Чем нарезают резьбу?

Основные методы создания резьбы следующие: 1 - нарезание резьбовы­ми резцами или резьбовыми гребенками; 2 - нарезание плашками, резьбо­нарезными головками и метчиками; 3 - накатывание при помощи плоских или круглых накатных плашек; 4 - фрезерование с помощью специальных резьбовых фрез; 5 - шлифование абразивными кругами.

Нарезание резьбы резцами. С помощью резьбовых резцов и гребе­нок на токарно-винторезных станках нарезают резьбу как наружную, так и внутреннюю (внутренняя резьба, начиная с диаметра 12 мм и выше).

Способ нарезания резьбы резцами характеризуется относительно не­высокой производительностью, поэтому в настоящее время он применя­ется в основном в мелкосерийном и индивидуальном производстве, а так­же при создании точных винтов, калибров, ходовых винтов и т. д. Досто­инством этого способа является простота режущего инструмента и срав­нительно высокая точность получаемой резьбы. Схематически он заклю­чается в следующем (рис. 32): при одновременном вращательном движе­нии детали, на которой нарезается резьба, и поступательном движении резца (на токарном станке - II) последний снимает (вырезает) часть по­верхности детали в виде винтовой линии (I).

Рис. 32

Нарезание резьбы плашками и метчиками . На рис. 33 показаны плашки, которые по своим конструктивным особенностям делятся на круг­лые - I и II (лерки) и раздвижные - III (клупповые).

Круглые плашки, имеющие применение на монтажных, заготовитель­ных и других работах, предназначены для нарезания наружной резьбы диаметром до 52 мм в один проход. Для более крупной резьбы применя­ют плашки особой конструкции, которые фактически служат лишь для зачистки резьбы после предварительной нарезки ее другими инструмен­тами.

Раздвижные плашки состоят из двух половин, вставляющихся в клупп и постепенно сближающихся в процессе резания.

Рис. 33

При нарезании резьбы на металлорежущих станках (II) плашка устанавливается и за­крепляется в специальном патроне или при­способлении (рис. 34). Деталь подается в кали­брующую часть вращающейся плашки. Внут­реннюю крепежную резьбу в подавляющем большинстве случаев нарезают метчиками.

Метчик (рис. 35) представляет собой сталь­ной стержень с резьбой, разделенный продоль­ными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. Эти же ка­навки служат для выхода стружки. По спосо­бу применения метчики разделяются на руч­ные и машинные.

Рис. 35

Последовательность получения резьбы в глухих отверстиях такова (рис. 36): вначале высверливают гнездо, куда в дальнейшем будет завернута шпилька или винт. Диаметр сверла должен быть выбран из табл. рекомендуемых стандартом ГОСТ 9150-81 величин. Резьбу нарезают комплектом из двух или трех мет­чиков (малого, среднего и нормального, чис­тового) в зависимости от размера резьбы. На­резать резьбу одним метчиком (нормальным) за один заход нельзя. Это ведет к поломке метчика.

Для метрической резьбы с крупным ша­гом и дюймовой резьбы комплект состоит из трех метчиков, для метрической резьбы с мелким шагом и трубной резьбы - из двух.

Накатывание резьбы . Основной про­мышленный метод изготовления резьбы в настоящее время - накатка на специаль­ных резьбонакатных станках, имеющих корпус трехроликовой головки 1, ролико- держатель 2 и накатной ролик 3 (рис. 37). Деталь 4 зажимается в тисках суппорта. В этом случае при большой производительнос­ти обеспечивается получение высокого ка­чества изделия (формы, размеров и шерохо­ватости поверхности).

Процесс накатывания резьбы заключает­ся в создании резьбы на поверхности детали без снятия стружки за счет пластической де­формации поверхности обрабатываемой де­тали. Схематически это выглядит так. Де­таль прокатывают между двумя плоскими плашками (рис. 38. I) или цилиндрически­ми роликами (рис. 38. II, III), имеющими резьбовой профиль, и на стержне выдавли­вается резьба такого же профиля. Наибольший диаметр накатываемой резьбы 25 мм, наименьший 1 мм; длина накатываемой резьбы 60...80 мм.

Рис. 36

Рис. 37

Фрезерование резьбы. Фрезерование наружной и внутренней резьбы производится на специальных резьбофрезерных станках. В этом случае вращающаяся гребенчатая фреза при радиальной подаче врезается в тело детали и фрезерует резьбу на ее поверхности. Периодически происходит осевое перемещение детали или фрезы от специального копира на величи­ну, равную шагу резьбы за время одного оборота детали (рис. 39).

