На чтение 3 мин.
Существуют ситуации, когда надежное соединение невозможно сделать с помощью сварочного аппарата. В таких случаях используются резьбовые соединения. Оно позволяет собирать, разбирать металлоконструкции без деформации. Однако для создания соединения нужно знать, как правильно нарезать резьбу метчиком.
Разновидности инструмента
Инструмент, который используется для создания резьбы называется метчиком. Это цилиндрические стержни из металла, на краях которых присутствуют острые резцы, расположенные в определенной последовательности. Метчики разделяются по нескольким факторам:
- Способ использования. В комплекте с ручными инструментами поставляется специальный вороток для проведения работ. Оснастка для станков закрепляет в патроне благодаря цилиндрическому хвостовику.
- По типу обрабатываемых отверстий. Разделяются приспособления на две группы. Одни используются для обработки сквозных отверстий, другие для глухих.
- Для нарезания внутренней, метрической, трубной резьбы.
Форма метчиков может быть как цилиндрической, так и конической.
Конструктивные особенности инструмента
Если необходимо нарезать резьбу, перед этим нужно разобраться с тем, какие виды метчиков могут встретиться в строительном магазине:
- Выделяются прямые, винтовые приспособления. Отдельной группой являются стержни цилиндрической формы, на которых нарезаются специальные канавки для вывода металлической стружки из отверстия.
- Еще одно разделение по конструкции - универсальные, комплектные инструменты. Первые вариант представляет собой метчики, рабочая часть которых разделена на три зоны. Они нужны для последовательного проведения грубой, средней, финишной обработки внутренней части отверстия. Второй вариант представляет собой комплекты металлических цилиндров, каждый из которых отвечает за свой тип нарезания резьбы.
Для получения более качественного соединения, нужно выбирать комплект метчиков. Отдельные приспособления позволяют более точнее обрабатывать металл, менее уязвимы к большому усилию. Отличаются надежностью, долговечностью, высокой точностью.
Как правильно определить диаметр отверстия?
Если взять сверло большого диаметра, проделать отверстие, взять метчик того же диаметра, могут возникнуть проблемы. Прежде чем начинать нарезать резьбу, нужно подобрать размер оснастки, требуемый диаметр отверстия. Для классических размеров сверл если специальная таблица, в которой указываются соотношения размеров. Найти ее можно в интернете.
Как нарезать резьбу метчиком?
Нарезание внутренней резьбы метчиком является точным технологическим процессом, который проводится в определенной последовательности.
Подготовка
Изначально требуется подготовить инструменты, дополнительные приспособления для проведения работ:
- Маленькие тиски.
- Электродрель с регулятором оборотов, сверла по металлу.
- Набор метчиков.
- Щетка по металлу.
- Керн с молотком.
Нарезка резьбы метчиком вручную проводится на низких оборотах электроинструмента.
Процесс нарезки
Пошаговая инструкция нарезания резьбы:
- Накернить место отверстия керном с молотком.
- Просверлить отверстие электродрелью. Удерживать оснастку точно перпендикулярно относительно обрабатываемой поверхности. Дополнительно смазать сверло специальным маслом.
- Снять фаску на 1 мм по глубине. Для этого использовать сверло большего диаметра.
- Закрепить в воротке оснастку. Выполнять по два движения вперед, одно движение назад. Так металлическая стружка будет выходить наружу из отверстия, не возникнет проблем с нарезанием. Движения должны быть плавными.
Во время ручной нарезки нельзя делать усилия на прижим, продолжать вращать инструмент после его застревания. Если он сломался, требуется высверливать метчик с помощью дрели, разных сверл по металлу. Еще один вариант извлечения обломка – обтачивание зоны вокруг отверстия с помощью шлифовальной машинки. Затем требуется достать его плоскогубцами.
Для создания резьбовых соединений нужно купить соответствующие документы, научиться с ними работать. Проводя работы аккуратно, без спешки, можно получить надежное соединение за короткий промежуток времени.
Нередко в ходе ремонта возникает необходимость прочного крепления частей какой-либо конструкции, и соединение с помощью винта и гайки по-прежнему остается одним из наиболее надежных. Однако бывает так, что есть винт, но нет подходящей гайки. Выход один - самостоятельно нарезать резьбу.
