Нарезание наружной резьбы

Резьба представляет собой винтовую канавку, образованную на деталях вращения . Широко применяется для соединения деталей между собой (крепежная) и для передачи движения (как, например, в ходовом винте токарного станка или тисков).

В резьбовых соединениях применяют болты , шпильки и винты . Болт – цилиндрический стержень с головкой на одном конце и с резьбой на другом(см. рис справа а ). Шпилька - цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах. Один конец шпильки ввинчивается в одну из соединяемых деталей, а на другой конец устанавливают скрепляемую деталь и навинчивают гайку(б ). Винт - цилиндрический стержень с резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей и головкой различных форм(в ).

Основные элементы резьбы : угол подъема винтовой линии а ,
шаг резьбы р , угол профиля у , наружный и внутренний диаметры (рис. слева). В зависимости от назначения резьбового соединения применяются разные типы резьб.

По направлению витков резьба бывает правой и левой (рис. справа). Чаще всего нарезают правую резьбу.

Для нарезания наружной крепежной резьбы используют специальный инструмент - плашки . Они бывают круглые (рис. слева а ), резьбонакатные (б ) и раздвижные (в ).

Круглая плашка (рис. справа) выполнена в виде гайки из закаленной стали. Резьбу плашки пересекают сквозные продольные отверстия. Образовавшиеся режущие кромки в форме клина и канавки обеспечивают резание заготовки и одновременный выход стружки. Для того чтобы торец стержня (заготовки) лучше входил в плашку с торцевых сторон, ее резьба имеет меньшую высоту профиля. Это так называемая заборная часть. Круглые плашки в соответствии со стандартом предусмотрены для нарезания метрической резьбы диаметром от 1 до 76 мм. Их закладывают в гнезда плашкодержателя и фиксируют там шпильками(или болтами) со шлицем для отвертки.

Плашка 4 (рис. слева) со специальными вырезами 6 крепится в плашкодержателе 5 или в воротке тремя либо четырьмя винтами в зависимости от ее размеров и условий эксплуатации. Один или два винта 7 служат для закрепления, винты 1 и 3 - для закрепления и сжатия плашки при регулировании ее размера после прорезания перемычки. Разжимается плашка с помощью винта 2 .

В корпусе резьбонакатной плашки (рис. б выше) установлены накатные регулируемые ролики с резьбой . Металл заготовки не режется, а выдавливается. За счет этого поверхность резьбы получается более чистой, а сама резьба - более качественной и точной.

Раздвижные призматические плашки (рис. в выше) состоят из двух раздвигающихся и отодвигающихся полуплашек.
Определенный интерес представляет вороток для установки и крепления плашек (рис. справа) с дополнительным направляющим кольцом 16 , которое помогает выдерживать направление на цилиндрических заготовках 12 (стержней, толкателей пресс-форм и винтов, съемников штампов). Дополнительное устройство можно использовать в обычных воротках.
Во внутренней части обоймы 1 воротка имеется обработанное квадратное окно со вставленными призматическими плашками. На боковой стороне обоймы установлен винт 15 , прижимающий плашки 9 во время работы, а с боковых сторон обоймы в корпус 11 ввернуты две ручки 13 для захвата руками. В нижней части обоймы установлена шайба 14 , закрепленная винтами 8 , и два направляющих штифта 10 , по которым перемещается кольцо 16 .

Для того чтобы нарезать резьбу плашкой на стержне, надо сначала узнать наружный диаметр резьбы d и ее шаг р (см. рис. слева). Эти данные обозначены на плашке. Затем по таблице (см. табл. ниже) определить диаметр стержня для этой резьбы и выбрать заготовку.

Диаметр резьбы	Шаг (Р )	Диаметр стержня
		Наименьший	Наибольший
М 5	0,75	4,8	4,8
М 6	1	5,8	5,8
М 8	1,25	7,8	7,9
М 10	1,5	9,75	9,85
М 12	1,75	11,76	11,88

При этом надо обязательно учитывать, что, когда нарезают резьбу, металл, особенно медь, мягкая сталь, «тянется». В результате этого диаметр стержня немного увеличивается и усиливается давление на резьбовую поверхность плашки. Она нагревается, стружка налипает на режущие кромки, и резьба становится «рваной». Все это снижает ее качество. Поэтому диаметр стержня должен быть меньше наружного диаметра резьбы на 0,1...0,3 мм в зависимости от размера резьбы . Если диаметр стержня будет меньше на 0,4...0,5 мм внешнего диаметра резьбы, то профиль резьбы получается неполным.

