Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности отдельных видов резьбы по металлу

Как правильно нарезать резьбу метчиком: алгоритм, рекомендации, таблицы размеров

Вопрос о том, как нарезать резьбу метчиком, возникает в тех случаях, когда предварительно выполненное отверстие необходимо подготовить для размещения в нем болта, винта, шпильки и резьбового крепежного элемента любого другого типа. Именно метчик в подобных ситуациях является основным инструментом, позволяющим быстро и точно нарезать внутреннюю резьбу с требуемыми геометрическими параметрами.

Ручная нарезка внутренней резьбы выполняется слесарными метчиками в комплекте с воротком

Разновидности и сферы применения метчиков

Нарезание внутренней резьбы может выполняться вручную или с использованием станков различного типа (сверлильных, токарных и др.). Рабочими инструментами, которые выполняют основную работу по нарезанию внутренней резьбы, являются машинно-ручные или машинные метчики.

На различные виды метчики делят в зависимости от целого ряда параметров. Общепринятыми считаются следующие принципы классификации метчиков.

  1. По способу приведения во вращение различают машинно-ручные и машинные метчики, при помощи которых осуществляется нарезка внутренней резьбы. Машинно-ручные метчики, оснащенные квадратным хвостовиком, используют в комплекте со специальным приспособлением с двумя ручками (это так называемый вороток, держатель метчиков). При помощи такого приспособления метчик приводится во вращение и нарезает резьбу. Нарезка резьбы метчиком машинного типа осуществляется на металлорежущих станках различного типа, в патроне которых такой инструмент и фиксируется.
  2. По способу, которым нарезают внутреннюю резьбу, различают универсальные (проходные) и комплектные метчики. Рабочая часть первых разделена на несколько участков, каждый из которых отличается от остальных своими геометрическими параметрами. Участок рабочей части, который первым начинает взаимодействовать с обрабатываемой поверхностью, выполняет черновую обработку, второй – промежуточную, а третий, расположенный ближе к хвостовику, – чистовую. Для нарезки резьбы комплектными метчиками требуется использование нескольких инструментов. Так, если комплект состоит из трех метчиков, то первый из них предназначен для выполнения черновой обработки, второй – для промежуточной, третий – для финишной. Как правило, комплект метчиков для нарезания резьбы определенного диаметра включает в себя три инструмента, но в отдельных случаях, когда обработке подвергаются изделия, изготовленные из особо твердого материала, могут использоваться наборы, состоящие из пяти инструментов.
  3. По типу отверстия, на внутренней поверхности которого необходимо нарезать резьбу, различают метчики для сквозных и глухих отверстий. Инструмент для обработки сквозных отверстий характеризуется удлиненным конусным кончиком (заходом), который плавно переходит в рабочую часть. Такую конструкцию чаще всего имеют метчики универсального типа. Процесс нарезания внутренней резьбы в глухих отверстиях осуществляется метчиками, конусный кончик которых срезан и выполняет функцию простейшей фрезы. Такая конструкция метчика позволяет нарезать с его помощью резьбу на всю глубину глухого отверстия. Для нарезания резьбы данного типа, как правило, используется комплект метчиков, приводимых во вращение вручную, при помощи воротка.
  4. По конструкции рабочей части метчики могут быть с прямыми, винтовыми или укороченными стружкоотводящими канавками. Следует иметь в виду, что использовать метчики с канавками различного типа можно для нарезания резьбы в изделиях из относительно мягких материалов – углеродистых, низколегированных стальных сплавов и др. Если же резьбу необходимо нарезать в деталях, изготовленных из очень твердых или вязких материалов (нержавеющих, жаропрочных сталей и др.), то для этих целей используют метчики, режущие элементы которых располагаются в шахматном порядке.

Хороший метчик сделан из качественной инструментальной стали, выглядит аккуратно и имеет ровно проточенные витки и канавки

Метчики, как правило, применяются для нарезания метрической резьбы, но есть инструменты, с помощью которых нарезают трубную и дюймовую внутреннюю резьбу. Кроме того, различаются метчики и по форме своей рабочей поверхности, которая может быть цилиндрической или конической.

Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

Для того чтобы процесс нарезания внутренней резьбы при помощи метчика не вызывал особых затруднений и завершился качественным результатом, необходимо правильно подготовиться к этой технологической операции. Все способы нарезания резьбы при помощи метчика предполагают, что в обрабатываемой детали уже выполнено отверстие с соответствующим диаметром. Если внутренняя резьба, которую необходимо нарезать, имеет стандартный размер, то для определения диаметра подготовительного отверстия может быть использована специальная таблица с данными по ГОСТу.

Таблица 1. Диаметры отверстий, высверливаемых под стандартную метрическую резьбу

В том случае, если резьба, которую надо нарезать, не относится к категории стандартных, рассчитать диаметр отверстия для ее выполнения можно по универсальной формуле. Прежде всего необходимо изучить маркировку метчика, в которой в обязательном порядке указываются тип нарезаемой резьбы, ее диаметр и шаг, измеряемые в миллиметрах (для метрических). Затем, чтобы определить размер поперечного сечения отверстия, которое надо просверлить для резьбы, достаточно от ее диаметра вычесть шаг. Например, если для нарезания нестандартной внутренней резьбы будет использоваться инструмент с маркировкой М6х0,75, то диаметр подготовительного отверстия рассчитывается следующим образом: 6 – 0,75 = 5,25 мм.

Для стандартных резьб, относящихся к категории дюймовых, также существует таблица, позволяющая правильно выбрать сверло, с помощью которого выполняют подготовительные работы.

