Многие из вас сталкивались с нарезанием внутренней резьбы с помощью метчика и у многих возникал вопрос — какого диаметра должно быть сверло под резьбу, к примеру М8 или М10. Ведь при нарезке резьбы первоначальной задачей становится сверление отверстия подходящего диаметра, чтобы метчик резал металл не слишком туго и в то же время не болтался. Поэтому расскажу, как можно самому высчитать правильный диаметр сверла под любую метрическую резьбу.
На самом деле все просто, как вы знаете, параметров резьбы всего 2: это диаметр и шаг. Еще можно заметить(для тех кто не знает), что резьба бывает стандартная(со стандартным шагом) и любая другая. К примеру, стандартная резьба для 10 мм — это 1.5мм, то есть М10*1.5. Но ведь встречается довольно часто резьба 10*1.25 и 10*1. Буква М на резьбе означает, что резьба метрическая. А бывает еще трубная(читать про трубные плашки). Ну а в этой статье мы разберем все нюансы нарезания метрической резьбы и конечно же узнаем, как вычислить диаметр сверла под резьбу.
Значит, как я уже говорил, в основу расчетов берем диаметр и шаг. Просто вычитаем из диаметра шаг резьбы и полученная цифра будет диаметром требуемого сверла. Давайте посчитаем диаметр сверла под резьбу М8(стандартная).
8 минус 1.25(стандартный шаг) получаем 6.75 мм — именно такое сверло нужно, чтобы нарезать резьбу М8. А например, резьба 8*1 — сверло получится диаметром 7 мм. Надеюсь, все понятно. Также предоставлю вам нужную табличку стандартных резьб(то есть вы сможете узнать, какой шаг стандартный у определенного диаметра) и диаметр сверл для них.
Таблица стандартной резьбы и диаметр сверла для них.
Диаметр резьбы и проходное отверстие должны соответствовать стандартам, иначе канавки выйдут слишком маленькие и резьбовое соединение будет ненадежным
Разновидности и параметры резьбы
Параметрами, по которым резьбу разделяют на различные типы, являются:
единицы исчисления диаметра (метрическая, дюймовая и др.);
количество заходов ниток (одно-, двух- или трехзаходная);
форма, в которой выполнены элементы профиля (треугольная, прямоугольная, круглая, трапециевидная);
направление подъема витков (правая или левая);
место размещения на изделии (наружная или внутренняя);
форма поверхности (цилиндрическая или коническая);
назначение (крепежная, крепежно-уплотнительная, ходовая).
Параметры метрической резьбы
В зависимости от вышеперечисленных параметров различают следующие виды резьбы:
цилиндрическая, которая обозначается буквами MJ;
метрическая и коническая, обозначаемые соответственно M и MK;
трубная, для обозначения которой используются буквы G и R;
с круглым профилем, названная в честь Эдисона и маркируемая буквой E;
трапецеидальная, обозначаемая Tr;
круглая, используемая для монтажа сантехнической арматуры, – Кр;
упорная и упорная усиленная, маркируемые как S и S45 соответственно;
дюймовая резьба, которая также может быть цилиндрической и конической, – BSW, UTS, NPT;
используемая для соединения труб, монтируемых в нефтяных скважинах.
Типы резьбы по ГОСТ-ам
Применение метчика
Прежде чем приступить к резьбонарезанию, надо определить диаметр подготовительного отверстия и выполнить его сверление. Для облегчения этой задачи был разработан соответствующий ГОСТ, который содержит таблицы, позволяющие точно определить диаметр отверстия под резьбу. Эти сведения позволяют легко подобрать размер сверла.
Для нарезания резьбы метрического типа на внутренних стенках сделанного сверлом отверстия используется метчик – винтообразный инструмент с режущими канавками, выполненный в виде стержня, который может иметь цилиндрическую или коническую форму. На его боковой поверхности есть специальные канавки, расположенные вдоль его оси и разделяющие рабочую часть на отдельные сегменты, которые называются гребенками. Острые края гребенок как раз и являются рабочими поверхностями метчика.