Выбранную заготовку надо выправить, разметить, отрезать по разметке и, закрепив ее в тисках, напильником снять фаску(рис.справа а ) для того, чтобы заборная часть плашки легче захватывала металл. Следует проверить качество плашки внешним осмотром и навинчиванием ее на болт или шпильку с неповрежденной резьбой. Необходимо также тщательно проверить качество закрепления плашки в плашкодержателе, чтобы исключить возможный ее перекос и проскальзывание в гнезде.
Перед нарезанием резьбы размечают на стержне ее длину, стержень закрепляют в тисках так, чтобы выступающий над верхней плоскостью губок конец был больше нарезаемой части на 20...25 мм. Стержень ставят по угольнику под углом 90° к верхним плоскостям губок (рис. б ). Плашку, закрепленную в плашкодержателе, накладывают на верхний торец стержня и с небольшим нажимом, не допуская перекоса плашки, вращают ее (рис. в ). После нарезания 1-2 ниток резьбы, еще раз проверяют совпадение осей вращения плашки и стержня.
После этого смазывают маслом резьбовую часть стержня , нарезку плашки и вращают плашку, равномерно нажимая на обе рукоятки плашкодержателя (рис. г ). Вращение должно быть возвратнопоступательным: один-два оборота вправо и пол-оборота влево. При этом стружка ломается, выходит через продольное отверстие. Это облегчает нарезание резьбы и улучшает ее качество.

Качество нарезанной резьбы в условиях производства проверяют резьбовыми микрометрами , резьбовыми калибрами -кольцами и резьбовыми пробками (см. рис. слева). В школьных условиях допускается проверка резьбы гайками.

После окончания работы плашку вынимают из плашкодержателя, тщательно очищают щеткой от стружки, протирают ветошью и смазывают маслом.
Нарезание резьбы плашкой можно выполнять и на токарном станке.
При нарезании резьбы плашку следует надежно закреплять в плашкодержателе.
При работе соблюдайте осторожность, чтобы рука не попала между рукояткой плашкодержателя и опорой.
Для смазки пользуйтесь кисточкой или масленкой.
Не сдувайте стружки с плашки, а пользуйтесь щеткой-сметкой.
Не допускайте попадания масла на одежду, руки.

На предприятиях применяют закаленные винты, которые ввинчивают через пробитые отверстия в двух или нескольких соединяемых деталях из листового металла. Винты, нарезая в отверстиях резьбу, соединяют эти детали. Такой способ резьбового соединения экономичен и ускоряет процесс сборки. На многих предприятиях сейчас применяются закаленные самовыдавливающие винты для стальных и чугунных деталей, твердость которых меньше, чем твердость винтов.
Резьбу на болтах и шпильках небольшого диаметра делают на токарных станках-автоматах одновременно с изготовлением самих болтов. Винты и болты также штампуют на прессах.
В массовом производстве широко распространена накатка наружной резьбы . После прохода между валиками на стержне образуется резьба. В некоторых резьбонарезных устройствах вместо валиков используются пластины из твердого сплава.

Ниже описаны основные термины и понятия, которые необходимы для усвоения материала.
Основные элементы резьбы:
Наружный диаметр резьбы - это диаметр воображаемого цилиндра, поверхность которого совпадает с вершинами наружной резьбы и впадинами внутренней резьбы.
Внутренний диаметр резьбы - диаметр цилиндра, поверхность которого совпадает с вершинами внутренней резьбы и впадинами наружной резьбы.
Средний диаметр резьбы - диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы в точке, где ширина канавки равна половине шага резьбы.
Угол профиля - угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевом сечении.
Вершина профиля - участок профиля, соединяющий боковые стороны выступа.
Впадина профиля - участок профиля, соединяющий боковые стороны канавки.
Шаг резьбы - расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы.
Угол подъёма резьбы - угол, образованный касательной к винтовой линии к точке, лежащей на среднем диаметре резьбы, и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы.
Угол профиля - угол между боковыми сторонами витка, измеренный в плоскости, проходящей через ось резьбы.

Система резьб.
В промышленности применяются следующие резьбы:
Метрическая резьба - имеет треугольный профиль и служит, в основном, для соединения деталей между собой.
Метрическая резьба подразделяется на две группы: метрическая резьба с крупным шагом и метрическая резьба с мелким шагом для диаметров 0,25-600 мм.
Трубная коническая резьба - имеет то же назначение, что и цилиндрическая. Необходимая плотность соединения достигается деформацией витков трубной конической резьбы.
Коническая дюймовая резьба с углом профиля 60 град. Коническая дюймовая резьба применяется для получения плотных соединений.
Дюймовая резьба - применяется для крепёжных соединений деталей машин болтами, винтами и шпильками.
Трапецеидальные резьбы - применяются, в основном, для ходовых винтов станков и других силовых передач.
Трапецеидальные резьбы подразделяются на крупную, нормальную и мелкую .
Упорные резьбы - крупная, нормальная и мелкая - применяются преимущественно для ходовых и грузовых (с большой нагрузкой) винтов с односторонне действующей нагрузкой. В редких случаях используются как крепёжные.
Прямоугольная резьба - применяется для грузовых и ходовых винтов. Резьба сложна в изготовлении и имеет недостатки, ограничивающие её применение.
Трубная резьба цилиндрическая - трубная цилиндрическая резьба применяется в соединениях полых тонкостенных деталей, когда соединение должно быть особенно плотным.
Модульная резьба - применяется для червяков.

Схема винтовых линий : а - развертка винтовой линии; б - цилиндрическая трехугольная резьба; в - цилиндрическая квадратная резьба; г - цилиндрическая прямоугольная резьба; д - цилиндрическая
трапецеидальная резьба; е - цилиндрическая круглая резьба; ж - однозаходная резьба; з - двухзаходная резьба; и - трехзаходная резьба.

Для того, чтобы узнать шаг резьбы, применяют специальные калибры(см. рис. справа).

