Как правильно нарезать резьбу метчиком: алгоритм, рекомендации, таблицы размеров

Приспособления

Для нанесения резьбы своими руками используют небольшие приспособления:

  • плашки (их еще называют лерки) для нанесения витков снаружи (обычно на трубу или металлический прут (штырь);
  • метчики — для внутренней (вот под них предварительно требуется делать отверстие).

Выполнены все эти приспособления сплавов, отличающихся повышенной прочностью и стойкостью к истиранию. На их поверхности нанесены желобки и канавки, при помощи которых получается их зеркальное отображение на обрабатываемой детали.

Любой метчик или плашка промаркированы — на них нанесена надпись, обозначающая тип резьбы, которую данное устройство нарезает — диаметр и шаг. Вставляются они в держатели — воротки и плашкодержатели — закрепляются там при помощи винтов. Зажав приспособление для нарезки резьбы в держателе, его надевают/вставляют в то место, где требуется сделать разъемное соединение. Прокручивая устройство, формируют витки. От того, насколько правильно выставлено устройство в начале работы зависит ровно ли «лягут» витки. Потому первые обороты делайте стараясь удерживать конструкцию ровно, не допуская сдвигов и перекосов. После того, как сделано несколько оборотов, процесс пойдет проще.

Вручную можно нарезать резьбу малого или среднего диаметра. Сложные типы (двух- и трехходовые) или работа с большими диаметрами руками невозможна — слишком большие усилия требуются. Для этих целей используется специальное механизированное оборудование — на токарные станки с закрепленными на них метчиками и плашками.

Как правильно нанести резьбу плашкой?

Технология нанесения резьбы плашкой сходна с принципом работы метчика, но если последний можно сравнить с болтом, вгоняемым в заготовку, то инструмент, о котором пойдет речь ниже, – это «гайка», навинчивающаяся на деталь снаружи. Чтобы с помощью такого приспособления получить профиль высокой точности с хорошей геометрией, надо подобрать подходящую по размерам и прочим характеристикам плашку.

Как подобрать нужную плашку?

В отличие от универсальных метчиков плашки различаются не только размерами, но и формой. Так, в зависимости от задач можно выбрать инструмент:

  • многогранный;
  • круглый;
  • квадратный;
  • трубчатый.

Что касается размеров, плашки различаются шагом резьбы (указывается в мм) и диаметром. Последний рассчитывается по особой формуле: чтобы получить искомое число (D), следует к диаметру самой заготовки (он должен совпадать с желаемым размером наружной резьбы), указанному в миллиметрах, прибавить 0,2.

Технология нанесения наружной резьбы

Чтобы нанести резьбу при помощи плашки и получить профиль высокой четкости, надо:

  1. Подготовленную к нарезанию деталь закрепить в тисках строго вертикально.
  2. Плашку нужного диаметра закрепить в воротке так, чтобы ее поверхность находилась в одной плоскости с торцом заготовки. Для более чистой работы инструмент смазывают маслом, сочетающимся с типом нарезаемого металла.
  3. Вороток с усилием прокручивать по часовой стрелке до тех пор, пока плашка не достигнет противоположного края детали. Затем, чтобы снять инструмент с заготовки, совершить вращение в обратном направлении.
  4. Для получения четкой резьбы процедуру, описанную в шаге №3, повторить 3 или 4 раза. Для лучшего эффекта можно дополнительно обработать деталь мелкозернистой наждачной бумагой. Когда цель будет достигнута, плашка станет свободно, без усилий накручиваться на заготовку.

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.

Особенности технологии

При нарезании внутренней резьбы метчиком руководствуются следующим алгоритмом.

