Возможные проблемы при нарезании резьбы метчиками и способы их устранения
| Проблема | Причина | Способы устранения |
| Увеличенный размер резьбового отверстия (идет не проходной калибр) | Неправильное значение осевой подачи | Возникает, как правило, у спиральных метчиков. При обработке спиральными метчиками возникают силы в направлении подачи. Необходимо снизить подачу на 5-7% |
| Малая скорость резания | Используйте рекомендованные режимы резания | |
| Выбран неподходящий тип метчика | Выбрать метчик с меньшим углом спирали либо метчик с подточкой для прямых канавок | |
| Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования | |
| Ассиметричность метчика и отверстия | Убедиться в соосности инструмента и отверстия | |
| Неправильный допуск | Допуск метчика и контрольного образца различны. Выбрать метчик с правильным допуском | |
| Уменьшенный размер резьбового отверстия (проходной калибр не идет) | Выбран неподходящий тип метчика | Выбрать метчик с меньшим углом спирали либо метчик с подточкой для прямых канавок |
| Диаметр под резьбу меньше рекомендованного | Увеличить диаметр отверстия до рекомендованного каталогом (см. рекомендации ) | |
| Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования и вымывания стружки из зоны резания | |
| Неправильный допуск | Допуск метчика и контрольного образца различны. Выбрать метчик с правильным допуском | |
| В следствие пластической деформации обрабатываемый материал сужается | Выбрать метчик, следуя рекомендациям каталога | |
| Выкрашивание режущих кромок | Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования |
| Утыкание метчика в дно отверстия | Увеличить глубину отверстия (если возможно). Использовать метчик с более короткой заходной частью. Уменьшить глубину резьбы | |
| Заклинивание стружки при нарезании метчиками со спиральной канавкой на выходе из отверстия | Нарезать резьбу в отверстии без фаски. Заходную фаску делать после обработки резьбы | |
| Наклеп | Использовать метчик с износостойким покрытием. Увеличить СОЖ. Уменьшить скорость резания | |
| Малый диаметр отверстия под резьбу | Увеличить диаметр отверстия до рекомендованного | |
| Поломка метчика | Сильный износ, приводящий к увеличению крутящего момента | Своевременно менять инструмент на новый (переточенный) |
| Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования | |
| Утыкание метчика в дно отверстия | Увеличить глубину отверстия (если возможно). Использовать метчик с более короткой заходной частью. Уменьшить глубину резьбы. Использовать резьбонарезные патроны с компенсацией на сжатие/растяжение | |
| Малый диаметр отверстия под резьбу | Увеличить диаметр отверстия до рекомендованного | |
| Высокая скорость обработки | Оптимизировать скорость резания | |
| Быстрый износ | Высокая скорость обработки | Уменьшить скорость резания |
| Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования | |
| Нарост на инструменте | Неправильный тип метчика | Использовать метчик с большим углом затыловки. Для мягких материалов использовать метчики с полированными канавками |
| Маленькая скорость резания | Пользуйтесь рекомендованными режимами резания | |
| Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования | |
| Неправильный тип покрытия или его отсутствие | Для мягких материалов использовать метчики без покрытия (для Al сплавов при содержании Si<12%). Для нержавеющих и мягких сталей — тип покрытия V | |
| Поверхность резьбы рваная | Высокая скорость резания | Оптимизировать скорость резания |
| Нарост на режущей кромке | См. нарост на инструменте | |
| Плохое удаление стружки из зоны резания | Использовать метчик с соответствующей геометрией канавки |
Дефекты резьбы нередко возникают при работе с металлорежущим инструментом. Они исключают полноценную эксплуатацию соединения, снижают его прочность и герметичность. Детали с поврежденной резьбой не используются при сборке ответственных конструкций, монтаже линейных объектов, изготовлении двигателей, насосов и прочих агрегатов.
В материале:
- Наиболее распространенные проблемы с метизами
- Незаводская продукция
- Рваная резьба
- Неполный профиль резьбы
- Перекос резьбы
- Задиры
- Провал по калибр-пробкам
- Тугая резьба
- Конусность
- Нарушение размеров резьбы
- Прочие проблемы
- Рукояти
Рис. 1 Дефекты на поверхности внутренней резьбы
Наиболее распространенные проблемы с метизами
Работая с типовыми метизами, можно определить дефекты резьбы по ГОСТ 1759.2-82. Стандарт ориентирован на болты, винты и шпильки, посвящен недостаткам поверхности и методам контроля. Последние представлены в трех вариациях.
- Визуальный. Выявление брака резьбы посредством осмотра. Операция не предполагает использования увеличительных приборов.
- Травление. Нанесение на резьбу специального состава. В результате химической реакции проявляются все дефекты поверхности.
- Магнитный. Определение основных дефектов резьбы посредством металлического порошка и магнитного поля. При наличии соответствующего оборудования и реагентов операция выполняется в полевых условиях.
Визуальное определение брака при нарезании резьбы – наиболее распространенный способ. Он не требует оснастки, позволяет работать с любыми соединениями.
Незаводская продукция
Большинство разъемных соединений, требующих проверки, изготавливаются в незаводских условиях. Ниже представлены виды дефектов резьбы, встречаемые наиболее часто.
Рваная резьба
Рваная резьба присутствует на многих соединениях с низким качеством подготовки. Дефект затрагивает геометрию витков, сопровождается выкрашиванием отдельных фрагментов.
Рис. 2 Схематическое изображение рваной резьбы
Выделяют несколько причин рваной резьбы:
- несоответствие диаметров заготовки и резьбонарезного инструмента;
- нарезание резьбы без смазки;
- низкое качество заготовки, наличие дефектов, препятствующих выполнению работ;
- перегрев рабочей поверхности детали и резьбонарезного инструмента.
Основная причина, по которой получается рваная резьба, – использование изношенного инструмента. Тупая режущая кромка удаляет значительные фрагменты детали, формируя рваные участки.
Рис. 3 Рваная резьба
Исключить дефекты при нарезании резьбы помогут следующие рекомендации.
- Используйте заточенный инструмент надлежащего качества.
- Проверяйте соответствие диаметра отверстия (заготовки) размерам инструмента.
- Обеспечивайте должное охлаждение рабочей зоны.
- Используйте смазочные материалы, предназначенные для соответствующих работ.
Особое внимание стоит уделить технологии. При работе с метчиками важно применение всех типов инструмента: черновых, чистовых и получистовых. Это обеспечит высокую точность операций, минимизирует процент брака.
Рис. 4 Комплект метчиков для нарезания черновой, получистовой и чистовой резьбы
Неполный профиль резьбы
Дефект накатки резьбы, связанный с недостаточным размером канавок. Как результат снижается прочность разъемного соединения, появляются люфты и прочие неприятные явления.
Рис. 5 Неполный профиль резьбы
Причина проблемы: использование инструмента неподходящего размера. Метчики и плашки не удаляют металл на требуемой глубине либо создают витки неправильной геометрии. Единственный способ устранения проблемы – корректный подбор инструмента.
