Сверло под резьбу – металлорежущий инструмент, который используют перед применением метчика или аналогичного приспособления. Необходимо, чтобы все параметры соответствовали действующим требованиям и стандартам. В противном случае крепление будет ненадежным.
Для выбора оптимального диаметра сверла под резьбу были разработаны специальные таблицы. Значение зависит от типа нарезки. Требования к размеру сверла и параметрам метрических отверстий регулируется межгосударственным стандартом ГОСТ 19257-73. В качестве вспомогательного инструмента необходимо использовать штангенциркуль или другое приспособление для вычисления размера и шага резьбы.
Параметры отверстия
Резьбу различают по следующим характеристикам:
- Единица измерения. На территории страны используют преимущественно метрическую систему исчисления. Дюймовыми значениями пользовались в трубной промышленности.
За рубежом дюймовая система считается основной. Владельцы автомобилей, которые собирались для американского рынка, знают, что в них нет ни одного элемента с метрической нарезкой.
- Шаг резьбы и количество заходов ниток. Нестандартные параметры используются в автомобильной и станкостроительной промышленности.
- Форма профиля. Фигуры отличаются по типу нарезки. Существуют элементы треугольной, прямоугольной, трапециевидной и круглой формы.
- Направление витков. Различают право- и левосторонние нарезки.
- Вид. Наружная или внутренняя.
- Тип поверхности. Он может быть цилиндрическим или коническим.
Основным условием качественного соединения является соответствие показателей внешней и внутренней резьбы. Если один из параметров не совпадает, крепление будет ненадежным.
Наиболее распространенными методами резьбового соединения являются болтовой и шпилечный крепежи. В последнем случае помимо основного приспособления в качестве вспомогательных элементов используют гайки и шайбы.
Предварительное сверление отверстий – непременная процедура, предшествующая нарезке. При этом диаметр буравчика должен быть несколько меньше размера болта или шпильки.
Глубина сверления – один из самых важных показателей. При расчете необходимо учитывать следующие факторы:
- глубину ввинчивания резьбового элемента;
- величину наружной нарезки;
- наличие и параметры фаски.
Для расчета глубины ввинчивания необходимо учитывать тип обрабатываемого материала. Для стали, титана, бронзы и латуни никакие поправки не нужны, а вот для серого и ковкого чугуна применяют повышающий коэффициент 1,25. Для легких сплавов этот показатель еще выше – его увеличивают в два раза.
Применение метчика
Прежде чем приступить к резьбонарезанию, надо определить диаметр подготовительного отверстия и выполнить его сверление. Для облегчения этой задачи был разработан соответствующий ГОСТ, который содержит таблицы, позволяющие точно определить диаметр отверстия под резьбу. Эти сведения позволяют легко подобрать размер сверла.
Для нарезания резьбы метрического типа на внутренних стенках сделанного сверлом отверстия используется метчик – винтообразный инструмент с режущими канавками, выполненный в виде стержня, который может иметь цилиндрическую или коническую форму. На его боковой поверхности есть специальные канавки, расположенные вдоль его оси и разделяющие рабочую часть на отдельные сегменты, которые называются гребенками. Острые края гребенок как раз и являются рабочими поверхностями метчика.
Метчик: конструкция и параметры
Чтобы витки внутренней резьбы получились чистыми и аккуратными, а ее геометрические параметры соответствовали требуемым значениям, ее надо нарезать постепенно, путем поэтапного снятия тонких слоев металла с обрабатываемой поверхности. Именно поэтому с данной целью используют либо метчики, рабочая часть которых по длине разделена на участки с различными геометрическими параметрами, либо наборы таких инструментов. Единичные метчики, рабочая часть которых имеет одинаковые геометрические параметры по всей своей длине, нужны в тех случаях, когда необходимо восстановить параметры уже имеющейся резьбы.
Минимальным набором, при помощи которого можно достаточно качественно выполнить обработку отверстий под резьбу, является комплект, состоящий из двух метчиков – чернового и чистового. Первый срезает со стенок отверстия под нарезание метрической резьбы тонкий слой металла и формирует на них неглубокую канавку, второй не только углубляет сформированную канавку, но и зачищает ее.
Разновидности метчиков для резьбы и их отличия
Минимальный комплект метчиков
Комбинированные двухпроходные метчики или наборы, состоящие из двух инструментов, используются для резьбонарезания в отверстиях небольших диаметров (до 3 мм). Для обработки отверстий под метрическую резьбу большего диаметра необходимо использовать комбинированный трехпроходной инструмент или набор, состоящий из трех метчиков.
Для манипуляций с метчиком применяется специальное приспособление – вороток. Главным параметром таких приспособлений, которые могут иметь различное конструктивное исполнение, является размер посадочного отверстия, который должен точно совпадать с размером хвостовика инструмента.
Некоторые разновидности воротков для метчиков
При использовании набора из трех метчиков, отличающихся как своей конструкцией, так и геометрическими параметрами, следует строго соблюдать последовательность их применения. Отличить их друг от друга можно как по специальным рискам, нанесенным на хвостовики, так и по конструктивным особенностям.
- Метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в первую очередь, отличается минимальным диаметром среди всех инструментов набора и режущими зубьями, верхняя часть которых сильно обрезана.
- Второй метчик имеет более короткую заборную часть и более длинные гребни. Его рабочий диаметр занимает промежуточное значение между диаметрами остальных инструментов из набора.
- Третий метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в последнюю очередь, характеризуется полными гребнями режущих зубцов и диаметром, который должен точно соответствовать размеру формируемой резьбы.
Комплект из трех метчиков
Метчики используются преимущественно для нарезания резьбы метрического типа. Значительно реже, чем метрические, применяются метчики, предназначенные для обработки внутренних стенок труб. Они в соответствии со своим назначением называются трубными, а отличить их можно по букве G, присутствующей в их маркировке.
Таблица размеров сверла и отверстий под метрическую и дюймовую резьбу
Рассмотрим результаты расчетов из ГОСТ 19257-73:
- Под резьбу М3 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 0,5, сверла – 2,5 мм.
- Под резьбу М4 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 0,7, сверла – 3,3 мм.
- Под резьбу М5 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 0,8, сверла – 4,2 мм.
- Под резьбу М6 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,0, сверла – 5,0 мм.
- Под резьбу М8 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,25, сверла – 6,75 мм.
- Под резьбу М10 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,5, сверла – 8,5 мм.
- Под резьбу М12 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,75, сверла – 10,25 мм.
- Под резьбу М16 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 2,0, сверла – 13,5 мм.
Несмотря на то что метрическая система исчислений является наиболее популярной, рекомендуем ознакомиться с таблицей диаметров сверл под резьбу:
Купить набор винтовой резьбовой с AliExpress от 105 рублей →
Формула подбора сверлильного инструмента
Подбор оптимального размера сверла под резьбу – залог качественной работы нарезного приспособления.
Для расчета проще всего использовать известную формулу: от значения номинального диаметра отнимают величину шага. Например, для М8 необходимо приспособление сечением 8-1,25 (стандартный шаг) = 6,75 мм.
Следует помнить, что при работе с пластичными материалами расчетное количество витков увеличивается. Таким образом, для сверления латуни необходимо подготовить буравчик большего диаметра, чем необходимо для хрупких металлов и сплавов, таких как чугун или бронза.
Как показывает практика, диаметр отверстия должен быть меньше, чем номинальная величина нарезки. При этом существуют предельные показатели, превышение которых считают нарушением технологического процесса. Например, для М6 максимальный диаметр отверстия не должен превышать 5,153 мм.
Нарезание наружной резьбы. Диаметры стержней под резьбу при нарезании плашками.
Перед тем как нарезать резьбу, необходимо подобрать диаметр заготовки под данную резьбу.
Нарезая резьбу плашкой, надо иметь в виду, что при образовании профиля резьбы металл изделия, особенно сталь, медь и др., тянется и изделие увеличивается. Вследствие этого усиливается давление на поверхность плашки, что приводит к нагреву и прилипанию частиц металла, поэтому резьба может получиться рваной.
При выборе диаметра стержня под наружную резьбу следует руководствоваться теми же соображениями, что при выборе отверстий под внутреннюю резьбу. Практика нарезания наружных резьб показывает, что лучшее качество резьбы можно получить в том случае, если диаметр стержня несколько меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Если диаметр стержня будет меньше требуемого, то резьба получится неполной; если же больше, то плашка или не сможет быть навинчена на стержень и конец стержня будет испорчен, или во время работы зубья плашки вследствие перегрузки могут поломаться, а резьба будет сорвана.
Какое сверло лучше использовать
Современная промышленность предлагает потребителям широкий выбор приспособлений для обработки различных поверхностей. Встречаются следующие сверла по металлу:
- Спиральные. Наиболее распространенный вид. Представляет собой инструмент цилиндрической формы, изготовленный из высококачественных материалов. Чаще всего используют быстрорежущую сталь. Максимальный диаметр буравчика может достигать 80 мм. Их используют на крупных металлообрабатывающих предприятиях.
- Ступенчатые. Имеют форму расширяющегося бура. Их нельзя использовать в качестве подготовительного инструмента перед применением метчика. Основная область использования – обработка тонколистового металла.
- Перовые. Универсальный инструмент. Особенность – наличие съемных режущих пластин. С их помощью можно получить отверстие идеальной формы. Перовые сверла – относительно недорогой инструмент. Их редко используют для сверления отверстий под нарезку. Основная сфера применения – исправление дефектов и перекосов.
- Удлиненные. Такая конструкция позволяет выполнить глухие или сквозные отверстия на значительной глубине. Эксплуатация таких приспособлений предусматривает использование смазочно-охлаждающей жидкости, которую подают по специальным каналам. На промышленных предприятиях используют буравчики для обработки сверхтвердых материалов.
- Центровочные. Относятся к токарным приспособлениям. Используются для сверления отверстий с целью дальнейшего закрепления заготовки в центрах.
Необходимо обращать внимание на класс точности. От этого параметра зависит чистота готового отверстия. Существует три класса точности:
- «В». Самый низкий класс. Позволяет оформлять отверстия с точностью до 15 квалитета.
- «В1». Инструмент повышенной чистоты. Показатель точности – до 14 квалитета.
- «А». Приспособление повышенной точности. Позволяет выполнять отверстия в диапазоне 10–13 квалитета. Отличаются высокой стоимостью.
Выбор правильного размера сверла для оформления отверстия перед нарезкой резьбы – важная процедура, от качества выполнения который зависит надежность будущего соединения.
А вы пользуетесь формулой подбора или предпочитаете руководствоваться вспомогательными таблицами? Напишите о вашем методе в блоке комментариев.