  • В том месте на поверхности обрабатываемой детали, где будет сверлиться отверстие для нарезки резьбы, необходимо сформировать углубление для более точного захода сверла, используя керн и обычный молоток. Сверло фиксируется в патроне электродрели или сверлильного станка, на которых выставляются невысокие обороты вращения инструмента. Перед началом сверления режущую часть сверла необходимо обработать смазывающим составом: смазанный инструмент легче входит в структуру обрабатываемого материала и создает меньшее трение в зоне выполнения обработки. Смазывать сверло можно кусочком обычного свиного сала или солидолом, а при обработке вязких материалов для этих целей используют машинное масло.
  • Если нарезать резьбу необходимо в деталях небольшого размера, их следует предварительно зафиксировать, используя для этого слесарные тиски. Начиная сверление, инструмент, зафиксированный в патроне оборудования, надо расположить строго перпендикулярно к поверхности обрабатываемой детали. Следует регулярно смазывать метчик и следить за тем, чтобы он не перекашивался и двигался строго в заданном направлении.
  • На входе в выполненное отверстие, как уже говорилось выше, надо снять фаску, глубина которой должна составлять 0,5–1 мм (в зависимости от диаметра отверстия). Для этой цели можно использовать сверло большего диаметра или зенковку, установив их в патроне сверлильного оборудования.
  • Процесс нарезания внутренней резьбы начинается с метчика №1, который первым устанавливается в вороток. Не следует забывать о смазке, которая обязательно должна быть нанесена на метчик для нарезания резьбы. Положение метчика относительно обрабатываемого отверстия надо выставить в самом начале работы, так как потом, когда инструмент будет находиться уже внутри отверстия, сделать это не получится. Нарезая резьбу метчиком, необходимо придерживаться следующего правила: 2 оборота метчика делается по ходу нарезания резьбы, 1 – против хода. Когда метчиком делается один оборот назад, с его режущей части сбрасывается стружка и уменьшается нагрузка на него. Нарезание резьбы плашкой выполняется по аналогичной методике.
  • Нарезав резьбу метчиком №1, в вороток устанавливают инструмент №2, а после него – №3. Обработка ими выполняется по вышеописанной методике. При нарезании резьбы метчиками и плашками необходимо чувствовать, когда инструмент начинает вращаться с усилием. Как только наступает такой момент, следует провернуть вороток в обратную сторону, чтобы сбросить стружку с режущей части инструмента.

Чем тверже обрабатываемый материал, тем обильнее надо смазывать метчик в процессе нарезки резьбы

Прежде чем выполнять внутреннюю резьбу при помощи метчика или нарезать резьбу плашкой на наружных поверхностях, следует хорошо изучить эти процедуры и строго следовать правилам их проведения. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что результат удовлетворит вас своим качеством и точностью.

Разновидности и сферы применения метчиков

Нарезание внутренней резьбы может выполняться вручную или с использованием станков различного типа (сверлильных, токарных и др.). Рабочими инструментами, которые выполняют основную работу по нарезанию внутренней резьбы, являются машинно-ручные или машинные метчики.

На различные виды метчики делят в зависимости от целого ряда параметров. Общепринятыми считаются следующие принципы классификации метчиков.

  1. По способу приведения во вращение различают машинно-ручные и машинные метчики, при помощи которых осуществляется нарезка внутренней резьбы. Машинно-ручные метчики, оснащенные квадратным хвостовиком, используют в комплекте со специальным приспособлением с двумя ручками (это так называемый вороток, держатель метчиков). При помощи такого приспособления метчик приводится во вращение и нарезает резьбу. Нарезка резьбы метчиком машинного типа осуществляется на металлорежущих станках различного типа, в патроне которых такой инструмент и фиксируется.
  2. По способу, которым нарезают внутреннюю резьбу, различают универсальные (проходные) и комплектные метчики. Рабочая часть первых разделена на несколько участков, каждый из которых отличается от остальных своими геометрическими параметрами. Участок рабочей части, который первым начинает взаимодействовать с обрабатываемой поверхностью, выполняет черновую обработку, второй – промежуточную, а третий, расположенный ближе к хвостовику, – чистовую. Для нарезки резьбы комплектными метчиками требуется использование нескольких инструментов. Так, если комплект состоит из трех метчиков, то первый из них предназначен для выполнения черновой обработки, второй – для промежуточной, третий – для финишной. Как правило, комплект метчиков для нарезания резьбы определенного диаметра включает в себя три инструмента, но в отдельных случаях, когда обработке подвергаются изделия, изготовленные из особо твердого материала, могут использоваться наборы, состоящие из пяти инструментов.
  3. По типу отверстия, на внутренней поверхности которого необходимо нарезать резьбу, различают метчики для сквозных и глухих отверстий. Инструмент для обработки сквозных отверстий характеризуется удлиненным конусным кончиком (заходом), который плавно переходит в рабочую часть. Такую конструкцию чаще всего имеют метчики универсального типа. Процесс нарезания внутренней резьбы в глухих отверстиях осуществляется метчиками, конусный кончик которых срезан и выполняет функцию простейшей фрезы. Такая конструкция метчика позволяет нарезать с его помощью резьбу на всю глубину глухого отверстия. Для нарезания резьбы данного типа, как правило, используется комплект метчиков, приводимых во вращение вручную, при помощи воротка.
  4. По конструкции рабочей части метчики могут быть с прямыми, винтовыми или укороченными стружкоотводящими канавками. Следует иметь в виду, что использовать метчики с канавками различного типа можно для нарезания резьбы в изделиях из относительно мягких материалов – углеродистых, низколегированных стальных сплавов и др. Если же резьбу необходимо нарезать в деталях, изготовленных из очень твердых или вязких материалов (нержавеющих, жаропрочных сталей и др.), то для этих целей используют метчики, режущие элементы которых располагаются в шахматном порядке.

