Инструменты для нарезания резьбы

Резьбы на деталях получают нарезанием на сверлильных, резьбо­нарезных и токарных станках, а также и накатыванием, т. е. мето­дом пластических деформаций. Инструментом для накатывания резь­бы служат накатные плашки, накатные ролики и накатные го­ловки.

Внутреннюю резьбу нарезают метчиками, наружную — плаш­ками, прогонками и другими инструментами.

Метчики по назначению делятся на:

  • ручные;
  • машин­но-ручные;
  • машинные.

В зависимости от профиля нарезаемой резьбы — на три типа:

  • для метрической;
  • дюймовой;
  • трубной резьб;

По типу конструкции на:

  • цельные;
  • сборные (регулируемые и самовыключающиеся);
  • специальные.

Метчик (рис. 338, а) (ГОСТ 17039-71) состоит из двух основ­ных частей: рабочей и хвостовой.

Метчик

Метчик

Рабочая часть представляет собой винт с несколькими продольными прямыми или винтовыми канавками. В метчиках для вязких металлов на заборной части имеется скос 6-10° в направле­нии, обратном направлению резьбы: при правой резьбе скос левый, при левой правый скос. Рабочая часть метчика служит для нарезания резьбы. Метчики с винтовыми канавками применяются для нарезания точных резьб.

Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей.

Заборная (или режущая) часть обычно делается в виде ко­нуса, она производит основную работу при нарезании резьбы.

Калибрующая (направляющая) часть — резьбовая часть метчика, смежная с заборной частью. Она направля­ет метчик в отверстие и калибрует нарезаемое отверстие.

Хвостовик — стержень служит для закрепления мет­чика в патроне или удержания его в воротке (при наличии квадрата) во время работы.

Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями (перьями), получающимися путем удаления части металла. Эти канавки служат для образования режущих кромок и помещения стружки при нарезании резьбы. Профиль канавки образуется перед­ней поверхностью, по которой сходит стружка, и задней поверхностью, служащей для уменьшения трения перьев метчика о стенки нарезае­мого отверстия.

Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями (рис. 338, б).

Главными углами режущих перьев метчика (рис. 338, в) являются: передний γ, задний α, угол заострения β и угол резания δ. Эти углы у заборной и калибрующей частей разные.

Режущими кромками метчика называются кромки на режущих перьях метчика, образованные пересечением передних по­верхностей канавки с затылочными поверхностями рабочей части.

Сердцевина — это внутренняя часть тела метчика, измеря­емая по диаметру окружности, касательной ко дну канавок метчика.

Канавки у метчиков обычно делаются прямые, так как они проще в изготовлении. Однако для улучшения условий резания и получе­ния точных резьб применяются метчики не с прямыми, а с винтовыми канавками (рис. 339, а). Угол наклона со винтовой канавки этих метчиков составляет 8-15°. Для нарезания глухих отверстий нак­лон этих канавок делают правый (рис. 339, б), чтобы стружка легко выходила вверх, для нарезания сквозных отверстий наклон дела­ют левый (рис. 339, в), чтобы стружка выходила вниз.

Метчики с винтовыми канавками

Метчики с винтовыми канавками

Метчики диаметром до 22 мм обычно изготовляются с тремя, а диа­метром от 22 до 52 мм — с четырьмя канавками. Специальные метчики на калибрующей части канавок не имеют.

Ручные метчики для метрической и дюймовой резьб стандартизованы и изготовляются комплектом из двух штук для резь­бы с шагом до 3 мм включительно (для основной метрической резьбы диаметром от 1 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от ¼ до 1″) и комплектом из трех метчиков для резьбы с шагом свыше 3 мм (для метрической резьбы от 30 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 1 ¹/8 до 2″).

В комплект, состоящий из трех метчиков, входит черновой, средний и чистовой метчики (рис. 340, а, б, в), или I, II, III. Все метчики комплекта имеют разный диаметр.

Комплект метчиков

Комплект метчиков

  1. Первый (черновой) метчик нарезает черновую резьбу, снимая при этом до 60% металла;
  2. Второй (средний) метчик дает уже более точную резьбу, снимая до 30% металла;
  3. Третий (чистовой) метчик снимает до 10% металла, имеет полный профиль резьбы и используется для окончательного, точного нарезания резьбы и ее калибровки.

Чтобы определить, какой метчик является черновым, какой средним, а какой чистовым, на хвостовой части делают соответственно одну, две или три круговые риски (кольца) или же ставят соответствующий номер. На хвостовой части проставляют размер резьбы, для нарезания кото­рой предназначен этот метчик.

Комплект ручных метчиков из двух штук изготовляют путем уд­линения заборного конуса и некоторого увеличения диаметра первого Метчика.

По конструкции режущей части метчики бывают цилиндрические и конические.

При цилиндрической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют разные диаметры. У чистового метчика полный профиль резьбы, диаметр среднего метчика меньше нормального на 0,6 глубины нарезки, а диаметр чернового метчика меньше диаметра резь­бы на полную глубину нарезки. У чернового метчика длина заборной части равна 4-7 ниткам, у среднего — 3-3,5 и у чистового — 1,5-2 ниткам.