Перекос резьбы
Дефект внутренней (внешней) резьбы, связанный с отклонением витков от оси. К перекосу приводит неправильная установка резьбонарезного инструмента. Проблема устраняется размещением метчиков и плашек соосно заготовке.
Рис. 6 Перекос резьбы
ВАЖНО. Соосность проверяется в течение всей процедуры. Мероприятие особенно актуально при работе с ручным инструментом.
Задиры
Один из видов брака резьбы. Задиры представлены механическими повреждениями, меняющими структуру и целостность витков. Они ограничивают подвижность резьбовых соединений, вызывают серьезные проблемы при сборке и разборке узлов.
Рис. 7 Задиры на внутренней резьбе
Риск появления задиров увеличивают следующие факторы:
- метчик имеет малый предельный угол;
- длина заборного конуса меньше положенной;
- значительное затупление резьбонарезного инструмента;
- неправильная заточка метчика или плашки;
- отсутствие подачи охлаждающей жидкости или ее низкое качество;
- несоблюдение технологических нормативов.
Причиной появления задиров может стать избыточная вязкость заготовки.
Чтобы предотвратить дефекты необходимо:
- применять метчики подходящей конструкции;
- использовать заготовки с соответствующим уровнем твердости и вязкости;
- обеспечить интенсивное охлаждение рабочей зоны посредством качественной жидкости.
Скорость обработки подбирается по соответствующим таблицам. Действующие стандарты содержат всю необходимую информацию для выбора режима.
Таб. 1 Скорость нарезания резьбы (справочная информация)
Провал по калибр-пробкам
Дефект резьбы, приводящий к появлению люфта и снижению надежности соединения. Недостаток вызван следующими факторами.
- Неправильная установка резьбонарезного инструмента.
- Биение метчика при вращении.
- Некорректное извлечение инструмента, сопровождающееся снятием стружки.
- Нарезание резьбы на слишком высокой скорости.
- Некорректный подбор охлаждающей жидкости.
Причиной дефекта может стать неправильная настройка патрона или его функциональная непригодность.
Исключить проблемы поможет:
- использование качественных патронов и их надежная фиксация;
- строгое соблюдение технологии нарезания резьбы;
- применение качественной охлаждающей жидкости с требуемыми параметрами;
- проверка резьбонарезного инструмента перед использованием.
Перечень подходящих патронов предоставляется производителем оборудования. Он содержится в сопроводительной документации или публикуется на сайте.
Рис. 8 Комплект резьбонарезных патронов
Тугая резьба
Дефект резьбы, связанный с недостаточной проточкой канавок. В результате приходится прилагать значительные усилия для прокручивания деталей. У проблемы две причины: низкое качество инструмента и большая шероховатость заготовки.
Исключить появление тугой резьбы поможет использование надежных метчиков и плашек, а также качественная обработка детали.
Конусность
Конусность предполагает сужение профиля резьбы. При значительных проявлениях дефекта нормальное закручивание деталей становится невозможно.
Рис. 9 Конусность резьбы 1:16
К конусности приводит:
- некорректное закрепление метчика (инструмент разбивает верхнюю часть отверстия);
- срезания металла калибрующей частью;
- отсутствие обратного конуса у резьбонарезного инструмента.
Избавиться от дефекта позволит использование качественных метчиков подходящей конструкции.
Нарушение размеров резьбы
Дефект, изменяющий габариты резьбы. Он вызван некорректными размерами инструмента, его перекосом или неправильным обратным ходом. Основная рекомендация: замена метчика и соблюдение режимов работы.
Прочие проблемы
При проведении работ возможна поломка метчика. Разовое повреждение инструмента может свидетельствовать об износе, регулярное – о технических проблемах.
Рис. 10 Сломанный метчик
К поломке метчика приводит:
- малый диаметр отверстия;
- использование инструмента со значительным усилием;
- работа без смазки;
- заклинивание при срезании стружки обратным ходом.
Устранение перечисленных недочетов обеспечит плодотворную работу с металлорежущим инструментом.
Обращение в магазин «РИНКОМ» позволит приобрести качественные метчики и плашки. Мы предлагаем сертифицированную продукцию для производственного и бытового использования. Изделия отвечают требованиям отраслевых стандартов, обладают значительным эксплуатационным ресурсом.
Для ознакомления с полным перечнем товаров посетите каталог.
Дефекты резьбы нередко возникают при работе с металлорежущим инструментом. Они исключают полноценную эксплуатацию соединения, снижают его прочность и герметичность. Детали с поврежденной резьбой не используются при сборке ответственных конструкций, монтаже линейных объектов, изготовлении двигателей, насосов и прочих агрегатов.
В материале:
- Наиболее распространенные проблемы с метизами
- Незаводская продукция
- Рваная резьба
- Неполный профиль резьбы
- Перекос резьбы
- Задиры
- Провал по калибр-пробкам
- Тугая резьба
- Конусность
- Нарушение размеров резьбы
- Прочие проблемы
- Рукояти
Рис. 1 Дефекты на поверхности внутренней резьбы
Наиболее распространенные проблемы с метизами
Работая с типовыми метизами, можно определить дефекты резьбы по ГОСТ 1759.2-82. Стандарт ориентирован на болты, винты и шпильки, посвящен недостаткам поверхности и методам контроля. Последние представлены в трех вариациях.
- Визуальный. Выявление брака резьбы посредством осмотра. Операция не предполагает использования увеличительных приборов.
- Травление. Нанесение на резьбу специального состава. В результате химической реакции проявляются все дефекты поверхности.
- Магнитный. Определение основных дефектов резьбы посредством металлического порошка и магнитного поля. При наличии соответствующего оборудования и реагентов операция выполняется в полевых условиях.
Визуальное определение брака при нарезании резьбы – наиболее распространенный способ. Он не требует оснастки, позволяет работать с любыми соединениями.
Незаводская продукция
Большинство разъемных соединений, требующих проверки, изготавливаются в незаводских условиях. Ниже представлены виды дефектов резьбы, встречаемые наиболее часто.
Рваная резьба
Рваная резьба присутствует на многих соединениях с низким качеством подготовки. Дефект затрагивает геометрию витков, сопровождается выкрашиванием отдельных фрагментов.
Рис. 2 Схематическое изображение рваной резьбы
Выделяют несколько причин рваной резьбы:
- несоответствие диаметров заготовки и резьбонарезного инструмента;
- нарезание резьбы без смазки;
- низкое качество заготовки, наличие дефектов, препятствующих выполнению работ;
- перегрев рабочей поверхности детали и резьбонарезного инструмента.
Основная причина, по которой получается рваная резьба, – использование изношенного инструмента. Тупая режущая кромка удаляет значительные фрагменты детали, формируя рваные участки.
Рис. 3 Рваная резьба
Исключить дефекты при нарезании резьбы помогут следующие рекомендации.
- Используйте заточенный инструмент надлежащего качества.