Хороший метчик сделан из качественной инструментальной стали, выглядит аккуратно и имеет ровно проточенные витки и канавки

Метчики, как правило, применяются для нарезания метрической резьбы, но есть инструменты, с помощью которых нарезают трубную и дюймовую внутреннюю резьбу. Кроме того, различаются метчики и по форме своей рабочей поверхности, которая может быть цилиндрической или конической.

Виды плашек для нарезания резьбы – технические характеристики и свойства плашек

Болтовое соединение можно по праву назвать самым распространенным видом крепежа. Но даже самая качественная резьба со временем приходит в негодность. Выходом из такой ситуации может быть обращение к слесарю или самостоятельное нарезание резьбы.

В обоих случаях для этого потребуется набор плашек или лерок – ручных инструментов для нарезания наружной резьбы. С их помощью можно быстро восстановить износившийся метиз или получить ответную деталь для уже имеющейся шпильки или болта.

Классификация плашек

В магазинах и мастерских можно найти достаточно много разновидностей плашек. Рассмотрим общую классификацию инструментов по конструктивному исполнению, типу формируемой резьбы и направлению витков.

Конструкция

Первым признаком, отличающим одну лерку от другой, является конструкция корпуса. В соответствии с этим выделяют:

  • Круглые плашки. Корпус представляет собой цельное кольцо, через которое проходит обрабатываемая заготовка. Благодаря высокой жесткости получается качественная резьба с хорошим профилем витков.
  • Раздвижные плашки, состоящие из двух частей, предназначены для получения резьбовых поверхностей различного диаметра.
  • Разрезные – разбег диаметров резьбы составляет 0,1-0,3 мм. Поэтому их целесообразно использовать для неточных резьб.

Направление резьбы

Резьба может быть правой (нитки нарезаны по часовой стрелке) или левой (против часовой). Так же различают и плашки:

  • Правые. Используют для резьбонарезания на болтах, осях, винтах.
  • Левые. Используются сравнительно реже в специфичных автомобильных элементах, вращательных механизмах и там, где правосторонняя нарезка раскрутится. На фото плашек можно увидеть маркировку латинские буквы «LH».

Профиль

По профилю различают метрические, трубные дюйм-плашки, трапецеидальные резьбонарезные инструменты. Каждая разновидность имеет свои особенности:

Метрические. Как следует из названия, нарезают метрическую резьбу. Обозначаются буквой «М», после которой идет цифра, указывающая на диаметр резьбы в миллиметрах. Стандартами предусмотрены размеры до 68 мм, каждому соответствует мелкий или крупный шаг. Размеры, примеры обозначения, правила приемки таких плашек по ГОСТ 9740.

Трубные цилиндрические. Визуально легко определить по букве «G» на корпусе. Резьба такого типа измеряется с помощью английской единицы – дюйм, составляющей 25,4 мм.

Так, обозначение G 1/2” значит, что перед нами лерка для трубной резьбы на полдюйма. Нашли широкое применения для патрубков отопительного оборудования и систем водоснабжения. Диапазон размеров от G 1/8” до G 2”.

Трапецеидальные. Сечение ниток представляет собой равностороннюю трапецию. Распространены в силовых парах, преобразующих вращение в поступательное перемещение. Самый простой пример – ходовой винт и гайка станочных и слесарных тисков.

Плашкодержатели

Чтобы нарезать резьбу, одной лерки недостаточно. Понадобится еще вспомогательное устройство для зажима и удержания корпуса плашки – плашкодержатель.

Одно приспособление рассчитано сразу на несколько типоразмеров – для мелких, средних и больших резьб. Плашка устанавливается внутрь держателя и фиксируется винтом.

Материал

Для изготовления применяют быстрорежущие стали Р6М5 и Р18. Они оптимальны по соотношению «цена-качество», имеют длительный период стойкости и хорошо справляются с бытовыми задачами и мелким ремонтом.

Для производственных условий больше подойдут инструменты с твердосплавными режущими кромками. С их помощью можно получить резьбу на высоколегированной стали.

Как нарезать резьбу плашками

Нарезание резьбы метчиками и плашками – дело не хитрое, если знать несколько нюансов.

Подберите из набора плашек тот типоразмер, который будет соответствовать диаметру, шагу, направлению и виду резьбы. Подготовьте деталь к нарезке. Сточите небольшую фаску (притупление) на торце напильником. Это необходимо для лучшего врезания инструмента. Для этой же цели можно смазать заходной участок маслом.

Вставьте плашку в держатель, закрепите винтом от проворачивания. Установите инструмент на деталь и выполните 2 оборота, второй рукой слегка нажимая на плашку.

После того, как кромки врезались в металл, выполняйте вращательно-поступательное движение (2-3 оборота вперед и пол-оборота назад) до конца резьбового участка.

Постоянно контролируйте положения плашкодержателя по отношению к детали. Он должен находиться перпендикулярно, без наклона. Проверить правильность нарезанной резьбы можно путем свинчивания с ответной деталью или с помощью резьбового калибра.

Оснастка и инструмент для нарезки резьбы

Не стоит пугаться слова «оснастка» потому что, по сути, это приспособление где крепится режущий инструмент: метчики и плашка (лерка). В скобках приведено старое название плашки, однако его еще можно встретить. К оснастке относятся воротки довольно простой конструкции куда вставляется метчик для нарезки резьбы в гайках и другой вид приспособление где крепится плашка для нарезки резьбы болта.

Оснастка и режущий инструмент для нарезки резьбы

Метчики, как, впрочем, и плашки изготавливаются из высоко углеродистого чугуна поэтому они хрупки и боятся сильной нагрузки. Нарезка резьбы в гайках в основном осуществляется двумя метчиками: N 1 и N 2. Первый имеет неполную резьбу для предварительной проходки, по следу которой нарезку производит второй метчик.

Метчики для нарезания резьбы

В результате чего резьба получается полной и качественной, а значить будет прочно держать соединение с гайкой. Используется еще один тип метчика, называемого «машинным», который совмещает два номера метчиков.

Плашкодержатель и набор плашек

Казалось бы, удобно, однако этот тип метчика имеет большую длину и неудобен в работе. Используется для нарезки резьбы большой длины. Что касается плашек, то они имеют один номер.

Еще один вид оснастки, без которой процесс нарезки резьбы практически невозможен – это слесарные тиски среднего размера. Что это такое, наверное, объяснять никому не нужно. Единственно, что нужно помнить так это то, что тиски должны быть надежно закреплены.

Расшифровка написания резьб

Графические материалы оформляют, руководствуясь указаниями ГОСТ 2.311-68 «Изображение резьбы».

Типовая структура обозначения содержит:

  • буквенную часть, определяющую тип;
  • цифры, соответствующие номинальному размеру в миллиметрах или дюймах;
  • шаг (мм) указывается только мелкий, после знака «×»;
  • у многозаходных вместо предыдущего пункта приводят ход (мм), затем шаг в скобках;
  • направление: правое – по умолчанию, левое – обозначают LH;
  • поле допуска или класс точности;
  • длину свинчивания, отличную от нормальной.

Пример 1: М16×1,5LH–6H. Расшифровка:

  • М – метрическая цилиндрическая;
  • 16 – номинальный диаметр, мм;
  • 1,5 – мелкий шаг, мм;
  • LH – левая;
  • 6Н – поле допуска, где 6 – степень точности; H – основное отклонение. Прописные буквы применяются для внутренней (гаек), следовательно, резьба в отверстии.

Длина свинчивания не указана, значит – нормальная.

Пример 2: G1/2–A

  • G – трубная цилиндрическая;
  • 1/2 – размер резьбы, дюймов; соответствует внутреннему диаметру трубы;
  • А – класс точности.

Варианты обозначений проиллюстрированы ниже.

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.

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.

Как сделать резьбу в Компасе рельефной

Создадим наружною и внутреннюю метрическую резьбу М42×2 на валу и втулке.

 

Профилем этой резьбы является равносторонний треугольник с углом 60º при вершине. Высота треугольника рассчитывается по формуле

Н=0,86×р,

где р- шаг резьбы.

Н=0,86×2=1,72 мм

Создание вала

1 Создаем эскиз треугольника во фрагменте. Копируем его в буфер обмена: выделяем мышкой→Редактор→Копировать.

2 Создаем Деталь, вал диаметром 42 мм, изометрия XYZ, плоскость XY. Выдавливаем его на 60 мм.

 

3 Делаем на валу фаску 2×45º

4 Выделяем торец вала, нажимаем на компактной панели кнопку Пространственные кривые . Выбираем инструмент Спираль цилиндрическая.

Указываем ее параметры: количество витков – 15, шаг -2, направление обратное, диаметр – 42.

5 Выделяем плоскость ZX, т. к. именно ей перпендикулярен один из концов спирали.

Увеличиваем масштаб рамкой в месте, указанном на рисунке.

 

Проецируем ребра вала на плоскость, при срабатывании привязки Выравнивание ставим точку в конец спирали.

 

Правой кнопкой мыши вызываем контекстное меню, нажимаем команду вставить.

 

Удаляем отрезки.

6 На панели Редактирование модели вызываем команду Вырезать кинематически  (там же где и вырезать выдавливанием).

 

Указываем в дереве модели Эскиз 3 и Спираль цилиндрическую. Создаем резьбу.

Скрываем спираль, выделив ее в дереве модели правой кнопкой мыши (команда Скрыть).

7 Увеличим точность отрисовки модели (чтобы все линии были плавные). Жмем

Сервис→Параметры→Точность отрисовки МЦХ→устанавливаем максимальное значение.

8 Сделаем сбег резьбы.

 

Создаем эскиз, спроецировав объекты.

 

Вырезаем эскиз через все.

Вал готов. Меняем цвет, задаем название, сохраняем. Вопрос – как сделать резьбу в Компасе на валу решили.

Создание втулки

1 Создаем втулку с наружным диаметром 54 мм, внутренним 42 мм, делаем фаску 2×45º.

2 Выделяем торец втулки, создаем спираль цилиндрическую, количество витков указываем через всю деталь.

3 На плоскости ZX создаем эскиз. Ставим точку начало спирали.

Для того, чтобы вставить эскиз треугольника надо его повернуть. Выделяем эскиз→Редактор→Поворот→указываем точки для поворота.

4 Вставляем треугольник в эскиз на модели.

5 Вырезаем кинематически эскиз, скрываем спираль.

Создание сборки Вал-Втулка

Создадим сборку. Изометрия XYZ. Сначала вставляем втулку: Редактирование сборки→Вставка из файла.

Узнать больше о создании сборок в Компасе

Добавляем вал, который нужно повернуть резьбовой стороной к втулке. Для этого нажимаем кнопку Повернуть компонент .

Задаем соосность вала и отверстия втулки.

Для создания эффекта ввернутости вала во втулку зададим сопряжение на расстоянии .

Выделяем торцы вала и втулки. Регулируя расстояние, «вворачиваем» вал во втулку.

А вот и видеоурок по теме.

Скачать модели для просмотра можно здесь.

Возможно, вас заинтересует урок по созданию сборки резьбовых соединений с использованием библиотеки.

Смею надеяться, что теперь вопрос – как сделать резьбу в Компасе не будет вас терзать своей неразрешимостью.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий