Инструмент

Как нарезать резьбу в глухом отверстии

Содержание

Общие правила

Самый обычной вариант – это восстановление немного покоробленной либо грязной резьбы. Для этого довольно изгнать отверстие метчиком и вернуть её первоначальную конфигурацию. Если же повреждения не позволяют пользоваться этим вариантом, то нужны другие решения.

Довольно легко и восстановление в этом случае, если есть возможность перехода на больший поперечник. Нужно рассверлить отверстие сверлом требуемого размера и порезать в нём новейшую резьбу. В любом случае нужно соблюдать последующие общие правила:

  • Движения сверла и метчика должны выполняться строго под прямым углом.
  • Используйте полный набор метчиков для предварительный и чистовой вырезки. Обычно это два (пореже три) номера.
  • Вырезку производите аккуратненько при помощи воротка либо разводного ключа, без перекосов, лишних усилий и резких движений.
  • Используйте смазку и часто удаляйте стружку.

Восстановление резьбы с сохранением диаметра

Существует три главных метода восстановления резьб при помощи метчика – наплавка, ввертыш и спиральная вставка. Подробней остановимся на каждом из их.

Скрыть Открыть

нарезать, резьба, отверстие

В процессе ремонта оборудования, при восстановлении деталей и узлов, нередко появляется потребность реставрировать резьбу в глухом либо сквозном отверстии. Обычно это еще проще, чем заносить конструктивные конфигурации и изменять размещение отверстий. Существует несколько методов восстановления резьб, выбор находится в зависимости от нрава повреждений, требований и наличия особых приспособлений.

Ввертыши

Одним из методов реставрации резьбы является применение ввертышей – шпилек с внутренним отверстием требуемого поперечника. Ввертыш можно сделать без помощи других отрезав и просверлив отверстие в шпильке, либо использовать готовое изделие с готовой внешней и внутренней резьбой.

Процесс восстановления смотрится последующим образом.

  • Рассверливается отверстие под внешний поперечник ввертыша.
  • Метчиком нарезается резьба.
  • Вкручивается ввертыш заподлицо с деталью. При необходимости торец фрезеруется.
  • Наносятся засечки на границе детали и наружной резьбы ввертыша. Это позволит избежать самопроизвольного откручивания.

Наплавка

Данный способ применяется редко из-за потери прочности полученной резьбы. Но если это не критично или отсутствуют возможность использования других методик, то процесс наплавки состоит из следующих этапов:

  • Рассверливание старого отверстия.
  • Наплавка отверстия электродуговой или газовой сваркой.
  • Абразивная обработка и шлифовка места заподлицо.
  • Сверление требуемым диаметром.
  • Нарезка резьбы метчиком.

Данный способ не подходит для алюминиевых деталей из-за свойства материала поглощать газы, образуя поры в наплавленном слое.

Спиральные вставки

Наиболее эффективным является восстановление резьбы с помощью спиральных вставок. приспособлений с высокоточной ромбовидной резьбой, обеспечивающих максимальный натяг, и поводковым язычком для вкручивания.

Спиральные вставки применяются следующим образом:

  • Рассверливается отверстие под диаметр указанный производителем вставок.
  • Нарезается резьба специальным метчиком входящим в комплект.
  • Вкручивание вставки с помощью поводкового язычка.
  • Удаление приспособления для вкручивания с помощью специального инструмента (входит в комплект) или плоскогубцев (для вставок большого диаметра).

Использование вставки обеспечивает равномерное распределение нагрузки и максимальный натяг без дополнительной фиксации. Применяются они и для усиления резьбовых соединений.

Таблица метчиков и сверл для внутренней резьбы

Дело в том, что проходное отверстие и диаметр резьбы должны соответствовать стандартам. Если диаметр отверстия будет слишком большим – глубина канавок получится слишком маленькой, а резьбовое соединение ненадежным.

При малейшей нагрузке резьба будет сорвана. Другая крайность – узкое отверстие под резьбу. В этом случае метчик будет играть роль сверла, а его конфигурация для этого не приспособлена. Очень высока вероятность поломки инструмента.

После чего обязательно произведите зенковку, и аккуратно нарезайте резьбу тройным комплектом метчиков.

Как правильно, и без потерь инструмента нарезать резьбу вручную

    Подготовка отверстия. Подбираем сверло в соответствии с таблицей, и аккуратно делаем отверстие.

Сверлить лучше на станке. Вход отверстия желательно зенковать. Это облегчит как нарезку, так и последующую закрутку винта.

При изготовлении глухого резьбового соединения – замерьте длину нерабочей части метчика, умножьте эту величину на 2, и добавьте к глубине отверстия. Каким бы подготовленным для таких отверстий не был метчик – нарезать резьбу до самого донышка отверстия не получится;
Процесс нарезки. При работе руками торопливость ни к чему. Именно поэтому ручная нарезка предполагает комплектные наборы. Не следует для ускорения процесса начинать сразу со следующего номера.

В противном случае резьба получится грубой, с задирами. Так же не следует пренебрегать последним номером. Недорезанная на финишную глубину резьба сулит трудности при закручивании винта, и даже его заклинивание.

Размеры метчиков также разработаны не для экспериментов. Если у вас винт М5, то и на метчике должна быть такая же маркировка. Никаких половинчатых значений не бывает, это все проделки китайских гаражных производителей.

Тем более что в технических стандартах такого размера резьбы не существует.

Держатель метчика следует крепко взять за обе рукоятки, и прилагать к ним равные усилия. Золотое правило нарезки: 360 градусов, – 180 градусов.

