При необходимости ручной нарезки наружных резьб для трубного соединения, изготовления шпильки или болта под гайку с метрической резьбой, чаще всего используется простой, но достаточно эффективный инструмент – плашка. Процесс подготовки резьбы достаточно прост, если точно следовать ниже приведенным инструкциям.
Подготовка к нарезанию резьбы плашкой
Прежде чем нарезать резьбу плашкой на пруту или на трубе необходимо подобрать инструмент нужного диаметра и шага. Сама плашка представляет собой гайку с режущими зубцами конической формы с отверстиями для крепления в воротке. Плашки могут быть цельными, разрезными, раздвижными, иметь круглую, квадратную или шестигранную форму.
В первую очередь необходимо подобрать материал и инструмент требуемого диаметра. Ниже приведена таблица соответствия наиболее популярных диаметров для метрической, дюймовой и трубной резьб с примером подбора заготовки под резьбу М6
Как видим по таблице, для нарезки резьбы М6 нам необходим прут диаметром 5,8 мм. При более высоких диаметрах резьб есть допустимое минимальное и максимальное значение толщины прута. Нарушать его нельзя – при превышении диаметра вы рискуете сломать плашку, при значении меньше минимального – получите слабую резьбу.
Перед тем как начать нарезание наружной резьбы плашкой, помимо самого инструмента и заготовки, необходим подходящий по форме и размеру вороток, а также машинное масло. После этого можно приступать непосредственно к самой нарезке.
Порядок нарезки резьбы
Перед началом нарезки необходимо снять фаску с наружной части трубы или заготовки под углом 45°. Это необходимо для облегчения первых витков и фиксации плашки.
Дальнейшие действия:
- Закрепите трубу или заготовку в строго вертикальном положении. Наилучшим вариантом чтобы избежать перекосов являются слесарные тиски, но можно использовать и газовый ключ.
- Смажьте инструмент маслом.
- Приложите плашку к головке прута в строго горизонтальном положении и начните с первых нескольких кругов.
- При явном перекосе на первых кругах снимите плашку, обстучите заготовку и начните заново.
- При вращении на первых витках одновременно равномерно нажимайте на ручки воротка для начала процесса резки.
- После нескольких первых витков проверьте правильность нарезки. Это можно сделать по горизонтальности плашки и воротка, что можно проверить уровнем. Далее, при правильном положении инструмента, можно продолжить нарезание трубной резьбы плашкой на всю необходимую длину.
- При достижении примерно середины длины вдавливающее усилие можно ослабить, далее начинается процесс самозатягивания.
- После одного – двух витков необходимо провернуть плашку на половину оборота назад для удаления стружки.
- После нарезки на нужную длину просто верните инструмент обратно по готовой резьбе.
Необходимо учесть, что плашка может иметь несколько номеров, чаще всего 2. В этом случае после нарезки черновой резьбы необходимо поочередно пройтись каждым из номеров для окончательного формирования профиля резьбы.
1. 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 заначениями меньше, чем у мягких и вязких металлов. 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.
2. Нарезание внутренней резьбы
После подготовительных работ заготовку закрепляют в тисках и в ее отверстие вставляют вертикально метчик по угольнику.
Прижимая левой рукой вороток к метчику, правой поворачивают его вправо 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.
| Обрабатываемый материал | Смазочная жидкость | ||
| Сталь углеродистая | Эмульсия. Осерненное масло | ||
| Сталь конструкционная | Осерненное масло с керосином | ||
| Сталь инструментальная | Смешанные масла | ||
| Чугун ковкий | 3-5% эмульсия | ||
| Чугунное литье | Б/о. 3-5% эмульсия. Керосин | ||
| Бронза | Б/о. Смешанные масла | ||
| Цинк | Эмульсия | ||
| Латунь | Б/о. 3-5% эмульсия | ||
| Медь | Эмульсия. Смешанные масла | ||
| Никель | Эмульсия | ||
| Алюминий и его сплавы | Б/о. Эмульсия. Смешанные масла. Керосин. | ||
| Нержавеющие, жаропрочные сплавы |
50% осерненного масла, 30% керосина, 20% олеиновой кислоты (80% сульфофрезол, 20% олеиновой кислоты) |
||
| Волокнит, винипласт, оргстекло | 3-5% эмульсия | ||
| Текстолит, гетинакс | Обдувка сжатым воздухом | ||
3. Правила нарезания резьбы метчиком
- 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 следует ;
- Нарезание резьбы сразу средним метчиком без прохода черновым, а затем чистовым 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 метчик пройдет правильно по резьбе, на головку надевают вороток и продолжают нарезание резьбы;
- 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;
- В процессе нарезания необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика; для этого надо через каждые 2-3 нарезанные нитки проверять с помощью угольника положение метчика по отношению к верхней плоскости изделия. Особенно осторожно нужно нарезать резьбу в мелких и глухих отверстиях;
- На качество резьбы и стойкость инструмента влияет правильный выбор смазочно-охлаждающей жидкости
О том, как нарезать резьбу метчиком вручную, должен знать каждый человек, связанный с монтажом металлоконструкций или выполняющий различные ремонтные работы. Это один из базовых навыков слесарного дела, который у опытных работников доведен до автоматизма.
Метчики предназначенны для охвата вращающим инструментом (воротком) или закрепления в патроне станка.
Базовый инструмент
Для выполнения внутренних резьб ручным способом используются различные метчики, изготавливаемые из углеродистых или быстрорежущих сталей. Они представляют собой металлический стержень с рабочей частью и хвостовиком, предназначенным для охвата вращающим инструментом (воротком) или закрепления в патроне станка. Рабочая часть с наружной резьбой имеет коническую форму, для выхода стружки в ней предусмотрены продольные канавки.
Существует несколько разновидностей метчиков, но не все они пригодны для ручного выполнения внутренней резьбы. Например, машинные могут использоваться лишь на станках в силу своей конструкции. Для производства ручных работ подходят следующие виды метчиков:
- Комплектные. Из названия следует, что это комплект из нескольких изделий (3-5 штук) одинакового диаметра, применяющихся поочередно. Позволяют добиться четкого профиля резьбы, хотя операция занимает некоторое время.
- Машинно-ручные. Разновидность машинного инструмента, в котором конец хвостовика имеет прямоугольное сечение для охватывания воротком. Резьба нарезается за один проход.
Кроме того, метчики могут иметь различное исполнение в зависимости от типа резьбы. Наиболее часто встречается метрическая, реже – цилиндрическая и трубная.
Как правило, при монтаже металлоконструкций производственных зданий (ангаров, теплиц и прочих сооружений), не подверженных вибрациям, используются метрические резьбы.
Также часть метчиков изготавливается со срезанной рабочей частью, это нужно для работы с глухими отверстиями. Отдельно следует рассматривать работу с легированными сталями повышенной твердости. Изделия для преодоления этой твердости имеют на рабочей части канавки, расположенные в шахматном порядке либо крест-накрест.
Вернуться к оглавлению
Подбор сверла
Электрическая дрель необходима для выполнения работы по нарезанию внутренней резьбы.
Перед тем как нарезать резьбу метчиком, необходимо сначала просверлить под нее отверстие. Совершенно ясно, что диаметр отверстия должен быть меньше размера метчика, но вот насколько? Существует универсальный способ вычисления этой разницы. Любая резьба характеризуется двумя параметрами:
- диаметр, указывается на инструментах с прописной буквой М впереди, например, М6;
- шаг витков прописан в виде цифры после первого параметра, например, М6х1.
Взглянув на маркировку метчика, легко подобрать сверло для работы. Надо от значения диаметра отнять шаг резьбы, в приведенном примере М6х1 понадобится отверстие размером 6 – 1 = 5 мм. Сверло следует брать обычное цилиндрическое, для обработки металла такие изготавливаются из быстрорежущей стали Р6М5. С целью облегчить подбор размеров в Таблице 1 представлены рекомендуемые диаметры для отверстий самых «ходовых» резьб метрического профиля.