- Проверяйте соответствие диаметра отверстия (заготовки) размерам инструмента.
- Обеспечивайте должное охлаждение рабочей зоны.
- Используйте смазочные материалы, предназначенные для соответствующих работ.
Особое внимание стоит уделить технологии. При работе с метчиками важно применение всех типов инструмента: черновых, чистовых и получистовых. Это обеспечит высокую точность операций, минимизирует процент брака.
Рис. 4 Комплект метчиков для нарезания черновой, получистовой и чистовой резьбы
Неполный профиль резьбы
Дефект накатки резьбы, связанный с недостаточным размером канавок. Как результат снижается прочность разъемного соединения, появляются люфты и прочие неприятные явления.
Рис. 5 Неполный профиль резьбы
Причина проблемы: использование инструмента неподходящего размера. Метчики и плашки не удаляют металл на требуемой глубине либо создают витки неправильной геометрии. Единственный способ устранения проблемы – корректный подбор инструмента.
Перекос резьбы
Дефект внутренней (внешней) резьбы, связанный с отклонением витков от оси. К перекосу приводит неправильная установка резьбонарезного инструмента. Проблема устраняется размещением метчиков и плашек соосно заготовке.
Рис. 6 Перекос резьбы
ВАЖНО. Соосность проверяется в течение всей процедуры. Мероприятие особенно актуально при работе с ручным инструментом.
Задиры
Один из видов брака резьбы. Задиры представлены механическими повреждениями, меняющими структуру и целостность витков. Они ограничивают подвижность резьбовых соединений, вызывают серьезные проблемы при сборке и разборке узлов.
Рис. 7 Задиры на внутренней резьбе
Риск появления задиров увеличивают следующие факторы:
- метчик имеет малый предельный угол;
- длина заборного конуса меньше положенной;
- значительное затупление резьбонарезного инструмента;
- неправильная заточка метчика или плашки;
- отсутствие подачи охлаждающей жидкости или ее низкое качество;
- несоблюдение технологических нормативов.
Причиной появления задиров может стать избыточная вязкость заготовки.
Чтобы предотвратить дефекты необходимо:
- применять метчики подходящей конструкции;
- использовать заготовки с соответствующим уровнем твердости и вязкости;
- обеспечить интенсивное охлаждение рабочей зоны посредством качественной жидкости.
Скорость обработки подбирается по соответствующим таблицам. Действующие стандарты содержат всю необходимую информацию для выбора режима.
Таб. 1 Скорость нарезания резьбы (справочная информация)
Провал по калибр-пробкам
Дефект резьбы, приводящий к появлению люфта и снижению надежности соединения. Недостаток вызван следующими факторами.
- Неправильная установка резьбонарезного инструмента.
- Биение метчика при вращении.
- Некорректное извлечение инструмента, сопровождающееся снятием стружки.
- Нарезание резьбы на слишком высокой скорости.
- Некорректный подбор охлаждающей жидкости.
Причиной дефекта может стать неправильная настройка патрона или его функциональная непригодность.
Исключить проблемы поможет:
- использование качественных патронов и их надежная фиксация;
- строгое соблюдение технологии нарезания резьбы;
- применение качественной охлаждающей жидкости с требуемыми параметрами;
- проверка резьбонарезного инструмента перед использованием.
Перечень подходящих патронов предоставляется производителем оборудования. Он содержится в сопроводительной документации или публикуется на сайте.
Рис. 8 Комплект резьбонарезных патронов
Тугая резьба
Дефект резьбы, связанный с недостаточной проточкой канавок. В результате приходится прилагать значительные усилия для прокручивания деталей. У проблемы две причины: низкое качество инструмента и большая шероховатость заготовки.
Исключить появление тугой резьбы поможет использование надежных метчиков и плашек, а также качественная обработка детали.
Конусность
Конусность предполагает сужение профиля резьбы. При значительных проявлениях дефекта нормальное закручивание деталей становится невозможно.
Рис. 9 Конусность резьбы 1:16
К конусности приводит:
- некорректное закрепление метчика (инструмент разбивает верхнюю часть отверстия);
- срезания металла калибрующей частью;
- отсутствие обратного конуса у резьбонарезного инструмента.
Избавиться от дефекта позволит использование качественных метчиков подходящей конструкции.
Нарушение размеров резьбы
Дефект, изменяющий габариты резьбы. Он вызван некорректными размерами инструмента, его перекосом или неправильным обратным ходом. Основная рекомендация: замена метчика и соблюдение режимов работы.
Прочие проблемы
При проведении работ возможна поломка метчика. Разовое повреждение инструмента может свидетельствовать об износе, регулярное – о технических проблемах.
Рис. 10 Сломанный метчик
К поломке метчика приводит:
- малый диаметр отверстия;
- использование инструмента со значительным усилием;
- работа без смазки;
- заклинивание при срезании стружки обратным ходом.
Устранение перечисленных недочетов обеспечит плодотворную работу с металлорежущим инструментом.
Обращение в магазин «РИНКОМ» позволит приобрести качественные метчики и плашки. Мы предлагаем сертифицированную продукцию для производственного и бытового использования. Изделия отвечают требованиям отраслевых стандартов, обладают значительным эксплуатационным ресурсом.
Для ознакомления с полным перечнем товаров посетите каталог.
Добавил:
Upload
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:
Otchet_po_slesarke_2_kurs.doc
Скачиваний:
26
Добавлен:
24.08.2019
Размер:
2.12 Mб
Скачать
|
Вид дефекта |
Причина |
Способ устранения |
|
Биение инструмента |
Устранить биение |
|
|
Применение |
Применять |
|
|
Тугая резьба |
Диаметр |
Применять |
|
Конусность |
Неправильное |
Правильно |
|
Поломка метчика |
Защемление |
Периодически |
|
Заниженный |
Применять сверла |
|
|
Срыв резьбы |
Тоже |
Тоже |
|
Затупившийся |
Заменить метчик |
|
|
Стружка |
Периодически |
5.Безопасность труда.
При нарезании резьбы метчиками и плашками
вручную в деталях с сильно выступающими
острыми частями следят за тем , чтобы
при повороте воротка не поранила руки.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Проблемы, возникающие при нарезании резьбы, могут быть совершенно различными: слишком высокая скорость резания, недостаточный подвод СОЖ, применена недостаточно прочная марка твёрдого сплава и так далее. Данные проблемы решаемые и имеют различные пути решения. Чтобы устранить все неполадки, предлагаем ознакомиться с данной статьей.
| Проблема | Причина | Метод устранения |
| Большой износ задней поверхности | Слишком высокая скорость резания | Понизить скорость резания |
| Слишком малая глубина врезания | Уменьшить количество проходов | |
| Пластины находится над центром | Отрегулировать высоту пластины |
| Неравномерный износ правой и левой стороны пластины | Неправильно выбран метод врезания | Изменить метод врезания |
| Угол наклона пластины не соответствует углу подъема винтовой линии резьбы | Произвести замену подкладной пластины с правильным углом | |
| Поломка | Недостаточная скорость врезания | Увеличить скорость резания |
| Слишком велика скорость врезания | Увеличить количество проходов, снизить величину врезания | |
| Нестабильное резание | Лучше закрепить заготовку и оптимизировать вылет резца для предотвращения вибрации | |
| Неудовлетворительный контроль за сходом стружки | Повысить давления СОЖ для лучшего свода стружки | |
| Пластическа деформация | Слишком велика скорость резания и температура | Понизить скорость резания. Увеличить количество проходов снизить величину врезания |
| Неудовлетворительная подача СОЖ | Улучшить подачу СОЖ | |
| Неудовлетворительное качество поверхности и резьбы | Недостаточная скорость резания | Увеличить скорость резания |
| Пластина находится над центром | Отрегулировать высоту пластины | |
| Неудовлетворительный контроль за сходом стружки | Изменить величину врезания | |
| Неверный профиль резьбы | Пластина находится не по центру | Отрегулировать высоту пластины |
| Державка стоит не под углом 90° | Установить державку строго под углом 90° к оси заготовки | |
| Ошибка станка по шагу | Исправить ошибку станка | |
| Занижен профиль резьбы | Пластина установлена не по центру | Отрегулировать высоту пластины |
| Поломка режущей кромки | Заменить пластину | |
| Слишком большой износ | Заменить пластину | |
| Появление нароста на режущей кромке | Слишком низкая температура в зоне резания | Увеличить скорость резания |
| Часто происходит при обработке углеродистых или нержавеющих сталей | Использовать сплав с повышенной прочностью (с покрытием PVD) | |
| Вибрации | Неверно выбранные режимы резания | Увеличить скорость резания или сильно уменьшить |
| Пластина установлена не по центру | Отрегулировать высоту пластины | |
| Слабое крепление заготовки | Улучшить зажим заготовки и уменьшить вылет инструмента |
ЦЕЛЬ: Изучить дефекты возникающие при нарезании резьб и способы их устранения.
ЗАДАНИЕ:
1. Изучить теоретический материал
2. Составить таблицу дефектов при нарезании резьб
3. Определить резьбу, по рисунку данному в таблице, и дать описание, характеристику и обозначение ее.
4. Ответить на контрольные вопросы
Таблица заданий
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назначение круглой плашки
2. Предохранительный патрон, назначение характеристика.
3. Перечислить типы резьб.
4. Назначение метчика
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Подготовка стержней и отверстий резьбовых поверхностей
При нарезании резьбы метчиками и плашками (как вручную, так и на металлорежущих станках) или с применением специального механизированного инструмента происходит не только удаление слоя материала с поверхности заготовки, но и пластическое деформирование наружной части обработанной поверхности. Это деформирование сопровождается выдавливанием материала заготовки in впадины резьбы в ее выступы. Это явление должно учитываться при определении диаметра стержня или отверстия под нарезание резьбы. Поэтому размеры стержней и отверстий под нарезание резьбы наиболее целесообразно определять с помощью справочных таблиц, в которых эти размеры приводятся с учетом всех факторов, возникающих при резании.
На практике при нарезании резьб диаметр отверстия принимается равным номинальному диаметру резьбы, уменьшенному на величину ее шага. Например, при нарезании метрической резьбы M10 диаметр отверстия должен быть соответственно равен 1,0… 1,5 мм, т.е. должен составлять 8,5 мм.
При нарезании наружных резьб диаметр стержня должен быть меньше номинального диаметра резьбы на 0,1 …0,2 мм в зависимости от его величины.
При накатывании резьб диаметр стержня выбирают, исходя из среднего диаметра резьбы, который должен быть указан в задании на обработку резьбы, или определяют с помощью специальных таблиц. Для облегчения врезания плашки на вершине стержня необходимо выполнять фаску с утлом примерно 60°.
Правила обработки наружных и внутренних резьбовых поверхностей
1. Нарезание резьбы необходимо выполнять при обильном смазывании плашки или метчика машинным маслом.
2. При нарезании резьбы следует периодически срезать образующуюся стружку обратным ходом метчика или плашки на 1/2 оборота.
3. После нарезания резьбы на стержне или в отверстии нужно произвести контроль се качества:
внешним осмотром — не допуская задиров и сорванных ниток;
резьбовым калибром (или эталонным болтом, гайкой) — проходная часть калибра (болт, гайка) навинчивается от руки, не допускается качка в парс болт-гайка.
Типичные дефекты при нарезании резьб, причины их появления и способы предупреждения
|
Дефект |
Причина |
Способ предупреждения |
|
Рваная резьба |
Диаметр стержня больше номинального, а диаметр отверстия -меньше. Нарезание резьбы без смазки. Стружка не дробится обратным ходом инструмента. Затупился режущий инструмент |
Тщательно проверять диаметры стержня и отверстия перед нарезанием резьбы. Обильно смазывать зону резания. Строго соблюдать правила нарезания резьбы. Следить за состоянием режущих кромок инструмента и при их затуплении инструмент заменять |
|
Неполный профиль резьбы (тупая резьба) |
Диаметр стержня меньше требуемого. Диаметр отверстия больше требуемого |
Тщательно проверять диаметры стержня н отверстия под нарезание резьбы |
|
Перекос резьбы |
Перекос плашки или метчика при врезании |
Внимательно контролировать положение инструмента при врезании |
|
Задиры на поверхности резьбы |
Малая величина переднего угла метчика. Недостаточная длина заборного конуса. Сильное затупление и неправильная заточка метчика. Низкое качество СОЖ. Высокая вязкость материала заготовки. Применение чрезмерно высоких скоростей резания |
Использовать метчики необходимой конструкции и геометрии. Применять соответствующую СОЖ. Выбирать рациональную скорость резания с помощью справочных таблиц |
|
Провал по калибр-пробкам. Люфт в парс винт-гайка |
Разбивание резьбы метчиком при неправильной его установке. Большое биение метчика. Снятие метчиком стружки при вывертывании. Применение повышенных скоростей резания. Использование случайных СОЖ. Неправильное регулирование плавающего патрона или его непригодность |
Правильно (без биения) устанавливать инструмент. Выбирать нормальные скорости резания. Применять наиболее эффективные СОЖ для данных условий обработки. Выбирать исправный патрон |
|
Дефект |
Причина |
Способ предупреждения |
|
Тугая резьба |
Сработался (затупился) инструмент. Неточные размеры инструмента. Большая шероховатость резьбы инструмента |
Заменить инструмент и нарезать резьбу заново. Применять метчики необходимых размеров |
|
Конусность резьбы |
Неправильное вращение метчика (разбивание верхней части отверстия). Отсутствие у метчика обратного конуса. Зубья калибрующей части срезают металл |
Правильно устанавливать метчик. Использовать метчики правильной конструкции |
|
Несоблюдение размеров резьбы (не проходной калибр проходит, а проходной калибр не проходит) |
Неправильные размеры метчика. Перекос метчика при установке и нарушение условий его работы. Срезание резьбы при обратном ходе метчика |
Заменить инструмент исправным. Правильно устанавливать метчик и соблюдать условия его работы |
|
Поломка метчика |
Диаметр отверстия меньше расчетного. Большое усилие при нарезании резьбы, особенно в отверстиях малых диаметров. Нарезание резьбы без смазки. Не срезается стружка обратным 1 ходом |
Строго соблюдать правила нарезания резьбы |
Правила нарезания наружной резьбы
1. Перед нарезанием резьбы следует проверить диаметр стержня (бота, шпильки, винта); он должен быть на 0,1 …0,2 мм меньше номинального диаметра резьбы.