Это означает, что на один полный оборот по ходу резьбы, делается пол оборота назад, для скола и удаления стружки. Пусть вас не обманывает ощущение, что метчик так легко идет. Особенно велик соблазн крутануть побыстрее на финальной стадии. Нарезание внутренней резьбы должно происходить с равномерной скоростью и приложенными усилиями;

Очистка и проверка. Последний этап – удаление из резьбового отверстия остатков стружки и опилок. Сквозные отверстия прочищаются металлическими ершиками.

Глухие – сначала чистятся жесткой кистью, затем продуваются сжатым воздухом.

После чего в отверстие вкручивается винт, и проверяется качество резьбы. Закручивание должно происходить легко, без усилий. Фиксация винтового соединения при помощи «кривой» резьбы недопустима.

Как нарезать резьбу в глухом отверстии

Для соединения изделий между собой используют разные способы:

Если детали соединять болтом с гайкой – требуется дополнительное место. К тому же не всегда толщина компонентов позволяет проделать сквозное отверстие.

В таком случае применяют винтовое соединение.

Для вкручивания винта требуется нарезать резьбу метчиком. Инструмент представляет собой стальной стержень, состоящий из рабочей части и хвостовика и предназначен для нарезания внутренней резьбы. Рабочая зона имеет слабовыраженную коническую форму. На ней нанесены зубцы, последовательно повторяющие форму резьбы. Для отвода опилок и стружки предусмотрены канавки.

Спецификация по типу рабочей зоны

Для работы с различными металлами, форма рабочей зоны (зубцов) может быть прямой, винтовой и с укороченными канавками. Сами зубья располагаются по одной косильной лески или в шахматном порядке. Универсальные конструкции метчиков в мягких и твердых сплавах использоваться не могут.

Потому, если вы хотите правильно нарезать резьбу, используйте инструмент, соответствующий типу металла и отверстия.

При нарезании резьбы метчиками и плашками, необходимо точно подобрать сверло и режущий инструмент под используемый в перспективе винт или шпильку.

Как выкрутить сломанный метчик

    Экстрактор. Классические экстракторы для сломанных болтов и шпилек тут не помогут.

Высверлить отверстие в метчике практически невозможно, по причине его исключительной твердости. Необходимо специальное устройство.

Специальные направляющие заводятся в пазы застрявшего метчика, прижимаются втулкой к стержню, и метчик выкручивается обычным ключом;

  • Точечная сварка. К метчику приваривается Г-образный стальной стержень. После прихватывания наконечник легко выкручивается;
  • Вытравливание кислотными составами. Если метчик сломался в цветном металле – можно вытравить его кислотой. Применение соляной или серной кислот опасно для здоровья, поэтому необходимо использовать лимонную или щавелевую. В отверстие заливается раствор, и производится нагрев. Метчик интенсивно корродирует, и через какое-то время его можно извлечь.
  • А видео информация по нарезанию внутренней резьбы метчиком.

    Нарезание внутренней резьбы

    Внутреннюю резьбу (резьбу в отверстии) нарезают метчиком (рис. справа). Изготовляют метчики из инструментальной углеродистой, легированной или быстрорежущей стали. Метчик состоит из хвостовика и рабочей части.

    Хвостовиком метчик крепится в воротке или патроне станка.

    Рабочая часть метчика представляет собой винт с продольными или винтовыми канавками для нарезания резьбы. Как и в плашках, в рабочей части метчика имеется заборная часть для облегчения входа инструмента в отверстие. Винтовые канавки, аналогично продольным отверстиям в плашке, образуют режущие кромки. По ним же сходит стружка.
    Ручные метчики для нарезания метрической резьбы выпускают в комплекте, включающем два метчика для резьбы диаметром до 3 мм и три (№ 1—черновой, № 2 — средний и № 3 — чистовой) для резьбы диаметром больше 3 мм. Черновой метчик выполняет основную работу и срезает до 60 % слоя металла, подлежащего снятию. Получистовой метчик срезает до 30 % слоя металла. Чистовой метчик придает резьбе окончательную форму и размеры и срезает остальные 10 % слоя металла. Метчики, входящие в комплект, имеют разные диаметры резьбонарезной части и различную форму профилей. На хвостовой части всех метчиков комплекта выбиты круговые риски (1,2,3) или проставлены номера метчиков, а также указаны размеры резьбы — диаметр и шаг.

    Для вращения метчика при нарезании резьбы ручным способом применяют приспособление — вороток (рис. слева). Воротки бывают – нерегулируемые(рис. а) и регулируемые(рис. б).

    Прежде чем приступить к нарезанию резьбы в отверстии, выполняют разметку места отверстия с обязательным его накерниванием. С учетом размеров будущей резьбы по таблице (см. табл. ниже) подбирают диаметр сверла.

    Диаметр сверла Диаметр сверла
    Сталь Сталь
    1,6 3,0 4,2
    1,9 6,0 5,0
    2,15 8,0 6,7
    2,5 10,0 8,4
    3,4 12,0 10,1
    READ  На каких станках можно нарезать резьбу

    Иногда можно воспользоваться простым способом – чтобы узнать диаметр отверстия под нужную резьбу из диаметра резьбы вычитают шаг и получают диаметр отверстия.

    Размер диаметра отверстия под резьбу можно вычислить по формуле D=d-1,6t,
    где D – диаметр отверстия, мм;
    d – диаметр нарезаемой резьбы, мм; t – глубина резьбы, мм.

    Размеры воротка для закрепления метчика при нарезании резьбы подбираются в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы. Примерная длина воротка может быть определена по формуле
    L=20D100 мм,
    где D – диаметр резьбы.