Таблица 1
| Маркировка | М3 | М4 | М5 | М6 | М8 | М10 |
| D отверстия, мм | 2,5 | 3,3 | 4,2 | 5 | 6,75 | 8,5 |
Поскольку речь идет о ручной обработке металла, то при подборе сверл следует учесть одну особенность. При работе с электрической дрелью, как бы вы ни старались удерживать ее ровно и неподвижно, отверстие будет разбиваться и его размер окажется несколько больше, чем нужно. В результате после прохода метчиком, витки резьбы будут иметь срезанный профиль. При закручивании туда болта появится люфт, а при высоком моменте затяжки витки могут попросту деформироваться. Величина разбивки отверстия зависит от двух факторов:
Зенковки нужны для снятия фасок при нарезании внутренней резьбы.
- Диаметра, чем он больше, тем сильнее разворачивается отверстие. Например, при D = 5 мм происходит увеличение на 0,08 мм, а при D = 10 мм – уже 0,12 мм.
- Условий работы. Слесарь может находиться в неудобном положении или на высоте, это вызовет повышенную разбивку отверстия, что потом скажется на качестве соединения.
Проблема решается следующим образом: чтобы внутренняя резьба получилась полнопрофильной, надо изначально взять сверло, диаметр которого на 0,1 мм меньше требуемого. Возможно, что в некоторых случаях вращение метчика будет затруднено, но обычно никаких сложностей не возникает.
Подготовка инструментария
Для выполнения работы по нарезанию внутренней резьбы понадобится:
- средства разметки (рулетка, линейка, карандаш);
- дрель электрическая с набором сверл;
- зенковка для снятия фасок;
- набор метчиков с ручным воротком;
- молоток;
- керн.
Сверла следует заправить (заточить) в соответствии с твердостью обрабатываемого материала. Чем он тверже, тем больше нужно выдержать угол заточки. Во время просверливания и нарезания рабочие части сверл и метчиков нужно обязательно смазывать. Выбор типа смазки зависит от вязкости стали. Для стали обычной и углеродистой подойдет старое сало или солидол, для нержавейки – машинное масло.
Вернуться к оглавлению
Порядок производства работ
Чтобы правильно выполнить весь комплекс работ по нарезанию резьбы, рекомендуется придерживаться определенной последовательности. Это важно, когда нужно обеспечить добрую сотню соединений как при сборке металлических конструкций. Начинать надо с разметки, что производится с помощью рулетки или линейки в соответствии с чертежом. Отмерив указанные расстояния от базовых сторон, в найденной точке ставят метку карандашом. Разметка выполняется для всех отверстий сразу или же для тех, куда работник способен дотянуться, находясь на высоте.
Далее, наставив на намеченное место керн, наносят один рассчитанный и точный удар, чтобы получилось четкое углубление. Естественно, перед началом процедуры керн нужно заточить должным образом. Таким же способом нужно наметить все места будущих отверстий. Затем сверло закрепляется в патроне дрели и смазывается, после чего можно приступить к проделыванию отверстия. Обороты дрели надо заблаговременно отрегулировать, чтобы они были невысокие.
Сверление производится аккуратно, со средним нажимом, держа дрель без перекоса под углом 90° к поверхности. Нельзя допускать шатания электроинструмента в разные стороны, это усиливает разбивку отверстия. Надо учесть, что в момент выхода сверла с другой стороны потребуется некоторое усилие и небольшое увеличение числа оборотов. Если металл толстый, то смазывание рабочей части надо осуществлять во время процесса несколько раз. Когда все отверстия готовы, в патрон вставляется зенковка и снимаются фаски.
Последний этап – нарезание резьбы. Последовательность выполнения этой операции одинакова для всех видов метчиков. Зажав его в воротке и предварительно смазав, конец инструмента вставляют в отверстие, также соблюдая угол 90°. Слегка нажимая на вороток сверху, чтобы первые витки рабочей части могли зацепиться за кромку фаски, делают первый оборот. Дальнейшее вращение идет без нажима по алгоритму: один оборот вперед, пол оборота назад для сброса стружки. С машинными метчиками, выполняющими резьбу за один проход, надо действовать осторожно: инструмент хрупкий и легко ломается. Комплектные изделия идут легче, но тут нужно прогнать резьбу первым номером, потом вторым и так далее.
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.
Как нарезать резьбу видео
В настоящее время трудно представить проведение слесарных работ без специального резьбонарезного инструмента.