2. Необходимо обязательно спилить заборную фаску на вершине стержня (если ее нет на заготовке). При опиливании фаски нужно следить за ее концентричностью относительно оси стержня, а также диаметром, который не должен превышать величины внутреннего диаметра резьбы по торцевой поверхности. Кроме того, угол наклона фаски относительно оси стержня не должен превышать 60°.
3. Стержень следует закреплять в тисках прочно и перпендикулярно губкам. Перпендикулярность закрепления стержня надо проверять по угольнику.
4. Необходимо строго следить за перпендикулярностью торца плашки оси стержня при врезании плашки.
5. Перед накатыванием резьбы на стержне необходимо обязательно проверять его диаметр; он должен быть равен среднему диаметру нарезаемой резьбы.
6. При нарезании резьбы на газовых и водопроводных трубах особое внимание следует обращать на соблюдение длины нарезаемой части для муфт и стонов.
При нарезании внутренних резьб необходимо соблюдать следующие правила.
1. Перед нарезанием резьбы следует проверить: соответствие диаметра отверстия размеру нарезаемой резьбы.
Он должен соответствовать данным таблицы резьб;
глубину отверстия для нарезания глухой резьбы. Она должна соответствовать размеру, указанному на чертеже.
2. При врезании метчика нужно обеспечить перпендикулярность его оси верхней плоскости заготовки, в которой нарезается резьба.
3. При нарезании резьбы следует использовать весь комплект метчиков: первый — черновой; второй — получистовой; третий — чистовой.
4. При нарезании резьбы в глухом отверстии необходимо периодически очищать его от стружки.
5. Особую осторожность следует соблюдать при нарезании резьб малого диаметра (5 мм и менее) во избежание поломки метчика.
6. При нарезании резьбы машинным метчиком на станке необходимо закреплять его в предохранительном патроне.
Нарезание металлической резьбы — более сложный процесс обработки, поскольку ее режущая кромка на 100% контактирует с металлической заготовкой. Чтобы избежать различных проблем с метчики для резьбы Во время процесса постукивания перед постукиванием необходимо рассмотреть следующие вопросы:
- Из какого материала будет обрабатываться заготовка? Сталь, чугун или закаленная сталь?
- Какова твердость материала металлической заготовки?
- Обработанное отверстие под винт — сквозное или глухое?
- Насколько глубоко отверстие под винт (или какая толщина заготовки?)
- Какой тип и размер резьбового отверстия необходимо обработать?
Если эти проблемы не будут должным образом учтены, метчик может иметь ряд проблем, таких как обрыв метчика, скалывание зуба, чрезмерный износ, большой или малый делительный диаметр и слишком шероховатая поверхность.
Ниже мы разберем возможные причины и способы решения этих проблем при нарезании резьбы по металлу по одной.
Типичная проблема 1: сломан метчик для резьбы.
Общая причина
- Диаметр резьбового нижнего отверстия слишком мал при нарезании внутренней резьбы, и удаление стружки происходит плохо, что приводит к закупорке стружки резьбового метчика;
- Когда резьбу невозможно нарезать, значит, глубины сверления недостаточно;
- Скорость резания слишком высока и слишком велика при нарезании резьбы;
- Метчик для нарезания резьбы и резьбовое забойное отверстие имеют разные диаметры;
- Подбор параметров заточки метчика неуместен, а твердость заготовки нестабильна;
- Метчик для резьбы использовался долгое время и сильно изношен.
Решение:
- Правильно подобрать диаметр резьбового нижнего отверстия;
- Наклон заточки лезвия или использование метчики со спиральной канавкой;
- Глубина забоя должна соответствовать указанному стандарту;
- Соответственно уменьшите скорость резания и выберите в соответствии со стандартом;
- При нарезании резьбы исправьте метчик и нижнее отверстие, чтобы убедиться, что оно соосно соответствует требованиям, и используйте плавающий патрон для нарезания резьбы;
- Увеличьте передний угол метчика и уменьшите длину режущего конуса;
- Убедитесь, что твердость заготовки соответствует требованиям, и выберите предохранительный патрон;
- Если выяснится, что кран изношен, его необходимо вовремя заменить.
Распространенная проблема 2: сломаны зубья метчика
Общие причины:
- Слишком большой передний угол метчика;
- Толщина пропила каждого зуба метчика слишком велика;
- Закалка метчика слишком высока;
- Кран использовался долгое время и сильно изношен.
Решение:
- Соответственно уменьшите передний угол метчика;
- Соответственно увеличьте длину режущего конуса;
- Уменьшайте жесткость и вовремя заменяйте метчики.
Типичная проблема 3: метчик слишком быстро изнашивается
Общая причина
- Скорость резания слишком высока при нарезании резьбы;
- Неправильный выбор параметров заточки метчика;
- Неправильный выбор СОЖ и недостаточное количество СОЖ;
- Слишком высокая твердость материала заготовки;
- При заточке метчика возникают ожоги.
Решение:
- Соответственно уменьшите скорость резания;
- Уменьшите передний угол метчика и увеличьте длину режущего конуса;
- Выбирайте смазочно-охлаждающую жидкость с хорошей смазывающей способностью;
- Соответствующая термическая обработка обрабатываемых деталей;
- Правильно заточите метчики.
Распространенная проблема 4: слишком большой диаметр резьбы:
Общие причины:
- Неправильный выбор класса точности делительного диаметра метчика;
- Необоснованный выбор резки;
- Скорость нарезания резьбы для нарезания резьбы слишком высока;
- Плохая соосность метчика и резьбового нижнего отверстия заготовки;
- Неправильный выбор параметра заточки метчика;
- В точильном метчике образуются заусенцы, а длина режущего конуса метчика слишком мала.
Решение:
- Выбирайте средний диаметр метчика с разумным уровнем точности;
- Выберите подходящую смазочно-охлаждающую жидкость и соответствующим образом уменьшите скорость резания;
- При нарезании резьбы исправьте соосность метчика и нижнего отверстия резьбы и используйте плавающий патрон;
- Соответственно уменьшите передний угол и задний угол режущего конуса;
- Удалите заусенцы от точильного метчика и увеличьте длину режущего конуса.
