Нарезание наружной резьбы механическая обработка. Тема: Нарезание наружной и внутренней крепежной резьбы. Клупп для нарезки резьбы на трубах

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

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

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

    Нарезание наружной резьбы плашкой

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


    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

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


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

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

    Нарезание внутренней резьбы метчиком

    Для формирования внутренней резьбы необходимы следующие инструменты и материалы:

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

Технология нарезания резьбы метчиком

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

Номинальный диаметр

Резьбы, мм

Шаг, P

Диаметр сверла

Под резьбу

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

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

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

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


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

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

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

Инструкция

Внутренняя резьба нарезается метчиком, внешняя – . Как правило, чаще возникает необходимость нарезать именно внешнюю резьбу. Для этого вам понадобится прут, на котором вы будете нарезать резьбу, плашка и вороток для нее.

Помните, что диаметр прутка должен быть равен диаметру будущей резьбы. Надежно зафиксируйте деталь в тисках, желательно вертикально. Вставьте нужную плашку в вороток и закрепите ее. Теперь приложите плашку к концу прутка, следя за тем, чтобы не было перекосов, это очень важно.

Правая резьба нарезается вращением воротка по часовой стрелке, левая – против часовой (для такой резьбы должна быть и соответствующая плашка). Плашку следует вращать ровно, без рывков. Ее рабочую поверхность обязательно смазывайте машинным маслом.

При нарезании резьбы образуется стружка, ее необходимо регулярно удалять, слегка поворачивая плашку в обратную сторону. Как правило, после того как плашка нарезала несколько витков резьбы, дальнейшая работа уже идет достаточно просто.

Если нет воротка для плашки, можно зажать ее обычным газовым ключом. Но в этом случае гораздо труднее начать нарезку резьбы без перекосов, поэтому соблюдайте точное положение плашки, не допускайте наклонов ключа. Малейший перекос может испортить всю работу.

Как быть, если диаметр заготовки больше необходимого размера резьбы? В этом случае пруток необходимо обточить на токарном станке до требуемого диаметра. Если зажать деталь в не получается, можно обточить ее на обычном электрическом точиле, но эта работа требует большой аккуратности. Контролируйте штангенциркулем диаметр прутка, следите за тем, чтобы он был строго цилиндрическим. От качества обработки заготовки зависит надежность будущей резьбы.

Иногда не получается с первого раза начать правильную нарезку, резьба получается перекошенной. В этом случае снимите плашку и обстучите уже нарезанный участок резьбы молотком, затем снова повторите нарезку. Так как начало резьбы обычно не является ее нагруженным рабочим участком, это вполне допустимо.

Видео по теме

В домашнем хозяйстве довольно часто требуется изготовить деталь с метрической внутренней или наружной резьбой. Для этого используются специальные инструменты - метчик и плашка.

Выбор заготовки для нарезания резьбы

Диаметр прутка или отверстия для нарезания резьбы не равен номинальному значению готового изделия. При нарезании выбирают пруток, имеющий диаметр на несколько сотых долей миллиметра меньший, чем толщина готового изделия. Это связано с тем, что при снятии стружки металл частично выдавливается наружу, полностью заполняя резьбовой профиль плашки. Для нарезания внутренней резьбы отверстие также делается с небольшим припуском в меньшую сторону. Точные значения диаметров заготовок для нарезания метрической резьбы указаны в ГОСТ 19257-73.

Если для сверления отверстий с неточным значением диаметра используются сверла соответствующего размера, то подходящий для нарезания наружной резьбы пруток найти довольно проблематично. Эту проблему можно решить предварительным стачиванием прутка стандартной толщины. Для этого изделие зажимают в патрон дрели и обрабатывают наждачной бумагой равномерно по всей длине, периодически делая замеры штангенциркулем.

Нарезание наружной резьбы

Перед нарезанием резьбы на прутке необходимо отметить глубину нарезки и зажать его вертикально в тиски. Поверхность следует обильно смазать машинным маслом или . Плашка соответствующего размера устанавливается в держатель. Начинать нарезку резьбы следует стартовой стороной плашки. Она имеет постепенно увеличивающуюся глубину режущих кромок, в то время как на тыльной стороне плашки эти кромки полностью уменьшаются за полтора витка. Плашку нужно надеть на пруток и произвести зарезку до появления повышенного сопротивления металла. При этом рукоятки держателя должны быть строго перпендикулярны обрабатываемой детали. После зарезки плашку нужно вернуть на треть оборота назад, после чего можно начинать полное нарезание резьбы медленным поворотом рукояток держателя. Нарезанную резьбу слегка обрабатывают тонкой наждачной бумагой и очищают мелкой металлической щеткой.


