Как нарезать внутреннюю и наружную резьбу монолитными резьбофрезами. Преимущества метода

Правила нарезания резьбы метчиком:

1) при нарезании резьбы в глубоких отверстиях, в мягких и вязких металлах (медь, алюминий, баббиты и др.) метчик необходимо периодически вывертывать из отверстия и очищать канавки метчика от стружки;

2) нарезание резьбы следует вести полным набором метчиков. Нарезание резьбы сразу средним метчиком без прохода черновым метчиком, а затем чистовым не ускоряет, а, наоборот, затрудняет работу, приводит к получению недоброкачественной резьбы, а иногда и к поломке метчика. Второй и третий метчики вводят в отверстие без воротка и только после того, как метчик пройдет правильно по резьбе, накладывают вороток и продолжают нарезание резьбы;

3) глухие отверстия под резьбы нужно делать на глубину, несколько большую, чем длина нарезаемой части, с таким расчетом, чтобы рабочая часть метчика немного вышла за пределы нарезаемой части. Если такого запаса не будет, резьба получится неполной;

4) в процессе нарезки необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика; для этого надо через каждые 2-3 нитки проверять с помощью угольника положение метчика по отношению к верхней нарезанной плоскости изделия. Особенно осторожно нужно нарезать резьбу в отверстиях мелких и глухих;

5) охлаждение и смазку применяют для уменьшения нагрева метчика и получения более гладкой и чистой резьбы. Метчик без смазки быстро нагревается, может заклиниться и сорвать резьбу. В качестве смазывающих и охлаждающих жидкостей при нарезании резьбы в стальных изделиях применяются эмульсии, олифа или масло (вареное, льняное), в алюминиевых — керосин, в медных — скипидар;

6) нарезание резьбы в бронзовых и чугунных деталях можно производить всухую.

Замечено, что на многих гольфах крепление задней подушки двигателя ( или КПП ) это проблемное место, а именно внутренняя резьба в алюминиевом картере КПП.

Так вот у меня резьбы уже давно не было, еще с покупки заметил, что туда не закручена

, а забита шпилька на 12)) Недавно она дала о себе знать, появились неприятные звуки при троганьи и торможении и когда я полез чтобы заменить подушку, болты обратно тупо не закрутились.

Разновидности инструмента

Подходящий инструмент выбирают, в зависимости от особенностей обрабатываемого материала, требуемой производительности и других параметров. С помощью метчиков разных типов можно нарезать метрическую или дюймовую внутреннюю резьбу с цилиндрическим или коническим профилем.

По способу ведения процесса различают модели:

• Проходные (универсальные). Их рабочая часть состоит из трех зон. Первая выполняет черновую нарезку, вторая – промежуточную, третья – чистовую.
• Комплектные. Для выполнения полного комплекса работ используют несколько инструментов – для черновой, промежуточной и чистовой нарезки. Комплекты состоят из трех метчиков, реже – из двух (для черновой и чистовой обработки). Для обработки особо прочных металлов используют комплекты с 5 инструментами.

Инструмент изготавливают двух типов: для обработки отверстия вручную или с помощью металлорежущего оборудования.

• Машинно-ручной. Имеет квадратный хвостовик. Работает в комплекте с держателем с двумя ручками – воротком.
• Машинный. Устанавливается в патрон металлообрабатывающих станков различных типов.

Требуемое оборудование

Нарезка резьбы метчиком вручную возможна только при наличии следующего инструмента:

1. Электрической дрели, которая способна работать на низких оборотах.
2. Высококачественного сверла, диаметр и угол заточки которого подбирается по табличным значениям или высчитывается.
3. Для снятия с краев отверстия фаски потребуется зенковка или сверло большого диаметра.
4. Одного или целого комплекта (в зависимости от типа) метчиков соответствующего размера.
5. Ручного держателя, который подходит для применяемого инструмента.
6. Слесарных тисков, в которых будет осуществляться фиксация изделия. При нарезании резьбы происходит снятие определенного слоя металла, что возможно исключительно при прикладывании большого усилия. Если заготовка или готовое изделие будут плохо зафиксированы, то качество обработки будет низким.
7. Керна и молотка.
8. Для того чтобы упростить поставленную задачу, рекомендуется использовать машинное масло для смазывания как самого инструмента, так и обрабатываемой поверхности. Если не использовать машинное масло или другое вещество, обладающее аналогичными свойствами, то процесс может существенно затянуться.
9. Ветоши.

После нахождения всего необходимого можно приступать к непосредственному выполнению работ.

Как правильно определить диаметр отверстия?

Перед тем как нарезать резьбу, изготавливают отверстие, диаметр которого определяют по стандартизированным таблицам. Если подготовить отверстие, сечение которого меньше рекомендованной величины, инструмент выйдет из строя, если больше – результат будет некачественным.

Таблица соответствия метрических резьб и диаметров отверстий для них

Таблица соответствия дюймовых резьб и диаметров отверстий для них

Пошаговая инструкция к нарезанию резьбы при помощи плашки

Плашка для нарезания резьбы на трубах выглядит как гайка из закаленной стали, внутри которой расположено отверстие в виде цветка, грани ближайшие к центру покрыты острыми режущими поверхностями, а «лепестки» позволяют стружке спокойно отводится, не мешая работе.

Работа с инструментом не вызывает сложностей:

• Крепко установите трубу вертикально. Она тоже должна быть подготовлена — отчищена от краски, фаски и др. Ручка-трещетка для нарезки трубной резьбы держит лерку подходящего размера, а на трубу намазываете смазку.
• Плашку размещаете строго перпендикулярно по отношению к трубе. Если будет отклонение хотя-бы на 5-10 градусов, то труба уже будет испорчена.
• Начните двигать ручку держателя по часовой стрелке.
• Когда необходимое пространство покроется резьбой, поднимите резак вверх и вновь пройдитесь вниз по уже нарезанному, чтобы выемки были более четкие.

Этапы нарезания резьбы машинно-ручным метчиком

Порядок производства работ:

• Первый шаг – разметка в соответствии с чертежами.
• По отметкам производят кернение остро заточенным керном.
• Сверлят со средним нажимом на невысоких оборотах. Дрель должна находиться под прямым углом к поверхности. Перед началом работ сверло смазывают. Если глубина отверстия большая, то смазывание производят не только перед началом, но и во время работы. Глубина глухого отверстия должна быть несколько больше, чем нарезаемая длина. При отсутствии запаса резьба может получиться неполной.
• Повысить качество результата позволяет обработка зенкером, которая уменьшает конусность и обеспечивает параллельность боковых поверхностей.
• Метчик закрепляют в воротке, кончик его смазывают и вставляют в отверстие строго под прямым углом к поверхности. Делают первый оборот, несильно нажимая сверху на вороток. После первого оборота вперед следует сделать половину оборота назад для удаления стружки. Особую осторожность соблюдают при использовании универсального инструмента – он хрупкий и его легко повредить. Проще работать с комплектными моделями.

Как правильно вручну нарезать резьбу метчиком

Подготовительные работы

Просверленное отверстие, в котором нарезают резьбу метчиком, необходимо проточить или обра­ботатать зенкером. Диаметр сверла должен быть больше внутреннего диаметра резьбы, так как при нарезании резьбы материал немного «выдавливается». У твердых и хрупких металлов разница между этими значениями меньше, чем у мягких и вязких. Для твердых, например, 6.7, а для мягких — 6.8.

Если мы просверлим отверстие таким же диаметром, как и внутренний резьбы, то зубья метчика будут перегреваться из-за большого трения и наростать металлом из-за материала, выдавливае­мого при нарезании. В следствии этого мы получим рваную резьбу или просто поломаем метчик.

Если же просверлить отверстие больше необходимого диаметра, то получим неполную резьбу.

Как выбрать сверло для нарезания резьбы метчиком мы уже писали в другой статье

Нарезание внутренней резьбы

После подготовительных работ заготовку закрепляют в тисках и в ее отвер­стие вставляют вертикально мет­чик по угольнику.

Левой рукой прижимая воро­ток к метчику, правой поворачи­вают его по направлению резьбы (правая — по часовой стрелке, левая — обратно) до тех пор, пока метчик не врежется на несколько ниток в металл и не займет устой­чивое положение. После чего воро­ток берут за рукоятки двумя руками и вращают с перехватом рук через каждые пол-оборота

В целях облегчения работы во­роток с метчиком вращают не все время по направлению часовой стрелки, а один-два оборота впра­во и пол-оборота влево и т. д. Бла­годаря такому возвратно-враща­тельному движению метчика струж­ка ломается, получается короткой (дробленой), а процесс резания значительно облегчается.

Закончив нарезание, вращением воротка в обратную сторону вы­вертывают метчик из отверстия, затем прогоняют его насквозь.