    При нарезании внутренней резьбы металл как бы выдавливается, уменьшая диаметр отверстия. Поэтому диаметр сверла должен быть несколько больше внутреннего и меньше наружного диаметра резьбы. Если диаметр отверстия меньше требуемого, метчик сломается, а если больше — резьба будет неполной, ослабленной.
    Просверленное отверстие обрабатывают зенкером. Применение этого инструмента позволяет улучшить качество, уменьшить конусность, овальность боковой поверхности отверстия. Зенкером работают так же, как и сверлом.

    Для качественного нарезания резьбы важно правильно закрепить деталь в тисках и установить в отверстии первый метчик (рис. выше а). Деталь закрепляют так, чтобы поверхность с отверстием была параллельна плоскостям губок тисков, а метчик — перпендикулярен плоскости детали и губкам. Перпендикулярность (угол 90°) проверяют угольником (рис. б).
    Нарезают резьбу следующим образом (рис. в). Сначала устанавливают метчик № 1. Предварительно его резьбовую часть смазывают маслом. Прижимая левой рукой вороток к метчику, правой плавно вращают его вправо до тех пор, пока метчик не врежется на 1—2 нитки. Одновременно следят за сохранением прямого угла, при необходимости направляя метчик. После того, как метчик занял правильное устойчивое положение и началось нарезание резьбы, вороток берут обеими руками и вращают с легким нажимом, перехватывая через каждые пол-оборота. Для того чтобы стружка ломалась и уходила в канавки метчика, его вращают возвратно-поступательно: полтора оборота вперед и пол-оборота назад.
    Закончив проход метчиком № 1, его вывертывают, вставляют метчик № 2, заправляют в резьбу, устанавливают вороток и нарезают. Окончательно доводят резьбу метчиком № 3 и проверяют резьбу (рис. г).
    Глухие отверстия под резьбу просверливают на глубину несколько большую, чем длина резьбы.
    Качество резьбы в условиях мастерских можно проверить, вворачивая в отверстие соответствующий болт.

    При нарезании резьбы иногда возникают следующие дефекты, которых следует избегать:
    1) шероховатая или рваная нарезка — получается, если отсутствует смазка, а также из-за перекоса метчика или плашки;
    2) резьба неполного профиля — если диаметр отверстия больше нормы или диаметр стержня меньше нормы;
    3) перекос резьбы или поломка метчика — если диаметр отверстия меньше нормы или диаметр стержня больше нормы.

    При нарезании резьбы в вязких и мягких металлах необходимо периодически вывертывать метчик и очищать канавки от стружки.
    Резьбу следует нарезать последовательно полным набором метчиков.
    Необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика.
    Надо проявлять особую осторожность при нарезании резьбы в глухих отверстиях.
    Обязательно надо периодически смазывать нарезаемую резьбу маслом.

    Спецификация метчиков по способу нарезки резьбы

    Проходные (универсальные).
    Резьба нарезается в один проход. Рабочая часть содержит зубья для разметки и финальной нарезки. Приспособление хорошо подходит для мягких металлов. При работе с прочным материалом требуется прилагать больше усилий.

    Комплектные.
    Для работы используется несколько насадок (две или три) одного размера резьбы. При работе с особо твердыми металлами возможно применение набора из пяти насадок. Резьба создается в несколько этапов.

    Начало прокладывается разметочным метчиком, затем выполняется проход более глубокой нарезки, и наконец – финальная часть, когда грани формируются окончательно.

    На выполнение задачи уходит больше времени, но при этом качество существенно выше, а вероятность поломки инструмента практически исключена;

    Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

    Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

    Спецификация по применению

    Машинные.
    Хвостовик увеличенной длины. Предназначены для закрепления в патроне электро инструмента.

    Машино – ручные.
    На укороченном хвостовике имеются лыски квадратной структуры. Могут использоваться как в электродрели, так и вручную. Во втором случае применяется специальный вороток – держатель метчиков.

    Соответствие диаметра отверстия необходимой резьбе

    Для того, чтобы просверлить правильный диаметр отверстия под нужную резьбу, воспользуйтесь сводными таблицами. Ниже приводим стандартную таблицу соответствия метчиков и диаметров отверстий для внутренней метрической резьбы.

    Резьбонарезной патрон

    Резьбонарезной патрон предназначен для нарезания резьбы метчиком.

    Состоит собственно из патрона, с коническим хвостовиком и набора предохранительных резьбонарезных головок, настроенных под необходимое усилие нарезаемой резьбы. Учтите конусность станка при подборе патрона. Резьбонарезной патрон имеет компенсацию по длине инструмента, те нет необходимости давить на метчик при работе. Метчик в патроне надежно фиксируется и легко устанавливается.

    Патрон предполагает систему защиты от перегрузок и осевую компенсацию шага резьбы. При увеличении крутящего момента метчик останавливается, патрон прокручивается.

    Из плюсов резьбонарезного патрона выделим следующие:

    • быстрота смены метчика вместе с предохранительной головкой,
    • защита от поломки и метчика и двигателя магнитного станка,
    • нарезать резьбу может мастер, не имеющий высокой квалификации.

    Метчики

    Метчик – это резьбонарезной металлорежущий инструмент. Для нарезания резьбы в отверстиях с помощью магнитных сверлильных станков вы можете использовать метчики:

    • машинно-ручные, они же однопроходные, то есть резьба нарезается с первого раза;
    • ручные, состоящие из комплекта 2 или 3 шт. Первый номер в комплекте необходим для черновой, а последний. для чистовой нарезки резьбы.

    В зависимости от обрабатываемой детали на метчике, форма канавок может быть прямой или винтовой и с укороченными канавками, расположение зубьев по одной косильной лески или в шахматном порядке. Универсальные конструкции метчиков в мягких и твердых сплавах использоваться не могут. Метчики для глухих отверстий имеют спиральные канавки, что позволяет легко выводить стружку наверх. У метчика для сквозных отверстий прямая канавка.