Часто владельцы частных загородных домов сталкиваются с необходимостью формирования коммуникаций для газо- и водопровода. Для этого используется труба.

В таких коммуникациях применяются соединения разъемного типа, которые необходимы для разбора при ремонте или замене необходимых элементов. Для обеспечения такого соединения применяется .

Cодержание статьи

Как и чем выполняется?

Перед тем как детально ознакомится с методиками и инструментами для нарезки, следует разобраться, что подразумевается под этим процессом.

Нарезание внутренней резьбы – это специальная механическая обработка заготовки с целью получения нарезки во внутренней ее части. Заготовкой может быть труба или цилиндр. Для создания внутренней резьбы применяется специальный резьбой инструмент – метчик.

В процессе нарезки трубка или цилиндр приобретают выступы-витки и специальные канавки, которые закручиваются в спираль и чередуются друг с другом.

Для того, чтобы цилиндр или трубка с нарезами была правильно закреплена, применяются:

• гайки;
• болты;
• , отличающиеся разъемным соединением;
• прочие детали механизмов и техники.

При создании резьбы используется специальный резьбовой инструмент. При начертании схематического изображения внутренней резьбы на чертежах обозначение точного количества витков затруднительно, и занимает много времени.

Поэтому в рамках чертежа цилиндр или трубка с внутренней нарезкой изображаются условно в независимости от особенностей профиля:

• расположенная на стержне – обозначение с помощью сплошных основных линий;
• расположенная во внутреннем диаметре – обозначение с помощью сплошных тонких линий с учетом всей длины с фаской;
• если цилиндр или трубка с внутренней резьбой проецируются в рамках чертежа на плоскость, то обозначение внутреннего диаметра выполняется тонкой линией или дугой равной ¾ окружности цилиндра;
• сплошная тонкая линия, пересекающая цилиндр или трубку на схематическом изображении наносится на расстоянии не менее 0,6 мм от основной линии. Правильно выполненное обозначение – это когда тонкая линия не превышает размер шага резьбы;
• сбег обозначается с помощью тонких линий, которые проводятся под углом в 30° по отношению к центру оси;
• если внутренняя резьба, которой обладает цилиндр или трубка должна быть обозначена на схематическом изображении как невидимая, она обозначается штриховыми линиями с ориентировкой на внутренний диаметр;
• длина внутренней резьбы включает в себя сбег и фаску, как правило, на чертеже указывается только один параметр длины с учетом всего профиля;
• при обозначении многоходной резьбы обозначению подвергается ход, при этом в скобках указывается размер шага и его значение.

Виды инструмента

Выполнять нарезку можно, используя инструменты различных типов. Это может быть:

1. Внутренний резьбовой инструмент может правильно нарезать квадратную, треугольную, круглую или трапецеидальную нарезку. Инструмент отличается скошенными гранями, что при осуществлении нарезки помогает избежать трения боковых граней со стенками создаваемой резьбы.
2. Токарный резец также может быть использован для нарезки трубного соединения внутреннего типа. Он включает в себя главную и вспомогательную режущую кромку. Резьбовой инструмент отличается простотой крепежа и может быть проходным, отрезным, фасонным и расточным.
3. Резец фасочного типа предназначается для снятия внутренней фасочной нарезки со сложной формой.
4. Мечник предназначается для внутренней нарезки в домашних условиях. Работа выполняется с помощью , изготовленной с применением твердого сплава и выполненной в виде гайки, оснащенной режущими канавками

Нюансы работы

В заготовке высверливается отверстие с определенным диаметром и производится удаление фаски. Это нужно для того, чтобы инструмент мог беспрепятственно войти. Заранее следует определиться с диаметром сверла.

Отверстие в трубе при этом может быть сквозным (через всю толщину) или глухим. Для того чтобы профиль был максимально чистым, рекомендуется использовать три метчика .

Первый создаст предварительный проход, он обозначается посредством верхней риски, в верхней части мечника.

Второй резьбовой инструмент завершает нарезку внутренней резьбы, на нем имеется обозначение в две риски. Третий резьбовой инструмент создает окончательный профили и оснащен тремя рисками.

Для того чтобы правильно сформировать соединение, нужно действовать постепенно и в результате появится четкий профиль. При этом первые два метчика следует использовать для тех отверстий, диаметр которых колеблется от 2 до 3 мм.

Для того чтобы правильно произвести нарезку, нужно осуществлять повторы оборотных движений – это поможет стальной стружке быстрее скалываться с мечника.

Если нарезание проводится в глухом отверстии, то инструмент периодически выворачивается в обратном направлении, с целью удаления с поверхности металлических опилок.

