Современную технику просто немыслимо представить себе без резьбовых соединений. Резьба обладает целым рядом преимуществ по сравнению с другими видами разъемных и неразъемных креплений: усилие зажима можно регулировать при помощи динамометра, что исключает возможное разрушение корпусных деталей. Такое соединение хорошо переносит динамические нагрузки, его просто разобрать и вновь собрать.
Однако применение резьбовых соединений не ограничивается лишь промышленностью. Дома в быту очень часто возникает необходимость нарезать резьбу. Как и в какой последовательности это правильно осуществить? Какой инструмент для этого необходим? В статье содержится полезная информация, которая поможет в этом людям, не имеющим подобного опыта.
Способы
Резьба – своего рода винтовая канавка по наружной поверхности цилиндра (наружная) или на поверхности отверстия (внутренняя).
Для нарезания наружной резьбы используется плашка, для внутренней – метчик.
Но данный метод и инструмент пригодны лишь в домашних условиях или ремонтном производстве, потому как требуют больших затрат времени на нарезание. При массовом производстве метизов (болтов) резьбу не нарезают, а накатывают на специальном оборудовании обработки металлов давлением. При этом важно, чтобы заготовка была нагрета до температуры свыше 750 градусов (тогда будет происходить динамическая рекристаллизация и устранение текстуры). Такое исполнение является неточным. И поэтому для ответственных соединений резьбу нарезают.
Резьбовую поверхность можно получить обработкой на токарно-винторезном станке. Для этого могут использоваться как плашка с метчиком, так и специальные токарные резцы.
Кроме того, бурное развитие электроники сделало возможным обработку резьбовых поверхностей на токарных и даже фрезерных станках с ЧПУ.
Общая информация
На территории стран СНГ действует стандарт метрической резьбы. Ее угол равен шестидесяти градусам в сечении. В странах Запада применяется дюймовая резьба (угол 55 градусов). Об этом обстоятельстве следует помнить, когда покупаются какие-либо запчасти на автомобиль или другую технику.
В зависимости от геометрической формы зубьев резьбы в сечении выделяются прямоугольные, треугольные, трапецеидальные и другие варианты.
Особый вид резьбы – шарико-винтовая пара. Она нашла применение лишь в станкостроении. При интенсивной эксплуатации винтовая поверхность изнашивается. Однако конструкция ШВП позволяет регулировать и устранять люфт.
Существуют резьбы с правым заходом (наиболее распространены) и левым (имеют ограниченное и узкоспециальное применение). Едва ли можно найти плашку или метчик для нарезания левой резьбы. Нарезать на станке – пожалуй, единственный возможный способ. Им рекомендуется воспользоваться при неимении других вариантов исполнения.
Наружная резьба: как нарезать плашкой
Наиболее простой и доступный способ нарезания резьбы на наружной цилиндрической поверхности – воспользоваться плашкой. В зависимости от конструкции приспособление может быть круглым, призматическим, раздвижным.
Круглая плашка чем-то напоминает гайку. Только внешний контур представляет собой не шестиугольник, а обычный круг с небольшими углублениями для крепления к воротку. Отличается от гайки наличием трех канав для выхода стружки при нарезании резьбы.
Круглые плашки формируют резьбу всего за один проход инструмента. Поэтому при их работе в зону резания необходимо подавать смазку. Максимальный диаметр резьбы, получаемый таким способом, равен 52 миллиметрам.
Раздвижная плашка состоит из двух идентичных частей. Они устанавливаются в клупп с определенным зазором. В процессе работы части сближаются.
Подбор диаметра заготовки при нарезании наружной резьбы
Правильный выбор наружного диаметрального размера исходной заготовки – залог качества полученной резьбы. Нарезать резьбу (как внешнюю, так и внутреннюю) на поверхности (в отверстии) можно лишь при соблюдении определенных требований. Так, чтобы плашка не поломалась и ее не заклинило, диаметр цилиндра должен на несколько десятых долей миллиметра быть меньше номинала резьбы. В процессе резания металл будет в какой-то степени выдавливаться и заполнять по форме плашку, так что зазор будет минимальным.