    Как нарезать резьбу в отверстии, используя магнитный сверлильный станок

    Для нарезания резьбы в отверстии магнитным сверлильным станком используются метчики и резьбонарезной патрон, или держатель метчика. Мы рекомендуем использовать специальный резьбонарезной патрон с предохранительными головками, потому как при нарезании резьбы есть риск поломки метчика в заготовке и выхода из строя оборудования от возникшей нагрузки. В процессе нарезания резьбы в резьбонарезном патроне идет ограничение крутящего момента и срабатывает предохранительный механизм при заклинивании метчика.

    • Метчики;
    • Резьбонарезной патрон;
    • Соответствие диаметра отверстия необходимой резьбе;
    • Реверсивный станок на магнитном основанииATSSU-48R;
    • Нарезание резьбы в отверстии.

    Реверсивный станок на магнитном основании ATS SU-48R

    Оснащен электронным реверсом, который позволяет нарезать резьбу и в глухих, и в сквозных отверстиях.

    Магнитные сверлильные станки могут применяться для выполнения нескольких задач. В некоторых случаях показатель их функциональности зависит от оснастки. Для нарезания резьбы в сквозных отверстиях вы можете использовать любые магнитные сверлильные станки. Для глухих отверстий нужна опция реверса.

    Многофункциональный магнитный станок SU-48R промышленного назначения отличается особыми преимуществами:

    • наличие реверса,
    • двухскоростной привод со шпинделем Конус Морзе 2,
    • малый размер,
    • легкий вес,
    • высокая эффективность,
    • плавная регулировка скорости.

    Помимо этого мощный двигатель поддерживает постоянную мощность, имеет механизм плавного пуска, электронное ступенчатое управление скоростью и систему предохранения от перегрузки.

    CARVING CUTTING BY TAPS IN DEAF OPENINGS OF DETAILS FROM HARDLY PROCESSED MATERIALS WITH APPLICATION OF ULTRASONIC FLUCTUATIONS

    The analvsis of process of cutting of a carving in a deaf opening is eaten and recommendations for increase of operability of taps are provided.

    Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Головкин В. В., Дружинина М. В.

    Проведен анализ процесса нарезания резьбы в глухом отверстии и приведены рекомендации для повышения работоспособности метчиков.

    Текст научной работы на тему «Нарезание резьбы метчиками в глухих отверстиях деталей из труднообрабатываемых материалов с применением ультразвуковых колебаний»

    НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ МЕТЧИКАМИ В ГЛУХИХ ОТВЕРСТИЯХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

    С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ

    Проеден анализ процесса нарезания резьбы в глухом отверстии и приведены рекомендации для повышения работоспособности метчиков.

    Ключевые слова: резьба, резание, метчик, ультразвук, колебания, крутящий момент.

    Нарезание резьбы в отверстиях малого диаметра обычно осуществляется комплектом метчиков. Однако при нарезании резьбы в материалах с высокими физико-механическими характеристиками возникают проблемы, связанные с низкой стойкостью инструмента, сколами на режущих зубьях, а иногда поломкой метчика в обрабатываемом отверстии.

    Особые затруднения возникают при нарезании резьб в глухих отверстиях, так как метчики имеют рабочую часть минимальной длины, а после нарезания резьбы необходимо осуществить установку и реверсирование для вывода метчика из отверстия.

    Рассмотрим более подробно процесс нарезания резьбы в глухом отверстии.

    По сравнению с нарезанием резьбы в сквозных отверстиях формирование резьбы в глухих отверстиях обладает рядом существенных особенностей.

    Нарезание резьбы в сквозном отверстии включает следующие основные этапы:

    При нарезании резьбы в глухих отверстиях процесс состоит из следующих этапов:

    Отличительной особенностью процесса является также и то, что в процессе обработки в глухих отверстиях на дне накапливаются отделившиеся стружки, а в конце резьбовой части отверстия в момент остановки метчика образуются стружки, неотделенные от основной массы обрабатываемого материала. При обратном ходе метчика каждый зуб режущей час-

    ти, проходя указанную зону, подвергается действию силы Рсм (рис. 1, а).

    Нарезание резьбы в упор до дна отверстия (рис. 1, б) показывает, что в начальный момент вывинчивания метчика из отверстия происходит смятие стружек, накопившихся в процессе резания на дне отверстия.

    На приведенной осциллограмме видно, что при обратном ходе метчика также имеет место увеличение значений крутящего момента при вывинчивании метчика (точки С и Б). В данных точках происходит срезание и деформация указанных стружек.

    ОА. врезание режущей части; АВ. нарезание резьбы;

    ВС. остановка и начало вывинчивания метчика;

    БЕ и ЕЕ. вывинчивание метчика из отверстия

    При нарезании резьб в глухих отверстиях при обратном ходе наблюдается резкое кратковременное увеличение крутящего момента. Это объясняется тем, что зубья режущей части метчика взаимодействуют с указанными стружками, что в ряде случаев приводит к выкрашиванию режущих кромок метчика. Следует отметить, что если срезание неотделенных стружек обязательно сопровождает процесс, то попадание срезанной стружки под режущие зубья метчика имеет место только при определенных условиях, которые в первом приближении могут быть определены из следующих соображений.

    При нарезании резьбы метчиком происходит удаление части металла для образования профиля резьбы. Определим объем срезанной стружки:

    Высоту пространства I, которую займёт срезанная стружка, можно определить исходя из равенства объемов

    где К. коэффициент, учитывающий неплотное размещение стружки на дне отверстия и объем, заполненный стружкой на конусной части дна отверстия под резьбу, К = 1,2.

    На рис. 3, б, в приведены графики изменения величин I и— для

    READ  Как резать скатерть жидкое стекло

    резьбы М4-М12. Из приведенных данных видно, что с уменьшением диаметра резьбы условия обработки ухудшаются (величина— изменяется в

    пределах от 0,4 до 0,8-м). Очевидно, что внедрение метчика в зону I приводит к резкому увеличению крутящего момента как при нарезании резьбы, так и при вывинчивании метчика за счет попадания стружек под затыло-ванные зубья режущей части метчика. Поэтому при нарезании резьбы в глухих отверстиях необходимо исключить взаимодействие режущих зубьев метчика со срезанной стружкой, например, за счет ее удаления из отверстия в процессе обработки.

    Для повышения работоспособности метчиков при нарезании резьбы в глухих отверстиях необходимо применять специальные нестандартные

    I. длина, которую займёт срезанная стружка; б. график изменения длины занимаемой стружкой в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы; в. изменение отношения Ш0 в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы

    Для нарезания резьбы в глухих отверстиях деталей из труднообрабатываемых материалов стандартные метчики не применяются, поэтому практически все крупные машиностроительные предприятии вынуждены разрабатывать специальные конструкции метчиков. Об актуальности этой проблемы свидетельствует также большое количество изобретений, заявок и патентов на различные конструкции метчиков для нарезания резьбы в глухих отверстиях. Основные конструктивные особенности таких метчиков приведены ниже

    Метчики, имеющие специальное затылование по задней поверхности зуба (рис. 4, а). Применение данных конструкций метчиков позволяет повысить стойкость метчиков за счет уменьшения крутящего момента при вывинчивании.

    Метчики, имеющие рифление на задней поверхности зубьев (рис. 4, б). Данная конструкция также позволяет повысить стойкость метчика.

    Метчики имеющие зубья обратного резания, позволяющие срезать корни стружек, образованные при нарезании резьбы последующими зубьями (рис. 4, в). В результате также улучшаются условия работы метчика и повышается его стойкость.

    Метчики, имеющие зубья с отрицательными значениями переднего угла, позволяющие предотвратить сколы за счет увеличения прочности (рис. 4, г). В результате также повышается стойкость метчика.

    Виды и назначение метчиков для нарезания резьбы

    Метчики, у которых с целью уменьшения крутящего момента при вывинчивании изменен угол перьев таким образом, что срезание корней стружек происходит поочередно каждым зубом метчика (рис. 4, д), что также позволяет увеличить работоспособность метчика.

    В перечисленных пяти группах обобщены практически все конструктивные признаки, позволяющие повысить работоспособность метчиков

    при нарезании резьбы в глухих отверстиях.

    Таким образом, для повышения работоспособности метчиков при нарезании резьбы в глухих отверстиях необходимо исключить возможность попадания срезанной стружки под затылованные режущие зубья метчика в начальный момент его вывинчивания из отверстия, а также желательно применять специальные конструкции метчиков.

    Многочисленными исследованиями установлено, что введение в зону резания вынужденных ультразвуковых колебаний приводит к значительному уменьшению сил резания и трения, особенно при обработке многолезвийным инструментом. В связи с этим для изучения данного эффекта были проведены исследования по изучению влияния вынужденных ультразвуковых колебаний на крутящий момент при нарезании резьбы малого диаметра (М3. М10) метчиками из стали P18 в сквозных и глухих отверстиях.

    Экспериментальные исследования проводились на станке 2А135 с помощью специально разработанных быстросъемных ультразвуковых устройств. Нарезание резьбы проводилось как с наложением ультразвука, так и без него. При нарезании резьбы с ультразвуком инструменту сообщались осевые колебания с частотой f = 1822 кГц при различной величине амплитуды колебаний.

    Результаты исследования влияния амплитуды колебаний (£,) и скорости резания (V) на крутящий момент (Мкр) приведены на рис. 5. Нарезание резьбы осуществлялось сразу полнопрофильным метчиком М8, изготовленным из быстрорежущей стали Р18 (3-й метчик из комплекта). Для исключения погрешности подачи метчика нарезание резьбы осуществлялось по методу «самозатягивания» за счет телескопического выдвижения метчика, закрепленного в концентраторе ультразвуковой системы.

    Из представленных зависимостей видно, что увеличение скорости резания приводит к плавному увеличению крутящего момента как в случае обработки с ультразвуком, так и без него. Поэтому нарезание резьбы метчиками осуществляют с низкими значениями скорости резания, а часто и в ручную.

    Наложение ультразвука способствует снижению Мкр. во всем диапазоне исследованных скоростей. При этом с увеличением амплитуды до £, = 5 мкм эффективность действия ультразвука возрастает.

    Уменьшение значения крутящего момента при наложении на метчик ультразвуковых колебаний объясняется увеличением скорости относительного перемещения режущего лезвия и заготовки, что способствует уменьшению трения и отсутствию вследствие этого наростообразования.

    Влияние размера метчика на момент резания изучалось при обработке заготовок как первым, так и третьим метчиком из комплекта

    При этом обработка третьим метчиком производилась с наложением ультразвуковых колебаний.

    1-й метчик; 2. полнопрофильный метчик

    Представленные зависимости показывают, что с увеличением диаметра метчика крутящий момент возрастает, причем более интенсивно при обработке без применения вынужденных ультразвуковых колебаний. При обработке с вынужденными ультразвуковыми колебаниями полнопрофильным метчиком из комплекта видно, что крутящий момент по своей величине незначительно превосходит момент резания, при обработке первым метчиком без ультразвуковых колебаний, поэтому становится воз-

    можной обработка одним метчиком из комплекта. Однако при этом наблюдается снижение стойкости метчиков, особенно при нарезании резьб в глухих отверстиях.

    Таким образом, из представленных результатов видно, что для рационального использования режущей способности метчиков и повышения эффективности процесса резьбонарезания необходимо обеспечивать режимы обработки, при которых момент резания не превышал бы предельнодопустимых значений крутящего момента, соответствующих разрушению метчика. При этом наложение на метчик вынужденных осевых ультразвуковых колебаний с оптимальной амплитудой позволяет значительно уменьшить крутящий момент и, следовательно, повысить работоспособность метчиков, особенно при нарезании резьбы на заготовках из труднообрабатываемых материалов.

    Головкин Валерий Викторович, канд. техн. наук, доц., issa@samgtu.ru, Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,

    Дружинина Марина Владимировна, ассистент, druzhinina41@yandex.ru. Россия, Самара, Самарский государственный технический университет

    CARVING CUTTING BY TAPS IN DEAF OPENINGS OF DETAILS FROM HARDLY PROCESSED MATERIALS WITH APPLICATION OF ULTRASONIC FLUCTUATIONS

    The analysis of process of cutting of a carving in a deaf opening is eaten and recommendations for increase of operability of taps are provided.

    Key words: carving, cutting, tap, ultrasound, fluctuations, torque.

    Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

    Для того чтобы процесс нарезания внутренней резьбы при помощи метчика не вызывал особых затруднений и завершился качественным результатом, необходимо правильно подготовиться к этой технологической операции.

    Все способы нарезания резьбы при помощи метчика предполагают, что в обрабатываемой детали уже выполнено отверстие с соответствующим диаметром.

    Если внутренняя резьба, которую необходимо нарезать, имеет стандартный размер, то для определения диаметра подготовительного отверстия может быть использована специальная таблица с данными по ГОСТу.

    В том случае, если резьба, которую надо нарезать, не относится к категории стандартных, рассчитать диаметр отверстия для ее выполнения можно по универсальной формуле. Прежде всего необходимо изучить маркировку метчика, в которой в обязательном порядке указываются тип нарезаемой резьбы, ее диаметр и шаг, измеряемые в миллиметрах (для метрических).

    Затем, чтобы определить размер поперечного сечения отверстия, которое надо просверлить для резьбы, достаточно от ее диаметра выHonor шаг. Например, если для нарезания нестандартной внутренней резьбы будет использоваться инструмент с маркировкой М6х0,75, то диаметр подготовительного отверстия рассчитывается следующим образом: 6 – 0,75 = 5,25 мм.

    Для стандартных резьб, относящихся к категории дюймовых, также существует таблица, позволяющая правильно выбрать сверло, с помощью которого выполняют подготовительные работы.

    Важным для получения качественного результата является вопрос не только о том, чем нарезают резьбу, но и о том, каким сверлом выполнять подготовительное отверстие. Выбирая сверло, необходимо обращать внимание на параметры и качество его заточки, а также на то, чтобы оно вращалось в патроне используемого оборудования без биения.

    Угол заточки режущей части подбирается в зависимости от того, какой твердостью обладает материал, который необходимо сверлить. Чем выше твердость материала, тем больше должен быть угол заточки сверла, но это значение не должно превышать 140°.

    Как правильно нарезать резьбу? Для начала надо подобрать инструменты и расходные материалы:

    • электрическую дрель или сверлильный станок, способные работать на низких оборотах;
    • сверло, диаметр которого рассчитывается или подбирается по справочным таблицам;
    • сверло или зенковку, при помощи которых с края подготовленного отверстия будет сниматься фаска;
    • комплект метчиков соответствующего размера;
    • ручной держатель для метчиков (вороток);
    • слесарные тиски (если изделие, в котором надо нарезать резьбу, необходимо зафиксировать);
    • керн;
    • молоток;
    • машинное масло или другой состав, которым в процессе обработки необходимо смазывать как метчик, так и нарезаемый им участок резьбы;
    • ветошь.

    Правила нарезания резьбы метчиком

    Процесс начинается со сверления отверстия под резьбу, для определения диаметра сверла, которое необходимо взять, следует руководствоваться:

    Таблицей диаметров сверл для нарезания метрической резьбы

    Таблица отверстий под дюймовые резьбы

    Также большой популярностью пользуется упрощенная таблица диаметров под метрическую резьбу

    Обозначение резьбы Диаметр отверстия, мм Обозначение резьбы Диаметр отверстия, мм
    М 1 075 М 10 8.5
    М 1.1 0.85 М 11 9.5
    М 1.2 0.95 М 12 10.2
    М 1.4 1.1 М 14 12.0
    М 1.6 1.25 М 16 14.0
    М 1.8 1.45 М 18 15.4
    М2 1.6 М 20 17.4
    М 2.2 1.75 М 22 19.4
    М 2.5 2.05 М 24 20.9
    М3 2.5 М 27 23.9
    М 3.5 2.9 МЗО 26.4
    М 4 3.3 МЗЗ 29.4
    М 4.5 3.8 М36 31.9
    М 5 4.2 М 39 34.9
    Мб 5.0 М 42 37.4
    М 7 6.0 М 45 40.4
    М 8 6.7 М 48 42.8
    М 9 7.7 М 52 46.8

    Отверстие, с которым будем работать, должно быть чистым от стружки, следует учитывать, что при нарезании металл будет частично выдавливаться, из-за этого диаметр сверла подбирают немного большим, чем внутр. диам. резьбы. А при работе с металлами, имеющими повышенную вязкость, перед сверлением отверстия необходимо внести коррективы учитывающие явление подъёма витка.