Процесс нарезки (видео)

Для качественного результата следует помнить:

• нежелательно выполнять нарезку в тех отверстиях, которые выполнены с помощью литья или штамповки. В таких случаях перед выполнением работ отверстия предварительно рассверливаются для получения нужного внутреннего диаметра трубы или цилиндра;
• процесс нарезки начинается только после закрепления изделия в сверлильном станке с помощью плавающих или реверсивных патронов;
• правильно нарезать резьбу поможет предварительное охлаждение инструмента смазкой;
• для обеспечения строгой перпендикулярности витков необходимо использовать сверлильный кондуктор, служащий для надежной фиксации изделия;
• если нарезка проводится в изделии из жаропрочного сплава, то нужно применять резьбовой набор мечников, зубья в котором располагаются в шахматном порядке;
• нарезка в или цинкового сплава, делается с помощью станков, которые обеспечивают принудительную подачу шпинделя, обеспечивающего легкий ход режущего инструмента;
• во избежание брака резьбы следует правильно устанавливать мечник и обеспечить его смазочно-охлаждающей жидкостью;
• тугая резьба формируется в результате подбора мечника с неправильными размерами, по этой же причине может возникнуть конусность. Во избежание таких последствий необходимо работать мечником требуемой конструкции;
• запрещается нарезка, при которой резьбовой мечник вставляется в патрон сверлильного станка или в патрон электродрели. В таком случае регулировка усилия и угла атаки будет невозможна. Это приведет к поломке инструмента и некорректным виткам.

Для нарезания наружных резьб применяется специальный инструмент – плашки. Плашка – гайка с прорезанными канавками, образующими режущие грани инструмента.

Рабочая часть плашки состоит из двух частей – заборной и калибрирующей. Заборная часть является конусной с углом 40…60º, она расположена по обе стороны плашки, а ее длина составляет 1,5…2 витка. Калибрирующая часть обычно состоит из 3…5 витков.

При слесарном (ручном) нарезании наружных резьб применяются плашки различных конструкций: круглые, которые называются лерками, раздвижные (клуппы) и специальные, для нарезания труб.

Круглые плашки (лерки) представляют собой резьбовое кольцо с несколькими канавками для образования режущих кромок и вывода стружки при нарезании резьбы.

Круглую цельную плашку (лерку) крепят в воротке-леркодержателе двумя упорными винтами.

Вручную резьбу на болтах, шпильках и винтах нарезают в тисках, крепя стержни вертикально, предварительно опилив фаску на торце и удалив окалину.

Раздвижными плашками резьбу нарезают за два-три прохода, а круглыми – за один проход. Вращают клупп поступательно-возвратными движениями рук. При вращении клуппов прикладывают умеренные нажимные усилия. Для сохранности плашек и получения качественной резьбы диаметры стержней, на которых предполагают нарезание резьбы, должны соответствовать диаметру резьбы.

Раздвижные плашки устанавливают в клуппе согласно цифрам на плашке и раме клуппа. Между плашкой и упорным винтом необходимо поместить пластину-сухарь, чтобы при нажиме винтом плашка не лопнула.

Воротки для круглых плашек представляют собой круглую рамку с выточкой, в отверстии которой помещается круглая плашка. Плашка в отверстии удерживается от проворачивания при помощи трех стопорных винтов, конические хвостовики которых входят в углубления, выполненные на образующей поверхности корпуса плашки. Четвертый винт позволяет регулировать средний диаметр резьбы.

Трубную резьбу нарезают на концах водогазопроводных труб с целью соединения их с помощью фасонных резьбовых фитингов и арматуры.

Вручную трубную резьбу нарезают раздвижными и нераздвижными плашками, закрепленными в клуппах. Для нарезки резьбы трубу крепят в прижиме, напильником опиливают кромки торца трубы, очищают от окалины и смазывают нарезаемую часть олифой.

Клуппы имеют два комплекта режущих плашек. Один комплект предназначен для нарезания резьбы на трубе условным диаметром 15 и 20мм, а второй – диаметром 25, 32, 38 и 50мм. Для нарезания резьбы на трубе диаметром 50мм направляющие плашки следует переставить, расположив их короткой стороной (от шпильки) внутрь клуппа.

Клуппы Маевского выпускают двух типоразмеров:

Клупп трубный для нарезания резьбы диаметром 15 и 20мм - № 1 и для резьбы диаметром 25 и 32мм - № 2.

Смазывающе-охлаждающие жидкости (СОЖ) при нарезании резьб служат для облегчения условий работы инструмента, снижения шероховатости обработанной поверхности, а следовательно, для повышения качества получаемой при нарезании резьбы. Выбор СОЖ зависит от материала обрабатываемой заготовки.

Для нарезания внутренних резьб применяют особый инструмент – метчик.

Метчик представляет собой закаленный винт, на котором прорезано несколько прямых или винтовых канавок, образующих режущие кромки инструмента. Канавки также обеспечивают размещение стружки, образующейся при резании, по ним стружка может выводиться из зоны резания.

Метчик состоит из двух частей – рабочей и хвостовика, на конце которого выполнен квадрат (у ручных метчиков).

Рабочая часть метчика включает в себя:

· режущую (заборную) часть, которая обеспечивает удаление основной части припуска на обработку;

· калибрирующую часть, осуществляющую окончательную обработку резьбы;

· стружечные канавки;

· перья (витки резьбы, разделенные стружечными канавками);

· сердцевину, обеспечивающую метчику достаточную для обработки прочность и жесткость.

Хвостовая часть метчика служит для закрепления его в воротке, которым производятся рабочие и холостые перемещения метчика.

Метчик крепится в квадратном отверстии воротка. На метчике имеются четыре продольные канавки для вывода стружки и четыре режущих канавки. Для получения качественной внутренней резьбы используют комплект из трех метчиков: черновой, средний, чистовой.

