывают твердые и мягкие пластики.

В процессе работы метчик закрепляют в метчикодержатель, представляющий собой вороток, а затем вставляют инструмент рабочей частью в нужное отверстие.

Резьба нарезается путем проворачивания инструмента вокруг своей оси.

Естественно, профиль полученной резьбы полностью соответствует особенностям витков метчика.

При работе с конкретным материалом подбирают инструмент подходящей прочности, иначе возможна его поломка или повреждение.

Методы создания резьбы

В зависимости от типа метчика, резьба может быть сформирована несколькими способами:

• Нарезание резьбонарезными версиями инструмента, самый популярный и всем известный вариант.
• Раскатывание за счет пластического деформирования посредством раскатника (бесстружечного метчика).

Плюсы последнего варианта заключаются в том, что витки формируются не за счет срезания материала, а за счет его уплотнения, а следовательно в процессе работы не образуется стружка и нет необходимости создавать условия для ее отвода.

Кроме прочего, витки получаются надежными и прочными, обладают поверхностью лучшего качества.

Среди минусов следует отметить нарастание крутящего момента по ходу выдавливания и вероятность заклинивания метчика, что приводит к его поломке.

Возможные проблемы и сложности

При нарушении технологии использования или из-за износа устройства при нарезке резьбы могут ломаться. Такая ситуация всегда перерастает в трудноразрешимую проблему. Изготавливаются метчики из лучших марок сталей. Поэтому высверлить оставшуюся в отверстии часть сломанного инструмента стандартным сверлом невозможно.

Таким образом, допускать поломки инструмента нельзя. Чтобы такого не случилось, во время работы следует соблюдать следующие правила:

• отверстие в заготовке нужно сверлить достаточно большое;
• во время работы нельзя допускать перекосов;
• к воротку не стоит прикладывать слишком большие усилия;
• нельзя забывать делать обратный половинный оборот для удаления стружки.

Высверлить сломавшийся фрагмент инструмента из отверстия невозможно. Но для его извлечения можно применить инструмент экстрактор. Его шпильки заводятся в канавки и зажимаются с другой стороны в цилиндрической оправке. Проворачивая оправку воротком, можно аккуратно выкрутить оставшийся в отверстии фрагмент. Также для извлечения обломков из заготовок может использоваться точечная сварка или метод вытравливания кислотой.

Другой проблемой использования метчиков является их слишком быстрый износ. Происходит так, когда во время работы в зону резания подается недостаточное количество СОЖ. Сильно изнашивается приспособление и при недостаточно высокой скорости нарезки.

В некоторых случаях поверхность выполненной резьбы может получаться рваной. Так происходит или из-за слишком высокой скорости нарезки, или из-за того, что на режущей кромке инструмента образовался нарост.

Чтобы избежать образования наростов, метчики для работы следует выбирать правильно. Для мягких материалов полагается использовать устройства без покрытия, для нержавеющих сталей – с покрытием типа V. Образовываться нарост может и из-за низкой скорости резания или недостаточного подвода СОЖ.

Машинные и машинно-ручные метчики

Для калибровки и создания резьбы в глухих и сквозных отверстиях разной формы используют инструмент – метчик, машинного или машинно-ручного типа.

— Машинные металлорежущие инструменты применяют для работы на токарных, сверлильных, агрегатных и револьверных станках, чтобы нарезать резьбы всех видов. Они намного быстрее обрабатывают изделия, их можно использовать для конвейерного производства и больших заказов. Оснасткой этого типа можно нарезать резьбу за один подход, если нужна резьба с шагом до трех миллиметров. Резьбу крупного шага изготавливают на несколько проходов метчиком по металлоизделию.

— Машинно-ручными оснастками можно выполнять нарезку резьбы и ручным способом, и с помощью сверлильных устройств (станков). Инструмент выпускается в количестве одной или двух штук. В наборе из двух метчиков один металлорежущий инструмент применяют для черновых работ, а другой – чистовых. Часто комплект машинно-ручных оснасток используют для работы с разными видами материалов: мягкую сталь и чугун обрабатывают одним инструментом, а твердую сталь обрабатывают двумя метчиками. От просто ручных резьборезов машинно-ручные виды отличаются видом хвостовика – там имеется квадрат и кольцевая выточка, благодаря которой оснастка не вываливается из патрона в процессе обработки изделий. Машинно-ручным изделием для работы с металлом можно делать резьбу в автомобильных деталях, нарезать крепёжную резьбу и мелкометрическую, цилиндрическую и коническую. В сквозных проймах и глухих.

Классификация лерок

Сегодня промышленность выпускает большое множество различных плашек для нарезки винтового соединения. Понятно, что все они различаются по многим признакам. Кроме такого явного различия, как размер, существует и еще ряд признаков, на основе которых можно произвести классификацию:

• Форма;
• Конструкция корпуса;
• Способ нарезания резьбы.

Есть, конечно, и иные различия, но вышеприведенные – это наиболее явные.

По форме могут различать такие виды:

• Трубчатые;
• В виде шестигранников;
• В виде квадрата;
• Круглые.

Плашки для нарезки резьбы метрической и дюймовой

По конструкции различают следующие:

По способу нарезки резьбы делятся на такие виды:

• Для круглой резьбы. Изготавливаются по гост 13536-68;
• Для цилиндрической. Изготавливаются по гост 9740-71;
• Для конической. Изготавливаются по гост 6211-81;
• Для дюймовой регламентирующим является гост 61111-52, а для метрической – гост 9150-81.

Наибольшее распространение получили материалы круглой формы. Они позволяют делать резьбу всего за один проход. Например, раздвижные плашки для нарезки резьбы иной формы, могут гарантировать качество только после трех-четырех проходов. Однако есть у них и недостаток. Например, их использование рекомендовано только тогда, когда к резьбе на трубах или иных предметах предъявляются требования присущие не выше второго класса точности.

Плашки круглой формы (гост 13536-68) позволяют изготовить резьбу мелкого и крупного шага, как в метрической системе исчисления, так и в дюймовой.

Лерки для машинного формообразования резьбы

В отличие от ручного инструмента, плашки при получении резьбы на специализированных автоматах совершают возвратно-поступательно перемещение, в то время как заготовка – винтовое. Такие лерки подразделяются на подвижную, которая закрепляется в ползуне станка, и неподвижную, устанавливаемую на его столе.

Рабочая зона неподвижных лерок состоит из трёх основных частей:

• Заборной, при помощи которой выполняется захват стержневой заготовки;
• Профилирующей, где и осуществляется само накатывание резьбы;
• Калибрующей, на участке которой выполняется калибровка основных параметров резьбы и плавный выход изделия из зоны резьбообразования.

Такая конструкция исключает резкое колебание усилия, неизбежное ввиду особенностей работы оборудования: высокая производительность (до 400 оборотов в минуту) и наличие стадии холостого хода, когда ползун с плашкодержателем возвращается в исходное положение за следующей заготовкой.

Подвижная плашка обладает более простой конструкцией. Её приёмная часть по длине составляет примерно 30…35% от диаметра исходной заготовки, при этом подъём профиля до основного уровня профилирования происходит под углом 4…7 °, При этом длина подвижной лерки всегда больше: это исключает случайный захват накатанной заготовки при обратном ходе ползуна.

Машинными лерками можно нарезать не только обычные виды резьб, но и специальные профили, например, для головок пресс-маслёнок, а также резьбу под саморезы и шурупы. С этой целью на формообразующей части лерки выполняют специальный гребень, в канавках которого формируется необходимое заострение конца крепёжной детали.

С целью исключения трещин при продолжительной эксплуатации лерок для машинного формообразования резьбы их твёрдость должна быть несколько ниже, чем ручных – в пределах 56…58 HRC.