Таблица 2. Диаметры отверстий, высверливаемых под дюймовую резьбу

Важным для получения качественного результата является вопрос не только о том, чем нарезают резьбу, но и о том, каким сверлом выполнять подготовительное отверстие. Выбирая сверло, необходимо обращать внимание на параметры и качество его заточки, а также на то, чтобы оно вращалось в патроне используемого оборудования без биения.

Угол заточки режущей части подбирается в зависимости от того, какой твердостью обладает материал, который необходимо сверлить. Чем выше твердость материала, тем больше должен быть угол заточки сверла, но это значение не должно превышать 140°.

При высверливании глухих отверстий контролируем глубину сверления

Как правильно нарезать резьбу? Для начала надо подобрать инструменты и расходные материалы:

  1. электрическую дрель или сверлильный станок, способные работать на низких оборотах;
  2. сверло, диаметр которого рассчитывается или подбирается по справочным таблицам;
  3. сверло или зенковку, при помощи которых с края подготовленного отверстия будет сниматься фаска;
  4. комплект метчиков соответствующего размера;
  5. ручной держатель для метчиков (вороток);
  6. слесарные тиски (если изделие, в котором надо нарезать резьбу, необходимо зафиксировать);
  7. керн;
  8. молоток;
  9. машинное масло или другой состав, которым в процессе обработки необходимо смазывать как метчик, так и нарезаемый им участок резьбы;
  10. ветошь.

Схема нарезки резьбы метчиком

Особенности технологии

При нарезании внутренней резьбы метчиком руководствуются следующим алгоритмом.

  • В том месте на поверхности обрабатываемой детали, где будет сверлиться отверстие для нарезки резьбы, необходимо сформировать углубление для более точного захода сверла, используя керн и обычный молоток. Сверло фиксируется в патроне электродрели или сверлильного станка, на которых выставляются невысокие обороты вращения инструмента. Перед началом сверления режущую часть сверла необходимо обработать смазывающим составом: смазанный инструмент легче входит в структуру обрабатываемого материала и создает меньшее трение в зоне выполнения обработки. Смазывать сверло можно кусочком обычного свиного сала или солидолом, а при обработке вязких материалов для этих целей используют машинное масло.
  • Если нарезать резьбу необходимо в деталях небольшого размера, их следует предварительно зафиксировать, используя для этого слесарные тиски. Начиная сверление, инструмент, зафиксированный в патроне оборудования, надо расположить строго перпендикулярно к поверхности обрабатываемой детали. Следует регулярно смазывать метчик и следить за тем, чтобы он не перекашивался и двигался строго в заданном направлении.
  • На входе в выполненное отверстие, как уже говорилось выше, надо снять фаску, глубина которой должна составлять 0,5–1 мм (в зависимости от диаметра отверстия). Для этой цели можно использовать сверло большего диаметра или зенковку, установив их в патроне сверлильного оборудования.
  • Процесс нарезания внутренней резьбы начинается с метчика №1, который первым устанавливается в вороток. Не следует забывать о смазке, которая обязательно должна быть нанесена на метчик для нарезания резьбы. Положение метчика относительно обрабатываемого отверстия надо выставить в самом начале работы, так как потом, когда инструмент будет находиться уже внутри отверстия, сделать это не получится. Нарезая резьбу метчиком, необходимо придерживаться следующего правила: 2 оборота метчика делается по ходу нарезания резьбы, 1 – против хода. Когда метчиком делается один оборот назад, с его режущей части сбрасывается стружка и уменьшается нагрузка на него. Нарезание резьбы плашкой выполняется по аналогичной методике.
  • Нарезав резьбу метчиком №1, в вороток устанавливают инструмент №2, а после него – №3. Обработка ими выполняется по вышеописанной методике. При нарезании резьбы метчиками и плашками необходимо чувствовать, когда инструмент начинает вращаться с усилием. Как только наступает такой момент, следует провернуть вороток в обратную сторону, чтобы сбросить стружку с режущей части инструмента.

Чем тверже обрабатываемый материал, тем обильнее надо смазывать метчик в процессе нарезки резьбы

Прежде чем выполнять внутреннюю резьбу при помощи метчика или нарезать резьбу плашкой на наружных поверхностях, следует хорошо изучить эти процедуры и строго следовать правилам их проведения. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что результат удовлетворит вас своим качеством и точностью.

Сравнение режущих и накатных метчиков

Многие современные предприятия отрасли машиностроения в последнее время переходят на обработку металлов в холодном состоянии под высоким давлением. Применение этой технологии способствует повышению точности и производительности труда, улучшению чистоты поверхностей обрабатываемых заготовок и создает предпосылки для автоматизации производственного процесса.

Наиболее эффективным способом пластической деформации металлических деталей является накатывание. Данный метод часто используется как альтернатива традиционному нарезанию резьбы. В качестве инструмента при проведении таких операций применяются метчики.

Технология изготовления

Подобные приспособления изготавливаются из винта, в котором прорезаются стружечные канавки. Они оснащаются заборным конусом и подразумевают затылование зубьев, за счет чего создается положительный задний угол.

Читать еще:  Анкерная опора: назначение, использование, виды, установка

Для изготовления метчиков используется инструментальная сталь, прошедшая термическую обработку. Канавки образуют режущие кромки, переднюю поверхность и пространство для удаления стружки. Инструменты данного типа предполагают работу в трудных условиях, что обусловлено создание сложной винтовой резьбы в отверстиях.