Распространенная проблема 5: диаметр резьбы слишком мал:
Общие причины:
- Неправильный выбор класса точности диаметра метчика;
- Выбор параметров заточки метчика необоснован, метчик изношен;
- Неправильный выбор смазочно-охлаждающей жидкости.
Решение:
- Выберите средний диаметр метчика с подходящей степенью точности;
- Соответственно увеличьте передний угол и угол режущего конуса метчика;
- Заменить излишне изношенные краны;
- Выбирайте смазочно-охлаждающую жидкость с хорошей смазывающей способностью.
Общая проблема 6: значение шероховатости поверхности резьбы слишком велико:
Общие причины:
- Неправильный выбор параметров заточки метчика;
- Слишком низкая твердость материала заготовки;
- Качество заточки метчика невысокое;
- Выбор смазочно-охлаждающей жидкости необоснован;
- Скорость резания слишком высока при нарезании резьбы;
- Кран изношен долго.
Решение:
- Соответственно увеличьте передний угол метчика и уменьшите угол режущего конуса;
- Выполните термообработку, чтобы соответствующим образом увеличить твердость заготовки, чтобы передняя поверхность метчика имела более низкое значение шероховатости поверхности. Выбирайте смазочно-охлаждающую жидкость с хорошей смазывающей способностью;
- Соответственно уменьшите скорость резания;
- Замените изношенные краны.
Выше перечислены некоторые проблемы, которые могут возникнуть в процессе нарезания резьбы, их причины и решения, и я надеюсь помочь вам свести к минимуму возникновение вышеуказанных проблем во время процесса нарезания резьбы.
https://cdn.heygotools.com/wp-content/uploads/2021/03/1617068032-Common-Thread-Tap-Problems.jpg 360 972 Мэй-Ток https://heygotools.com/wp-content/uploads/2020/07/Henan-Heygo-Tools-Co.-Ltd.png Мэй-Ток2021-03-30 09:41:012021-04-01 18:43:396 распространенных проблем с нарезанием резьбы и их решения при нарезании резьбы
Возможные проблемы при нарезании резьбы метчиками и способы их устранения
| Проблема | Причина | Способы устранения |
| Увеличенный размер резьбового отверстия (идет не проходной калибр) | Неправильное значение осевой подачи | Возникает, как правило, у спиральных метчиков. При обработке спиральными метчиками возникают силы в направлении подачи. Необходимо снизить подачу на 5-7% |
| Малая скорость резания | Используйте рекомендованные режимы резания | |
| Выбран неподходящий тип метчика | Выбрать метчик с меньшим углом спирали либо метчик с подточкой для прямых канавок | |
| Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования | |
| Ассиметричность метчика и отверстия | Убедиться в соосности инструмента и отверстия | |
| Неправильный допуск | Допуск метчика и контрольного образца различны. Выбрать метчик с правильным допуском | |
| Уменьшенный размер резьбового отверстия (проходной калибр не идет) | Выбран неподходящий тип метчика | Выбрать метчик с меньшим углом спирали либо метчик с подточкой для прямых канавок |
| Диаметр под резьбу меньше рекомендованного | Увеличить диаметр отверстия до рекомендованного каталогом (см. рекомендации ) | |
| Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования и вымывания стружки из зоны резания | |
| Неправильный допуск | Допуск метчика и контрольного образца различны. Выбрать метчик с правильным допуском | |
| В следствие пластической деформации обрабатываемый материал сужается | Выбрать метчик, следуя рекомендациям каталога | |
| Выкрашивание режущих кромок | Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования |
| Утыкание метчика в дно отверстия | Увеличить глубину отверстия (если возможно). Использовать метчик с более короткой заходной частью. Уменьшить глубину резьбы | |
| Заклинивание стружки при нарезании метчиками со спиральной канавкой на выходе из отверстия | Нарезать резьбу в отверстии без фаски. Заходную фаску делать после обработки резьбы | |
| Наклеп | Использовать метчик с износостойким покрытием. Увеличить СОЖ. Уменьшить скорость резания | |
| Малый диаметр отверстия под резьбу | Увеличить диаметр отверстия до рекомендованного | |
| Поломка метчика | Сильный износ, приводящий к увеличению крутящего момента | Своевременно менять инструмент на новый (переточенный) |
| Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования | |
| Утыкание метчика в дно отверстия | Увеличить глубину отверстия (если возможно). Использовать метчик с более короткой заходной частью. Уменьшить глубину резьбы. Использовать резьбонарезные патроны с компенсацией на сжатие/растяжение | |
| Малый диаметр отверстия под резьбу | Увеличить диаметр отверстия до рекомендованного | |
| Высокая скорость обработки | Оптимизировать скорость резания | |
| Быстрый износ | Высокая скорость обработки | Уменьшить скорость резания |
| Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования | |
| Нарост на инструменте | Неправильный тип метчика | Использовать метчик с большим углом затыловки. Для мягких материалов использовать метчики с полированными канавками |
| Маленькая скорость резания | Пользуйтесь рекомендованными режимами резания | |
| Недостаточный подвод СОЖ | Обеспечить подвод СОЖ в зону резания для уменьшения наростообразования | |
| Неправильный тип покрытия или его отсутствие | Для мягких материалов использовать метчики без покрытия (для Al сплавов при содержании Si<12%). Для нержавеющих и мягких сталей — тип покрытия V | |
| Поверхность резьбы рваная | Высокая скорость резания | Оптимизировать скорость резания |
| Нарост на режущей кромке | См. нарост на инструменте | |
| Плохое удаление стружки из зоны резания | Использовать метчик с соответствующей геометрией канавки |
Проблемы, возникающие при нарезании резьбы, могут быть совершенно различными: слишком высокая скорость резания, недостаточный подвод СОЖ, применена недостаточно прочная марка твёрдого сплава и так далее. Данные проблемы решаемые и имеют различные пути решения. Чтобы устранить все неполадки, предлагаем ознакомиться с данной статьей.