Черновым метчиком в отверстии намечают резьбу.

Средний и чистовой метчики нарезают резьбу в полную глубину профиля.

В процессе нарезания внутренней резьбы метчиком необходимо следить, чтобы ось вращения метчика совпадала с осью отверстия, иначе резьба получится косой. Метчик нужно проворачивать плавно без рывков. На каждый оборот метчика следует делать четверть оборота в обратную сторону для слома стружки. С целью облегчения начала нарезания резьбы отверстие целесообразно немного раззенковать.

Для нарезания внутренней резьбы метчиками вручную используют приспособление – вороток, который устанавливают на квадратный конец хвостовой части метчика и сообщают ему вращательное движение.

Универсальный вороток представляет собой рамку с двумя сухарями: подвижным и неподвижным, образующими квадратное отверстие. Одна из рукояток заканчивается винтом, перемещающим подвижный сухарь и обеспечивающим закрепление квадрата хвостовика метчика. Надежность крепления обеспечивается муфтой с отверстием для стопора.

Нарезание внутренней резьбы

Нарезание внутренней резьбы предваряется сверлением отверстия и его зенкованием, и очень важно правильно выбрать сверло нужного диаметра. Его приближенно можно определить по формуле

d cв = D – P , где d св - необходимый диаметр сверла, мм;

D – наружный диаметр резьбы, мм;

P – шаг нитей резьбы, мм.

Если диаметр сверла выбран неправильно, то не избежать дефектов:

· при диаметре отверстия больше требуемого, резьба не будет иметь полного профиля;

· при меньшем размере отверстия будет затруднен вход в него метчика, что приведет либо к срыву резьбы, либо к заклиниванию и поломке метчика.

Порядок нарезания внутренней резьбы такой:

· разметить заготовку и установить ее либо на верстаке, либо закрепить в тисках;

· просверлить отверстие (сквозное или на нужную глубину) и зенковать его приблизительно на 1мм зенковкой 90 или 120º;

· очистить отверстие от стружки;

· подобрать черновой метчик нужного диаметра с нужным шагом и видом резьбы, смазать его рабочую часть маслом и установить его заборной частью в отверстие, проверить его положение относительно оси отверстия с помощью угольника, надеть на квадрат хвостовика вороток и медленно, без рывков вращать метчик по часовой стрелке до врезания его в металл заготовки на несколько ниток;

· дальнейшее вращение метчика должно быть таким: один-два оборота по часовой стрелке, затем ½ оборота против часовой стрелки (для дробления стружки). При этом по часовой стрелке метчик вращаем с нажимом вниз, а против – свободно;

· нарезание резьбы производить до полного входа рабочей части метчика в отверстие;

· вывернуть черновой метчик из отверстия и продолжить нарезание резьбы средним, а затем чистовым метчиком (чистовой метчик вворачивать в отверстие нужно без воротка. Вороток надевается на его хвостовик уже тогда, когда метчик правильно пройдет по резьбе).

Порядок нарезания резьбы в глухих отверстиях имеет некоторые особенности:

· во-первых, глубину отверстия под глухую резьбу нужно сверлить больше на 5-6 ниток резьбы, чем это предусмотрено по чертежу;

· во-вторых, после серии двух-трех рабочих и обратных оборотов, метчик следует выворачивать их отверстия и очищать полость отверстия от стружки.

Качество нарезанной резьбы проверяется визуально: чтобы не было задиров, сорванных ниток, а точность резьбы можно проверить с помощью резьбовых калибров-пробок для сквозных отверстий и контрольного болта – для глухих.

Нарезание наружной резьбы

При нарезании наружной резьбы важно выбрать диаметр стержня, на котором и будет производится нарезание. При неправильном подборе здесь также, как и в случае с внутренней резьбой, могут возникнуть дефекты.

Порядок нарезания наружной резьбы следующий:

· выбираем заготовку нужного диаметра, закрепляем ее в тисках и на конце заготовки, предназначенном для нарезания резьбы, снимаем фаску шириной 2…3мм;

· плашку (круглую или раздвижную) закрепляем в воротке-плашко-держателе упорными винтами таким образом,чтобы маркировка на плашке находилась на наружной стороне;

· конец стержня (заготовки) смазываем машинным маслом и строго под углом 90º накладываем на него плашку (маркировка на плашке должна оказаться снизу);

· с усилием прижимая плашку к заготовке, начинаем вращать рукоятку плашкодержателя по часовой стрелке до прорезания резьбы на нужную длину. Вращательные движения делаем таким порядком: один-два оборота по часовой стрелке, ½ оборота – против;

· после нарезания резьбы на нужное расстояние плашку снимаем с заготовки обратными вращательными движениями.

При нарезании резьбы на трубах, предназначенных для прокладки трубопроводов, порядок вращательных движений плашкодержателя имеет одну особенность. В начале резьбы, как обычно: один-два оборота вперед (по часовой стрелке) и ½ оборота – назад (против часовой стрелки), а при прорезании последних нескольких ниток обратное вращение производить не следует. Нарезанная таким образом резьба имеет так называемый сбег, то есть последние нитки резьбы прорезаются на меньшую глубину, что способствует лучшему запиранию трубопровода.

