Как нарезать внутреннюю, наружную резьбу на металле правильно

Винтовая нарезка на поверхности цилиндрических деталей (резьба) обеспечивает надежное и прочное сопряжение, с возможностью быстрого монтажа и демонтажа. Но это возможно только при правильной нарезке винтовой канавки, с нужным диаметром пиков и впадин, а также с правильным шагом. Поэтому далее по тексту будет рассмотрено нарезание резьбы с помощью распространенных инструментов. Мы расскажем, как правильно нарезать резьбовое соединение любого типа.

Виды резьбы

В современном машиностроении используют следующие разновидности резьбовых соединений:

• Метрический формат — диаметр и шаг винтовой выточки измеряются в миллиметрах, а угол при вершине как правило равен 60 градусам. Метрическая резьба нарезается на крепежных элементах — болтах, винтах, шпильках и гайках.

• Дюймовый формат — отличается от метрического типа только тем, что все параметры измеряются в дюймах, а угол при вершине обычно равен 55 градусам. Дюймовые резьбы нарезают на крепежных изделиях (в некоторых странах), трубах и фитингах (практически везде).

• Трапецеидальный формат — особая разновидность с одноименным типом резьбового профиля. Такую резьбу нарезают при сборке узла, трансформирующего крутящий момент в возвратно-поступательное перемещение (винтовой пары).

• Круглый формат — особая разновидность резьбы с круглой винтовой выточкой. Используется в узлах, работающих в сильно загрязненной среде. Круглый профиль исключает необратимое засорение выточки, что исключает заклинивание резьбового соединение.

Все типы резьбовых соединений обязательно стандартизированы по диаметру и шагу (ходу) канавки. Подобный подход делает возможным взаимозаменяемость болтов и гаек, а также шпилек и винтов. Нарезка резьбовых выточек всегда выполняется по ГОСТ, ISO, ANSI или DIN.

Способы нарезания резьбы

Технология нарезания предполагает формирование винтовой канавки с нужной вам формой профиля, шагом и резьбовыми диаметрами. Резьбу можно нарезать на заготовке из металла (черного или цветного), дерева или пластика. Винтовая канавка формируется:

• Ручным инструментом — для внутренней нужен метчик, а для наружной плашка или клупп. Такой инструмент предполагает работу с ограниченным диаметром и шагом метрической или дюймовой выточки. Нарезание вручную — кропотливый процесс, успех которого зависит от сноровки слесаря.

• На токарно-винторезном станке — с помощью особых резцов можно нарезать внутреннюю или наружную выточку на заготовке большого диаметра, причем с высокой скоростью и точностью. Привод суппорта подключают к винтовой паре, которая выступает в роли калибра, у все остальные параметры определяет продольное и поперечное перемещение режущей кромки.

• Путем прокатки цилиндрической детали — деталь зажимают между резьбовыми валиками, которые накатывают на ее поверхности наружную канавку. Плюс этого способа — высокая скорость накатки, минус — низкая точность параметров.

• На фрезерном станке — фактически это та же накатка, только вместо деформации заготовки резьбовую траекторию формируют резанием. Резьбовая фреза закрепляется в шпинделе и движется параллельно оси заготовки, которую фиксируют в специальной оснастке.

• С помощью электроэрозии металла — еще одна разновидность накатки, только в этом случае опираются на электрохимические реакции. Контактирующий с заготовкой электрод буквально разъедает материал, формируя канавку на каком угодно металле или твердосплавном стержне. Внутреннюю резьбу нарезать еще проще — электрод вкручивают в заготовку, формируя канавку нужного профиля и шага.

При мелкосерийном и штучном производстве принято использовать метчики, плашки и клуппы. Крупносерийное производство оперирует технологиями накатки и нарезания на токарном или фрезерном станке, с использованием шаблонов.

Выполнение внутренней резьбы метчиком

Практика использования метчиков предполагает нарезку только внутренней резьбовой канавки. Перед использованием этого инструмента необходимо просверлить отверстие, диаметр которого узнают из таблицы, ориентируясь на тип резьбового соединения и габариты совместимого с гайкой болта. Для нарезания канавки в готовом отверстии вам понадобятся три метчика, соответствующие заданному диаметру резьбы:

• Черновой инструмент — формирует винтовую траекторию канавки, доходя до среднего диаметра;
• Получистовой метчик — выбирает практически всю глубину канавки с нужным шагом;
• Чистовой инструмент — завершает формирование, выходя на показатели внешнего и внутреннего диаметра, а также ширины и шага канавки.

Все три метчика используют строго в заданной последовательности. Ошибка в применении или отказ от одного из инструментов повлияет на прочность соединения. Качество нарезки проверяется после извлечения чистового инструмента, с помощью эталонного калибра (пробки).

Нанесение наружной резьбы плашкой и клуппов

Плашка — режущий инструмент в виде шайбы с отверстием в центре и канавками для выхода стружки. Углы резания плашки расположены по стенкам отверстия и соответствуют параметрам резьбовой канавки. Применение плашек предполагает следующий порядок действий:

• Стержень очищают от мусора, краски, окалины и других дефектов;
• На торце стержня делают фаску, которая облегчит накручивание плашки;
• Плашку вставляют в держатель или клупп, далее инструмент берут за рукояти и навинчивают на стержень, как гайку;
• Первый проход делают с помощью обдирочной плашки, дело в дело идет получистовая, а в конце и чистовая модель.

При нарезании канавки плашкой принято навинчивать и откручивать инструмент, проходя по 3-4 витка вниз-вверх до тех пор, пока вы не получите резьбовой сгон нужной длины. Качество резьбы проверяют калибром, который похож на гайку.

Советы по нарезанию резьбы

Чтобы повысить качество канавки, следите за своевременным смазыванием стержня или отверстия. Плашка или метчик двигаются по смазанной заготовке с меньшим усилием. Основной признак недостаточности смазки — засоренная резьба. Еще одна ошибка — выбор инструмента не по размеру, в результате чего получается канавка с неправильным профилем, который не соответствует стандартному по геометрии, глубине и ширине. Обязательно проверяйте диаметр стержня или отверстия по таблице резьбы. Третья по распространенности ошибка — перекос плашки или метчика, что выражается в рваной траектории резьбовой канавки. Такое изделие не годится для резьбового соединения.

Чтобы не столкнуться с этими ошибками, подбирайте заготовку по табличным габаритам, закрепите ее, полностью обездвижив, обязательно смажьте прут или отверстие, не забывайте удалять стружку по мере нарезки канавки.

Смотрите также:

Плашки (лерки) 58