Шлифование точной резьбы. Шлифование как способ создания резь­бы применяется главным образом для получения точной резьбы на сравни­тельно коротких резьбовых деталях, например резьбовых пробках - кали­брах, резьбовых роликах и т. д.

Рис. 38

Рис. 39

Рис. 40

Сущность процесса заключается в том, что шлифовальный круг, распо­ложенный к детали под углом подъемна резьбы, при быстром вращении и при одновременном медленном вращении детали с подачей вдоль оси на ве­личину шага резьбы за один оборот вырезает (вышлифовывает) часть по­верхности детали. В зависимости от конструкции станка и ряда других фак­торов резьба шлифуется за два-четыре и более прохода (рис. 40).

Информация предназначена для лиц, производящих ремонт в условиях личного гаража, и автосервисов. В соответствии с этим выстроен текст и даны рекомендации. Применение данного метода на производственных предприятиях предполагает использование специфических инструментов и устройств, и другой технологии.

Способ восстановления резьбы

Повреждённую резьбу можно полностью восстановить по следующей технологии:

1. Рассверлить резьбовое отверстие до диаметра, указанного в приведённой ниже таблице
2. Нарезать в нём резьбу особого профиля специальным метчиком
3. Ввернуть в полученную резьбу спиральную ремонтную вставку (футорку из прочной нержавеющей стали, с помощью специального инструмента.

Резьбовая вставка

После такой операции резьба становится более прочной, чем первоначальная в исправном состоянии. Этот эффект особенно заметен, когда резьба выполнена в мягком материале, например, алюминии. При срыве болта (шпильки) в резьбовой вставке эффект “закусывания” отсутствует. Сорванный болт (шпильку) можно легко вывернуть.

Посмотрите видео, как используется резьбовая вставка

Какие возможности есть у резьбовых вставок

Особенно актуален этот способ для восстановления резьбовых отверстий в корпусных деталях автомобильных двигателей, например, свечного отверстия. Резьба под свечу становится очень прочной и надёжной.

Резьбовая вставка вкручена

Резьбовая вставка вкручена

Если сорвана резьба под , иногда рассверливают её, и нарезают резьбу следующего размера. В таком случае приходится применять ступенчатую шпильку неизвестного происхождения, сомнительного качества. Да и не всякую ступенчатую шпильку найдёшь в нужный момент. Если же отремонтировать отверстие с применением , остаётся возможность применить штатную, фирменную шпильку.

Ещё одно применение ремонтных резьбовых вставок - в латунных . Получается гайка, совмещающая очень прочную резьбу и свойство не «пригорать» к шпилькам.

Владельцам некоторых иномарок стоит обратить внимание и на возможность замены резьбы М12 х 1,5 на резьбу М12 х 1,25. Нередко случается, что болт с такой резьбой повреждён, а найти его в розничной сети в вашем городе практически невозможно (в нашем магазине есть ). Токарь приличный болт не выточит, т.к. резьба на заводских болтах формируется давлением (накаткой), что обеспечивает необходимую прочность. А на токарном станке резьба получается резцом, при этом волокна стального прутка перерезаются и витки резьбы не могут нести необходимой нагрузки.

Если заменить резьбу в корпусной детали на более распространённую в России , появляется возможность подобрать болт необходимых размеров и прочности в ассортименте Российских и Европейских производителей автомобильного крепежа, представленных в .

Видео - как работает резьбовая вставка, демонстрация

Какие инструменты применяются при восстановлении резьбы

1. Сверло

Диаметр сверла выбирается из таблицы.

Таблица подбора диаметров свёрл для наиболее распространённых резьбовых отверстий

2. Метчик

Ступенчатый метчик существенно уменьшает риск порчи свечного отверстия, но он заметно дороже обычного.

Для удлинения метчика при ремонте глубоко утопленного свечного отверстия можно использовать обычную торцовую двенадцатигранную головку на 10 с соответствующим инструментом.

3. Шпиндель (инструмент для вворачивания вставки)

Рабочая часть шпинделя похожа на резьбовую часть болта, с зацепом на торце.

4. Вставка ремонтная

Вставка представляет собой спираль ромбовидного профиля.

На одном конце её имеется поводок, за который вставка вращается шпинделем.
Вставки имеют разные длины.

Описание технологии восстановления резьбы

Внимание: эта технология применяется для ремонта резьбовых отверстий в бытовых, гаражных условиях.

1. Рассверлить отверстие. Периодически вынимать из отверстия и обмакивать его конец в ёмкость с моторным маслом. Желательна минимальная скорость вращения сверла.
2. Нарезать резьбу под вставку. В процессе работы необходимо постоянно подавать в зону резания моторное масло, например из медицинского шприца, особенно при работе с алюминием. Иначе резьба может получиться «рваной», шероховатой, а на метчик налипнет алюминий.
Если отверстие глухое — вместо моторного масла лучше применить смазку, например Литол. Ею нужно обмазать рабочую часть метчика, чтобы стружка не сыпалась в отверстие, а прилипла к метчику.
3. Промыть полученную резьбу керосином.
4. Надеть на шпиндель, ввести в зацепление поводок и зацеп.

Нужно иметь в виду, что вставка несколько больше шпинделя, она не сидит на нём плотно, а свободно болтается. При вкручивании в отверстие вставка сжимается и тем самым закрепляется в отверстии. Вставку вворачивать до тех пор, пока её задний конец не углубится в отверстие на 1/4 шага резьбы. После этого вывернуть шпиндель и отломить поводок вставки, надавив на него подходящим стержнем. Для этого на витке за поводком имеется риска, по которой и отломится поводок.

Многим хоть раз в жизни приходилось сталкиваться с нарезанием резьбы, это может понадобиться как в быту, так и на производстве. Но как же нарезать резьбу правильно и чем это сделать, какой инструмент понадобится?

Резьба бывает внутренняя, и внешняя. Для внутренней потребуется такой инструмент, как метчик, для внешней плашка (называют иногда лерка), или клупп. Так же будет необходим, плашкодержатель или метчикодержатель.

Как правило, метчики продаются комплектами из 2 шт. Сначала резьбу проходят первым номером (имеет острый заход), затем вторым (чистовым), имеющим более тупой заход. Реже продаются штучные метчики, такие больше подходят для правки сбитой резьбы, для новой лучше брать комплектный метчик. Бывают как трубные метчики (обозначение «G» на метчике) для нарезания резьбы в трубе, так метрические (наиболее часто применимые).

Например, вам нужна внутренняя резьба в металлической детали М8 (8мм) для болта. Бука М обозначает, что резьба метрическая. Чтобы начать нарезать резьбу, нужно высверлить отверстие в необходимой вам детали. Какое же сверло брать? Потребуется сверло диаметром 6,8 мм. Почему именно оно? Каждый метчик имеет свой шаг (расстояние между витками резьбы). У метчика М8 он составляет 1,25. Формула проста: из диаметра нужной резьбы вычесть шаг резьбы. Т.е получается 8 — 1,25 = 6,75. Сверло 6.75 вы вряд ли найдете, поэтому возьмите 6,8 мм (допустимо). Для резьбы М10 потребуется сверло 8,5, т.к. шаг резьбы 1,5. И т.д.

Таблица основных шагов резьбы:

М3 – 0,5
М4 – 0,7
М5 – 0,8
М6 – 1
М7 – 1
М8 – 1,25
М9 – 1,25
М10 – 1,5
М12 – 1,75
М14 – 2
М16 – 2
М18 – 2,5
М20 – 2,5
М22 – 2,5
М24 – 3
М30 – 3,5
После того как отверстие готово, нужно взять метчик, надежно закрепить его в метчикодержатель (есть с трещоткой и простой), и потихоньку вводить в отверстие, для лучшего нарезания можно добавить несколько капель бытового масла. Нарезку нужно производить по направлению часовой стрелки, потребуется определенное усилие.

Держатель для метчика

Если вам необходима внешняя резьба, например, чтобы нарезать резьбу на трубе. Для этого существуют плашки и клуппы. Клуппы, в отличие от плашек, бывают только с трубной резьбой (измерение в дюймах), не метрической. Такой вид резьбы, как правило, используется в сантехнике (трубы, подводка, смесители). Им удобнее работать, нежели плашкой, сзади у клуппа есть специальный заход под трубу, т.е. взяли, надели на трубу и начали нарезать.

Клуппы и трещотка для клуппов

Для клуппов есть специальный держатель-трещетка, для плашек такой не подойдет. Плашкой работать немного сложнее (у нее нет специального захода), очень важно ровно начать резьбу (первые витки). Для этого на трубе делают небольшую фаску , после чего аккуратно режут, подобрав нужный размер плашки и установив ее в плашкодержатель. Если вы не знаете точного размера, измерьте диаметр детали . Какого размера будет труба, такая плашка и потребуется. Для трубы 16мм — плашка М16. Если вы нарезаете на трубе под сантехнику, то и плашка нужна трубная. Есть несколько размеров труб: 1/2, 3/4, 1, 1 1/4 — это самые ходовые размеры. Также есть 1 1/2 и 2 дюйма.