метчиком

Внутренняя резьба может нарезаться двумя способами. Сквозная делается за один проход, в то время как для нарезания резьбы в глухом углублении потребуется использовать черновой и чистовой метчики, используемые в двух последовательных проходах. Деталь нужно жестко зафиксировать и установить носик метчика, смазанного машинным маслом, в отверстие или углубление детали. Провернув его на полтора-два оборота необходимо выполнить зарезку, после чего метчик выкручивается на половину оборота и продолжается нарезка резьбы на полную глубину. Время от времени может потребоваться полностью выкрутить метчик для очистки отверстия от набившейся стружки.

Резьбовые соединения отличаются простотой, надежностью, дают возможность регулировать затяжку, а также разбирать и со­бирать детали и механизмы. Они получили самое широкое приме­нение в различных механизмах, устройствах, приспособлениях.

Резьба бывает наружная (винт) и внутренняя (гайка). Различают резьбу цилиндрическую треугольную (пилообраз­ную), коническую треугольную, прямоугольную, трапециевид­ную, упорную, круглую. Наиболее широкое применение получила цилиндрическая треугольная или, как ее еще называют, крепеж­ная резьба рисунок №1.

Рисунок №1 – Элементы резьбы на болте

1 - глубина;

2 - вершина; 3 - шаг;

4 -впадина;

5 - наружный диаметр;

6- внутренний диаметр.

Нарезание внутренней резьбы:

Прежде всего, нужно правильно подобрать сверло для высверливания отверстия. Следует знать, что если просверлить под резьбу отверстие диаметром, точно соответствующим внутреннему диаметру резьбы, то металл, выдавливаемый при нарезании, будет давить на зубья метчика, отчего резьба может получиться с рваными нитками, возможна поломка метчика. При сверлении отверстия слишком большого диаметра глубина резьбы получится неполной, а соединение непрочным.
При сверлении глухого отверстия под резьбу его глубину нужно делать несколько больше нарезаемой части, в противном случае резьба получится неполной по длине.

Нарезание резьбы проводят в такой последовательности: намечают кернером место сверления; закрепляют деталь в тисках; высверливают отверстие; вставляют в отверстие метчик (рисунок 2) строго вертикально (по угольнику); надевают на метчик вороток, прижимают его левой рукой к метчику, а правой поворачивают вправо до тех пор, пока метчик не врежется на несколько ниток в металл и не займет устойчивое положение; берут вороток за рукоятки двумя руками и вращают с перехватом рук через каждые 1-2 оборота. Нарезание резьбы значительно облегчается, если метчиком делать 1-2 рабочих оборота вправо и 1-2 оборота влево; закончив нарезание, метчик вывертывают из отверстия, затем еще раз прогоняют по полученной резьбе.


Рисунок №2 – Нарезание внутренней резьбы метчиком:

а -установка метчика в отверстие;

б - наре¬зание резьбы.

Правила работы метчиками:

При нарезании резьбы в глубоких отверстиях, в мягких и вязких металлах (медь, алюминий, бронза и др.) метчик необходимо периодически вывертывать из отверстия и очищать канавки от стружки; нарезать резьбу нужно полным набором метчиков — черновым, средним и чистовым. Средний и чистовой метчики вводят в отверстие без воротка и только после того, как метчик пойдет правильно по резьбе, на головку надевают вороток и продолжают нарезание резьбы;
в процессе нарезания нужно с помощью угольника тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика; место нарезания резьбы следует смазывать маслом.

Нарезание наружной резьбы:

В домашних условиях выполняется плашками вручную.
Диаметр стержня под наружную резьбу должен быть на 0,3- 0,4 мм меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Отклонения от этого правила не допускаются.

Нарезание наружной резьбы круглой плашкой производится в таком порядке:
на верхнем конце стержня снимают фаску, которая обеспечивает врезание плашки в металл;

Стержень зажимают в тисках вертикально так, чтобы выступающий его конец был на 20-25 мм больше длины нарезаемой часта (рисунок №3); на стержень накладывают закрепленную в вороток плашку и с небольшим нажимом вращают так, чтобы плашка врезалась примерно на 1-2 нитки без перекоса. После этого стержень смазывают маслом и плавно вращают вороток на 1-2 оборота вправо и 1/2 оборота влево.

Нарезание резьбы раздвижными призматическими плашками (рисунок №3) выполняют следующим образом: запиливают на конце стержня фаску; устанавливают в клупп плашки; зажимают в тисках стержень; надевают на стержень клупп и плотно сдвигают гайки зажимным винтом; смазывают плашки и стержень маслом; клупп поворачивают на 1 — 1,5 оборота по часовой стрелке, затем на 1-4, 1-2 оборота обратно и так до конца резьбы; нарезав резьбу, клупп свинчивают к концу стержня, поджимают плашки винтом и проходят резьбу вторично; проверяют резьбу гайкой соответствующего диаметра; по окончании работы плашки вынимают из клуппа, очищают от стружки, протирают и смазывают маслом; протирают клупп.