    Материал Величина подъема витка резьбы для шага резьбы, мм
    0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,6 0,7 0,75 0,8 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
    Алюминиевые сплавы 0,080 0,016 0,020 0,024 0,028 0,032 0,036 0,040 0,048 0,056 0,060 0,064 0,080 0,100 0,120 0,140 0,160 0,200 0,240 0,280 0,320 0,360 0,400
    Магниевые сплавы 0,115 0,023 0,029 0,034 0,040 0,046 0,052 0,057 0,069 0,080 0,086 0,092 0,115 0,144 0,172 0,201 0,230 0,288 0,345 0,402 0,460 0,518 0,575
    Латунь 0,073 0,014 0,018 0,022 0,025 0,029 0,033 0,036 0,044 0,051 0,055 0,058 0,073 0,090 0,110 0,127 0,146 0,182 0,219 0,256 0,292 0,328 0,365
    Титановые сплавы 0,130 0,026 0,032 0,039 0,045 0,052 0,058 0,065 0,078 0,091 0,097 0,104 0,130 0,162 0,195 0,227 0,260 0,325 0,390 0,455 0,520 0,585 0,650
    Жаропрочные стали и сплавы 0,150 0,030 0,037 0,045 0,052 0,060 0,067 0,075 0,090 0,105 0,112 0,120 0,150 0,187 0,225 0,262 0,300 0,375 0,450 0,525 0,600 0,675 0,750
    Коррозионностойкие, жаростойкие стали на никелевой основе 0,170 0,034 0,042 0,051 0,059 0,068 0,076 0,085 0,092 0,119 0,127 0,136 0,170 0,212 0,255 0,295 0,340 0,425 0,510 0,595 0,680 0,765 0,85
    READ  Как Просверлить Перпендикулярное Отверстие Дрелью В Дереве

    Процесс нарезания резьбы начинается с чернового метчика, он устанавливается в ручной инструмент (вороток, различные варианты метчикодержателей) или в станок.

    Важно проводить нарезание резьбы, полным набором метчиков соблюдая очередность двухкомплектные – черновой/чистовой, трехкомплектные – черновой/средний/чистовой. Недопустимо сразу проводить нарезание резьбы средним или чистовым метчиком, это оказывает существенную нагрузку на режущий инструмент и может стать причиной поломки метчика и плохого качества резьбы.

    Работая с материалами, имеющими повышенную вязкость или мягкость, метчик нужно с некоторой периодичностью полностью выворачивать, для очистки режущих канавок от стружки.

    Средний и чистовой метчики вставляются в черновую резьбу, после попадания в резьбу и легкого проворачивания, на них одевают вороток и доводят резьбу до чистового состояния.

    Если вам необходимо работать не со сквозным отверстием, требуется, чтобы отверстие было несколько глубже, чем требуемая длина резьбы.

    В процессе нужно постоянно проверять отсутствие перекоса угольником, проверка выполняется через два-три нарезанных витка.

    Общее правило: на 2 оборота по ходу резьбы, необходимо сделать 1 в обратную сторону для сбрасывания стружки, это снижает нагрузку на резьборезный инструмент.

    Виды СОЖ используемых при нарезании резьбы

    Использование СОЖ является важным моментом, который позволит:

    • Улучшить отвод тепла;
    • Значительно увеличить период эксплуатации метчика;
    • Повысить качество резьбы;
    • Повысить скорость работы;
    • Снизить налипание стружки.

    При правильном выборе СОЖ для вашей задачи вы сможете повысить стойкость инструмента до 4 раз и значительно продлить срок его эксплуатации. Подбор оптимальной эффективной СОЖ зависит от режима резания и рабочего металла.

    Металл сож
    Инструментальная и конструкционная сталь Сурепное масло, сульфофрезол, компаундированное масло, эмульсия
    Стальное литье, легированные стали Сурепное масло, эмульсия
    Чугунное литье Сурепное масло, керосин, обработка без охлаждения
    Латунь, бронза Сурепное масло, обработка без охлаждения
    Алюминий Эмульсия, обработка без охлаждения

    Влияние СОЖ на стойкость инструмента

    Область применения Обрабатываемый материал СОЖ аналог Коэффициент увеличения стойкости режущего инструмента
    Масляная СОЖ ОСМ-3
    Нарезание внутренней резьбы Конструкционная сталь Сульфофрезол 1,5
    Серый чугун Керосин
    Масляная СОЖ МР-1
    Нарезание резьбы при помощи плашки метчика на токарных автоматах Конструкционная сталь Сульфофрезол От 1,2 до 1,4
    Коррозионно-стойкая сталь Сульфофрезол, олеиновая кислота, ИС-20 От 1,4 до 2
    Титановые сплавы Сульфофрезол 1,3
    Нарезание внутренней резьбы Конструкционная сталь 1,2
    Коррозионно-стойкая сталь 1,5-3
    Высокомарганцовистые стали 1,3
    Масляная СОЖ ОСМ-5
    Нарезание внутренней резьбы Чугун серый 3% эмульсия ЭГТ и ЭТ-2 1,2
    Сплавы алюминия 1,3
    Масляные СОЖ МР-6, ЛЗ-СОЖ 1Т, ЛЗ-СОЖ ПИО
    Мелкие резьбы в глухих отверстиях Конструкционная сталь 3% эмульсия ЭГТ и ЭТ-2 1,9

    Кустарные смеси, популярные при работе с малоуглеродистыми и легированными сталями высокой вязкости:

    • 30% керосина, 70% льняного масла;
    • 5% скипидара и 95% сульфофрезола;
    • 5% сала, 10% скипдара, 15% керосина, 70% льняного масла;
    • 5% жидкого мыла, 95% сульфофрезола;
    • 2-3% серы, 97-98% сульфофрезола.