Чтобы витки внутренней резьбы получились чистыми и аккуратными, а ее геометрические параметры соответствовали требуемым значениям, ее надо нарезать постепенно, путем поэтапного снятия тонких слоев металла с обрабатываемой поверхности. Именно поэтому с данной целью используют либо метчики, рабочая часть которых по длине разделена на участки с различными геометрическими параметрами, либо наборы таких инструментов. Единичные метчики, рабочая часть которых имеет одинаковые геометрические параметры по всей своей длине, нужны в тех случаях, когда необходимо восстановить параметры уже имеющейся резьбы.
Минимальным набором, при помощи которого можно достаточно качественно выполнить обработку отверстий под резьбу, является комплект, состоящий из двух метчиков – чернового и чистового. Первый срезает со стенок отверстия под нарезание метрической резьбы тонкий слой металла и формирует на них неглубокую канавку, второй не только углубляет сформированную канавку, но и зачищает ее.
Разновидности метчиков для резьбы и их отличия
Минимальный комплект метчиков
Комбинированные двухпроходные метчики или наборы, состоящие из двух инструментов, используются для резьбонарезания в отверстиях небольших диаметров (до 3 мм). Для обработки отверстий под метрическую резьбу большего диаметра необходимо использовать комбинированный трехпроходной инструмент или набор, состоящий из трех метчиков.
Для манипуляций с метчиком применяется специальное приспособление – вороток. Главным параметром таких приспособлений, которые могут иметь различное конструктивное исполнение, является размер посадочного отверстия, который должен точно совпадать с размером хвостовика инструмента.
Некоторые разновидности воротков для метчиков
При использовании набора из трех метчиков, отличающихся как своей конструкцией, так и геометрическими параметрами, следует строго соблюдать последовательность их применения. Отличить их друг от друга можно как по специальным рискам, нанесенным на хвостовики, так и по конструктивным особенностям.
Метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в первую очередь, отличается минимальным диаметром среди всех инструментов набора и режущими зубьями, верхняя часть которых сильно обрезана.
Второй метчик имеет более короткую заборную часть и более длинные гребни. Его рабочий диаметр занимает промежуточное значение между диаметрами остальных инструментов из набора.
Третий метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в последнюю очередь, характеризуется полными гребнями режущих зубцов и диаметром, который должен точно соответствовать размеру формируемой резьбы.
Комплект из трех метчиков
Метчики используются преимущественно для нарезания резьбы метрического типа. Значительно реже, чем метрические, применяются метчики, предназначенные для обработки внутренних стенок труб. Они в соответствии со своим назначением называются трубными, а отличить их можно по букве G, присутствующей в их маркировке.
Технология нарезания внутренней резьбы
Как уже говорилось выше, перед началом работы надо просверлить отверстие, диаметр которого должен точно подходить под резьбу определенного размера. Следует иметь в виду: если диаметры отверстий, предназначенных под нарезание метрической резьбы, выбраны неверно, это может привести не только к ее некачественному выполнению, но и к поломке метчика.
Учитывая тот факт, что метчик, формируя резьбовые канавки, не только срезает металл, но и продавливает его, диаметр сверла для выполнения резьбы должен быть несколько меньше, чем ее номинальный диаметр. Например, сверло под выполнение резьбы М3 должно иметь диаметр 2,5 мм, под М4 – 3,3 мм, для М5 следует выбирать сверло диаметром 4,2 мм, под резьбу М6 – 5 мм, М8 – 6,7 мм, М10 – 8,5 мм, а для М12 – 10,2.
Таблица 1. Основные диаметры отверстий под метрическую резьбу
Таблица 2. Диаметры отверстий под дюймовые резьбы
Все диаметры сверл под резьбу ГОСТ приводит в специальных таблицах. В таких таблицах указаны диаметры сверл под выполнение резьбы как со стандартным, так и с уменьшенным шагом, при этом следует иметь в виду, что для этих целей сверлятся отверстия разных диаметров. Кроме того, если резьба нарезается в изделиях из хрупких металлов (таких, например, как чугун), диаметр сверла под резьбу, полученный из таблицы, необходимо уменьшить на одну десятую миллиметра.
Ознакомиться с положениями ГОСТ, регламентирующими нарезание метрической резьбы, можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.