Накатные метчики

Накатные метчики предназначены для пластической деформации материала. В процессе их использования не образуется стружка, поскольку они не режут металл. Накатка резьбы при помощи таких инструментов подразумевает применение пластичных металлических заготовок, обладающих низким коэффициентом растяжения.

Диаметр накатных метчиков может варьироваться в пределах от 0,5 мм до 1,9 см. Модели больших размеров требуют использования станков с высоким уровнем мощности. Из-за отсутствия стружки инструмент не нужно периодически отводить для уборки. Благодаря этой особенности предотвращается вероятность преждевременной поломки и повреждения обрабатываемых заготовок.

Традиционные режущие метчики ликвидируют избытки металла из отверстия путем нарезания отдельных витков резьбы. В отличии от них накатные модели работают по принципу перемещения пластифицированных слоев с помощью резьбонакатной головки.

Требования к накатным метчикам

Важным требованием при использовании технологии накатывания является применение смазочно-охлаждающих жидкостей и противозадирных присадок. Эти средства обеспечивают плавность работы, необходимую при выполнении подобных операций. Недостаток смазки может привести к сухому трению металла. Для смазывания рекомендуется использовать масляные составы с высоким содержанием графита.

Испытания показали, что данный метод не только повышает прочность резьбы, но и увеличивает ее износостойкость и твердость, а также улучшает качество поверхности. Поскольку удаления материала при накатывании не происходит, диаметр просверленных отверстий должен быть больше, чем при использовании традиционных режущих моделей.

Недостатки накатки металла

Накатные метчики имеют достаточно высокую стоимость, поэтому их обычно используют в массовом производстве. Еще одно ограничение заключается в том, что высверливаемые отверстия должны быть более точными, чем при нарезании резьбы. Недостатком подобных приспособлений также является то, что они требуют большой крутящий момент. Кроме того, такие инструменты имеют достаточно высокую стоимость, поэтому их используют обычно в массовом производстве.

Сфера применения

Накатные метчики могут применяться при обработке заготовок, изготовленных из следующих материалов:

  • Черные и цветные металлы.
  • Алюминий, медь или цинк.
  • Свинцовые сплавы.
  • Нержавеющая или низкоуглеродистая сталь.
  • Бронза с преобладанием меди.

Накатные метчики используются при работе со сквозными или глухими отверстиями. Благодаря особой форме рабочей части площадь поперечного сечения при контакте детали с инструментом значительно увеличивается, что исключает вероятность заклинивания. Для продления срока службы поверхность таких изделий может покрываться защитным слоем. Наиболее часто для данной цели применяются технологии азотирования и оксидирования. Наибольшая эффективность бесстружечных накатных метчиков обеспечивается при их использовании на металлообрабатывающих станках, оснащенных самоцентрирующимися зажимными патронами.

Обозначение резьбы

Самое большое распространение получили крепежные изделия, которые имеют резьбовую поверхность. За счет определенного сочетания витков и впадин обеспечивается надежное крепление, выдерживающее большое давление. Существует просто огромное количество различных крепежей, все они характеризуются определенными эксплуатационными характеристиками.

Классификация резьбы

Резьбовая поверхность может классифицироваться по достаточно большому количеству различных признаков. Применяемые обозначения позволяют определить основные параметры, за счет чего упрощается выбор подходящих крепежных элементов. В зависимости от того, какая поверхность обрабатывается, выделяют наружную и внутреннюю резьбу. Для внутренней и наружной резьбы свойственны свои одинаковые характеристики. Кроме этого, выделяют следующие типы соединений:

  1. Метрические.
  2. Метрические конического типа.
  3. Трубные цилиндрического типа.
  4. Конические трубные.
  5. Конические двойные.
  6. Упорная резьба.
  7. Круглая.
  8. Трапецеидальная.

Витки могут быть левыми и правыми. Распространение левой резьбы довольно большое, она служит для крепления обычных и ответственных деталей.

Профили и параметры резьбы

Наибольшее распространение получил метрический профиль. Для регламентирования основных параметров был принят ГОСТ 9150-81, который затем сменился ГОСТ 9150-2002 . Среди особенностей подобной поверхности можно отметить следующие моменты:

  1. Витки напоминают равносторонний треугольник, угол профиля 60 градусов. Наружные витки обладают несколько иным углом притупления витков и впадин Основными параметрами считаются номинальный диаметр и шаг расположения витков.
  2. Варианты исполнения с мелким шагом применяются в случае, когда нужно обеспечить высокую герметичность получаемого соединения.
  3. При обозначении применяется буква «М», после которой указывается диаметр. Допуски и другая информация отображается на чертеже только в случае, когда он используется для получения высокоточных и качественных изделий.

Меньшее распространение получил дюймовый тип крепежных изделий. Сегодня на территории СНГ практически отсутствуют стандарты, регламентирующие основные параметры подобной поверхности. Дюймовые варианты исполнения, как правило, применяются при проведении ремонта. Особенность подобного варианта исполнения заключается в выражении основных размеров в дюймах.

Трубная цилиндрическая резьба характеризуется профилем, который свойственен метрической. Поверхность образуется за счет треугольников с равными сторонами и углом при вершине 55 градусов. В качестве стандартов был принят ГОСТ 6367-81. Применяется она для соединения труб и тонкостенных цилиндрических изделий. Для конической был разработан собственный ГОСТ 6211-81, профиль в этом случае соответствует дюймовой. Трубные варианты исполнения встречаются сегодня крайне часто. Процесс их нарезания был существенно упрощен за счет появления специальных инструментов и оборудования.

Трубная цилиндрическая резьба

Встречается крепежный элемент в виде трапеции. В этом случае профиль напоминает равнобокую трапецию, угол между отдельными сторонами составляет 30 градусов. Применяется подобная форма в случае, если заготовка имеет диаметр от 10 до 640 мм. Обозначения и многие другие моменты указываются в ГОСТ 9481-81. Область применения – передача вращения.

Упорная стандартизирована ГОСТ 24737-81. Форма в этом случае напоминает неравнобокую трапецию, одна из сторон накланяется на угол 3 градуса. Область применения – передача одностороннего усилия, которое оказывает воздействие в осевом направлении

Каждый крепежный элемент характеризуется своими определенными особенностями, от которых зависит и их предназначение.

В нормативной документации можно встретить все распространенные обозначения и размеры, требующиеся для определения размеров и других качеств резьбовой поверхности.

Назначение резьбы и ее элементы

Назначение рассматриваемого крепежного элемента заключается в соединении и фиксации отдельных элементов. Рассматриваемые изделия могут быть предназначены для передачи вращения или некоторых усилий. Основными элементами можно назвать:

  1. Профиль рассматривается в сечении, которое образуется при прохождении через ось. Другими словами, создаваемая ось рассекает изделие по полам, в результате чего отображается определенная форма. На основе полученного изображения можно определить некоторые другие наиболее важные параметры.
  2. Витком называют часть поверхности, которая образуется при полном обороте. В некоторых случаях указывается число витков рабочей части. Определить этот показатель можно при делении протяженности рабочей части на показатель шага.
  3. Угол профиля образуется между боковыми сторонами. В некоторых случаях этот параметр указывается на чертежах. Для обозначения угла применяется плоскость, проходящая через ось изделия.
  4. Шаг резьбы считается наиболее важным параметром, который указывается в технической документации и на чертежах. Подобный параметр определяет расстояние между параллельными точками двух рядом лежащих впадин. В метрических указанное расстояние обозначается в миллиметрах.
  5. Высота профиля считается также важным параметром. Он учитывается при проектировании различных изделий. Высота профиля – расстояние, которое образуется между вершиной витков и основанием. С увеличением этого параметра существенно повышается прочность получаемого соединения, но усложняется процесс свинчивания.
  6. Наружный, средний и внутренний диаметр. На чертежах и в другой технической документации, как правило, указывается наружный диаметр – диаметральный размер, который описывает около резьбовую поверхность. Другие показатели учитываются крайне редко, но также заносятся в специальные таблицы.

Некоторые из приведенных выше параметров указываются на чертежа специальными обозначениями, другие можно найти в специальной технической документации. При нарезании витков уделяется информация наружному диаметру и шагу их расположения.

Изображение и обозначение резьбы на чертежах

Резьбовая поверхность представлена сложной формой, которая образуется при винтовом движении плоского контура. Подобное соединение сегодня применяется крайне часто. Именно поэтому были приняты определенные стандарты по их обозначению на чертеже. Для упрощения задачи по созданию проектной документации сложный профиль обозначается условно. Обозначение резьбы можно охарактеризовать следующим образом:

  1. Зачастую при отображении разреза применяется тонкая линия, которая немного заходят на штриховку. Для обозначения подобного соединения на выносных размерных линиях указывается тип соединения (к примеру, «М» указывает на метрическую). Следующая цифра отображает диаметральный размер.
  2. В некоторых случаях применяется условное обозначение резьбы, связанное с отображением профиля. Подобная выноска требуется для обозначения угла между отдельными витками.
  3. При создании ответственных и высокоточных изделий указывается допуск размеров. Как правило, для этого отображается выносная полка или обычные размерные линии.
  4. Шероховатость образующейся поверхности также имеет важное значение при создании качественных и ответственных крепежных элементов.

Схематическое обозначение конической резьбы практически не отличается от метрической. В некоторых случаях витки изображаются в оригинальном виде. Однако, изобразить ее довольно сложно, поэтому чаще всего применяется условное обозначение.

Крепежные резьбы

Наибольшее распространение получили крепежные изделия. Их предназначение заключается в свинчивании и закреплении отдельных деталей. Среди особенностей отметим следующие моменты:

  1. Витки должны быть рассчитаны на большое усилие. Для этого уменьшается шаг или увеличивается высота профиля.
  2. Если получаемое изделие должно обладать высокой герметичностью, то уделяется внимание форме вершин витков и впадин. Они должны идеально подходит друг к другу.
  3. Уделяется внимание твердости применяемого материала при изготовлении, так как при воздействии осевой нагрузки часто происходит срезание рабочей части.

Крепежные элементы рассматриваемого типа характеризуются надежностью и практичностью в применении.

Крепежные и ходовые резьбы

Ходовые резьбы

В некоторых случаях предназначение рассматриваемой поверхности заключается в не креплении деталей, а обеспечении плавного хода в определенном диапазоне. К особенностям подобных изделий можно отнести следующие моменты:

  1. Профиль имеет форму, которая обеспечивает плавный ход. Для этого создается поверхность с наименьшим количеством углов.
  2. Как правило, рабочая часть длинная, в начале и в конце есть ограничители хода.
  3. Применяемый материал при создании заготовки должен обладать высокой износостойкостью.
Читать еще:  Как оформить дизайн лестничного пролета в частном доме

Встречаются подобные изделия сегодня крайне редко, так как их надежность и срок службы относительно невысокие.

Размеры согласно ГОСТ 6211-81

Рассматриваемый ГОСТ применяется для обозначения трубной конической резьбы. В таблице отображается следующая информация:

  1. Шаг.
  2. Диаметр в основной плоскости.
  3. Длина рабочей части.

В технической документации также могут указывать допуски и некоторые другие параметры. Для каждого значения применяются свои условные обозначения, которые можно выбрать из специальных таблиц.

Метчики для нарезания резьбы. Виды и таблица размеров

Любое техническое изделие состоит из отдельных деталей, скрепляемых между собой с помощью крепёжных элементов. Хотя резьбовые соединения были известны ещё в Древнем Риме, Китае, а также цивилизации Майя, метчик стал использоваться в качестве резьбообразующего инструмента лишь в конце Средних веков (XV–XVI столетие). До этого внутреннюю спираль гайки изготавливали другими способами, в том числе и с помощью токарного станка.

Особенности устройства

Вначале использовали трёх- или четырехгранный стержень, на котором выпиливали зубчики. Конец затачивали на пологий конус. При завинчивании такого артефакта в отверстие гайки или корпуса зубчатые перемычки нарезали внутреннюю резьбу. Понятно, что такой инструмент был далёк от совершенства, поскольку режущие зубья не имели заднего угла, а передний угол был отрицательным. Однако постепенно его конструкция совершенствовалась, пока не стала более рациональной. Сегодня любой метчик для нарезания резьбы имеет схожие конструктивные элементы:

  • Канавки для выхода стружки и подведения охлаждающе-смазочной жидкости (СОЖ). Количество их обычно — от 2 до 6.
  • Профиль впадин может быть разным: однорадиусный, прямолинейные передняя и задняя поверхности, прямолинейная передняя и радиусная задняя.
  • Направление канавок: прямолинейные, спиральные правые и левые. Первые применяются в обычных универсальных метчиках. Канавки с левонаправленной винтовой линией служат для нарезания резьбы на проход. При этом стружка идёт перед метчиком, чтобы не портить нарезку. Правые углубления применяют для глухих отверстий, чтобы стружка выводилась назад, в противном случае она, будучи спрессованной, сломает инструмент.
  • Заборная часть выполняется конической, для того чтобы облегчить врезание режущих зубьев в материал детали. Угол наклона выполняют от 3 до 20 градусов, в зависимости от назначения метчика (черновой, промежуточный, чистовой).
  • Калибрующая часть — цилиндрическая, имеет обратное занижение до 0,1 мм, служащее для уменьшения силы трения. С этой же целью калибрующие зубья затылуют на расстоянии 1/3 ширины пера от вершины зуба. Занижение составляет около одной десятой миллиметра для резьб диаметром от 12 до 30 мм.

Виды метчиков

По назначению

  • Слесарные (ручные) метчики используют для изготовления резьбы с помощью воротка. С целью уменьшения усилия, изготавливаются комплектом, в составе которого 2–3 инструмента, каждый из которых снимает лишь часть припуска на обработку. Первый метчик является черновым, последний — чистовым. Чтобы различить их между собой, на хвостовик наносят маркировку в виде чёрточек (одна, две, три черты). Слесарные метчики в основном используют для нарезания резьбы в корпусных деталях.
  • Машинные (машинно-ручные). Применяются для механизированного нарезания резьбы на станках: сверлильных, токарных, агрегатных, типа обрабатывающий центр. Конструктивно не отличаются от слесарных, разве что имеют укороченную заборную часть и более высокую стойкость. Основное назначение — нарезание резьбы в деталях.
  • Гаечные. Как видно из названия, используются для нарезания гаек. Состоят всегда из одного метчика с удлинённым заборным конусом. При работе метчик из гайки не вывинчивают, а готовые гайки нанизывают на удлинённый хвостовик, который имеет 2 исполнения: прямолинейный и радиусный (изогнутый). Первое используют на сверлильных и токарных станках. После заполнения накопительной части хвостовика инструмент вынимают из быстрозажимного патрона и стряхивают готовые гайки. Кривой метчик применяют на резьбонарезных автоматах. В этом случае гайки под напором друг друга перемещаются до конца инструмента, где падают в тару.

Конструктивные исполнения

  • Метчики с короткими канавками (бесканавочные). Используются для нарезания резьбы в алюминиевых сплавах, вязких низкоуглеродистых или высокопрочных легированных сталях.
  • С винтовыми канавками. Используют на обрабатывающих центрах, при нарезании глухих резьб.
  • С шахматным расположением зубьев. Последние на калибрующей части срезаны через один, тем самым уменьшается сила трения, что актуально для вязких материалов.
  • Ступенчатые. Режущая часть инструмента разделена на два участка, каждый из которых работает по своей схеме формообразования. Например, 1-й участок режет по генераторной схеме, 2-й — по профильной. Или, 1-й работает как режущий инструмент, 2-й — как выглаживающий.
  • Комбинированные. 1-я ступень представляет собой сверло, 2-я метчик. Как говорится — два в одном.
  • Метчик-протяжка. С его помощью нарезают резьбу любого диаметра и шага в деталях со сквозным отверстием на токарном станке. Деталь надевают на хвостовик инструмента, после чего зажимают её в патрон станка, а хвостовик закрепляют в резцедержателе. Устанавливают автоматическую подачу, равную шагу нарезки и включают соответствующее вращение шпинделя. После того как протяжка выйдет из обрабатываемой детали, резьба готова.
  • С внутренним подводом СОЖ. Применяют на специализированных или многооперационных станках для повышения производительности.
  • Колокольного типа. Используют при нарезании сквозной резьбы большого диаметра (50–400 мм). Инструмент выполняется составным, состоящим из отдельных режущих секторов. Внутрь подводится СОЖ, количество перьев достигает 16, а просторные канавки вмещают большой объем стружки.