Чтобы нарезать резьбу определенной, фиксированной длины, можно действовать двумя способами. Или периодически производить замеры нарезанной резьбы измерительными инструментами, или использовать плашкодержатель с направляющим фланцем и втулкой: плашкодержатель надеваем на заготовку до упора плашки, втулку выкручиваем на требуемую длину резьбы и закрепляем; при вращательных движениях плашкодержателя фланец будет навинчиваться на втулку, увлекая за собой плашку.

Если необходимо нарезать особо точную наружную резьбу на цилиндрической заготовке диаметром от 4 до 42мм и с шагом от 0,7 до 2мм, то вместо обычных плашек можно использовать резьбонакатные плашки.

Помимо того, что такие плашки дают более чистую резьбу, она получается к тому же и более прочной (волокна металла при такой операции не срезаются, а подвергаются пластической деформации и как бы спрессовываются).

Качество нарезанной наружной резьбы проверяем внешним осмотром на предмет обнаружения сорванных ниток или задиров. Для проверки точности резьбы используем контрольную гайку: она должна навинчиваться без усилий, но не должна иметь люфта (качания).

Трубным клуппом нарезание резьбы ведут в такой последовательности:

· клупп надевают на подготовительный торец трубы;

· затем направляющие плашки прижимают к трубе поворотом соответствующей планшайбы, фиксируемой прижимным болтом;

· также закрепляют режущие плашки, ориентируясь на риску планшайбы;

· клупп вращают по часовой стрелке, слегка нажимая на него;

· резьбу нарезают в несколько заходов, каждый раз сближая режущие плашки путем поворота соответствующей планшайбы и последующей фиксации прижимным болтом.

Для выполнения разных видов резьб на станках, предназначенных для металлообработки, в настоящее время применяется резьбонарезная головка и резьбовой резец. Их использование гарантирует нанесение резьбы заданного качества.

1 Общая информация о резьбонарезании

В наши дни применение находят самые разные виды резьб. Они бывают внутренними и наружными, много- и однозаходными, левыми и правыми. Также их различают по типу профиля – радиусные, прямоугольные, трапецеидальные, треугольные. При этом самыми востребованными принято считать резьбы цилиндрической формы.

Резьбовые соединения известны человеку уже очень давно. Поначалу наши предки могли нарезать лишь наружные резьбы. Для этих целей они использовали напильники (трехгранные). Затем появились технологии ручного выполнения внутренней резьбы. В 18-м столетии ее нарезание уже осуществляли на токарных станках.

На современном этапе развития техники при массовом производстве используются эффективные инструменты для , которые постоянно улучшаются и модернизируются. Сейчас все операции резьбообразования осуществляются по двум основным методикам. Одна из них соответствует операции фрезерования, вторая – точения.

Методика, соответствующая процедуре точения, предполагает, что по отношению к обрабатываемой детали режущий инструмент производит винтовое перемещение.

Параметр такого перемещения равен размеру резьбы. В данном случае поверхность (винтовая) заготовки скользит "сама по себе" (если рассматривать операцию относительно режущего приспособления), что обуславливает совпадение поверхностей изделия и непосредственно инструмента.

2 Фасонные резцы для нарезания резьбы

По описанной выше схеме работает (ГОСТ 18876 и 18885) – самый простой и при этом высокоэффективный инструмент. Его применяют для внутренней и наружной резьбы прямоугольного, трапецеидального и остроугольного профилей. Резец резьбовой конструктивно бывает трех типов:

• призматическим;
• стержневым;
• круглым.

Режущая кромка любого из этих инструментов при последнем проходе находится на поверхности резьбы. В связи с этим между собой они разнятся вариантом крепления на металлообрабатывающем станке, параметрами задней поверхности и конфигурацией головки.

Стержневой резьбовой резец бывает двух видов:

• с твердосплавной пластинкой, которая крепится механическим способом (ГОСТ 18885);
• с напайной пластинкой либо цельными по ГОСТ 18876 (в последнем случае их производят из быстрорежущей стали).

Стержневые инструменты мало чем отличаются от стандартных резцов по ГОСТ 18873, 18869 и других для . Их недостатком является то, что перетачивать их можно ограниченное количество раз. После нескольких переточек они уже не годятся для нарезания резьбы. Причем сам процесс переточки считается среди специалистов достаточно сложным и требующим серьезных усилий.

Фасонный круглый резьбовой резец перетачивается по лицевой части, монтируют его на специальную державку. В ней он устанавливается особым образом – ось обрабатываемого изделия всегда ниже оси резца. Такой резьбовой резец бывает хвостовым (для внутренней резьбы) или насадным (для наружной и внутренней). Рабочая зона хвостового инструмента характеризуется малым сечением.

Призматический резьбовой резец аналогичен стержневому, но он, во-первых, проще устанавливается, а во-вторых, может перетачиваться намного большее число раз. По возможности именно призматические инструменты применяются для выполнения наружной и внутренней резьбы.

Информация о геометрии и требованиях, которым должен соответствовать любой резьбовой резец для токарного станка, содержится в уже упомянутых нормативах – в ГОСТах 18876 и 18885.