Диаметры сверл под метрическую резьбу можно рассчитать самостоятельно. От диаметра резьбы, которую требуется нарезать, необходимо вычесть значение ее шага. Сам шаг резьбы, размер которого используется при выполнении таких вычислений, можно узнать из специальных таблиц соответствия. Для того чтобы определить, какого диаметра отверстие необходимо выполнить с помощью сверла в том случае, если для резьбонарезания будет использоваться трехзаходный метчик, надо воспользоваться следующей формулой:
До – это диаметр отверстия, которое надо выполнить с помощью сверла,
Дм – диаметр метчика, которым будет обрабатываться просверленный элемент.
Схема нарезания внутреней резьбы метчиком
Воротки, в которые вставляется резьбовой метчик, могут иметь простейшую конструкцию или оснащаться трещоткой. Работать такими приспособлениями с зафиксированными в них инструментами следует очень аккуратно. Чтобы получить качественную и чистую резьбу, вращение метчика по часовой стрелке, совершаемое на пол-оборота, необходимо чередовать с его проворачиванием на одну четвертую оборота против хода резьбы.
Резьба будет нарезаться значительно легче, если в процессе выполнения этой процедуры использовать смазку. Роль такой смазки при нарезании резьбы в изделиях из стали может играть олифа, а при обработке алюминиевых сплавов – спирт, скипидар или керосин. Если таких технических жидкостей нет под рукой, то для смазки метчика и нарезаемой резьбы можно использовать обычное машинное масло (однако оно обладает меньшим эффектом, чем перечисленные выше вещества).
В данной статье будут приведены, основные таблицы отверстий и сверл под резьбы, рассмотрены основные виды метчиков, технология нарезания резьб ручным инструментом, виды СОЖ и причины возникновения брака.
Основные виды и различия метчиков
По назначению:
Слесарные – используются в ручном инструменте.
Гаечные – позволяют массово, быстро и удобно изготавливать гайки.
Машинные или машинно-ручные – имеют повышенную износостойкость, могут использоваться как в ручном инструменте, так и в станках.
Метчики трубные – для накатывания резьбы в трубах, резьба в дюймовой системе, позволяют создавать резьбы от 1/8 до 2 дюймов.
Виды метчиков для разных отверстий:
С подточкой – лучше всего подходит для отверстий сквозного типа, срезанный металл идет перед метчиком и стружечный канал остаётся чистым.
С канавками винтового типа – используется для глухих отверстий, срезанный металл за счет инерции и СОЖ поступает наружу, благодаря чему снижается нагрузка на инструмент.
С канавками прямого типа – представляет собой универсальный вариант, оптимально походит для материалов, у которых короткая и легко обламывающаяся стружка.
По типу обрабатываемого материала:
Легированные, нерж., низколегированные, легкообрабатываемые стали – угол 8-10 градусов, прочность до 900 Н/мм 2 .
Конструкционные, углеродистые, легированные и улучшаемые стали, сплавы алюминия, которые дают короткую стружку (невязкие) – угол 12-15 градусов, прочность до 500 Н/мм 2 .
Нерж. труднообраб. стали – передний угол 6-8 градусов, прочность до 500 Н/мм 2 .
Сплавы алюминия, которые дают длинную стружку, магниевые, цинковые сплавы, медь – угол 15-20 градусов.
Правила нарезания резьбы метчиком
Процесс начинается со сверления отверстия под резьбу, для определения диаметра сверла, которое необходимо взять, следует руководствоваться:
Таблицей диаметров сверл для нарезания метрической резьбы
Таблица отверстий под дюймовые резьбы
Также большой популярностью пользуется упрощенная таблица диаметров под метрическую резьбу
Обозначение резьбы
Диаметр отверстия, мм
Обозначение резьбы
Диаметр отверстия, мм
М 1
075
М 10
8.5
М 1.1
0.85
М 11
9.5
М 1.2
0.95
М 12
10.2
М 1.4
1.1
М 14
12.0
М 1.6
1.25
М 16
14.0
М 1.8
1.45
М 18
15.4
М2
1.6
М 20
17.4
М 2.2
1.75
М 22
19.4
М 2.5
2.05
М 24
20.9
М3
2.5
М 27
23.9
М 3.5
2.9
МЗО
26.4
М 4
3.3
МЗЗ
29.4
М 4.5
3.8
М36
31.9
М 5
4.2
М 39
34.9
Мб
5.0
М 42
37.4
М 7
6.0
М 45
40.4
М 8
6.7
М 48
42.8
М 9
7.7
М 52
46.8
Отверстие, с которым будем работать, должно быть чистым от стружки, следует учитывать, что при нарезании металл будет частично выдавливаться, из-за этого диаметр сверла подбирают немного большим, чем внутр. диам. резьбы. А при работе с металлами, имеющими повышенную вязкость, перед сверлением отверстия необходимо внести коррективы учитывающие явление подъёма витка.
Материал
Величина подъема витка резьбы для шага резьбы, мм
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0,6
0,7
0,75
0,8
1
1,25
1,5
1,75
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
Алюминиевые сплавы
0,080
0,016
0,020
0,024
0,028
0,032
0,036
0,040
0,048
0,056
0,060
0,064
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
0,200
0,240
0,280
0,320
0,360
0,400
Магниевые сплавы
0,115
0,023
0,029
0,034
0,040
0,046
0,052
0,057
0,069
0,080
0,086
0,092
0,115
0,144
0,172
0,201
0,230
0,288
0,345
0,402
0,460
0,518
0,575
Латунь
0,073
0,014
0,018
0,022
0,025
0,029
0,033
0,036
0,044
0,051
0,055
0,058
0,073
0,090
0,110
0,127
0,146
0,182
0,219
0,256
0,292
0,328
0,365
Титановые сплавы
0,130
0,026
0,032
0,039
0,045
0,052
0,058
0,065
0,078
0,091
0,097
0,104
0,130
0,162
0,195
0,227
0,260
0,325
0,390
0,455
0,520
0,585
0,650
Жаропрочные стали и сплавы
0,150
0,030
0,037
0,045
0,052
0,060
0,067
0,075
0,090
0,105
0,112
0,120
0,150
0,187
0,225
0,262
0,300
0,375
0,450
0,525
0,600
0,675
0,750
Коррозионностойкие, жаростойкие стали на никелевой основе
Процесс нарезания резьбы начинается с чернового метчика, он устанавливается в ручной инструмент (вороток, различные варианты метчикодержателей) или в станок.
Важно проводить нарезание резьбы, полным набором метчиков соблюдая очередность двухкомплектные – черновой/чистовой, трехкомплектные – черновой/средний/чистовой. Недопустимо сразу проводить нарезание резьбы средним или чистовым метчиком, это оказывает существенную нагрузку на режущий инструмент и может стать причиной поломки метчика и плохого качества резьбы.
Работая с материалами, имеющими повышенную вязкость или мягкость, метчик нужно с некоторой периодичностью полностью выворачивать, для очистки режущих канавок от стружки.
Средний и чистовой метчики вставляются в черновую резьбу, после попадания в резьбу и легкого проворачивания, на них одевают вороток и доводят резьбу до чистового состояния.
Если вам необходимо работать не со сквозным отверстием, требуется, чтобы отверстие было несколько глубже, чем требуемая длина резьбы.
В процессе нужно постоянно проверять отсутствие перекоса угольником, проверка выполняется через два-три нарезанных витка.
Общее правило: на 2 оборота по ходу резьбы, необходимо сделать 1 в обратную сторону для сбрасывания стружки, это снижает нагрузку на резьборезный инструмент.
В процессе нарезания используют СОЖ.
Виды СОЖ используемых при нарезании резьбы
Использование СОЖ является важным моментом, который позволит:
Улучшить отвод тепла;
Значительно увеличить период эксплуатации метчика;
Повысить качество резьбы;
Повысить скорость работы;
Снизить налипание стружки.
При правильном выборе СОЖ для вашей задачи вы сможете повысить стойкость инструмента до 4 раз и значительно продлить срок его эксплуатации. Подбор оптимальной эффективной СОЖ зависит от режима резания и рабочего металла.
При работе со сталями высокой и средней прочности часто используют чистое льняное масло или свиной жир, с бронзовыми и чугунными изделиями допускается работать без СОЖ.
СОЖ на органической основе, имеет более высокие противозадирные характеристики, чем минеральные масла даже с соответствующим присадками. Большинство СОЖ рекомендуемых для резьбонарезки это смесь растительных и минеральных масел с добавлением серы.
Отправить ответ