По виду нарезаемой резьбы

  • Метрические, обозначаются буквой М. Размеры, в том числе и шаг резьбы, измеряются в миллиметрах. Ниже приведена таблица параметров метчиков с основным (крупным) шагом. Для каждого типоразмера ГОСТ 8724–2002 устанавливает несколько дополнительных (мелких) шагов. Три миллиметра — максимальный, который под силу нарезать с помощью воротка.

Обозначение Размеры, мм Основной шаг Сверление под резьбу

  • Дюймовые конические. Диаметр выражается в английских единицах длины — дюймах (25,4 мм), а вместо шага записывается обратная величина — количество витков на 1”, или на техническом лексиконе — количество ниток. Чем больше ниток, тем меньше шаг резьбы. Средняя поверхность резьбы имеет уклон, составляющий 1° 47′ 24», поэтому метчик в конце нарезания доходит до упора, что следует иметь в виду, чтобы не сломать его.
  • Трубные цилиндрические. Разновидность дюймовых резьб, ограниченная ассортиментом стандартных металлических труб. Шаг также выражается в нитках на 1 дюйм.
  • Трубные конические. То же, что и цилиндрические, но с уклоном. Диаметр сверления под резьбу на несколько десяток меньше. Резьба нарезается до упора.

Сводная таблица содержит параметры метчиков с дюймовым шагом резьбы

Обозначение Шаг резьбы (ниток на дюйм) Диаметр отверстия, мм

Инструментальный материал

Ручные метчики при работе нагреваются незначительно, поэтому их изготавливают из высокоуглеродистых инструментальных сталей У10А, У12А. Для машинных метчиков, работающих на повышенных скоростях, применяют быстрорежущие стали Р6М5, Р6М5К5, Р6М5К8. Самый лучший быстрорез — Р18. Наконец, высокопроизводительные станки оснащают твердосплавным инструментом. Небольшие метчики изготавливают полностью из твёрдого сплава, средние выполняют напайными, а крупные обычно имеют сборную конструкцию.

Стандарты конической резьбы NPT

Резьба NPT (NPT с английского — national pipe taper) используется в США, требованию на конусную резьбу с углом 1:16 или 3° 34′ 48″ соответствует ГОСТ 6111-52. Отечественные потребители могут столкнуться с такими параметрами, приобретая сантехническую арматуру или трубы из Америки.

Поговорим о стандартах Америки и Европы

Если на бытовых коммуникациях постепенно отказываются от применения стальных труб, заменяя их на пластиковые или полипропиленовые, то в промышленности, особенно там, где используются опасные газы и жидкости с высокой температурой, давлением, огне-, пожароопасные необходимы трубопроводы, гарантирующие безопасность персонала и потребителей. В этих случаях на монтаже отдельные плети стальных магистралей соединяют конусной резьбой.

Самые распространенные зарубежные стандарты, регламентирующие форму и характеристики соединений npt:

  • DIN 2999;
  • BS 10255, BS 1600;
  • ANCI/ ASME B 36. 10 M.

Действующий в Российской федерации Гост 6111- 52 «Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60°» (ДКР) прописывает аналогичные параметры данного класса соединений разной конфигурации. Трубы с дкр снабжены конусообразным суженым штуцером, поэтому смежные элементы трубопроводов различного наполнения имеют максимально прочное соединение. Для водо-, газопроводных коммуникаций, изготовленных по ГОСТ 3262-75, конические соединения выполняют по ГОСТ 6111- 81.

Так как существует 2 вида размерности конусного соединения — в дюймах (США) и метрическая, то номенклатурное обозначение при метрической системе имеет аббревиатуру npr-E, при дюймовом — по умолчанию указывают npt. Норматив взаимозаменяемости конфигураций резьбы приведен в ГОСТ 6211- 81.

Коническое дюймовое сочленение применяется для магистралей, требующих особой прочности и уровня надежности — с взрыво-, пожароопасными, ядовитыми веществами, высокой температурой или давлением, выдерживающих большие статические и механические нагрузки, как трубопроводы нефти, газа, кислот, перегретого пара, в сфере машино- и станкостроения, при строительстве подземных переходов коммуникаций под автобанами. В быту такие соединения встречаются редко.

Требования технических регламентов к конусным соединениям

При выполнении конусной резьбы выполняются условия:

  1. Угол профиля равен 55 град.
  2. Разным диаметрам труб соответствует свой шаг резьбы.
  3. Соотношение угла наклона поверхности конуса к оси трубного элемента равно 1:16.
  4. Максимальный диаметр изделий для соединения резьбового конуса составляет 6 дм.
  5. Соблюдение соотношения сечения трубы и длины конического соединения, соотношения общей и рабочей длины резьбы.

Особенности конусной резьбы

В процессе эксплуатации выявлено, что резьба npt, показывающая надежность при высоком статическом давлении, при динамической нагрузке ненадежна, так как оставляет спиральный путь для протечек. Компания Parker использует в гидравлике эластомерные уплотнители.

Читать еще:  Усиление металлических балок и прогонов производственных зданий

Коническая резьбовое сочленение коммуникаций по британскому стандарту отличается треугольным профилем со скругленными зубцами и впадинами. Такая конфигурация позволяет уплотнять соединение герметизирующим раствором и лентой-уплотнителем. Винтовая нарезка под 60 град обеспечивает герметичность соединения, но делая его неразъемным.