Подготовка поверхности при наружном нарезании
Как нарезать резьбу на прутке? Следует оговориться, что диаметр прутка проката должен хотя бы на миллиметр превышать диаметр резьбы, чтобы был припуск для снятия на токарном станке черноты. Нарезать по черной необработанной поверхности крайне нежелательно: большая вероятность того, что плашка найдет на неметаллическое включение и поломается.
После проточки наружного диаметра на токарном станке необходимо проточить фаску. Этот элемент необходим, во-первых, для того, чтобы обеспечить врезание плашки, а во-вторых, чтобы убрать острый заусенец, полученный при подрезании торца на токарном станке.
Последовательность действий
Как правильно нарезать резьбу? Исполнение данной операции ручным способом осуществляется в следующей последовательности:
- Исходная заготовка крепится в слесарных тисках. При этом не должно быть перекосов и отклонений от вертикального положения.
- Плашка крепится в вороток. Торец плашки должен совпадать с торцевой поверхностью плашкодержателя.
- Первый оборот осуществляется с незначительным усилием: главное – правильно задать направление и избежать перекоса плашки.
- После того как резьба будет нарезана по всей длине, вороток следует начинать вращать против часовой стрелки.
Технология нарезания внутренней резьбы
Формообразующим инструментом в данном случае является метчик. Как нарезать резьбу этим инструментом? В принципе, тоже довольно просто: в металле просверливается отверстие диаметром чуть больше диаметра впадины резьбы, сам метчик вставляется хвостовиком в вороток, после чего начинает вкручиваться в отверстие, нарезая при этом резьбу. Внешне инструмент похож на болт. Только он изготовлен из высокопрочной легированной инструментальной стали и имеет канавки для отвода стружки.
Вручную нарезать резьбу – как плашкой, так и метчиком – занятие весьма тяжелое, и без определенного опыта проделать эту операцию будет трудно (прежде всего, физически). Чтобы облегчить процесс, выпускаются специальные комплекты инструмента. Такой набор позволяет нарезать резьбу не за один проход, а за три, используя при этом три разных метчика (черновой, получистовой и чистовой).
Резьба на поверхности трубы
При проведении сантехнических работ часто возникает необходимость нарезать резьбу на трубе. Как это делается? Принципиальных отличий нет. Разница лишь в том, что труба внутри полая. Вот и все. Для этих целей может использоваться обычная плашка и вороток либо токарно-винторезный станок.
Также для осуществления процесса на трубной поверхности используют так называемые клупы. При этом можно применять как раздвижные, так и цельные плашки.
Процедуре нарезания предшествует надежное закрепление отрезка трубы (в тисках или в специальных призмах), после чего поверхность очищается от грязи и окислов, устраняется заусенец от ленточной пилы. Поверхность рекомендуется смазать маслом. Только после этих подготовительных операций можно приступать непосредственно к нарезанию.
Резьбонарезание на станке
Нарезание резьбы вручную является тяжелым физическим трудом. Поэтому, если у мастера имеется возможность прибегнуть к помощи металлообрабатывающего оборудования, ею следует воспользоваться.
Как нарезать резьбу на токарном станке? Универсальный токарно-винторезный станок позволяет осуществлять данную операцию несколькими способами: плашкой (наружную), метчиком (внутреннюю), а также специально заточенным по форме резьбы токарным резцом с напайной пластиной из инструментальной стали либо резцом со сменной пластиной.
При нарезании плашкой и метчиком заготовка устанавливается в трехкулачковый самоцентрирующий патрон, после чего включается привод станка, и шпиндель начинает вращаться. Скорость вращения должна быть минимальной (не более одного-двух оборотов в секунду) из соображений техники безопасности. Плашка (метчик) с воротком приставляется к торцу заготовки и слегка прижимается к нему. После чего необходимо удерживать вороток до тех пор, пока он не нарежет резьбу необходимой длины. Затем включается реверс, и плашка выкручивается в обратном направлении.
Нарезание резцом осуществляется за несколько проходов. При этом резец за один оборот шпинделя перемещается в осевом направлении на величину, которая равна шагу.