Немного теории
Прежде всего, необходимо выбрать подходящий инструмент. Ассортимент всевозможных режущих приспособлений достаточно широк - это шлифовальные круги, фрезы, напильники, метчики, плашки и другие. Часто и специалисты, и народные умельцы легко пользуются многими из них, тогда как нарезать резьбу умеют далеко не все.
При изготовлении гайки либо в любом другом случае, когда требуется внутренняя резьба, используют метчики. Внешний вид метчика вполне ожидаемо напоминает винт - совершенно верно, именно винт вкручивается в гайку!
Но в данном случае этот «винт» превращен в режущий инструмент. Изготавливают метчики из твердой инструментальной стали, и режущие кромки у него достаточно острые. Если метчик изношенный, со следами коррозии или стертыми режущими кромками, то нарезать хорошую резьбу не получится.
Вершина метчика имеет форму конуса - это облегчает центрирование инструмента в процессе нарезания резьбы, а по бокам расположены специальные канавки, в которые попадает образующаяся стружка. Надо сказать, что существуют и «бесканавочные» метчики.
Метчики выпускают ручные и машинные. Важное отличие ручного инструмента в том, что метчик прорезает заготовку не на всю глубину профиля, а делит его на части. Потому существует несколько метчиков на размер одной резьбы, и различаются они по количеству кольцевых канавок, нанесенных на «хвост» инструмента (соответственно - номер первый, номер второй и т.д.) Существует и специальный «черновой» метчик, который маркируется кольцевым ободком.
Вначале определяют диаметр резьбы. Здесь необходимо учитывать длину шага резьбы. Если требуется М20х1 (диаметр 20, шаг резьбы 1), то внутренний диаметр будущей гайки будет 19 мм.
Отверстие под резьбу в заготовке можно сделать с помощью дрели. Сверло необходимо направлять только перпендикулярно к поверхности, иначе заготовка будет безнадежно испорчена.
Первый шаг - черновое нарезание резьбы, для чего используется соответствующий инструмент, затем проводят все остальные этапы работы. Закрепляют метчик с помощью специального воротка, но, в крайнем случае, подойдет и разводной ключ.
Важные замечания
- Работать с метчиками следует аккуратно - твердые стали, как правило, отличаются повышенной хрупкостью, поэтому существует риск поломки инструмента. В любом случае желательно иметь запасные метчики.
- Нарезание резьбы проводят, используя последовательно весь набор метчиков. Если в спешке пропустить хотя бы один этап, то качественная резьба не получится.
- При работе с цветными сплавами (медными, оловянными или алюминиевыми) необходимо периодически выкручивать метчик и удалять стружку.
- Стружку черных металлов удаляют обратным поворотом инструмента.
- Для снижения трения можно использовать скипидар, керосин или льняное масло. Не нужно применять смазку при работе с чугуном и бронзой.
- В процессе работы периодически проверяют положения режущего инструмента по отношению к заготовке - метчик должен находиться только под прямым углом к поверхности.
- Если резьба нарезается в глухом отверстии, то глубина самого отверстия должна быть немного больше, чем глубина нарезной части.
Надо помнить, что при нарушении правил работы хорошая резьба не получится, а метчик может сломаться во время работы. Извлечь обломок резца бывает проблематично, кроме того, заготовка может быть окончательно испорчена.
Для получения хорошего результата всегда требуется навык, поэтому в случае, если работа выполняется впервые, желательно запастись несколькими заготовками под резьбу. Лучше сначала узнать на практике, как правильно нарезать резьбу метчиком. Некоторое количество первоначально испорченных образцов обеспечат уверенную работу в будущем.
Как нарезать резьбу видео
Часто во время выполнения домашнего ремонта возникает необходимость сделать резьбу — наружную или внутреннюю. Чтобы не привлекать к этому специалистов, а выполнить самостоятельно – нужно приобрести специальный инструмент. Для нарезания плашками и метчиками не потребуется особых навыков или умений. Достаточно знать их виды и технические параметры.