Резьба является одним из наиболее удобных разъемных соединений и потому в хозяйстве может пригодиться информация о том, как нарезать резьбу. Существует дюймовая и метрическая резьба, поэтому бывает так, что подходящий на первый взгляд винт оказывается непригодным – диаметр не тот и шаг резьбы отличается. Даже профили метрической и дюймовой резьб отличаются: угол при вершине в метрической резьбе равен 60 градусов, а в дюймовой – 55 градусов.

Любое резьбовое соединение состоит из двух деталей, одна из которых имеет внутреннюю резьбу в отверстии, а вторая – наружную, на цилиндрической поверхности. В основном используют правую резьбу, в которой вращение происходит по часовой стрелке, но иногда встречается и левая резьба с вращением против часовой стрелки.

Для резьбы основными размерами являются шаг – расстояние между ее витками) и внешний диаметр. Они взаимосвязаны между собой и являются стандартными. И внутренние, и внешние резьбы определяются размером диаметра стержня, то есть если указана резьба М10, то эта резьба метрическая, правая с диаметром винта 10 мм и шагом резьбы 1,5 мм. Иногда применяют и нестандартизированные резьбы, например объективы фотокамер крепятся на резьбы диаметром 42 мм. По стандарту шаг для этой резьбы составляет 4,5 мм, но для оптического устройства это слишком большой параметр, поэтому используют шаг 1 мм. Существуют специальные стандарты на мелкие резьбы. Основные размеры резьб можно найти в справочниках и стандартах.

Любые резьбы нарезаются с помощью специальных инструментов и станков, а в домашних условиях можно нарезать внутреннюю и внешнюю резьбу на крепежных изделиях диаметром до десяти миллиметров. Для этого используют простой инструмент по типу наборов плашек (для наружной резьбы) или метчиков (1) (для внутренней резьбы). Плашки (2) представляют собой инструмент из твердого сплава, похожий на гайку с режущими канавками.

Метчики (1) также изготавливаются из твердого сплава, это инструмент похож на винт с режущими канавками. Обычно используют не один метчик, а комплект из двух или трех инструментов, которые используются для чернового и чистового проходов, и имеют разную глубину прорезания резьбовых канавок. И метчики, и плашки при нарезании резьбы зажимаются в специальные приспособления – воротки (3), размер которых должен подходить к используемому инструменту.

Инструменты для нарезания резьбы должны быть качественными и острыми. Тупым ржавым метчиком хорошую резьбу нарезать будет невозможно, к тому же высока вероятность, что он сломается в первом же отверстии, и в этом случае больше проблем будет с его извлечением из заготовки. Метчики из металла низкого качества годятся разве что для работы с пластмассой. Что касается плашек, то тупой инструмент нарежет неровную резьбу, и тогда гайку можно будет накручивать только с большими усилиями.

Нарезание наружной резьбы

Круглый металлический стержень диаметром, равным диаметру необходимой резьбы, крепко зажимают в тисках в вертикальном положении. На конце заготовки надфилем или бархатным напильником снимают фаску для захода инструмента и обильно смазывают заготовку машинным маслом для облегчения нарезания резьбы. Подходящую плашку закрепляют в специальном воротке и начинают надевать на конец заготовки. Инструмент как бы наворачивают на заготовку, следя чтобы не было перекосов. При правой резьбе через один или полтора оборота по часовой стрелке плашку надо провернуть на пол оборота в обратную сторону. Так проходят всю необходимую длину резьбы до окончания работы.

Нарезание внутренней резьбы

Сначала в заготовке высверливают отверстие нужного диаметра и снимают фаску для захода инструмента. Диаметр сверла выбирается по справочным данным. Отверстия в заготовке могут быть сквозными (на всю толщину детали) или глухими. Если требуется отверстие с внутренней резьбой небольшой длины, то в этом случае просверливают отверстие большей длины, чем резьба, поскольку надо учитывать конусность метчика в нижней части. Также следует учитывать припуски на глубину сверления.

Внутренние резьбы для большей чистоты профиля формируются тремя метчиками. Первый из них формирует предварительный проход, он обозначен риской в верхней гладкой части инструмента. Второй метчик из комплекта завершает формирование резьбы (он обозначается двумя рисками), а третий инструмент окончательно формирует профиль резьбы, он обозначен тремя рисками. Таким образом резьба нарезается постепенно, и в результате образуется четкий профиль. Для отверстий диаметром до трех миллиметров используют комплект из двух метчиков. Сам процесс нарезания резьбы такой же, как и при работе с плашками – повторение оборотных движений вперед-назад для скалывания стружки с инструмента с применением смазки. Если резьба нарезается в глухих отверстиях, то желательно периодически выворачивать метчик, чтобы полностью удалить с его поверхности опилки металла. Их удаляют при помощи старой зубной щетки или тряпочки, а затем надо опять смазать инструмент и продолжить нарезание резьбы до упора.

  • Если при работе случайно помялась резьба, то восстановить ее можно, зажав деталь в тисках и прогнав резьбу еще раз метчиком или плашкой.
  • Если требуется дополнительно удлинить поверхность винта с резьбой, то надо следить, чтобы плашка с легкостью прошла по имеющимся виткам резьбы и не испортила ее профиль.
  • Для предотвращения резьбы от коррозии ее можно смазать техническим вазелином.
  • Если при нарезании получился перекос и внешняя резьба «ушла» вбок, то можно отрезать кусочек стержня и начать процесс заново.
  • Если метчик сломался в отверстии, а просверлить рядом еще одно отверстии нет возможности, можно извлечь поломанный инструмент несколькими способами. Если часть метчика осталась торчать наружу, то его конец обтачивают в виде лопатки и выворачивают плоскогубцами. А если часть метчика осталась внутри, то используют азотную кислоту и деревянную палочку: капельку кислоты наносят на сломанный метчик и дожидаются, пока кислота не разрушит его режущие кромки. Затем обломок вытаскивают пинцетом или выбивают с другой стороны отверстия (если оно сквозное).

Внутреннюю резьбу нарезают метчиками, наружную – плашками, прогонками.

Метчик - режущий инструмент, представляющий собой закаленный винт, на котором прорезано несколько продольных прямых или винтовых канавок, образующих режущие кромки. Метчик имеет рабочую часть и хвостовик, заканчивающийся квадратом.

Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей. Заборная – передняя конусная часть осуществляет основную работу. Калибрующая – калибрует резьбу.

Нарезание резьбы. Просверленное отверстие должно быть обработано зенкером или проточено. При нарезании резьбы материал частично выдавливается, поэтому диаметр сверла должен быть несколько больше, чем внутренний диаметр резьбы. Изменение величены отверстия при нарезании резьбы у твердых и хрупких металлов меньше, чем у мягких и вязких. Если сверло точно будет соответствовать диаметру отверстия, то материал, выдавливаемый при нарезании, будет давить на зубья метчика, от чего он сильно нагреваются и к ним прилипают частицы металла. Резьба получится с рваными нитками, может поломаться метчик.

В целях облегчения работы вороток с метчиком вращают на один - два оборота вправо и пол оборота в лево. Стружка ломается. При нарезании глубокой резьбы в мягких и вязких металлах метчик необходимо периодически вывертывать и очищать канавки от стружки.

Нарезать следует полным набором метчиков сначала черновым, затем средним и чистовым метчиками. Они обозначаются на хвостовике круговой риской (канавкой), черновой – одну, средний – две и чистовой три.; там же указывается тип резьбы и её размер. По внешнему виду у чернового большая заборная часть (конус) и срезанная нарезка на калибрующей. Чистовой имеет незначительный конус и полный профиль резьбы. Чтобы получит чистую резьбу и не испортить метчик, нужно применять смазочно-охлаждающие жидкости.

Воротки используют для вращения метчиков вручную. Бывают нерегулируемые – имеющие одно или три отверстия, и регулируемые с подвижными сухарями.

Нарезание наружной резьбы.

Нарезают плашками – закаленная гайка со стружечными канавками, образующими режущие грани.

Рабочая часть плашки состоит из заборной и калибрующей частей. Заборная часть расположена по обе стороны плашки, калибрующая содержит обычно 3-5 витков.

Воротки и клуппы . Нарезание резьбы ручными метчиками осуществляется с помощью воротков, которые надеваются на квадратные концы хвостовиков. Плашки вставляются в воротки или в клуппы. Вороток представляет собой рамку с двумя сухарями: подвижным и неподвижным, образующими квадратное отверстие.

Клупп состоит из корпуса с рукоятками. Перед нарезанием резьбы конец трубы обтачивают до нужного диаметра, на самом конце снимают фаску. Под действием силы резания металл детали начинает течь, и заготовка увеличивается в диаметре. При увеличении диаметра увеличивается давление на зубья плашки, они сильнее нагреваются и к ним прилипают частицы металла, что приводит к срыву резьбы или поломке зубьев. Для предотвращения этих явлений диаметр делают на 0,2-0,4 мм меньше наружного диаметра резьбы. В начале нарезания необходимо делать нажим и следить за тем, чтобы плашка врезалась без перекоса. Затем смазать маслом стержень и нарезать как метчиком. Клуппом можно нарезать за несколько проходов поджимая плашку винтом.