Как нарезать резьбу вручную? Обзор резьбонарезного инструмента.
Содержание:
От крепежных элементов до рабочих узлов типа винтовой пары – все эти соединения имеют резьбу. Со временем она изнашивается, особенно, если крепеж находится под нагрузкой, например, шпильки ступицы автомобиля, гайки, болты и т.д. Тогда требуется замена износившейся детали, но не всегда удается найти новую, подходящую по параметрам. В таких случаях многие мастера нарезают резьбу вручную с помощью специального резьбонарезного инструмента – метчиков, плашек и клуппов.
Изготавливается резьбонарезной инструмент из быстрорежущей стали или твердосплавных металлов, имеет острые режущие кромки специальной формы и размера, благодаря чему получается точно подходящая под параметры резьба. Инструменты различаются по шагу, длине и направлению нарезаемой резьбы. Но основное их отличие в том, что одни предназначены для выполнения внутренней резьбы, другие – для наружной. О каждом их виде мы расскажем подробнее.
Выполнение внутренней резьбы метчиком
Когда нужно нарезать резьбу внутри цилиндрических деталей, крепежных элементов и посадочных отверстий, используют метчик. Он представляет собой металлический стержень, рабочая часть которого имеет режущую кромку в виде поперечных насечек или винтовой линии. Прежде чем нарезать резьбу, в детали рассверливается отверстие, причем, его диаметр должен быть на 0,3-0,7 мм меньше, чем требуемый диаметр резьбы (это зависит от того, с каким металлом Вы работаете). В метчикодержателе закрепляется черновой метчик, который вкручивается в подготовленное отверстие – он снимает до 75% материала. После этого необходимо пройтись чистовым метчиком, который снимет оставшиеся 25% материала и доведет резьбу до нужных параметров.
Тонкости нанесения наружной резьбы плашкой и клуппом
Наружную резьбу, в отличие от внутренней, нарезают по другому принципу. Деталь обрабатывают по наружной поверхности, ее обтачивают до достижения необходимого диаметра. Этот показатель не должен превышать значение внутреннего диаметра плашки, но должен быть на 0,1-0,4 мм больше требуемого окончательного диаметра. Чтобы облегчить процесс нарезания резьбы, нужно снять фаску с края заготовки – так резцам инструмента будет легче сделать первые насечки. Для разных цилиндрических заготовок используют разный резьбонарезной инструмент.
Плашки применяются практически для любых изделий: крепежных шпилек, буксировочных проушин, труб, болтов и т.д. С их помощью можно нарезать стандартную метрическую резьбу диаметром от 4 до 20 мм.
По форме плашка напоминает гайку, только внутри у нее имеются режущие кромки, а для отведения стружки предусмотрены специальные отверстия. Различают разрезные плашки и цельные. Последние надежнее фиксируют заготовку и нарезают резьбу точнее, поэтому выполненные элементы можно использовать в ответственных соединениях.
Клуппы по форме напоминают плашку, только, у них есть еще дополнительные элементы: планшайбы, прижимные кольца и прижимные болты. В них заготовка фиксируется очень надежно, и удается добиться высокоточной резьбы. Эти инструменты используются для нарезания дюймовой резьбы на водопроводных трубах.
Чтобы нарезать резьбу плашкой или клуппом, нужно закрепить инструмент в специальном держателе. Затем он центрируется на заготовке и наворачивается на нее, вращение создается за счет вращения рукояти держателя. Первые режущие кромки нарезают «черновую» резьбу, а остальные уже доводят ее до чистовой. Наворачивание должно быть плавным, без резких движений и излишних усилий, тогда витки резьбы будут аккуратными.
5 советов по успешному выполнению работ
Мы рассказали об особенностях нарезания внутренней и наружной резьбы разными видами инструмента. Но есть общие требования по их использованию. Наши рекомендации помогут Вам избежать ошибок при работе, и Вы получите качественную резьбу с первого раза.
Совет 1: подобрать резьбонарезной инструмент под параметры резьбы
Основными параметрами являются диаметр, шаг и направление резьбы. Как правило, на поверхности плашек и метчиков высечены значения, например, М8×1,25. По направлению резьба бывает правая и левая. Например, гайка с правой резьбой наворачивается на винт при вращении по часовой стрелке, с левой резьбой – против часовой стрелки. Соответственно, для нарезания правой резьбы используются резьбонарезные приспособления с направлением режущих кромок по часовой стрелке, для левой – против часовой стрелки.
Совет 2: надежно зафиксировать обрабатываемую заготовку
Для этого Вам понадобятся слесарные тиски. Деталь нужно установить в тисках так, чтобы было удобно центрировать резьбонарезной инструмент. Так удастся добиться плавного хода при нарезании резьбы и получить ровный виток без перекосов.