Немного об особенностях инструмента
На первом этапе следует определиться с типом резьбы. Она разделяется на 2 основные вида: метрическая и дюймовая. Чаще всего используется первая с левым направлением. Чтобы не замерять расстояние между канавками, узнать тип можно по форме. Метрическая резьба в сечении представляет собой равносторонний треугольник, а дюймовая – равнобедренный.
В каких изделиях используется определенный тип резьбы? В крепежных изделиях используется метрический вид, а в водопроводах – дюймовый. Помимо этого нужно учитывать следующие факторы, влияющие на проведение процесса нарезания соединительных элементов.
- Если резьба предназначена для соединения с уже готовой деталью – ее геометрические размеры должны быть соответствующими.
- При изготовлении крепежных узлов полностью — рекомендовано использовать метрический тип.
- Диаметр заготовки должен отличаться от размера резьбы. Для наружной – в меньшую сторону, для внутренней – в большую.
Самостоятельное нарезание резьбовых соединений выполняется с помощью плашек и метчиков. Они изготавливаются из высокопрочной стали с нормированным размером рабочего тела.
Наружная
Плашка представляет собой гайку с внутренними прорезями и наружными фиксаторами для поворота инструмента. Она может быть различной формы — круглой, квадратной или шестиугольной. Если работа проводится в домашних условиях – понадобятся тиски для фиксации детали.
Перед выполнением работы главное – правильно подобрать диаметр заготовки. Он должен быть на 0,2-0,3 мм меньше, чем размер будущей резьбы. Для метрической можно воспользоваться данными из таблицы.
Заготовку следует предварительно подготовить. Если ее сечение не представляет собой круг – нужно выполнить обточку. Затем на торцевой части снимается конусная фаска для наметки первого витка резьбы.
- Закрепив заготовку в тисках, проверяется правильность ее расположения.
- Установка плашки в плашкодержатель. Ее поверхность должна находиться в одной плоскости с поверхностью торца заготовки.
- Первый виток выполняется с небольшим усилием. Важно выполнять повороты в правильном направлении.
- Дойдя до нижней границы – плашку нужно проворачивать в обратном направлении.
Одного такого прохода будет недостаточно для формирования резьбы с хорошей геометрией. Рекомендуется повторить процедуру 3-4 раза, пока плашка не будет свободно закручиваться на заготовку. Для проверки качества следует закрутить гайку соответствующего диаметра. Если будет наблюдаться усилие – можно обработать наружную часть заготовки наждачной бумагой мелкой зернистости.
Внутренняя
Для формирования внутренней резьбы необходимо использовать метчики. Они представляют собой цилиндр с наружной насечкой. Если необходима обработка небольших деталей, диаметром до 20 мм – можно использовать ручной вид метчика. Для больших размеров необходима механическая обработка с использованием .
Лучше всего использовать полный комплект метчиков. Он включает в себя три детали, которые предназначены для чернового, промежуточного и окончательного формирования резьбовых отверстий. Если в домашнем наборе есть дрель — рекомендуется приобретать метчики с хвостовым креплением.
Заготовку следует зафиксировать. Если это крупногабаритная деталь – это можно сделать с помощью струбцин. Для небольших изделий используют тиски. Закрепив деталь, проверяется ее расположение относительно метчика. Ось последнего должна быть строго перпендикулярна плоскости заготовки. Первый проход будет делаться с большим усилием. Не нужно забывать, что для этого нужно использовать метчик для грубой обработки. Сформировав первичную резьбу, применяется метчик для промежуточной. И только после него можно приступать к окончательной обработке.
Для уменьшения трения специалисты используют солидол или аналогичное ему средство. Таким образом можно избежать механического повреждения детали. Сформировавшаяся резьба должна иметь одинаковую геометрию по всей протяженности. В противном случае возможна потеря прочности соединения.
В настоящее время трудно представить проведение слесарных работ без специального резьбонарезного инструмента.
Этим инструментом можно нарезать резьбу на изделиях из цветных металлов и стали.
Метчики
Внутреннюю резьбу на детали нарезают при помощи метчиков.
Метчики для нарезания дюймовой и метрической резьбы обычно изготавливаются комплектами, состоящими из двух штук.