При конической конструкции метчиков все три инструмента ком­плекта имеют одинаковый диаметр и полный профиль резьбы с раз­личной длиной заборных частей. Резьба в пределах заборной части делается конической и дополнительно срезается по вершинам зубьев на конус.

В конических метчиках заборная часть равна: у чернового метчика — всей длине рабочей части, у среднего — половине этой длины, у чистового — двум ниткам.

Конические метчики применяются обычно для нарезания сквозных отверстий. Глухие отверстия нарезаются цилиндрическими метчика­ми.

Машинно-ручные метчики применяются для на­резания метрической дюймовой и трубной цилиндрической и кони­ческой резьб.

Машинно-ручные метчики служат для нарезания резьбы в сквоз­ных и глухих отверстиях всех размеров машинным способом и вруч­ную резьб с шагом до 3 мм включительно. Метчики этого типа изго­тавливаются двух видов: одинарные для сквозных и глухих отверстий и комплектные (2 шт.): черновой и чистовой.

Машинные метчики применяются для нарезания на станках сквозных и глухих отверстий. Они бывают цилиндрические (рис. 341, а) и конические (рис. 341, б).

Виды метчиков

Виды метчиков

Гаечные метчики (рис. 341, в) (ГОСТ 1604-71) служат для нарезания метрической резьбы в гайках за один проход вручную или на сверлильных и резьбонарезных станках. Они выполняются однокомплектными, имеют длинную режущую часть (12 витков). Хвостовик у них также длинный, что дает возможность нанизывать на него гайки при нарезании (ГОСТ 6951-71).

Изготовляются также гаечные метчики с изогнутым хвостовиком (рис. 341, г), закрепляемые в специальных патронах на гайконарез­ных автоматах. Они дают возможность гайкам автоматически сбрасываться по мере нарезания.

Плашечные метчики (рис. 341, д) отличаются от гаечных наличием большого заборного конуса и предназначаются для предварительного нарезания резьбы в плашках за один про­ход.

Маточные метчики (рис. 341, е) применяют для зачист­ки резьбы в плашках после нарезания плашечным метчиком, а также для зачистки резьбы в плашках, находящихся в работе. В ма­точных метчиках канавки делают с правой спиралью.

Специальные метчики составляют большую группу, в которую входят ненормализованные конструкции метчиков: беска­навочные, комбинированные, метчик-сверло, с винтовыми канавками, метчик-протяжка.

Метчики бесканавочные (рис. 342, а) применяются для нарезания сквозных резьб диаметром до 10-12 мм.

Длина заборной части метчика такая же, как и у обычных машинных. Длина канавки (с выходом) на 3-5 ниток больше длины заборной части. Бесканавочные метчики го­раздо прочнее обычных: Благода­ря длинной резьбовой части, мет­чик можно перетачивать несколь­ко раз. Высокая производитель­ность труда при нарезаний резь­бы является главным достоинством бесканавочных метчиков. Для на­резания резьбы в глухих отверс­тиях эти метчики не пригодны.

Комбинированные метчики состоят из двух час­тей, разделенных шейкой (рис. 342, б).

Специальные метчики

Специальные метчики

Первая часть служит для пред­варительного нарезания резьбы, а вторая — для окончательного (чистового) нарезания резьбы. Комбинированный инструмент — метчик-сверло (рис. 342, в) позво­ляет совместить сверление и наре­зание резьбы в одну операцию, что значительно повышает производительность. Применение сверла-мет­чика возможно при нарезании сквозных отверстий без принудитель­ной, подачи при условии, что метчик вступает в работу после выхода вершины сверла из отверстия. В противном случае сверло вынуждено работать с подачей, равной шагу нарезаемой резьбы.

Применяют и другие комбинированные инструменты: метчик-развертку, зенкер-развертку-метчик и др.

Замена нескольких инструментов одним комбинированным поз­воляет значительно сократить вспомогательное время, затрачивае­мое на смену инструмента.

Метчики с винтовыми канавками (рис. 342, г) имеют угол наклона канавки 35°, что обеспечивает свободный выход стружки по спирали и исключает возможность срыва резьбы. Метчиком можно нарезать резьбу на высоких скоростях. Один метчик с винтовой канавкой рав­ноценен комплекту обычных метчиков.

Применение этих метчиков для обработки деталей из чугуна, латуни, нержавеющей стали и других материалов позволило повы­сить производительность труда в три раза по сравнению с приме­нением обыкновенных. Метчики изготовляются из инструментальной стали У8, У12 и Р18.

Воротки

Метчики при нарезании резьбы вручную вращают при помощи воротков, устанавливаемых на квадраты хвостовиков. Нерегулируемые воротки могут иметь одно или три отверстия (рис. 343, а) и регулируемое отверстие (рис. 343,б). Кроме этих, применяются воротки торцовые (рис. 344, а) для вращения при нарезании резьбы в труднодоступных местах.

Воротки

Воротки

Тарированные воротки (рис. 344, б) применяются для нарезания резьбы в глубоких и глухих отверстиях. Они состоят из корпуса /, втулки 2 и пружины 3. Корпус и втулка имеют сцеп­ляющиеся косые кулачки, которые при превышении усилия, пере­даваемого рукой работающего, выходят из зацепления, в результате чего втулка с метчиком не будет вращаться и тем самым предохранит его от поломки.

Торцовый и тарированный воротки

Торцовый и тарированный воротки