Резьба – универсальный элемент соединения любых конструкционных единиц в технике, строительстве, во всех областях хозяйствования и в быту. Она надежно фиксирует детали, но позволяет их разъединять при необходимости, не нарушая конструкционной целостности отдельных частей. Кроме функции крепежа, резьбовое соединение является одним из видов шарниров. Совершенно разные механизмы, от простых до сложных, часто содержат в себе резьбу как способ передачи движения.
Нарезка резьбы – общие сведения
Что такое резьба? Это линия, закрученная винтом, которая выглядит как выступ, имеющий вершину разной формы на цилиндрической поверхности тела. У нее есть шаг, он может быть разным и определяется как промежуток между соседними вершинами. Выступы разделяет между собой впадина. Резьба разного назначения имеет свою форму выступа.
Чтобы получить резьбу, ее нужно нарезать, то есть с помощью инструмента выбрать в металле канавку по траектории винта. Для этого существует специальный инструмент - как ручной, так и тот, который закрепляют в электрический (токарный) станок. Общим между ними является то, что резцы изготовлены из специальной крепкой стали, позволяющей легко снимать стружку со стальной заготовки.
Для получения разного качества резьбы применяют различные марки металла. Отсюда деление на крепежные, фиксирующие, ходовые, специальные. Детали на производстве нарезают квалифицированные токари. Качественная винтовая поверхность не должна иметь сколов, задиров и шероховатостей.
Виды резьбы
Резьбы выполняют много функций, отсюда их широкая классификация. Винтовые поверхности имеют различия по:
- Форме повторения поверхности, где она нарезана - цилиндрического вида, конического вида.
- Месту положения поверхности на детали, на которой ее получили - снаружи, внутри.
- Форме профильного разреза выступа - трапециеподобная, круглого вида, с прямоугольным профилем и треугольная.
- Величине отрезка между соседними вершинами винтовой линии - с мелким шагом, с крупным шагом.
- Числу заходов - однозаходного нареза, многозаходного нареза.
- Направлению, в котором линия винта огибает поверхность детали - левовращаемая, правовращаемая.
- Назначению - крепежного типа, уплотнительного крепежа, ходового использования, специального применения.
Резьбы, выполненные на заготовках из инструментальной стали, служат инструментом для нарезки всех остальных винтовых поверхностей.
Методы получения
Резьбу можно выполнить ручным способом, применяя специальные наборы для нарезки резьбы.
Эту же работу можно проводить на станках – машинным методом. В случае работ вручную изготавливают детали либо малой партией, либо единично. Чтобы нарезать много заготовок, нужно использовать соответствующее оборудование:
- Винторезные токарные агрегаты.
- Накатные резьбовые станки, где есть ролики, а сам рез осуществляется плоской плашкой.
- Фрезеровочные машины, позволяющие получать на заготовках шаг крупного размера.
- Шлифовальные устройства, где применяют круги с профилем резьбы. На них получают высокоточные винты, а также мелкий шаг.
- Машины-винторезы.
- Агрегаты выборки внутренней резьбы в заготовках для получения гаек.
- Станки для вихревых головок, где установлена не одна, а несколько кромок для нарезки резьбы.
Нарезание винта вихревой головкой отличается от традиционного способа тем, что в контакт с заготовкой вступает не один резец, а четыре. Поочередное их врезание не дает инструменту перегреваться и, как следствие, скорость обработки материала увеличивается. Головка приводится в движение самостоятельным приводом. Полученная таким способом винтовая поверхность отличается высокими качественными показателями.
Какой инструмент
Основной инструмент для нарезки резьбы, которым получают винтовые поверхности на производстве и в домашнем хозяйстве, это плашка, метчик и разнообразные резцы. Первые два режущих - универсальные, и могут быть установлены как в станок, так и в ручное приспособление. Резцы исключительно закрепляют в токарных и тому подобных машинах.
Инструмент метчик с виду напоминает винт, где вдоль него расположены канавки (пространство для отвода стружки), и с помощью которого в заготовках, в их отверстиях режут внутреннюю резьбу. Тело резца разбито на три части – это заборный, калибрующий участок и оконечный хвостовик. За последний элемент метчик фиксируют в специальном воротке. Резцы делятся на ручные, станочные и гаечные. При проведении всего комплекса работ по нарезке резьбы недостаточно одного вида метчика, их обычно три: для чернового прохода, получистовой доводки и чистовой доводки винта.
Резцами-плашками делают на деталях наружные винты – винтовые метизы, болты и шпильки. Форма плашки чем-то схожа с плоским цилиндром. В середине этого цилиндра просверлено отверстие, в котором есть резьба, но не обычная, а имеющая острые кромки. Вокруг этой резьбы также есть каналы для удаления металлической стружки. Заборная коническая часть у плашки есть с обеих сторон, между ними зона калибрации. Воротки для плашки снабжены фиксирующими болтами.
Специализированный инструмент для станков
На станках для нарезки резьбы используют специальные резцы, объединенные в следующие группы:
- Стержневой инструмент;
- Оснастка призматической формы;
- Круглые резцы.
Как нарезать метчиком
Чтобы получить винт ручным способом при помощи метчика для нарезки резьбы, выполняют следующую последовательность действий:
- Тисочным зажимом фиксируют заготовку за ту часть, которая не мешает резанию. Если заготовка полая внутри (труба), закрепление ее должно быть очень аккуратным дабы избежать сплющивания поверхности.
- Берут черновой метчик и его хвостовик закрепляют в воротке.
- Режущую часть метчика прикладывают к заготовке, соблюдая совпадение осей между деталью и инструментом.
- Направляя усилие на торец заготовки, одновременно проворачивают метчик слева направо (правый ход резьбы). Завершая полный оборот инструментом, производят вращение его обратно, где-то на одну треть оборота. Так канал высвобождают от образовавшейся стружки.
- После прорезки полной длины резьбы черновой метчик откладывают в сторону, а работу начинают чистовым или получистовым по такому же принципу.
- Готовую поверхность очищают от остатков стальной стружки и проверяют на качество визуально. Затем берут болт и закручивают его в полученную гайку – он должен заходить без усилий и применения ключей. При этом недопустим значительный люфт между метизами, что говорит о неудачном соотношении диаметра заготовки и режущего инструмента.
Как нарезать плашкой
Работая плашкой для нарезки резьбы, важно также соблюдать некоторые правила:
- Диаметр заготовки не должен быть слишком тонким – резьба получится «жидкой,» и слишком большим – режущие кромки плашки могут обломиться.
- Чтобы рез получался четким, и инструменту легче было проходить, необходимо перед работой нанести на него смазочный материал.
- Для нормального захода плашки на деталь у последней на торце снимают фаску при помощи наждака, напильника либо болгарки.
- Обязательное требование - чтобы в момент вращения плашки ее поверхность была перпендикулярна цилиндру заготовки. В противном случае возможно виляние резьбы, что скажется в дальнейшем на плохой плотности прилегания гайки к резьбе и срыву последней при нагрузках.
- По заготовке необходимо проходить как минимум два раза – черновой плашкой на всю длину, затем чистовой плашкой.
- После каждого прохода желательно удалять с поверхности резьбы остатки стружки при помощи щетки.
- При нарезке резьбы на трубе закреплять ее стоит не в тиски, где ее может сплющить и плохо зафиксировать, а в специальном приспособлении для фиксации труб.
Организация резьбы на трубах
Лерку для труб подбирают в строгом соотношении с диаметром заготовки. Так, трубы бывают:
- На полдюйма - соответствуют диаметру в 15 миллиметров.
- Трехчетвертные – 20 миллиметров в диаметре.
- На дюймовый диаметр - в 25 миллиметров.
- Дюйм плюс четверть – 32 труба.
Эти показатели соответствуют диаметру труб с внутренней стороны, поэтому, чтобы точно подобрать инструмент, нужно прибавлять двойную толщину стенок.
Для удобства выбора режущей оснастки на лерке для нарезки резьбы (плашке) имеется соответствующая маркировка, где:
- 1, ¾, ½ - диаметр трубы для которой подходит лерка;
- K, G, R – тип лерок, соответственно, конический, формы цилиндрической, трубный конический инструмент.
Приспособление, удерживающее резец, с помощью которого осуществляют вращение лерки, имеет две ручки, фиксирующие болты. Направляющая с одной стороны не дает возникнуть перекосу во время работы и нарушить четкость получаемой винтовой поверхности.
Заключение
Выполняя работы по нарезке резьбы, нужно придерживаться правил техники безопасности. При этом очень важно работать в защитных рукавицах и очках, чтобы избежать повреждения кожных тканей острой металлической стружкой.