Метчики для дюймовой резьбы (менее 2 дюймов) и для метрической резьбы от 32 до 54 мм с шагом более 3 мм изготавливаются комплектами, состоящими из трех штук. В такие комплекты входят первый (черновой), второй (средний) и третий (чистовой).
На хвостовой части первого метчика имеется одна круговая риска, на хвостовой части второго - две, а на хвостовой части третьего - три.
Размер резьбы указывается также на хвостовой части метчика.
При нарезании резьбы вручную для метчика используется специальный вороток.
Подробнее про метчики видео в конце статьи.
Как нарезать резьбу метчиком
Нарезание резьбы метчиком на первый взгляд выглядит просто, но это не значит что получится легко и с первого раза. Особое внимание уделите выбору качественного инструмента. Тупой метчик есть все шансы заломать. Добывать обломок из отверстия та ещё морока.
При нарезании резьбы придерживайтесь правила: 1 - 2 оборота вперед (режем резьбу) - 0.5 - 1 оборота назад.
При нарезании резьбы в глухих отверстиях неизбежно скопится стружка, необходимо выкручивать метчик и удалять металлические отходы из отверстия и с метчика.
Если метчик извлекался полностью, то будьте внимательны при очередном его вкручивании или при проходе следующим номером. Необходимо попасть уже нарезанную резьбу и не срезать её.
Диаметр просверленного отверстия должен соответствовать диаметру резьбы (таблица 1):
| Диаметр резьбы | Диаметр отверстия | Диаметр резьбы | Диаметр отверстия |
| 1 | 0,75 | 2,6 | 2,15 |
| 1,2 | 0,95 | 3 | 2,5 |
| 1,4 | 1,15 | 3,5 | 3 |
| 1,7 | 1,35 | 4 | 3,3 |
| 2 | 1,6 | 5 | 4,1 |
| 2,3 | 1,9 | 6 | 4,9 |
| 2,5 | 2 | 8 | 6,7 |
Отклонения от указанных значений приведут к некачественной резьбе.
И конечно, не забываем про смазку (масло, керосин, солидол и т.д.).
Плашки
Наружная резьба нарезается с использованием плашек.
Плашки производятся раздвижные (призматические), накатные и круглые. Круглые лерки подразделяются на разрезанные и цельные.
Цельные круглые лерки используют для нарезания на деталях метрической резьбы диаметром от одного до 76 миллиметров. Для нарезки на деталях дюймовой резьбы используются плашки, имеющие диаметр от 1/4 до 2 дюймов.
При ручной нарезки резьбы плашки зажимаются в вороток специальной конструкции -леркодержатель.
Необходимо обязательное использование смазывающих жидкостей и соответствия размеров таблице 2:
| Диаметр резьбы | Диаметр стержня | Диаметр резьбы | Диаметр стержня |
Процесс нарезания наружной резьбы наглядно представлен на видео:
Обратите внимание на обратные вращения (противоположные основному рабочему ходу инструмента).
Специальные плашки и метчики
Специальные плашки и метчики являются инструментом, который изготовлен с разными отклонениями от стандартов DIN, ISO, ANSI и других. Изменения могут затрагивать степень точности, длину и форму хвостовика, количества ниток на один дюйм, шаг резьбы, диаметр нарезаемой резьбы и другие параметры.
Стандартные лерки и метчики изготавливаются из быстрорежущей стали марки HSS, а также из улучшенной быстрорежущей стали с добавлением ванадия и кобальта марки HSS-E. На специальные метчики также наносятся различные износостойкие покрытия.
Резьбомер
Для контроля формы профиля, диаметра и шага резьбы используются специальные и универсальные инструменты.
Для проверки профиля резьбы применяется резьбомер.
Для точного контроля иногда используются специальные микроскопы. Диаметр резьбы можно замерить также и штангенциркулем.
Операция обработки со снятием стружки, в результате которой образуются наружные или внутренние винтовые канавки с заданным профилем и размерами на цилиндрических или конических поверхностях, называется нарезанием резьбы .