Основные параметры и профиль npt-соединения

Конусное соединение нарезают на штуцерах следующим образом: на одном элементе выполняют наружный конус, на втором — внутренний с постоянным углом наклона конуса 3°34’49”, или 1:16.

Основные параметры резьбы npt обозначаются:

  • Диаметры — внешний — d (наружная), D — внутренняя резьба, внутренний — d1, D1, промежуточный (средний) — d2, D2;
  • Шаг профиля — р;
  • Конус, угол в град. — f;
  • Исходный треугольник, высота — Н;
  • Профиль, рабочая высота — Н1;
  • Радиус закругления впадины и вершины — R;
  • Срез впадины и вершины — С.

Российский стандарт вводит обозначения для внутренней (Rc) или наружной (R) резьбы, левого исполнения (LH), правое по умолчанию не обозначают, цилиндрическую внутреннюю нарезку совместно с наружной конусообразной (Rp).

Стандарт США предписывает соблюдение параметров:

  • резьбы — наружная (MNPT) или внутренняя (FNPT);
  • номинальный D;
  • кол. витков;
  • группа исполнения профиля;
  • класс точности — снаружи (A) и внутри (B).

Резьба npt размером 1/16…24 указывает на рабочий диаметр трубного изделия, на котором нарезают выполняют соединение, а не наружный диаметра штуцера. Каждый диаметр трубы требует своего шага резьбы

Технология нарезки резьбового конусного соединения

В промышленном производстве npt резьба выполняется на специализированном резьбонарезном станке с помощью мечника, закрепленного на вращающемся шпинделе, в автоматическом режиме формирующий резьбу на неподвижно закрепленной трубе.

Конструкция и типы метчиков

Метчик состоит из деталей:

  • хвостовика;
  • рабочей части;
  • заборного элемента;
  • калибровки.

С помощью хвостовика метчик крепят в шпинделе станка или в патроне при нарезке резьбового соединения внутри трубы. Нарезку делает рабочая часть, напоминающая винт со спиральными канавками. Переднюю часть метчика часто называют заборным элементом, имеющим вид конуса. Начинает нарезку резьбы именно заборный элемент, затем продолжает калибровка. Резьбу выполняют зубья,называющиеся режущими перьями, образующие углубления — канавки, по которым удаляется стружка. Заточка зубьев подчинена требованиям технологии к режущим деталям.

Выбор метчика

Выбор метчика зависит от назначения, они бывают ручными и машинными. Ручной инструмент бывает:

  • плашечный;
  • маточный;
  • гаечный;
  • специальный.

Плашечный инструмент используют для предварительной нарезки резьбового соединения за 1 проход. Очистку от стружки выполняют маточным приспособлением с канавками в правом направлении.

Бесканавочные приспособления имеют большую прочность, а протяженность завинчивающейся части дает возможность перенастраивать инструмент неоднократно. Преимущество бесканавочных метчиков — в высокой производительности и универсальность — ими можно обрабатывать трубы и глухие соединения.

По виду работ выделяют метчики черновой и чистовой, которые маркируются по размеру резьбы, выполняемой этим инструментом:

  • Для резьбы по метрическому стандарту 8…18 мм применяют одинарные счетчики.
  • В диапазоне 6…24 мм используют черновой и чистовой метчик.
  • Резьбу 2…52 мм нарезают 3 счетчиками.

Метчики имеют прямое и винтовое исполнение, правое и левое, а режущая часть бывает конической и цилиндрической. Коническими вырезают резьбу в трубах со сквозными отверстиями, цилиндрические используют там, где нет сквозных проходов.

Процесс нарезки

Процесс резьбовой нарезки поэтапно происходит в несколько этапов:

  1. Задают направление, скорость вращения шпинделя.
  2. Заготовку закрепляют на определенном месте.
  3. Метчик определенного типоразмера монтируют на шпинделе, фиксируя его головку поддерживающим зажимом.
  4. Включают электропривод устройства.
  5. Резьбонарезную головку перемещают к трубному изделию управляющим рычагом.
  6. Фиксируют и сопоставляют автоматическим роликом заготовку и резьбонарезной резец, станок выполняет нарезку канавок заданных параметров в автоматическом режиме.
  7. Завершив операцию, суппорт с метчиком поднимается автоматически, отключают электропривод, демонтируют заготовку со станка.
  8. Выполняют проверку точности геометрических параметров, при обнаружении дефектов проводят коррекцию.

Конический профиль резьбы используется в тех случаях, когда на коммуникациях требуется полная герметичность соединений отдельных элементов труб. Неоценим способ конической резьбы при ремонтах изношенных соединений на коммунальных трубопроводах зимой — конусная резьба npt поможет восстановить герметичность.

Металлорежущий инструмент: что собой представляют гребенки резьбонарезные для образования трубной и метрической резьбы на трубах или круглом прокате

Резьбонарезные гребенки предназначены для нарезания резьбы на трубах и круглом прокате, устанавливаются в резьбонарезную головку соответствующего оборудования.

Комплект гребенок состоит из 4-х штук, которые пронумерованы и устанавливаются в определенном порядке. За счет наличия определенного количества зубьев (гребней) при использовании резьбонарезных гребенок нет необходимости в нескольких проходах, что существенно увеличивает производительность. Вращаясь друг за другом гребенки как бы подчищают проход (резьбу) за предыдущей.

Особенности резьбонарезных гребенок

Рабочая часть гребенки включает в свою конструкцию режущие и калибровочные гребни. Количество режущих гребней в зависимости от вида гребенки обычно составляет от 3 до 7 штук и выполнены они под углом, чтобы каждый следующий гребень врезался глубже предыдущего. Фиксация гребенок производится с помощью специального держателя или прижимной планки и происходит это в режущей головке на заданной высоте от центра.

Особенно актуальны гребенки при нарезании метрической резьбы, которая классифицируется по шагу, наиболее распространенные резьбы с шагом от 1мм до 4,5мм. Чтобы нагрузка распределялась равномерно, предусмотрен угол наклона режущей зоны, составляющий 25-30 градусов. Такая особенность конструкции дает возможность срезать металл с одинаковой толщиной слоя, поскольку отдельные вершины зубьев удалены от оси обрабатываемого изделия на разные расстояния.

Как правило, при изготовлении гребенок используются быстрорежущие стали (Р6М5). Возможно применение высокованадиевой стали марки Р18, Р9Ф5 и Р14Ф4 – в этом случае потребуется дополнительная шлифовка резца, а также заточка по переднему профилю и переточка, которая производится эльборовым абразивным инструментом по специальному шаблону.

Резьбонарезные гребенки продаются комплектами из 4-х штук, каждая имеет свой номер, поэтому в резьбонарезную головку они устанавливаются в строго предусмотренной последовательности №1, №2,3, №4.

Согласно ГОСТам существуют такие виды резьбонарезных гребенок, как плоские, круглые, стержневые и призматические. Наиболее распространенным считается плоский инструмент, регламентируемый ГОСТ 2287-88.

Плоские гребенки в основном используются для нарезания треугольной резьбы – с малым углом подъема, тангенциальные – с большим углом подъема, которые обычно используются для получения трубной и метрической резьб.

В зависимости от конструкции крепежных элементов резьбонарезные плоские гребенки бывают двух типов: так называемый ласточкин хвост (продольный) и ровная поверхность. Каждая из этих конструкций имеет две разновидности заточки (в случае нарезания резьбы на станках без ходового винтa гребенки затачивают по форме I, а для работы на cтанкax с ходовым винтом – по форме II).

Как уже говорилось применение высокованадиевых сталей Р9Ф5 и Р14Ф4 позволяет увеличить стойкость резьбонарезных гребенок в 1,5—2 раза.

Еще одна особенность резьбонарезных гребенок, в том что при выполнении внешней резьбы у гребенки направление резьбы должно быть обратным направлению резьбы на детали (трубе или круглом прокате), например, для выполнения правой резьбы гребенка должна иметь левую резьбу и наоборот. При выполнении внутренней резьбы направления резьбы на гребенке и на детали должны быть одинаковыми.

Гребенки для нарезания метрической и дюймовой резьбы

Гребенки активно применяются для выполнения дюймовой (трубной) или метрической трубной резьбы. Вид нарезаемой резьбы будет зависеть от величины внутреннего и внешнего диаметра самой заготовки (трубы или круглого проката). Разница между этими двумя типами нарезки состоит в форме выполняемого витка.

Дюймовая резьба визуально определяется как более острая, угол верхнего треугольника составляет 55 градусов. Кроме того, различие состоит и в значении диаметра и шага. Метрические витки исчисляются в миллиметрах (шаг 1мм, шаг 1,25мм, шаг 1,75мм, шаг 2,00мм ……и т.д.), дюймовые соответственно в дюймах: 1 трубный дюйм равен 3,33 см (здесь основными стандартами являются 11 и 14 ниток на дюйм, реже 9 или 18 ниток на дюйм).

Нарезания резьбы с помощью гребенки производится механическим способом, процесс происходит в основном двумя способами:

  1. Вращается резьбонарезная головка с гребенками, труба неподвижна:
    • Для выполнения резьбы в не подвижных тисках резьбонарезного станка фиксируется труба, а гребенки располагается во вращающейся головке.
    • После включения оборудование, начинается вращение резьбонарезной головки с заданной скоростью, тиски, фиксирующие трубу с помощью направляющих подаются на головку и происходит процесс нарезания нужной резьбы.
    • После того как резьба нужной длинны нарезана, необходимо открыть резьбонарезную головку и при наличии гратоснимателя, снять внутреннюю и наружную фаски.
  2. Вращается патрон c зажатой трубой, головка с гребенками неподвижна:
    • В патроне станка для выполнения резьбы зажимается труба, гребенки располагаются в неподвижной головке.
    • После включения оборудование, начинается вращение патрона с трубой, в трубе выполняется фаска с помощью подающих направляющих.
    • Далее устанавливается нужная скорость вращения патрона (с заготовкой) и обеспечивается подача резьбонарезной головки, после чего происходит процесс нарезания трубы.

Также по теме.

Что собой представляют гильотинные ножи и их предназначение

Как известно, гильотинные ножи являются основным режущим инструментом станков для разрезания разных типов листовых материалов: резинотехники, картона, бумаги, оргстекла, пластика, и листового металлопроката различных видов сталей. И если для резки резины или […]

Специфика работы на электромеханическом листогибе

Электромеханический листогиб – гибочный станок с электромеханическим приводом, в основе работы которого лежит действие электрического двигателя. В настоящее время это одна из самых надежных категорий листогибов. Как правило, гибочное оборудование […]

Вальцы листогибочные электромеханические 3-х валковые: особенности и преимущества

Для вальцевания металлопроката, полос и заготовок в промышленности, металлообработке и строительстве применяются вальцы листогибочные. Оборудование способно гнуть тонкостенные металлические листы, преобразуя их в детали цилиндрической и конической формы. Особенностью механизма […]

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector