Чем можно нарезать резьбу?
Метчики
Метчик - приспособление, которое обеспечивает нарезание внутренней резьбы. По своей конструкции он похож на винт, выполненный из высокопрочной стали, на котором сделаны три или четыре прямые продольные углубления, образующие при пересечении витков резьбы винта металлорежущие кромки . Выделяют рабочую часть и хвостовик этого инструмента. Рабочий элемент инструмента состоит из: режущей и направляющей части.
Металлорежущая сторона напоминает конус и ею выполняется нарезание. Направляющая сторона посылает инструмент в рабочее отверстие, в котором нарезается, и калибруется резьба.
На конце хвостика есть присоединительный квадрат, который необходим для фиксации инструмента в ручном инструменте. Размерность присоединительного квадрата для ручного привода зависит от размера метчика.
Канавки на рабочей стороне инструмента имеют продольные углубления.Витки резьбы разделяются канавками на режущие перья, передние кромки которыми производится нарезание. Также углубления нужны для отвода стружки, которая появляется при работе. Три канавки обычно производятся на инструменте диаметром до 22 мм, четыре канавки - с диаметром от 22 до 52 мм.
Метчик для нарезки резьбы изготавливается из быстрорежущей или углеродистой стали технологиям, утвержденным для изготовления металлорежущего инструмента. Они проходят термическую обработку, от точности выполнения которой зависит работоспособность и долговечность метчика. Поверхностная твердость метчиков должна находиться в пределах 63 - 66 HRc. Предметы из углеродистой стали имеют намного меньшую стойкость, чем модели из быстрорежущей. Для увеличения твердости и стойкости режущей кромки рабочая часть машинных метчиков может иметь покрытие из нитрида титана характерного "золотого" цвета.
Существует два способа нарезания внутренней резьбы ручным инструментом: европейский и американский. В Европе принято работать в два или три прохода разными метчиками. В США - одним в один проход. В США, например, достаточно широко используется метрическая резьба, и предлагаемые американскими производителями подобные приспособления для метрической системы рассчитаны на работу в один проход. Резьбонарезной инструмент Европейские производства предлагает широкий ассортимент приспособлений только для метрической, но и для дюймовой системы. Однако и те, и другие предлагаются ими только в виде комплектов в два или в три прохода.
В России принят европейский подход, на Дальнем Востоке - американский Соответственно ниже основное внимание уделено именно этим приспособлениям для нарезания резьбы европейским способом. Набор из двух (черновой и чистовой модели) используются для работы в мягких сталях, а комплекты из трех (черновой, средней и чистовой модели) - при работе с более твердыми металлами.
Внутри набора различаются по количеству рисок (ободков), нанесенных на хвостовик. Как часто бывает, стандартов на такие обозначения нет, и существуют отечественная и зарубежная системы обозначений. В отечественной системе одна риска означает черновую модель, две – среднию модель, а три – чистовую модель. В зарубежных наборах чистовой обычно без рисок. Надо также иметь в виду, что возможны ошибки маркировки (они встречаются и у самых именитых производителей) и надежнее всего различать метчики внутри комплекта по длине заходной части, состоящей из режущих перьев уменьшенного диаметра, со срезанными вершинами. Их диаметр плавно растет от конца метчика к хвостовику. У черновой модели самая глубокая заходная сторона. Обычно она содержит от четырех до девяти витков. Самая короткая заходная сторона у чистовой модели, от одного до трех витков. А средний по количеству витков режущих перьев на заходной части находится посередине между выше упомянутых предметов того же комплекта.
Для работы в глухих отверстиях необходимы метчики, имеющие минимальное количество перьев на заходной части и притупленным концом. На хвосте обычно нанесен номинал резьбы, нарезаемой этим инструментом. На импортных предметах, кроме размера резьбы, часто указывается и диаметр сверла под этот размер.
Хвостовик всех предметов заканчивается присоединительным квадратом, который необходим для удержания приспособления в воротке. Стандартизации размеров квадратов по номиналу резьбы нет. Например, метчик на резьбу М10 у одного производителя может иметь квадрат 5,5 мм, у другого - 8 мм. Размеры квадратов на хвостовиках метчиков, мм: 2,1; 2,7; 3,0; 3,4; 4,9; 5,5; 6,2; 7,0; 9,0; 11,0; 12,0; 14,5; 16,0; 18,0; 20,0; 22,0; 24,0; 29,0; 32,0.
Воротки для метчиков
Воротки применяются для работы метчиком. В него вставляется и зажимается хвостовик данного приспособления. Такой ручной инструмент выпускается как нерегулируемый, с фиксированным размером посадочного гнезда, так и регулируемый, с изменяемым размером посадочного гнезда.
Плоский нерегулируемый вороток обычно имеет от одного до трех отверстий различного размера под наиболее употребительные размеры квадратов на хвостовиках метчиков. Сегодня такие воротки практически не выпускаются. За рубежом выпускаются нерегулируемые воротки с шаровой головкой. В головке под прямым углом сделаны четыре квадратных отверстия разных размеров из приведенного выше размерного ряда.
Регулируемые воротки содержат в своей конструкции винтовой механизм, двигающий зажимные части, фиксирующие хвостовик приспособления. При работе в труднодоступных местах могут потребоваться удлинители. Обычно они нерегулируемые и рассчитаны только на один размер присоединительного квадрата.
Торцевые воротки применяются для работы в труднодоступных местах. Они снабжаются фиксирующим патроном с губками, на которых сделаны выборки под квадрат на хвостовике метчика. Они изготавливаются как с фиксированным патроном, так и с храповиком. Храповик должен иметь переключатель направления на три положения (средний режим стопорит патрон).
При работе таким инструментом необходимо соблюдать простые правила, а именно:
- Применять смазывающую жидкость, которая содействует минимизации силы, увеличению качества работы и срока службы приспособления;
- При проходе первым метчиком обязательно, а при проходе последующими - при создании сопротивления вращению, на каждые четверть или треть оборота давать обратный ход для удаления стружки.
Плашки и приспособления для работы с ними
Для нарезания наружной резьбы применяется приспособление, называемое плашкой. Она похожа на круглую или шестигранную гайку из быстрорежущей или углеродистой стали, закаленной до твердости 63 - 66 HRc. Первый вариант такого приспособления требует особой державки, шестигранная может быть использована с обычным гаечным ключом. Однако начинать нарезание резьбы шестигранной плашкой все равно лучше с клуппом, поскольку он обеспечивает лучшие условия для управления плашкой в момент захода на резьбу, позволяя точнее выставлять плоскость плашки перпендикулярно оси заготовки. Затем, когда заход выполнен, лучше использовать гаечный ключ, поскольку шестигранный профиль лучше работает под большой нагрузкой.
В плашке вокруг центрального резьбового отверстия прорезаны от трех до пяти сквозных продольных отверстий, смещенных на одинаковые расстояния от центра приспособления. Образующие этих отверстий и резьба плашки в местах их пересечения создают режущие кромки. Они также служат и для отвода стружки, образующейся при работе. С двух сторон плашки на режущих кромках размещены фаски на глубину 1,5 - 2-х ниток резьбы, которые именуются заборными частями. На боковых образующих плашки сделаны три или четыре выемки (с шагом угла 120° или 90°) для стопорных винтов, закрепляющих приспособление во время работы. На лицевой поверхности плашки обычно нанесены цифры, обозначающие размер резьбы, которую нарезает данная плашка.
Практически все круглые плашки имеют по боковой образующей выемку с сечением в форме трапеции на достаточно большую глубину .По достижении заметного износа плашка может быть разрезана вдоль этой выемки и затем ее можно использовать как разрезную плашку ,скомпенсировав тем самым ее износ. Следует только помнить, что жесткость разрезанной плашки существенно ниже и точность соблюдения форморазмеров резьбы при этом заметно падает.
В разрезной плашке боковая прорезь шириной 0,5-1,5 мм предусмотрена изначально. Она позволяет в небольших пределах (0,1-0,25 мм) регулировать диаметр резьбы по режущей кромке и тем компенсировать износ режущей кромки или повышенную твердость обрабатываемого материала. Ранее такие плашки широко применялись в промышленности, однако сейчас они уже полностью вышли из употребления. Предлагаются плашки с регулировочным коническим винтом, которые занимают промежуточное положение между обычными круглыми и разрезными плашками. В такой плашке разрез по ее стенке сделан приблизительно на две трети высоты и заканчивается резьбовым коническим отверстием, в которое вворачивается конический же винт, служащий для точной регулировки диаметра плашки по резьбе. Такая регулировка позволяет компенсировать как разную твердость материала заготовки, так и износ плашки. При этом жесткость плашки падает ненамного и конструкция с коническим регулировочным винтом как бы сочетает преимущества цельной и разрезной плашки.
Клупп
Клуппом называется предметы для фиксации плашки при нарезании резьбы. Клупп похож на круглую обойму с внутренним диаметром, который большее внешнего диаметра круглой плашки. В данном инструменте выполнено несколько резьбовых отверстий, в которые вворачиваются закаленные стопорные винты для крепления плашки. Число стопорных винтов изменяется в клуппах разных конструкций от одного до пяти. Выше упоминалось, что на боковой поверхности круглой плашки может быть выполнено три или четыре отверстия под стопорные винты. В качестве упора для стопорного винта может быть использована и трапецеидальная выемка на боковой образующей плашки. Соответственно, число реально используемых винтов изменяется от одного до четырех, в зависимости от конструкции и плашки, и клуппа. При использовании большего количества стопорных винтов нагрузка на каждый винт падает, но снижается жесткость крепления. Шестигранные плашки зажимаются по одной, двум или трем поверхностям, жесткость их фиксации существенно ниже.
В образующие клуппа друг напротив друга вворачиваются две ручки с накаткой для вращения клуппа при работе.
Существуют клуппы, комплектуемые переходными кольцами с одинаковым внешним диаметром, равным внутреннему диаметру обоймы клуппа, но с различными внутренними диаметрами, под плашки разного размера. В переходных кольцах имеются сквозные отверстия для стопорных винтов клуппа. Сборка из плашки и переходника вставляется в клупп, и стопорные винты вворачиваются сквозь отверстия в кольце до упора в выборки, сделанные в плашке, фиксируя как переходное кольцо, так и плашку.
Для работы в местах с ограниченным доступом иногда приходится кустарным способом изготавливать достаточно сложные конструкции клуппов.