Нарезание резьбы на винтах, болтах, гайках и других деталях производится в основном на станках. При монтажных и ремонтных работах слесарю в ряде случаев приходится нарезать резьбу вручную или с помощью пневматических или электрических машинок - резьбонарезателей.
Основными элементами любой резьбы, как отмечалось в гл. 3, являются профиль, шаг, глубина, наружный, средний и внутренний диаметры.
По форме профиля резьбы подразделяются на треугольную, прямоугольную, трапецеидальную, упорную и круглую (рис. 4.14).
Тип или профиль резьбы выбирается по ГОСТу в зависимости от назначения.
Рис. 4.14. Профили и элементы резьбы:
а - треугольная;
б - прямоугольная;
в - трапецеидальная;
г - упорная;
д - круглая;
d - наружный диаметр резьбы;
dcp - средний диаметр резьбы;
d1 - внутренний диаметр резьбы.
В машиностроении приняты три системы резьб: метрическая, у которой шаг и диаметр измеряются в миллиметрах; дюймовая, имеющая иную форму профиля и характеризуемая числом ниток на один дюйм ее длины и диаметром в дюймах;
трубная резьба, имеющая профиль, как и дюймовая, но меньше по шагу.
В практике слесарных работ нередко возникает необходимость определить размеры элементов резьбы на готовой детали. Наружный диаметр измеряют с помощью штангенциркуля или микрометра, а шаг резьбы - с помощью миллиметрового или дюймового резьбомера (набора шаблонов с резьбой различных размеров).
Для нарезания резьбы в отверстиях применяются метчики, а для нарезания наружной резьбы - плашки.
Метчиком называется режущий инструмент, представляющий собой закаленный винт, на котором прорезано несколько продольных прямых или винтовых канавок, образующих режущие кромки (рис. 4.15). Метчик имеет рабочую часть и хвостовик, заканчивающийся квадратом.
Рис. 4.15. Метчик и его элементы:
а - общий вид:
1 - режущее перо;
2 - режущая кромка;
3 - квадрат;
4 - хвостовик;
5 - канавка;
б - поперечное сечение:
1 - передняя поверхность;
2 - режущая кромка;
3 - задняя (затыловочная) поверхность;
4 - канавка;
5 - режущее перо.
Хвостовик метчика служит для закрепления инструмента в патроне или воротке во время работы. У ручных метчиков конец имеет квадратную форму.
Рабочая часть - нарезанная часть метчика, производящая нарезание резьбы; она подразделяется на заборную и калибрующую части.
Заборная (режущая) часть метчика - передняя конусная часть, которая первой входит в нарезаемое отверстие и совершает основную работу резания.
Калибрующая часть защищает и калибрует нарезаемое отверстие.
Для образования режущих кромок метчика и выхода стружки служат продольные канавки. Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями.
По способу применения метчики делятся на ручные и машинные. Ручные метчики служат для нарезания резьбы вручную. Они обычно выпускаются комплектами из двух или трех штук. В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой (или 1, 2, 3), а в комплект из двух метчиков - черновой и чистовой. В таком же порядке они применяются при нарезании резьбы.
Метчики условно обозначаются рисками (канавками): у чернового на хвостовике одна круговая риска, у среднего - две, у чистового - три. Там же указывается тип резьбы и ее размер.
Большое значение имеет правильный выбор диаметров отверстий для нарезания резьбы. Выбор диаметров сверл под данный тип и размер резьбы производится по специальным таблицам. Однако с достаточной для практики точностью диаметр сверла можно определить по формуле
Dсв=dр - 2h
где Dсв - диаметр сверла, мм; dр - наружный диаметр резьбы, мм; h - высота профиля резьбы, мм.
Нарезание резьбы ручными метчиками производится с помощью воротков, которые надеваются на квадратные концы хвостовиков. Воротки бывают различных конструкций с постоянными и регулируемыми отверстиями для метчика.
Инструмент, применяемый для нарезания наружной резьбы, называется плашкой. Плашка представляет собой стальную закаленную гайку со стружечными канавками, образующими режущие грани (рис. 4.16).
Рис. 4.16. Плашка и ее элементы:
а - общий вид;
б - геометрические параметры плашки.
1 - калибрующая часть;
2 - заборная часть;
3 - стружечная канавка.