Этим инструментом можно нарезать резьбу на изделиях из цветных металлов и стали.
Метчики
Внутреннюю резьбу на детали нарезают при помощи метчиков.
Метчики для нарезания дюймовой и метрической резьбы обычно изготавливаются комплектами, состоящими из двух штук.
Метчики для дюймовой резьбы (менее 2 дюймов) и для метрической резьбы от 32 до 54 мм с шагом более 3 мм изготавливаются комплектами, состоящими из трех штук. В такие комплекты входят первый (черновой), второй (средний) и третий (чистовой).
На хвостовой части первого метчика имеется одна круговая риска, на хвостовой части второго - две, а на хвостовой части третьего - три.
Размер резьбы указывается также на хвостовой части метчика.
При нарезании резьбы вручную для метчика используется специальный вороток.
Подробнее про метчики видео в конце статьи.
Как нарезать резьбу метчиком
Нарезание резьбы метчиком на первый взгляд выглядит просто, но это не значит что получится легко и с первого раза. Особое внимание уделите выбору качественного инструмента. Тупой метчик есть все шансы заломать. Добывать обломок из отверстия та ещё морока.
При нарезании резьбы придерживайтесь правила: 1 - 2 оборота вперед (режем резьбу) - 0.5 - 1 оборота назад.
При нарезании резьбы в глухих отверстиях неизбежно скопится стружка, необходимо выкручивать метчик и удалять металлические отходы из отверстия и с метчика.
Если метчик извлекался полностью, то будьте внимательны при очередном его вкручивании или при проходе следующим номером. Необходимо попасть уже нарезанную резьбу и не срезать её.
Диаметр просверленного отверстия должен соответствовать диаметру резьбы (таблица 1):
| Диаметр резьбы | Диаметр отверстия | Диаметр резьбы | Диаметр отверстия |
| 1 | 0,75 | 2,6 | 2,15 |
| 1,2 | 0,95 | 3 | 2,5 |
| 1,4 | 1,15 | 3,5 | 3 |
| 1,7 | 1,35 | 4 | 3,3 |
| 2 | 1,6 | 5 | 4,1 |
| 2,3 | 1,9 | 6 | 4,9 |
| 2,5 | 2 | 8 | 6,7 |
Отклонения от указанных значений приведут к некачественной резьбе.
И конечно, не забываем про смазку (масло, керосин, солидол и т.д.).
Плашки
Наружная резьба нарезается с использованием плашек.
Плашки производятся раздвижные (призматические), накатные и круглые. Круглые лерки подразделяются на разрезанные и цельные.
Цельные круглые лерки используют для нарезания на деталях метрической резьбы диаметром от одного до 76 миллиметров. Для нарезки на деталях дюймовой резьбы используются плашки, имеющие диаметр от 1/4 до 2 дюймов.
При ручной нарезки резьбы плашки зажимаются в вороток специальной конструкции -леркодержатель.
Необходимо обязательное использование смазывающих жидкостей и соответствия размеров таблице 2:
| Диаметр резьбы | Диаметр стержня | Диаметр резьбы | Диаметр стержня |
Процесс нарезания наружной резьбы наглядно представлен на видео:
Обратите внимание на обратные вращения (противоположные основному рабочему ходу инструмента).
Специальные плашки и метчики
Специальные плашки и метчики являются инструментом, который изготовлен с разными отклонениями от стандартов DIN, ISO, ANSI и других. Изменения могут затрагивать степень точности, длину и форму хвостовика, количества ниток на один дюйм, шаг резьбы, диаметр нарезаемой резьбы и другие параметры.
Стандартные лерки и метчики изготавливаются из быстрорежущей стали марки HSS, а также из улучшенной быстрорежущей стали с добавлением ванадия и кобальта марки HSS-E. На специальные метчики также наносятся различные износостойкие покрытия.
Резьбомер
Для контроля формы профиля, диаметра и шага резьбы используются специальные и универсальные инструменты.
Для проверки профиля резьбы применяется резьбомер.
Для точного контроля иногда используются специальные микроскопы. Диаметр резьбы можно замерить также и штангенциркулем.