Плашкодержатели бывают с функцией трещотки и простые. С трещоткой работать намного удобнее, особенно, когда деталь располагается рядом со стеной (например труба), не нужно постоянно переставлять плашкодержатель. Но стоимость такого намного выше, раза в 2,5-3. Как правило, держатели бывают сразу под несколько размеров плашек. Например: ½ дюйма ¾ и 1 дюйм.

Помимо основных шагов резьбы, есть нестандартные. Например резьба М8 может иметь шаг 1,25 (основной) так и единицу, 0,75 0,5 (очень мелкая резьба). Нестандартный шаг может быть только меньше основного, никак не больше.

Что касается качества стали, из которой метчик изготовлен. Она бывает быстрорежущая, имеет чаще всего маркировку Р6М5, реже Р18. Такой метчик очень прочный и долго служит. Также бывает углеродистая сталь, как правило, метчик, изготовленный из такого материала, никак не маркируется. Он также твердый, но хрупкий. При нарезании резьбы в твердом металле может просто обломиться внутри заготовки. Доставать обломленный метчик очень непросто, для этого потребуется специальный инструмент (экстрактор). Также возможно достать метчиком с левой резьбой. Кроме всего придется высверливать отверстие в обломленном метчике, для чего понадобится качественное сверло (достать такое очень непросто), возможно даже твердосплавное. Так что, если предстоит нарезать в твердом металле, лучше не рисковать и купить качественный метчик. Стоимость его в 2-3 раза выше. Если же нарезать придется в не очень твердом металле, либо в цветном, тогда без проблем решит вопросы дешевый углеродистый метчик. Он так же подойдет для того, чтобы пройти сбитую резьбу, так скажем немного поправить ее. То же самое можно сказать и о качестве плашек.

Метчики для сквозных отверстий (гаечные) заметно длиннее, примерно в 2 раза. Необходимы там, где обычной стандартной длины недостаточно. Продаются только штучно,комплектных не бывает.

Существуют и другие виды резьбы: такие как коническая (обозначение «K» латинская на плашке), трубная коническая («Rc»). Это достаточно специфические резьбы, в быту они как правило не применяются.

Приобрести резьбонарезной инструмент в наше время достаточно несложно, как в простых строительных магазинах, так и через сеть интернет.

В процессе постройки радиоуправляемых моделей, особенно кораблей, практически всегда приходится нарезать резьбу, так как используется довольно большое количество разъемных соединений.

Сегодня хочу рассказать и показать, на примерах, как это делается. Для начала надо сказать, что резьба бывает правая и левая, имеет диаметр и шаг, у правой винтовая линия поднимается против часовой стрелки, а у левой по часовой стрелке. Из этого следует, что название соответствует направлению закручивания изделия. Метрическая резьба обозначается буквой «М», затем идет цифра, указывающая ee диаметр, а значение после знака «x» указывает шаг, если он не указан, то подразумевается основной шаг, который является предпочтительным для каждого диаметра.

Если необходимо нарезать резьбу в отверстии, то для выполнения этих работ используется метчики.

Они бывают универсальными или комплектными, которые представляют комплект из двух или трех инструментов, которыми работают поочередно: сначала — черновым, а затем - чистовым.

Универсальным метчиком вся работа выполняется за один проход. Предварительно, в месте, где необходимо выполнить внутреннюю нарезку сверлится отверстие. Его диаметр выбирается согласно таблице.

Если отверстие просверлить больше, то соединение не будет иметь полного профиля и получится не качественным. Если диаметр взять меньше, то ход метчика будет затруднен и это может привести к его заклиниванию и поломке, особенно в твердых материалах. После сверления квадратный хвостовик надежно закрепляется в воротке и хорошо смазав, например, солидолом вставляется в отверстие. Затем, плавно вращая вороток, делая два оборота вперед и пол-оборота назад, производится нарезка. Через каждые 4-5 оборотов метчик вынимается, с него удаляется стружка, и после смазки действия повторяются.

Иногда требуется восстановить или нарезать резьбу на стержне, шпильке, болте или валу. Для этого используется плашка. В отличие от нарезки в отверстии, на стержне вся работа делается в один проход.

Один конец стержня хорошо фиксируется, например, в тисках. На второй в виде конуса и хорошо смазанный, можно солидолом, устанавливается плашка, зажатая в вороток. Затем плавными движениями вращается вороток, причем, после каждых пол-оборота желательно немного повернуть инструмент назад, для удаления стружки. Хорошая смазка обеспечивает легкость хода и предотвращение преждевременного затупления рабочих поверхностей инструмента.

Для нарезки резьбы на валах используется вот такая «приспособа».

Она работает как направляющая, так как точно установить плашку, даже на конус, и нарезать резьбу строго по центру довольно сложно. В тонкой части «приспособы» просверлено отверстие диаметром вала, в нашем случае 2 мм. В толстой части закрепляется инструмент под М2. При работе, тонкая часть надевается на вал и далее производится нарезка. Эта направляющая позволяет двигаться плашке строго по центру вала. Делается такая деталь, на токарном станке, индивидуально под каждое сечение вала.

Нередко в ходе ремонта возникает необходимость прочного крепления частей какой-либо конструкции, и соединение с помощью винта и гайки по-прежнему остается одним из наиболее надежных. Однако бывает так, что есть винт, но нет подходящей гайки. Выход один - самостоятельно нарезать резьбу.

Немного теории

Прежде всего, необходимо выбрать подходящий инструмент. Ассортимент всевозможных режущих приспособлений достаточно широк - это шлифовальные круги, фрезы, напильники, метчики, плашки и другие. Часто и специалисты, и народные умельцы легко пользуются многими из них, тогда как нарезать резьбу умеют далеко не все.

При изготовлении гайки либо в любом другом случае, когда требуется внутренняя резьба, используют метчики. Внешний вид метчика вполне ожидаемо напоминает винт - совершенно верно, именно винт вкручивается в гайку!

Но в данном случае этот «винт» превращен в режущий инструмент. Изготавливают метчики из твердой инструментальной стали, и режущие кромки у него достаточно острые. Если метчик изношенный, со следами коррозии или стертыми режущими кромками, то нарезать хорошую резьбу не получится.

Вершина метчика имеет форму конуса - это облегчает центрирование инструмента в процессе нарезания резьбы, а по бокам расположены специальные канавки, в которые попадает образующаяся стружка. Надо сказать, что существуют и «бесканавочные» метчики.

Метчики выпускают ручные и машинные. Важное отличие ручного инструмента в том, что метчик прорезает заготовку не на всю глубину профиля, а делит его на части. Потому существует несколько метчиков на размер одной резьбы, и различаются они по количеству кольцевых канавок, нанесенных на «хвост» инструмента (соответственно - номер первый, номер второй и т.д.) Существует и специальный «черновой» метчик, который маркируется кольцевым ободком.

Вначале определяют диаметр резьбы. Здесь необходимо учитывать длину шага резьбы. Если требуется М20х1 (диаметр 20, шаг резьбы 1), то внутренний диаметр будущей гайки будет 19 мм.

Отверстие под резьбу в заготовке можно сделать с помощью дрели. Сверло необходимо направлять только перпендикулярно к поверхности, иначе заготовка будет безнадежно испорчена.

Первый шаг - черновое нарезание резьбы, для чего используется соответствующий инструмент, затем проводят все остальные этапы работы. Закрепляют метчик с помощью специального воротка, но, в крайнем случае, подойдет и разводной ключ.

Важные замечания

• Работать с метчиками следует аккуратно - твердые стали, как правило, отличаются повышенной хрупкостью, поэтому существует риск поломки инструмента. В любом случае желательно иметь запасные метчики.
• Нарезание резьбы проводят, используя последовательно весь набор метчиков. Если в спешке пропустить хотя бы один этап, то качественная резьба не получится.
• При работе с цветными сплавами (медными, оловянными или алюминиевыми) необходимо периодически выкручивать метчик и удалять стружку.
• Стружку черных металлов удаляют обратным поворотом инструмента.
• Для снижения трения можно использовать скипидар, керосин или льняное масло. Не нужно применять смазку при работе с чугуном и бронзой.
• В процессе работы периодически проверяют положения режущего инструмента по отношению к заготовке - метчик должен находиться только под прямым углом к поверхности.
• Если резьба нарезается в глухом отверстии, то глубина самого отверстия должна быть немного больше, чем глубина нарезной части.

Надо помнить, что при нарушении правил работы хорошая резьба не получится, а метчик может сломаться во время работы. Извлечь обломок резца бывает проблематично, кроме того, заготовка может быть окончательно испорчена.

Для получения хорошего результата всегда требуется навык, поэтому в случае, если работа выполняется впервые, желательно запастись несколькими заготовками под резьбу. Лучше сначала узнать на практике, как правильно нарезать резьбу метчиком. Некоторое количество первоначально испорченных образцов обеспечат уверенную работу в будущем.