    При работе со сталями высокой и средней прочности часто используют чистое льняное масло или свиной жир, с бронзовыми и чугунными изделиями допускается работать без СОЖ.

    СОЖ на органической основе, имеет более высокие противозадирные характеристики, чем минеральные масла даже с соответствующим присадками. Большинство СОЖ рекомендуемых для резьбонарезки это смесь растительных и минеральных масел с добавлением серы.

    Тип брака Причина Как предотвратить
    Рваная резьба Не использовалась СОЖ Применение СОЖ
    Затупленный метчик Проверять состояние инструмента
    Отклонение режущего инструмента при работе Следить за правильностью установки инструмента
    Тупая резьба Отверстие было просверлено больше необходимого размера или неправильно подобран размер метчика Руководствоваться соотв. ГОСТ
    Метчик сломался Канавки при работе забились стружкой При нарезании отверстия не забывать обламывать стружку, в глубоких отверстиях чаще извлекать метчик и удалять стружку
    Метчики использовались в неправильном порядке Нарезать резьбу черновым а потом чистовым метчиком, а в случае использования трехкомплектного набора черн./сред./чист.
    Затупленный метчик Проверять остроту инструмента

    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.

    Классификация метчиков и их сфера применения

    Классификация подобного инструмента проводится по ряду различных признаков:

    • По способу приведения во вращение выделяют машинные или машинно-ручные метчики. Особенностью машинно-ручной разновидности инструмента можно назвать наличие квадратного хвостовика, который подходит для державки с двумя ручками. За счет подобной державки можно повернуть инструмент и нарезать резьбу. Что касается машинной разновидности рассматриваемого инструмента, то он устанавливается в патроне различных станков, может иметь хвостовик самых различных форм и размеров.
    • Выделяют универсальные и комплектные метчики — по признаку, связанному с особенностями применения. Универсальный вариант исполнения имеет рабочую часть, которая разделена на несколько участков. Они отличаются друг от друга геометрической формой, первый предназначен для черновой обработки, второй и последующий — для доведения поверхности до подходящего состояния. Комплектный вариант рассчитан на поэтапное использование нескольких метчиков. Как правило, комплект для нарезания резьбы в обычном металле представлен тремя инструментами, для обработки твердых сплавов — пятью.
    • Проводится классификация метчиков по признаку того, какого типа отверстие обрабатывается: глухое или сквозное. Для работы со сквозными отверстиями используется инструмент с удлиненным конусным наконечником, который является продолжением рабочей части. Подобного рода форму зачастую имеют метчики универсального предназначения. Если нужно провести нарезание резьбы в глухом отверстии, то применяется инструмент, который имеет срезанный наконечник, напоминающий фрезу. За счет подобной формы можно проводить нарезание резьбы на всю длину отверстия.
    • Инструмент для нарезания резьбы также классифицируется по виду рабочей поверхности. Примером можно назвать винтовые, прямые или укороченные канавки. В продаже можно встретить вариант исполнения, который также имеет и комбинированную поверхность. Подходит он для обработки металлов с низким показателем твердости. Для твердых сплавов применяется инструмент с режущими элементами, которые расположены в шахматном порядке.

    Основные виды и различия метчиков

    • Слесарные – используются в ручном инструменте.
    • Гаечные – позволяют массово, быстро и удобно изготавливать гайки.
    • Машинные или машинно-ручные – имеют повышенную износостойкость, могут использоваться как в ручном инструменте, так и в станках.
    • Метчики трубные – для накатывания резьбы в трубах, резьба в дюймовой системе, позволяют создавать резьбы от 1/8 до 2 дюймов.

    Виды метчиков для разных отверстий:

    С подточкой – лучше всего подходит для отверстий сквозного типа, срезанный металл идет перед метчиком и стружечный канал остаётся чистым.

    С канавками винтового типа – используется для глухих отверстий, срезанный металл за счет инерции и СОЖ поступает наружу, благодаря чему снижается нагрузка на инструмент.

    С канавками прямого типа – представляет собой универсальный вариант, оптимально походит для материалов, у которых короткая и легко обламывающаяся стружка.

    По типу обрабатываемого материала:

    • Легированные, нерж., низколегированные, легкообрабатываемые стали – угол 8-10 градусов, прочность до 900 Н/мм2.
    • Конструкционные, углеродистые, легированные и улучшаемые стали, сплавы алюминия, которые дают короткую стружку (невязкие) – угол 12-15 градусов, прочность до 500 Н/мм2.
    • Нерж. труднообраб. стали – передний угол 6-8 градусов, прочность до 500 Н/мм2.
    • Бронза, латунь, дающие короткую стружку, твёрдые пластмассы, чугун (строго HSS) – угол 0-3 градуса.
    • Сплавы алюминия, которые дают длинную стружку, магниевые, цинковые сплавы, медь – угол 15-20 градусов.

    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.

    Шаг, P
    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.

    Нарезка резьбы метчиком, таблицы отверстий и сверел под метрические и дюймовые резьбы, виды СОЖ

    В данной статье будут приведены, основные таблицы отверстий и сверл под резьбы, рассмотрены основные виды метчиков, технология нарезания резьб ручным инструментом, виды СОЖ и причины возникновения брака.

    Как нарезать резьбу метчиком: правильное нарезание внутренней резьбы в чугуне или нержавейке вручную в домашних условиях и таблица об этом

    Для нарезания резьбы на протяжении достаточно длительного периода использовали токарные или сверлильные станки. Они предназначены для вращения заготовки или инструмента.

    Рабочим инструментом практически во всех случаях становится метчик.