3 Резьбовые гребенки для повышения производительности труда

Резцы для нарезания резьбы выполняют свою работу за 2–3, а иногда и больше проходов по детали. С точки зрения производительности труда это не всегда целесообразно. Исправить ситуацию позволяют специальные гребенки для резьбообразования, которые, по сути, являются набором нескольких резцов, объединенных в одну конструкцию.

Гребенки рекомендуется применять тогда, когда мелкая по шагу резьба нарезается в мягких металлах. Угол режущей зоны на гребенках обычно равняется 25–30 градусам. Делается это для того, чтобы нагрузка равномерно распределялась на все зубья инструмента.

За счет такой конструкции отдельные зубья (их вершины) отдалены от оси детали на разные дистанции, что позволяет срезать обрабатываемый материал последовательно и эффективно. Отметим, что на гребенках предусмотрена калибрующая специальная зона (комплект зубьев одного вида в количестве 4–6 штук), которая требуется для зачистки резьбы.0000

Как и резьбовой резец по ГОСТам 18885 и 18876, гребенки бывают стержневыми, круглыми и призматическими. Чаще всего используются круглые приспособления. Их допускается перетачивать много раз, да и сам процесс производства такого инструмента достаточно прост.

Круглые гребенки бывают двух видов:

• с кольцевыми витками;
• с винтовой поверхностью (задней).

Инструменты с винтовой нарезкой использовать предпочтительней (их проще делать, а условия резки они обеспечивают очень качественные). Гребенки с кольцевыми витками применяются исключительно при малых углах подъема нарезаемой резьбы. Обратите внимание – для заготовок с наружной левой резьбой нужен режущий инструмент с правой резьбой, и наоборот.

4 Метчики, плашки и головки для резьбонарезания

С целью увеличения эффективности нарезания резьбы описанные выше гребенки могут объединять в одну конструкцию. Такие резьбонарезные изделия носят название плашек и метчиков. Наружные резьбы выполняются плашками, внутренние – метчиками. Последниерасполагают хвостовиком (у плашек он отсутствует). Все геометрические размеры и особые требования к ним излагаются в ГОСТах (3449–84, 3266–81 и др.).

Резьбонарезные головки (РНГ) представляют собой "сборные" плашки и метчики. Такой инструмент в разы эффективнее выполняет свои функции. Резьбонарезная головка имеет корпус. В него устанавливаются гребенки. Из зацепления с обрабатываемой деталью они выводятся сразу после завершения нарезания резьбы. При этом не нужно реверсировать вращение станка.

На токарных полуавтоматах и автоматах используется вращающаяся резьбонарезная головка (она подходит и для сверлильного станка), которая подается на деталь устройством подачи либо методом самозатягивания. Закрывается и раскрывается такая РНГ через вилку от упоров, смонтированных на агрегате. Вилка входит в паз кольцевого типа, которым оснащается резьбонарезная головка.

РНГ невращающегося вида применяются на револьверных и токарных агрегатах, а также на специальных агрегатах для нарезания резьбы. Такая резьбонарезная головка раскрывается по окончании рабочего хода в автоматическом режиме, а закрыть ее можно при помощи рычага. Резьбонарезная головка включает в себя очень точный механизм, который дает возможность:

• настраивать РНГ на заданный размер резьбы;
• выполнять регулировку лезвий по отношению к оси детали;
• закреплять на РНГ в необходимом положении гребенки и менять их во время обработки заготовки.

Для выполнения правых резьб с использованием "сборных" метчиков на металлообрабатывающих станках обычно применяются патроны резьбонарезные с предохранительными головками (ГОСТ 25827–93). Подобные приспособления располагают особыми устройствами осевой компенсации, которые нивелируют разность между шагом метчика и величиной подачи агрегата (токарного, фрезерного, сверлильного).

Для нарезания наружных резьб применяется специальный инструмент — плашки. Принципиально конструкция их режущего аппарата аналогична конструкции метчика для нарезания внутренних резьб. Однако если метчик представляет собой винт с прорезанными вдоль него канавками, то плашка — гайку с прорезанными канавками, образующими режущие грани инструмента.

Плашки и лерки

Рабочая часть плашки (рис. 3.94) состоит из двух частей — заборной и калибрующей. Заборная часть является конусной с углом 40…60°, она расположена по обе стороны плашки, а ее длина составляет 1,5… 2 витка. Калибрующая часть обычно состоит из 3… 5 витков.

При слесарном (ручном) нарезании наружных резьб применяются плашки различных конструкций : круглые, которые иногда называются лерками, раздвижные (клуппы) и специальные, для нарезания труб.

Круглые плашки (лерки) (см. рис. 3.94) представляют собой резьбовое кольцо с несколькими канавками для образования режущих кромок и вывода стружки при нарезании резьбы. Круглые плашки изготовляются цельными и разрезными, пружинящими. Резьба на стержнях при помощи плашек нарезается вручную с использованием воротков или на сверлильных и токарных станках, с помощью специальных оправок. Разрезные плашки благодаря своим пружинящим свойствам позволяют регулировать величину среднего диаметра резьбы.

Лерки изготавливают из инструментальных легированных сталей марок 9ХС и ХВСГ или быстрорежущей стали.

Квадратная (раздвижная) плашка (рис. 3.95) состоит из двух половин, укрепляемых в специальной рамке с рукоятками — клуппе, угловые выступы которого входят соответственно в канавки плашки, удерживая ее половинки. Одну из половинок плашек можно перемещать для установления плашки на требуемый средний диаметр резьбы. Закрепляется плашка при помощи винтов. В настоящее время нарезание резьб с использованием таких плашек осуществляется весьма редко, так как они не обеспечивают достаточной точности резьбы.

Закрепляется плашка при помощи винтов. В настоящее время нарезание резьб с использованием таких плашек осуществляется весьма редко, так как они не обеспечивают достаточной точности резьбы.

Воротки для круглых плашек (рис. 3.96) представляют собой круглую рамку с выточкой, в отверстии которой помещается круглая плашка. Плашка в отверстии удерживается от проворачивания при помощи трех стопорных винтов, конические хвостовики которых входят в углубления, выполненные на образующей поверхности корпуса плашки. Четвертый винт позволяет регулировать средний диаметр резьбы.

Инструмент и процесс нарезания наружных трубных резьб (рис. 3.97). Наиболее часто наружная резьба на трубах нарезается с использованием клуппов с раздвижными плашками. Клупп снабжен комплектом плашек для нарезания трубных резьб диаметром 1/2…% дюйма, 1… 1 ‘/4 дюйма и 1 ‘/2 ..2 дюйма и сконструирован таким образом, что перемещающиеся в его корпусе 1 четыре плашки 5 могут одновременно приближаться к центру или расходиться от него. Перемещение плашек обеспечивает специальное поворотное устройство клуппа — планшайба, приводимая в движение рукояткой 4. Точная установка плашек на размер нарезаемой резьбы осуществляется по лимбу, имеющемуся на корпусе клуппа, а установочные перемещения происходят при помощи червячной передачи 3. После установки плашек на заданный размер резьбы их положение фиксируется нажимом специального упора — «собачки». После нарезания резьбы клупп не свинчивают с обработанной заготовки, а раздвигают плашки поворотом рукоятки 4 клуппа и снимают его с обработанной заготовки. Помимо режущих плашек в клуппе имеются и три направляющие плашки (гладкие, без резьбы). Они обеспечивают устойчивое положение клуппа на трубе в процессе обработки; их установка производится вращением червячного винта передачи 3. На трубах диаметром от дюйма и меньше резьбу вручную нарезают специальными трубными круглыми плашками.

При нарезании резьб на трубах следует учитывать характер соединения их в трубопроводе. При нарезании резьбы для неразъемного трубного соединения длина нарезанной части трубы должна составлять 1/2 длины соединительной муфты за вычетом длины резьбы, приходящейся на 1… 1,5 витка резьбы. При нарезании резьбы для разборных трубных соединений («на сгон») на одной трубе нарезается резьба, как для неразъемных соединений, а на другом конце трубы длина нарезанной части должна составить сумму длины соединительной муфты, контргайки минус 1… 1,5 длины витка для данной резьбы.

(рис. 3.98) используются для нарезания трубной резьбы на металлорежущих станках (токарных и сверлильных) с помощью специальных патронов. Гребенки выпускаются комплектами из четырех штук; резьба каждой гребенки комплекта смещена по отношению к предыдущей на 1/4 шага резьбы.

Для нарезания резьб при помощи гребенок предназначены специальные винторезные самооткрывающиеся головки (рис. 3.99), в которые устанавливаются все четыре головки комплекта.

При нарезании наружных резьб на сверлильных и токарных станках применяют специальное приспособление — ташкодержатель с автоматическим отключением подачи (рис. 3.100). Приспособление состоит из хвостовика, на котором установлена втулка с запрессованными в нее пальцами 2. Во втулку ввинчены винты 4, концы которых могут входить в отверстия муфты 5. Внутри муфты размещен регулировочный винт 6. Плашка закрепляется винтом в гнезде корпуса 1. Приспособление устанавливается либо в отверстие шпинделя сверлильного станка, либо в отверстие пиноли задней бабки токарного станка. При обработке торец обрабатываемого стержня выходит из плашки и упирается в торец винта 6, заставляя его перемещаться внутри хвостовика. На винте навинчена муфта 5, которая, перемещаясь вместе с винтом б, сжимает пружину. Движение муфты 5 через винты 4 передается втулке 3, которая перемещается по наружной поверхности хвостовика до тех пор, пока пальцы 2 не выйдут из отверстий корпуса. В момент выхода пальцев 2 из корпуса 1 он вместе с установленной в нем плашкой начинает вращаться. Переключая вращение станка на реверсивное, обеспечивают вывод плашки из зоны резания. Регулируя вылет винта из муфты можно нарезать резьбы различной длины.

Смазывающе-охлаждающие жидкости (СОЖ) при нарезании резьб служат для облегчения условий работы инструмента, снижения шероховатости обработанной поверхности, а следовательно, для повышения качества получаемой при нарезании резьбы. Выбор СОЖ зависит от материала обрабатываемой заготовки. Так, например, для охлаждения стали (конструкционной, инструментальной и легированной), чугуна, меди и алюминия чаще всего используется эмульсия. Кроме того, для охлаждения чугуна и алюминия применяется керосин.

Нарезание резьб в меди, латуни и бронзе может выполняться без охлаждения.