Правила нарезания резьбы метчиком

1. 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. 2. Нарезать резьбу следует полным набором (комплектом) метчиков. 3. Нарезание резьбы сразу средним метчиком (№3) без прохода черновым (№1), а затем чисто­вым (№2) не ускоряет, а,наоборот затрудняет работу. Резьба в этом случае получается недоброкачественной, а метчик может сломаться. Средний и чистовой метчики вводят в отверстие без воротка и только после то­го, как черновой метчик полностью пройдет резьбу. 4. Глухое отверстие под резьбу нужно делать на глубину, несколько большую, чем длина нарезаемой части, с таким расчетом, чтобы ра­бочая часть метчика немного вышла за пределы нарезаемой части. Если такого запаса не будет, резьба получится неполной. 5. В процессе нарезания необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика. Для этого надо через каждые 2-3 наре­занные нитки проверять положение метчика по отношению к верхней плоскости изделия с помощью угольника. Особенно осторожно нужно нарезать резьбу в мелких и глухих отверстиях. 6. На качество резьбы и стойкость инструмента влияет правильный выбор смазочно-охлаждающей жидкости.

Полезные советы

• Чтобы правильно нарезать резьбу в металлах с низкой твердостью и высокой вязкостью, таких как алюминий, сплавы на его основе, медь, баббиты, метчик рекомендуется периодически вынимать для очистки каналов от налипшей стружки.
• При использовании комплектных моделей следует использовать полный набор. Пропуск чернового инструмента не ускоряет, а замедляет нарезание. Такое нарушение технологии приводит к снижению качества результата, а иногда и к выходу метчика из строя.
• Для предотвращения перекоса метчика через 2-3 нити проверяют вертикальность его положения с помощью угольника. Такая предосторожность особенно актуальна для глухих и мелких отверстий.

Процесс необходимо вести с применением жидкостей, предназначенных для смазки и охлаждения:

• в стальных элементах применяют эмульсии, льняное масло, олифу;
• в изделиях из алюминия и его сплавов – керосин;
• при обработке меди – скипидар.

Нарезать резьбу в деталях из чугуна или бронзы можно без применения смазки.

Технология нарезания внутренней резьбы

Перед нарезанием внутренней резьбы метчиком, предварительно готовится соответствующее отверстие. В штампованных либо литых отверстиях процесс нарезания резьбы осуществлять сложно. Они не могут обеспечить необходимые размеры допусков в пределах, обозначенных техническими условиями по нарезке внутренней резьбы. Легче нарезается внутренняя резьба в отверстиях заготовок, получаемых в процессе литья под давлением либо по выплавляемым моделям.

Рис. 1. Конструкция метчика:

1 – заборная часть; 2 – калибрующая часть; 3 – стружечная канавка;

4 – хвостовик; 5 – квадрат

Максимально удобные условия по нарезанию резьбы метчиком предоставляются после подготовки отверстия методами зенкерования либо сверления. Вырезаемый металл в процессе изготовления резьбы частично выдавливается метчиком. Сечение внутри резьбы выходит больше сечения отверстия, которое образовалось от сверления. В момент подготовки отверстий способом сверления, перед нарезанием резьбы метчиком, сечения сверл выбираются по ГОСТ 19257 – 73.

Рис. 2. Нарезание резьбы метчиком:

а – установка метчика и воротка для нарезания резьбы; б – проверка положения метчика угольником; в – приемы нарезания внутренней резьбы; г – проверка качества резьбы соответствующим винтом

В случае, когда сечение просверленного для резьбы отверстия окажется меньше регламентированного ГОСТом, усилие на метчик резко увеличится. Резьба при этом будет рваной, метчик заклинит и он сломается. При сечении отверстия, большем, чем рекомендованное, получится неполный профиль резьбы.

Нарезая внутреннюю резьбу на сверлильных станках, придерживаются таких общих правил:

• нежелательно производить нарезку резьбы внутри отверстий, полученных в результате штамповки либо литья. Прежде, чем нарезать резьбу, такие отверстия зенкеруются либо рассверливаются. Таким образом, удаляются: наклеп, окалина, нагар. После обработки получается требуемое сечение отверстия для выполнения резьбы;
• на станках для сверления при нарезании резьбы метчики необходимо закрепить в предохранительных плавающих, качающихся, самоцентрирующих, реверсивных патронах;
• в готовящихся отверстиях, где будет нарезаться резьба, со стороны захода метчика необходимо снять фаски под углом 60° на высоту не менее одного шага резьбы;
• в момент нарезания резьб с помощью сверлильных станков особо пристальное внимание уделяется регулировка передвижения шпинделя. Его необходимо тщательно уравновесить противовесом. Он должен передвигаться без труда, обеспечивая плавное врезание и выход метчика из резьбы. Если шпиндель передвигается с большой осевой нагрузкой, резьбу разобьет по среднему сечению;
• нарезая резьбу, используется смазка инструмента и его интенсивное охлаждение, поскольку на метчик в это время воздействуют большие нагрузочные режимы.

После окончания операции по нарезанию резьбы в отверстиях на сверлильных станках метчик из нарезанного отверстия выкручивается.

Рис. 3. Формы заборной части метчиков:

форма А — длинная заборная часть для обработки сквозных отверстий; форма В — средняя заборная часть и спиральная подточка для обработки сквозных отверстий; форма С — короткая заборная часть для обработки глухих отверстий; форма D — средняя заборная часть для обработки сквозных и глухих отверстий с длинным сбегом резьбы; форма Е — короткая заборная часть для обработки сквозных и глухих отверстий с коротким сбегом резьбы

Нарезание резьб в сквозных и глухих отверстиях технологически различны.

Закончив нарезание резьбы глухого отверстия, метчик из него удаляется только выкручиванием. Исходя из этого, резьба в нем нарезается только на станке, где есть возможность его реверсирования. Иначе говоря, при выкручивании метчик должен вращаться в направлении, обратному рабочему, с меньшей скоростью, чем при нарезании резьбы. Так снижаются непроизводительные временные затраты.

Нарезая глухую резьбу на станке без реверса, используют для крепления метчиков специальный реверсивный патрон. В нем устроено предохранительное устройство соответствующего типа.

С целью предотвращения разрушения метчика при нарезании глухой резьбы, когда он достигнет края отверстия и упрется в дно, на станках с реверсивным механизмом используется специальный патрон, предохраняющий метчик. Глухие резьбы нарезаются машинными метчиками. У них малая заборная часть, равная трем шагам нарезаемой резьбы. Эта техника дает возможность нарезать резьбу максимально близко ото дна отверстия.

Нарезать резьбы в легированных пластичных сталях, у которых аустенитный состав и которые нелегко поддаются резанию, а также в легких, титановых, жаропрочных сплавах необходимо с учетом следующих специфических условий:

• если деталь, изготовленная из жаропрочного сплава, имеет нормальную жесткость, а после монтажа на станину станка она перпендикулярна к оси резьбы базовой поверхности, резьба в ней нарезается без использования кондуктора. Если необходимо установить безусловную перпендикулярность ее оси резьбы к поверхности базы, но крепление к станку и жесткость детали не обеспечивают требуемой точности, то резьба должна нарезаться с использованием кондукторов;
• нарезание резьбы в заготовках из жаропрочных сплавов сопровождается использованием метчиков с шахматным расположением зубьев. В сквозных отверстиях резьбу нарезают одним метчиком, в глухих – комплектами, состоящими из двух либо трех метчиков;
• метчик обязательно подлежит охлаждению, если резьба нарезается в деталях из жаропрочных сплавов. Насосная подача охлаждающей жидкости предполагает такой состав: 15% олеиновой кислоты, 25% керосина, 60% сульфо-фрезола. При отсутствии на станке помпы, охлаждающая жидкость, состоящая из: 85% сульфо-фрезола и 15% олеиновой кислоты, наносится на метчик кистью либо метчик погружается в жидкость;
• чтобы успешно нарезать резьбу в деталях из цинковых либо алюминиевых сплавов, мягких и пластичных, используются станки, где принудительная скорость подачи шпинделя по шагу резьбы. В случае отсутствия на станке механизма принудительной подачи шпинделя, необходимо обеспечить его свободное движение. Это делается уменьшением нагрузок уравновешивания – грузов и пружин. Если масса движущихся частей большая, а шпиндель двигается с большим осевым усилием, то резьба, которая нарезается, будет разрушена по среднему сечению;
• скорость нарезания резьбы в деталях из силуминовых сплавов рекомендуется в 1,2…1,5 раза больше, а охлаждение во столько же раз интенсивнее, чем стали;
• охлаждать метчики при нарезании резьб в деталях из легкосплавных материалов лучше всего керосином. Хорошо применять 8…10% эмульсию. Нельзя для охлаждения метчиков использовать масло: оно не предохраняет от стружки, налипающей в момент нарезания и затрудняет очистку нарезанной резьбы от налипшей стружки;
• бесканавочными метчиками, изготовленными из быстрорежущей стали, рекомендуется обрабатывать резьбу от М4 до М30 в деталях из титановых сплавов и труднообрабатываемых сталей аустенитного класса. Их стойкость намного выше по сравнению со стандартным.