Машинные лерки изготавливаются обычно теми же компаниями, которые производят и само резьбонакатное оборудование. Котируются инструменты итальянского (от торговых марок Sima и Sacma) японского (Sakamura) и бельгийского производства (Malmedie). Имеющегося в продаже инструмента производства КНР и Тайваня лучше избегать: хотя его цена и намного ниже, но стабильность эксплуатационных характеристик и механических свойств вызывают большие сомнения.

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?

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.

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.

Технология: как пользоваться метчиком для резьбы

Есть несколько этапов, каждый из которого важен. Это подготовительные процедуры, 1, 2, 3 и более подходов вращения, финишная шлифовка. О подготовке подробнее поговорим ниже. Сама манипуляция с инструментом условно проста. Необходимо направить кончик, установить его ровно, а затем с помощью воротка делать вращательные движения.

Особые рекомендации:

• Мы не советуем приступать к нарезке неподготовленной заготовки. Если у вас уже есть лист металла, где сквозное отверстие получено путем штамповки или другой металлообработки, необходимо его рассверлить, а затем отзенковать – срезать края.
• Снимите с образца фаски на верхних 0,5 см. Делать это требуется под углом 60 градусов.
• Инструмент необходимо смазывать и охлаждать в процессе, иначе получится дополнительная термальная обработка, в ходе которой металлическая поверхность может приобрести дополнительную прочность.
• Делайте обратный ход через каждый 1-2 витка. Это позволяет очистить рабочую зону от налипания стружки.

Посмотрим видеоролик. На нем показана не только работа с метчиком для нарезания внутренней резьбы, но и с плашкой – для наружной:

Как нарезать наружную резьбу. Нарезка резьбы на трубах и фитингах. Плашка. Клупп

Как нарезать наружную резьбу. Нарезка резьбы на трубах и фитингах. Плашка. Клупп. 4.46/5 (89.23%) проало 13

Нарезается наружная резьба с помощью круглых или раздвижных плашек, а также винтовальных досок. Нарезка резьбы может производится как на станках, так и вручную.

Нарезание резьбы круглыми плашками (лерками).

Круглые плашки (лерки) представляют собой диск с нарезанным отверстием. Для отвода стружки и образования перьев с режущими кромками (рис. 1) в плашке делается несколько стружечных отверстий. Плашки (лерки) вставляются в леркодержатель и зажимаются винтами (рис. 2).

Рис. 1. Плашка круглая разрезная (лерка).

Рис. 2. Леркодержатель:

1 — рамка; 2 — ручка; 3 — зажимной винт.

Диаметр нарезаемого стержня берется несколько меньше наружного диаметра резьбы и запиливается конусообразно для захода лерки. Выбор стержней для нарезания метрической или дюймовой резьбы приводится в табл. 1:

Таблица 1. Диаметр стержней для болтов под резьбу.

Метрическая резьба	Дюймовая резьба
Наружный диаметр в мм	Диаметр стержня в мм	Наружный диаметр в дюймах	Диаметр стержня в мм
5	4,89	1/4	6,19
6	5,86	5/6	7,7
8	7,83	3/8	9,3
10	9,8	7/16	10,8
12	11,7	1/2	12,4
14	13,7	5/8	15,6
16	15,7	3/4	18,7
20	19,6	7/8	21,8
22	21,6	1	25
24	23,6	1 1/4	31,3
27	26,6	1 1/2	37,6
30	29,5	1 3/4	43,8
36	35,4	2	50

Раздвижные плашки (рис. 3, а) состоят из двух призматических половинок с нарезанным отверстием. В средней части отверстия плашки делают канавку, которая образует режущие кромки.

Рис. 3. Плашки раздвижные и сухарь:

а — плашка; б — сухарь.

Клупп для нарезки резьбы.

Для крепления плашек применяется клупп с прямоугольной или косой рамкой (рис. 4). Призматические выступы клуппа входят в пазы плашек, а с боку плашки прижимаются болтами.

Рис. 4. Клупп (косой)

1 — рамка; 2 — ручка; 3 — зажимной винт.

Чтобы избежать непосредственного нажима болта на плашки, между плашками и болтом устанавливается так называемый сухарь (см. рис. 3, б), имеющий форму плашки.

Технология нарезания резьбы плашкой.

Нарезание призматическими плашками несколько отличается от нарезания лерками. При нарезании плашками стержни не запиливаются на конус, а раздвигаются плашки.

Затем зажимаются на стержне, конец которого должен совпадать с верхней плоскостью плашек. Поворачивая клупп вправо и немного влево, производят нарезание резьбы.

Положение леркодержателя и клуппа устанавливается строго перпендикулярно к нарезаемому стержню, в противном случае резьба будет косой и односторонней.

Охлаждение и смазка при нарезании резьбы.

При нарезании резьбы метчиками и плашками необходимо применять смазку. В качестве смазки можно употреблять обычную эмульсию, растворяя одну часть эмульсии на сто шестьдесят частей воды. Кроме того, можно применять: для чугуна — сало и керосин; для стали и латуни — вареное и сурепное масло и лярд; для красной меди — лярд и скипидар; для алюминия — керосин.

Употреблять при нарезании резьбы машинные и минеральные масла не рекомендуется, так как они, увеличивая сопротивление нарезанию, не дают чистых отверстий и приводят к быстрому износу метчиков и плашек.

Винтовальные доски.

Для того, чтобы нарезать резьбу на винтах с диаметрами до 6 мм используют винтовальные доски. На винтовальных досках присутствует несколько нарезанных отверстий разных диаметров с канавками под стружку, по два на каждое отверстие.

Нарезание резьбы плашками выполняется так же, как и нарезание метчиками. Стержень прочно зажимается в тиски, смазывается маслом, а затем на стержень надевается клупп с плашками, зажимается винтом и вращается на полный оборот в одну сторону и на пол-оборота в другую. Если стержень толще требуемого, его необходимо опилить напильником.

Резьба у болтов измеряется кольцевыми резьбовыми калибрами или резьбомером.

Нарезка резьбы на трубах и фитингах.

Трубы и фитинги (соединительные части для труб) нарезаются специальным инструментом с применением приспособлений.

Клупп для нарезки резьбы на трубах.

На трубах резьба нарезается особым клуппом (рис. 5). Клупп для нарезания труб по устройству отличается от обычных клуппов. В прорези его обоймы входят четыре стальных гребенки.

Повертыванием верхней ручки их можно сближать или раздвигать. Поэтому одним клуппом можно нарезать трубы различных диаметров. Кроме того, клупп имеет направляющие, которые регулируются нижней ручкой.

Направляющие обеспечивают правильное положение клуппа на трубе при нарезке.

Рис. 5. Клупп для нарезки труб.

Трубы при нарезке закрепляются специальным трубным прижимом. Прижим состоит из станины, в который помещаются сухари с вырезами для труб различных диаметров.

Полезные советы

Чтобы правильно нарезать резьбу в металлах с низкой твердостью и высокой вязкостью, таких как алюминий, сплавы на его основе, медь, баббиты, метчик рекомендуется периодически вынимать для очистки каналов от налипшей стружки.
При использовании комплектных моделей следует использовать полный набор. Пропуск чернового инструмента не ускоряет, а замедляет нарезание. Такое нарушение технологии приводит к снижению качества результата, а иногда и к выходу метчика из строя.
Для предотвращения перекоса метчика через 2-3 нити проверяют вертикальность его положения с помощью угольника

Такая предосторожность особенно актуальна для глухих и мелких отверстий.

Процесс необходимо вести с применением жидкостей, предназначенных для смазки и охлаждения:

• в стальных элементах применяют эмульсии, льняное масло, олифу;
• в изделиях из алюминия и его сплавов – керосин;
• при обработке меди – скипидар.

Нарезать резьбу в деталях из чугуна или бронзы можно без применения смазки.