Плашки бывают круглые (иногда их называют лерками), раздвижные (клупповые) и специальные для нарезания труб.
Для работы с круглыми плашками применяются воротки (леркодержатели), представляющие собой рамку с двумя рукоятками, в отверстие которой помещается плашка и удерживается от проворачивания с помощью трех стопорных винтов, конические концы которых входят в углубления на боковой поверхности плашек.
Клуппы для раздвижных плашек представляют собой косую рамку с двумя рукоятками. В отверстие рамки вставляются полуплашки. Устанавливаются полуплашки на требуемый размер с помощью специального нажимного винта.
Для нарезания резьбы метчиком выполняются следующие приемы. Деталь закрепляется в тисках, черновой метчик смазывается и в вертикальном положении (без перекоса) вставляется в нарезаемое отверстие. Надев на метчик вороток и слегка прижимая его к детали левой рукой, правой осторожно поворачивают вороток по часовой стрелке (при нарезании Левой резьбы - против часовой стрелки) до тех пор, пока метчик не врежется в металл и его положение в отверстии не станет устойчивым. Затем вороток берут двумя руками и плавно вращают (рис. 4.17, а). После одного-двух полных оборотов возвратным движением метчика примерно на четверть оборота ломают стружку, это значительно облегчает процесс нарезания. Закончив нарезание, вывертывают метчик из отверстия (вращением воротка в обратную сторону) или пропускают его насквозь.
Второй и третий метчики смазывают и вводят в отверстие без воротка. После того как метчик правильно установится по резьбе, надевают вороток и продолжают нарезание резьбы.
При нарезании глубоких отверстий необходимо в процессе резания 2-3 раза полностью вывинтить метчик и очистить его от стружки, так как избыток ее в канавках может вызвать поломку метчика или срыв резьбы.
Перед нарезанием наружной резьбы плашками обточенный до нужного диаметра стержень закрепляют в тисках. На самом конце стержня снимается небольшая фаска под углом 45° (рис. 4.17,6). Стержень должен иметь чистую поверхность, так как нарезание резьбы по окалине или ржавчине сильно изнашивает плашки.
Рис. 4.17. Приемы работы при нарезании резьбы ручными метчиками (а) и плашками (б, в).
Для получения правильной резьбы диаметр стержня обычно делают на 0,2-0,4 мм меньше требуемого диаметра резьбы.
На торец стержня, закрепленного в тисках так, чтобы его конец выступал из губок на 15-20 мм больше, чем длина нарезаемого участка., накладывают закрепленную в воротке плашку и с небольшим нажимом начинают нарезать резьбу, поворачивая вороток короткими движениями по часовой стрелке (рис. 4.17, в). Первые 1,0-1,5 нитки обычно нарезают без смазки, так как сухой металл плашка захватывает легче; затем стержень смазывают натуральной олифой и продолжают вращать вороток или клупп на один-два оборота вправо и на полоборота влево для ломания стружки.
Вначале нарезания резьбы плашками необходимо делать некоторый нажим «а плашку (при рабочем ходе), не допуская ее перекоса. В процессе нарезания давление на обе руки должно быть равномерным.
Раздвижные плашки в клуппе в процессе нарезания следует поджимать только в начале прохода; после прохода по всей длине нарезки клупп свинчивают (или, как говорят, «сгоняют»), затем вновь поджимают плашки винтом и проходят резьбу второй раз.
При необходимости получить точную я чистую резьбу нарезку производят двумя плашками - черновой и чистовой.
Механизированное нарезание резьбы осуществляется ручной дрелью или резьбонарезной электрической машинкой, а также на сверлильном или резьбонарезном станке. Работа эта требует особого внимания и осторожности, особенно при использовании дрели и электрической или пневматической машины.
Ручными дрелями нарезают резьбу диаметром до 6 мм, причем производительность по сравнению с работой воротком увеличивается втрое. Применение электрической или пневматической машинок повышает производительность труда практически в 5 раз.
При нарезании резьбы дрелью или машинками метчик зажимается в патроне и особое внимание обращается на то, чтобы не было перекоса метчика относительно оси отверстия.