Совет 3: использовать смазку
Чтобы обеспечить легкое вхождение режущих кромок инструмента в основание заготовки, нужно смазать рабочую часть и обрабатываемую поверхность маслом. Подбирайте смазку, исходя из того, с каким материалом Вы работаете. Например, минеральные составы подходят для нержавеющей стали и цветных металлов, синтетические универсальны и могут применяться при изготовлении практически любых деталей. Масло снизит трение, что облегчит нарезание резьбы, а также поможет сохранить режущие свойства кромок инструмента.
Совет 4: удалять стружку в процессе работы
При нарезании резьбы и при образовании витка с обрабатываемой поверхности снимается материал. Скопление металлической стружки может привести к тому, что инструмент застрянет и сломается. Поэтому нужно своевременно ее удалять: при работе с метчиком делать несколько возвратных прокручиваний, а при работе с плашкой избегать чрезмерного скопления стружки в стружкоотводящих отверстиях.
Совет 5: использовать только качественный инструмент
Это одно из «золотых правил» при нарезании резьбы. Ведь некачественные инструменты очень ненадежны: они ломаются, резьба может быть неаккуратной или не подходящей по параметрам, иногда плашкой даже невозможно нарезать первые витки, так как прочность кромок не соответствует стандарту. С фирменным инструментом такого не произойдет, так как он изготавливается из прочного качественного металла и строго отвечает требованиям ГОСТа.
Когда Вы знаете, с помощью каких инструментов нарезать внутреннюю и внешнюю резьбу, остается только подобрать подходящие для Вашего рода деятельности.
Например, при проведении сантехнических работ пригодятся клуппы. Вы можете купить их по отдельности, исходя из диаметра труб, с которыми приходится работать чаще всего, или купить клуппы в наборе, например, FIT 70003, MATRIX SPARTA 773355.
Для слесарных и авторемонтных работ могут потребоваться как плашки, так и метчики, ведь приходится нарезать и внешнюю резьбу (на шпильках, болтах, винтах), и внутреннюю (в гайках, свечных отверстиях). Поэтому лучше купить набор резьбонарезного инструмента, в котором есть все необходимые приспособления для широкого спектра работ, например, набор с металлорежущим инструментом ЗУБР 32 предмета 28129-H32 или FIT Профи, 70805 на 20 предметов. Все наборы поставляются в кейсах, поэтому приспособления удобно хранить и перевозить.
Если же Вам нужен резьбонарезной инструмент для единичного использования, например, нарезать резьбу на нескольких трубах для водопровода на даче, то можно купить один клупп нужного диаметра и клупподержатель к нему.
В нашем интернет-магазине представлены более 200 наименований резьбонарезного инструмента, как в наборах, так и поштучно. Мы предлагаем изделия ведущих производителей: FIT, Jonnesway, Gerat, MATRIX и других. Вы легко подберете то, что нужно для успешного выполнения работ. Заказ можно оформить через сайт или по телефону: 8-800-333-83-28.
Благодаря высокой надежности и простоте резьбовые соединения широко применяются в различных строительных конструкциях, машинах и механизмах. Так как основные геометрические параметры резьб являются общепринятыми, для создания новых соединений и ремонта изношенных узлов достаточно иметь небольшой набор стандартных инструментов.
Внутренняя резьба
Внутреннюю резьбу нарезают в отверстии с помощью метчиков (1). Они представляют собой металлические стержни с закаленными зубьями. Изготовляются из инструментальной или быстрорежущей стали.
Виды метчиков
Метчики различают по назначению. Они могут использоваться для нарезания метрической, дюймовой, конической, трубной, а также трапецеидальной резьбы. Согласно соответствующим техническим условиям, а также ГОСТ 3266-81, в таблице представлены пределы применимости этого инструмента.
| Наименование резьбы | Номинальные диаметры |
| Метрическая | 1 — 52 мм |
| Дюймовая | 1/4” — 2” (дюйма) |
| Коническая | 1/16” — 2” |
| Трубная | 1/16” — 6” |
| Трапецеидальная | 5,6 — 90 мм |
Метчики для нарезания метрической и дюймовой резьбы изготавливаются комплектами. Комплект может состоять как из двух, чистового и чернового, так и из трех — чернового, среднего и чистового метчиков. Черновой метчик предназначен для снятия основной части стружки. Чистовой служит для окончательного, точного формирования профиля резьбы и калибровки.
Чтобы идентифицировать метчик в комплекте, его хвостовую часть маркируют одной, двумя или тремя кольцевыми рисками. Возможно также обозначение с помощью номера: I – черновой, II – средний, III – чистовой.
Гаечные метчики предназначены для нарезания резьбы за один проход. Они являются однокомплектными, то есть продаются поштучно.
Для вращения метчиков используют воротки (2). Они могут быть нерегулируемыми с квадратными отверстиями под хвостовик фиксированного размера, а также регулируемыми. Кроме того, существуют воротки с трещоточным механизмом, обеспечивающие удобство работы в труднодоступных местах.
Наружная резьба
Вручную наружную резьбу нарезают плашками (5) и клуппами (4). Плашка представляет собой круглую гайку из быстрорежущей или инструментальной стали высокой твердости. С целью отвода стружки в ней предусмотрены специальные отверстия. Плашки бывают цельными и разрезными.
Разрезные плашки имеют прорезь величиной до 1,5 мм. Благодаря этому они позволяют регулировать диаметр нарезаемой резьбы в пределах 0,1—0,3 мм. Их недостатком является меньшая точность, поэтому использовать такой инструмент в ответственных соединениях не рекомендуется. Диаметры плашек представлены в таблице.
| Наименование резьбы | Номинальные диаметры |
| Метрическая | 1 — 76 мм |
| Дюймовая | 1/4” — 2” (дюйма) |
| Трубная | 1/8” — 2” |
Вращение плашек производят с помощью плашкодержателей (3) и трещоток. Эти устройства, как правило, позволяют использовать несколько размеров режущего инструмента, например M16 — M20, 1/2” — 1”. Трещотки применяются для нарезания трубной резьбы плашками в труднодоступных местах, например, у стены.
Клуппы предназначены для нарезания наружной трубной резьбы диаметром 1/2” — 3”. Благодаря своей конструкции, они надежно фиксируются на трубе, что обеспечивает удобство работы, а также высокое качество резьбового соединения. Клуппы обычно оснащаются сменными резцами или головками. Это значительно увеличивает срок их эксплуатации. В зависимости от конструкции, для вращения ручных клуппов могут использоваться как съемные рукоятки, так и держатели-трещотки.
Нарезание наружной резьбы
Резьбовые соединения нашли широкое применение при создании узлов различных механизмов. Обусловлено данное явление надежностью сформированного сопряжения и простотой его создания путем обыкновенного вкручивания стержневой детали в соответствующее отверстие. Однако встречаются ситуации, связанные с необходимостью выполнения самостоятельной ручной нарезки резьбовой нити. И здесь без специализированного инструментария не обойтись. Более подробно поговорим о его разновидности, получившей название плашка.
Классификация
Подразделение плашек на виды осуществляется по многим признакам. Назовем лишь наиболее часто применяемые.
Конструкция. По данному критерию плашки бывают:
круглыми. Используются наиболее широко. Конструкция представляет собой цельное кольцо, по внутренним выступам которого проходит заготовка. Такому инструменту характерна высокая жесткость. Благодаря этому свойству получается резьба высокого качества с витками, отличающимися хорошим профилем;
раздвижными (квадратными). Конструкция таких плашек включает две части. А фиксация обрабатываемой детали осуществляется, когда те соединяются. Установка требуемого диаметра резьбовой накатки выполняется путем передвижения по направляющим клуппа (это еще одно название плашкодержателя) одной из частей плашки;
Разрезными. Применяются в случае невысоких требований к качеству резьбовой накатки.
Благодаря имеющемуся радиальному разрезу такая плашка обладает амортизирующими свойствами. От этого режущий участок подвергается износу в меньшей степени. Но в итоге получается резьба невысокой точности. Ее разбег (обозначение Р) колеблется в диапазоне 0,1 мм≤Р≤0,3 мм;
Направление резьбовой накатки. Плашки могут нарезать резьбу следующих типов:
правую. Нить накатана по направлению движения часовой стрелки. Присутствует такая резьба на большинстве видов стержневых крепежных деталей;
левую. Направление накатки противоположно движению часовой стрелки. Применяется значительно реже. В частности, там, где правая резьба может раскрутиться, в механизмах, отличающихся спецификой вращения, и в особых узлах транспортных средств. Маркируются такие плашки английскими литерами LН;
Профиль резьбы. По этому признаку инструмент для нарезания наружной резьбы, то есть плашки, бывают следующих видов:
метрические. В соответствии с названием они предназначены для формирования метрической резьбовой накатки. Обозначение в технической литературе включает букву М, за которой следует цифра или число, отображающие в миллиметрах величину диаметра резьбы. Значения этого параметра (обозначение d) для плашек круглых утверждены ГОСТом 9740-71. Они могут варьироваться в диапазоне 1,0 мм≤d≤68,0 мм;
трубные цилиндрические. Легко определяются по присутствующей на корпусе литере «G». Единица измерения формируемой ими резьбы – дюйм (обозначается двойным штрихом «″»). Его соотношение с миллиметром выглядит так: 1″ = 25,4 мм. Маркировка инструмента «G1/4» говорит, что мы видим плашку для нарезки трубной резьбы в четверть дюйма. Диапазон изменения диаметра – G1/8″≤d≤G2″;
трубные конические. Маркировка буквой «К» не даст их спутать с таким инструментом иных типов. Используются в случае необходимости получения резьбовой поверхности конической конфигурации. Сфера применения – узлы станков, а также ответственные соединения, работающие в условиях повышенного давления;
трапецеидальные. Поперечное сечение витков имеет форму равносторонней трапеции. Область применения – силовые пары, преобразующие движение вращения в перемещение поступательного характера. Наиболее простой пример – сочетание ходового винта с гайкой, которыми оснащены слесарные и станочные тиски.
Плашкодержатели
Для нарезания резьбы помимо лерки (это еще одно название плашки) потребуется также вспомогательное приспособление – плашкодержатель. С его помощью корпус плашки фиксируется и удерживается в нужном положении и, кроме того, самому инструменту придается вращательное движение.
Конструкция одного такого устройства рассчитана на несколько типоразмеров лерок: и для мелкой, и для средней, и для крупной резьбовой накатки. Они вставляются в кольцо держателя и надежно закрепляются посредством винта.
Материал изготовления
Производство плашек регламентируют положения ГОСТа 9740-71. Согласно его требованиям, в качестве сырья должны применяться стали таких марок:
9XC – легированная хромом инструментальная;
XBCГ – среднелегированная инструментальная.
Кроме того, данный нормативный документ ссылается по вопросу материала изготовления плашек на Государственный стандарт за номером 19256, принятый в 1973 году. Там номенклатура марок стали значительно шире. Приведем в качестве примера лишь наиболее часто встречающиеся. Это – сталь быстрорежущая инструментальная:
P18 с усредненной массовой долей вольфрама (элемент W), достигающей отметки 18%;
P9M4K8 с усредненной массовой долей вольфрама, равной примерно 9%, молибдена (элемент Мо) – 4% и кобальта (элемент Со) 4%;
и сплавы иных марок.
В условиях массового производства лучше подойдут плашки, режущие кромки которых изготовлены из твердых сталей. Например, таких, как THM30 (безвольфрамовый сплав), TT10K8Б (сплав титано-тантало-вольфрамовый), T5K12B (титановольфрамовый сплав) и BK25 (сплав вольфрамовый). С использованием этого инструмента можно сформировать резьбовую накатку на стержневых крепежных деталях из высоколегированных сталей.
Нарезание резьбы плашкой
Эта процедура включает несколько этапов. Рассмотрим их.
Подготовка заготовки. Прежде всего обрабатываемую стержневую деталь нужно надежно закрепить в строго вертикальном направлении в тисках.
Плашка вставляется в плашкодержатель и в нем центрируется.
Потом рекомендуется обточить отрезок стержня, на котором будет формироваться резьбовая накатка, наждачной бумагой либо плоским напильником на глубину до 0,4 миллиметра.
Далее на торце стержня снимается фаска под углом к его продольной оси, равным 40°. Так будет облегчена центровка инструмента и выполнение начала резьбы.
Затем на стержень насаживается плашка и нарезаются начальные витки. Этот момент является наиболее важным с точки зрения финишного качества резьбовой нити. Помимо центрирования нужно контролировать строгую горизонтальность расположения плашки по отношению к плоскости верстака.
Собственно, процедура формирования резьбы предполагает принудительное вдавливание инструмента в заготовку с его одновременным плавным вращением посредством ручек плашкодержателя. Ось лерки должна совпадать с продольной осью детали. При этом нужно отслеживать величину поступательной подачи. Она должна соответствовать резьбовому шагу. Перекос плашки недопустим, особенно когда формируются начальные витки.
После вхождения стержня в плашку где-то на половину ее толщины, можно прекратить оказывать давление на инструмент. Но отрезок заготовки, на котором будет формироваться резьба, обязательно нужно смазывать машинным маслом.
В дальнейшем осуществляется самозатягивание лерки. Нанесение резьбовой накатки продолжается под воздействием вращающего усилия. Оно должно носить возвратно-поступательный характер: несколько оборотов вправо, после чего примерно пол-оборота назад, то есть влево. В результате таких действий стружка переламывается и удаляется через имеющиеся в плашке специальные отверстия.
Заключение
Подводя итоги, целесообразно будет указать ведущих производителей такого резьбонарезного инструмента как плашки. Из иностранных стоит выделить следующие компании: SІMTEK – штаб-квартира располагается в г. Мессинген (Германия); НОRN – головной офис находится в г. Тюбинген (Германия); SЕKO TООLS компания из Швеции со штаб-квартирой в г. Фагерста; Gühring – еще один немецкий производитель с головным офисом в г. Альбштат-Эбинген. В число отечественных предприятий, выпускающих подобную резьбонарезную продукцию высокого качества, входят ИТО Туламаш – штаб-квартира в г. Тула; ГК Томский Инструмент с головным офисом в г. Томск и др.