ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ РЕЗЬБЫ

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

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

Инструмент для нарезания внутренней резьбы. Метчики. Метчики делят: по назначению - на ручные, машинно-ручные и машинные; в зависимости от профиля нарезаемой резьбы - для метрической, дюймовой и трубной резьб; по конструкции - на цельные, сборные (регулируемые и самовыключающиеся) и специальные.

Метчик (рис. 1.111, а) состоит из двух основных частей - рабочей и хвостовой.

Рис. 1.111. Ручной метчик:

а - конструкция, б - элементы, в - главные углы

Рабочая часть представляет собой винт с несколькими продольными прямыми или винтовыми канавками и служит для нарезания резьбы. Метчики с винтовыми канавками применяют 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. 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. Это улучшает отвод стружки.

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.

Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями (рис. 1.111, б). Режущие перья (зубья) имеют форму клина.

Главными углами режущих перьев метчика (рис. 1.111, в) являются: передний γ, задний α и угол заострения β. Эти углы у заборной и калибрующей частей разные.

Для стали средней твердости передний угол γ = 8... 10°, для твердой стали γ = 5°, для бронзы и чугуна γ = 0...5°. Задний угол α = 6...8° для ручных и 10° - для остальных метчиков.

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

Сердцевина - это внутренняя часть тела метчика, измеряемая по диаметру окружности, касательной ко дну канавок метчика. Метчики для нарезания резьбы в нержавеющих сталях имеют более массивную (толстую) сердцевину.

Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями (перьями), получающиеся путем удаления части металла. Эти канавки служат для образования режущих кромок и размещения 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.

Канавки у метчика обычно делают прямыми, так как они проще в изготовлении. Однако для улучшения условий резания и получения точных резьб применяются метчики не с прямыми, а с винтовыми спиральными канавками. Угол наклона ω винтовой канавки этих метчиков составляет 8...15°. Для нарезания глухих отверстий наклоны этих канавок делают правыми (рис. 1.112, а), чтобы стружка легко выходила вверх, для нарезания сквозных отверстий - левыми (рис. 1.112, б), чтобы стружка выходила вниз.

Рис. 1.112. Метчики с правой (в) и левой (б) винтовыми канавками

Метчики диаметром до 22 мм обычно изготовляют 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 метчиков для резьбы с шагом до 3 мм включительно (для основной метрической резьбы диаметром от 1 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 1/4 до 1") и комплектом из трех метчиков для резьбы с шагом свыше 3 мм (для метрической резьбы диаметром от 30 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 11/8 до 2").

В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики (рис. 1.113, I, II, Ш). Все метчики комплекта имеют разные диаметры. Черновой метчик I нарезает черновую резьбу, снимая при этом до 60 % металла (стружки); средний метчик II нарезает уже более точную резьбу, снимая до 30 % металла; чистовой метчик III снимает еще до 10 % металла, имеет полный профиль резьбы и используется для окончательного, точного нарезания резьбы и ее калибровки. Чтобы определить, каким является метчик - черновым, средним или чистовым, на хвостовой части делают соответственно одну, две или три круговые риски (кольца) или же ставят соответствующий номер. Кроме того, на хвостовой части проставляют размер резьбы, для нарезания которой этот метчик предназначен.

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

В зависимости от конструкции режущей части метчики бывают цилиндрическими и коническими.

При цилиндрической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют соответствующие 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, у среднего - З...3,5 и чистового - 1,5.„2 ниткам. Угол наклона заборной части у чернового метчика равен 3°, у среднего - 7°, у чистового - 12° (см. рис. 1.113) Цилиндрическими метчиками нарезают резьбу в глухих отверстиях.

Рис. 1.113. Комплект метчиков:

I, II, III - соответственно черновой, средний и чистовой метчики

При конической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют одинаковые диаметры и полый профиль резьбы с различной длиной заборных частей. Резьба в пределах заборной части делается конической и дополнительно срезается по вершинам зубьев на конус. У чернового метчика заборная часть равна длине рабочей части, у среднего - половине этой длины, у чистового - двум ниткам.

Конические метчики применяют обычно для нарезания резьб в сквозных отверстиях.

Метчики выпускают со шлифованным и нешлифованным профилем зубьев. Шлифованные создают резьбу более точную и с более чистой поверхностью.

По точности нарезаемой резьбы метчики делят на четыре группы - С, D, Е и Н. Метчики группы С - самые точные, групп Е и Н - менее точные с нешлифованным профилем зубьев. Метчики групп С и D - со шлифованным профилем зубьев; ими нарезают высококлассные резьбы. Метчики групп Е и Н предназначены для резьб 9-го квалитета.

Машинно-ручные метчики применяют для нарезания метрической, дюймовой и трубной цилиндрической и конической резьб в сквозных и глухих отверстиях всех размеров машинным способом и вручную с шагом до 3 мм включительно. Метчики этого типа изготовляют двух видов - одинарные для сквозных и глухих отверстий и комплектные (черновой и чистовой).

Машинные метчики применяют для нарезания на станках резьб в сквозных и глухих отверстиях. Они бывают цилиндрическими (рис. 1.114, а) и коническими (рис. 1.114, б)

У машинных и машинно-ручных метчиков на хвостовике делают кольцевые канавки для зажима в быстросменных патронах.

Гаечные метчики (рис. 1.114, в) служат для нарезания метрической резьбы в гайках за один рабочий ход вручную или на сверлильных и резьбонарезных станках. Они выполняются однокомплектными, имеют длинные режущую часть (12 витков) и хвостовик. Большая длина последнего дает возможность нанизывать на него гайки при нарезании.

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

Рис. 1.114. Машинные метчики:

а - цилиндрический, б - конический, в - гаечный, г - с изогнутым хвостовиком,

д - плашечный, е - маточный

Плашечные метчики (рис. 1.114, д) отличаются от гаечных наличием большого заборного конуса и предназначаются для предварительного нарезания резьбы в плашках за один рабочий ход.

Маточные метчики (рис. 1.114, 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.

Воротки. При нарезании резьбы вручную режущий инструмент вращают с помощью воротков, устанавливаемых на квадраты хвостовиков.

Нерегулируемые воротки могут иметь одно или три отверстия
(рис. 1.115, а); в регулируемых воротках есть регулируемое отверстие (рис. 1.115, б). Кроме этих применяют торцовые воротки (рис. 1.115, в) для вращения метчиков при нарезании резьбы в труднодоступных местах.

Рис. 1.115. Воротки: а - нерегулируемый, б - с регулируемым отверстием, в - торцовый, г - тарированный; 1, 3 – неподвиж-ная и подвижная рукоятки, 2 - рамка, 4, 5 - подвижные и неподвижный сухари, 6 – корпус; 7 - втулка, 8 – пружина

Тарированный вороток (рис. 1.115, г) используют для нарезания резьбы в глубоких и глухих отверстиях. Он состоит из корпуса 6, втулки 7 и пружины 8. 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.