| Проблема | Причина | Метод устранения |
| Большой износ задней поверхности | Слишком высокая скорость резания | Понизить скорость резания |
| Слишком малая глубина врезания | Уменьшить количество проходов | |
| Пластины находится над центром | Отрегулировать высоту пластины |
| Неравномерный износ правой и левой стороны пластины | Неправильно выбран метод врезания | Изменить метод врезания |
| Угол наклона пластины не соответствует углу подъема винтовой линии резьбы | Произвести замену подкладной пластины с правильным углом | |
| Поломка | Недостаточная скорость врезания | Увеличить скорость резания |
| Слишком велика скорость врезания | Увеличить количество проходов, снизить величину врезания | |
| Нестабильное резание | Лучше закрепить заготовку и оптимизировать вылет резца для предотвращения вибрации | |
| Неудовлетворительный контроль за сходом стружки | Повысить давления СОЖ для лучшего свода стружки | |
| Пластическа деформация | Слишком велика скорость резания и температура | Понизить скорость резания. Увеличить количество проходов снизить величину врезания |
| Неудовлетворительная подача СОЖ | Улучшить подачу СОЖ | |
| Неудовлетворительное качество поверхности и резьбы | Недостаточная скорость резания | Увеличить скорость резания |
| Пластина находится над центром | Отрегулировать высоту пластины | |
| Неудовлетворительный контроль за сходом стружки | Изменить величину врезания | |
| Неверный профиль резьбы | Пластина находится не по центру | Отрегулировать высоту пластины |
| Державка стоит не под углом 90° | Установить державку строго под углом 90° к оси заготовки | |
| Ошибка станка по шагу | Исправить ошибку станка | |
| Занижен профиль резьбы | Пластина установлена не по центру | Отрегулировать высоту пластины |
| Поломка режущей кромки | Заменить пластину | |
| Слишком большой износ | Заменить пластину | |
| Появление нароста на режущей кромке | Слишком низкая температура в зоне резания | Увеличить скорость резания |
| Часто происходит при обработке углеродистых или нержавеющих сталей | Использовать сплав с повышенной прочностью (с покрытием PVD) | |
| Вибрации | Неверно выбранные режимы резания | Увеличить скорость резания или сильно уменьшить |
| Пластина установлена не по центру | Отрегулировать высоту пластины | |
| Слабое крепление заготовки | Улучшить зажим заготовки и уменьшить вылет инструмента |
Метчики. Что это? Устройство, виды, использование и частые ошибки
Метчик – инструмент для формирования (нарезания или восстановления) внутренней резьбы в отверстии. В этой статье мы разберемся в этой сложной теме и узнаем следующее:
— Конструкция метчика
— В какой инструмент вставляется метчик
— Типы нарезаемых отверстий
— Типы резьбы
— Материал метчика
— Стандарты метчиков
— Точность и допуски метчиков
— Специализированные метчики
— Правила подбора и эксплуатации метчиков и инструмента
— Метчики ПрофОснастка
— Советы по использованию
— Частые проблемы
— Бонус
Конструкция метчика
Метчики можно условно разделить на 3 части:
•Рабочая
•Хвостовик
•Посадочный квадрат
Рабочая часть метчика предназначена для механической обработки резанием и состоит из заборной части, калибрующей части и канавки.
Посадочный квадрат предназначен для закрепления инструмента на станках в специальные резьбонарезные патроны, либо, при слесарных работах, квадратный хвостовик метчика устанавливается в метчикодержатель или вороток.
В какой инструмент вставляется метчик
По назначению метчики можно разделить на 2 типа:
1. Ручные метчики предназначены для слесарных работ, идут в комплекте от двух до пяти штук. Условно они делятся на черновые и чистовые, а на самом инструменте указывается порядковый номер.
Каждый из метчиков срезает свой припуск. Визуально их можно различить по величине заборной части – первым идет метчик с самой большой заборной частью. Сама заборная часть выполняет функцию реза металла, поэтому, чем больше эта режущая часть, тем меньшее напряжение на нее оказывается.
Канавка на ручных метчиках прямая. Прямая форма канавки помогает центрированию, что приходится на руку при слесарных работах.
Для данного типа метчиков используют метчикодержатель или вороток. Плюс данного инструмента в том, что он подходит под большой диапазон посадочных квадратов и не привязан к определенным стандартам в отличие от машинных метчиков.
Метчикодержатели выпускаются под определенный диапазон метчиков, например, М3-М6, М6-М12 и т.п. Универсального инструмента под все популярные размеры, такого как М1-М24, не бывает.
2. Машинные или машинно-ручные метчики предназначены для нарезки резьбы машинным способом, хотя можно по-прежнему использовать на воротке. Чаще всего метчики работают на больших скоростях и выполняют более узкие задачи в отличие от ручных метчиков.
Данный тип вставляется в специальные цанги для метчиков, которые зажимают хвостовик и отдельно посадочный квадрат. Они имеют строго определенные размеры, а это значит, что каждая цанга предназначена для метчика определенного размера и стандарта.
Машинно-ручные метчики можно использовать с метчикодержателем, однако стоит помнить, что заборная часть здесь намного меньше и небольшие отклонения могут легко сломать инструмент.
3. Зачастую метчики пытаются использовать на дрелях или шуруповертах. Мы крайне не советуем это делать, так как должны быть соблюдены правильные обороты в минуту и зависимая от них скорость осевой подачи, что крайне тяжело сделать на ручном инструменте. Помимо этого метчик должен идти строго под углом 90 градусов относительно отверстия, чего тоже нелегко добиться при помощи ручного электроинструмента.
Если у вас есть желание использовать метчики на дрелях либо шуруповертах, то для этого есть специальный расходник из DIY сегмента – комбинированный метчик со сверлом.
Тип нарезаемых отверстий
Тип нарезаемых отверстий определяется канавкой режущей части метчика. Для того чтобы легче было разобраться с канавками для начала представим себе снегоуборочную машину.
В зависимости от расположения ковша снег будет уходить в разные стороны.
Посмотрев на разные типы канавок, вы можете представить себе снегоуборочную машину и определить, куда пойдет стружка.
Отталкиваясь от направления движения стружки, можно выделить метчики для следующих типов отверстий:
•Для глухих отверстий
•Для сквозных отверстий
•Для глухих и сквозных отверстий
На основании вышеперечисленной информации, можно теперь подробно рассмотреть сами канавки.
1. Прямая канавка предназначена для глухих и сквозных отверстий. За счет своей формы стружка крошится и может выходить как вверх, так и вниз.
Возникает закономерный вопрос – если есть универсальная канавка, то зачем нужны вообще остальные? Дело в том, что прямая канавка пригодна в основном для ручной работы, либо машинной обработки на небольших оборотах. Специализированные же канавки рассчитаны на большие обороты и высокую скорость нарезки резьбы. [https://www.youtube.com/watch?v=wtQUVJe0nM0 17:51-18:05]. Плюс ко всему ресурс значительно увеличивается за счет узкой специализации.
Прямая канавка отлично подходит для ручных метчиков, так как за счет своей формы инструмент хорошо центрируется в отверстии.
2. Спиральная канавка предназначена для глухих отверстий. За счет своей формы она выводит стружку наверх, подобно сверлу. Спиральная канавка улучшает теплоотвод за счет улучшенного отвода стружки. Со стружкой уходит много тепла.
Здесь также может возникнуть вопрос – если сверлом можно сверлить сквозные отверстия, то почему же нельзя и спиральным метчиком? Дело в том, что «ядро» данной канавки самое слабое из трех представленных, поэтому не стоит использовать метчик во всех случаях.
Также стоит учитывать, что глубоко таким метчиком резьбу не прорезать.
3. Стружколом/ломатель стружки/spiral point предназначен для сквозных отверстий и выводит стружку вниз.
В отличие от спиральной канавки данный тип метчика ни в коем случае нельзя использовать не по назначению, то есть в глухих отверстиях. Дело в том, что стружка падает вниз, соответственно в глухом отверстии она начнет быстро скапливаться. Нарезка, в большинстве случаев, производится при помощи станка, то есть глубина нарезки отверстия задана программно. Как только свободное место в отверстии закончится, то метчик под напряжением сломается или испортит резьбу.
Итого:
Типы резьбы
В России больше всего распространены 2 типа резьбы: метрическая и дюймовая.
Метрические метчики предназначены для нарезания метрической резьбы. Это самый распространенный вид резьбы, он используется в крепежных соединениях, таких как болты, винты, шпильки, гайки и т.п.
Разберем обозначения метрического метчика на примере:
M4х0.7
Где М – примерный диаметр тела метчика, то есть в данном примере около 4 мм.
0,7 – это шаг резьбы, то есть расстояние между зубцами в миллиметрах.
Профиль метрической резьбы представляет собой равносторонний треугольник. Угол при вершине — 60°. Вершины выступов срезаны.
Дюймовые метчики чаще всего используются в сантехнической сфере. Диаметр измеряется в дюймах, а шаг – в количестве ниток на дюйм.
Помимо метрической и дюймовой резьбы существует еще много типов нарезаемой резьбы, например:
Материал метчика
Стали, из которых изготавливают резьбонарезной инструмент можно условно поделить на 4 категории:
1. Высокоуглеродистые инструментальные стали, такие как 9ХС, У10А и пр. Используются для изготовления ручных метчиков, имеют минимальный ресурс, используются больше для исправления резьбы, чем для ее нарезки.
2. Быстрорежущие стали. Обозначаются как HSS, от английского High Speed Steel (произведенные в России быстрорежущие стали обозначаются иначе, напр.: Р6М5, Р6М5К5 и пр.). Имеется много разновидностей. Для начала разберем разные приписки к Обозначению HSS:
HSS-G (G от анг. Grinded – шлифованный) – изготавливается методом шлифования канавок и резьбы в цилиндрических заготовках. Шлифование зачастую производится при помощи боразона (CBN). Данный метод не деформирует металл и не подвергает дополнительной нагрузке.
Видео: https://www.youtube.com/watch?v=XsKNRpJ4QHg
HSSE – общее обозначение для группы быстрорежущих сталей с содержанием кобальта, в которую входят HSS-E, HSS-Co5% (содерж. кобальта 5%), HSS-Co8%(содерж. кобальта 8%).
Быстрорежущие стали имеют множество марок, которые входят в 3 большие группы:
2.1. Вольфрамовые стали. Обозначаются буквой Т (Т1, Т2, Т3, Т15) Вольфрам – достаточно дорогой и редкий минерал, поэтому сегодня трудно встретить изделия из стали с высоким содержанием W. Чаще всего применяется марка T1 (российский аналог Р18) и T15 (Р12Ф5К5).
2.2. Молибденовые стали. На письме обозначаются буквой М (М1, М2, М3, М7, М35). Эта группа сталей уже более распространенная, в сплавах также встречается вольфрам и кобальт. Присутствие большого % ванадия и углерода делает материал стойким к абразивному износу. Самые популярные стали на рынке:
М2 (аналог Р6М5) – содержит 6% вольфрама и 5% молибдена. Обладает сбалансированной прочностью, твердостью и теплостойкостью.
М35 (аналог Р6М5К5) – помимо вольфрама, молибдена и ванадия сплав содержит 5% кобальта. Данная марка имеет хорошую вязкость, шлифуемость, теплостойкость и износостойкость. Хорошо подходит для реза нержавеющей стали и улучшенных легированных сталей.
Существует заблуждение, что бывает кобальтовое покрытие, однако это не так, кобальт добавляется непосредственно в сплав. Также считают, что данный элемент придает инструменту бронзовый оттенок, что тоже не является верным. Кобальт в составе никак не изменяет цвет. Расходник иногда красят производители, чтобы сверла или метчики было легко визуально отличить.
2.3. Высоколегированные стали. Обозначаются буквой М и цифрами от 41 и выше. Сталь применяется, если к инструменту предъявляются высокие требования по твердости при высоких температурах.
Для инструмента из быстрорежущей стали также существуют разные покрытия, которые способны увеличить ресурс. Самые распространенные:
TiN – нитрид титана. Благодаря покрытию твердость поверхности повышается примерно до 2300 HV, а термостойкость, до 600°С. Титановое напыление снижает перегрев, улучшает вывод стружки и снижает трение.
TiAlN – нитрид титана легированный алюминием. Поверхностная твердость повышается до ~3300 HV, стойкость к высоким температурам до 900°C
TiCN – напыление карбида титана. Повышает твердость до 2800-3000 HV, термостойкость до 720°C. Низкая стойкость к разрушению – 45-55 H.
3. HSS-E-PM – быстрорежущая сталь высокой производительности, произведена с помощью порошковой металлургии. Сплав при этом однородной структуры, придает стойкость инструменту и режущей кромке. Инструмент подходит для обработки титана, его сплавов и других прочных и труднообрабатываемых материалов. Обычно дополнительно наносится покрытие AlTiN.
4. Твердосплавные стали – композитные материалы, изготовленные по технологиям порошковой металлургии. Применяются для особо сложных задач. Известны также как «победит». Популярные марки: ВК8, ВК9, ВК10.
Стандарты метчиков
Данные стандарты регламентируют общую длину метчика, режущую длину, диаметр хвостовика, размеры посадочного квадрата. Для ручной работы данные стандарты не особо важны, так как вороток может зажимать большой диапазон посадочных квадратов. Для машинной обработки данные стандарты важны, особенно стоит обращать внимание на диаметр хвостовика и размер посадочного квадрата, так как цанга для метчика зажимает именно эти 2 части: хвостовик и посадочный квадрат.
Самые популярные стандарты в России:
— ГОСТ 3266-81
— ISO529
— DIN 371
— DIN 376
Точность и допуски метчиков
Не смотря на то, что допуск часто называют точностью, это не означает, что какой-то метчик более точный, а соответственно он лучше. Каждый класс точности имеет свое предназначение.
Чтобы сильно не углубляться в данную тему можно отобразить назначение допусков подобным образом:
Самый популярный допуск 6H для метчиков и 6G для плашек. Эти допуски являются оптимальным вариантом между посадкой с натягом и посадкой с зазором, в технической среде это и есть «переходная посадка». Сами же соединения с натягом или с зазором редко используются, только для узкоспециализированных задач.
Помимо метчиков с допусками 6H (ISO2) и 6G (ISO3), а также 6G и 7G, выпускаются метчики с допусками 6HX и 6GX. Буква «X» означает, что данный класс точности не является стандартным и такой метчик предназначен для нарезания резьбы в высокопрочных или абразивных материалах, например, в чугуне. При обработке таких материалов отсутствует риск получения резьбы большего диаметра, поэтому для улучшения стойкости метчика можно использовать более высокий класс точности. Ширина поля допуска одинакова для 6H и 6HX. Метчики-раскатники обычно изготавливаются с допусками 6HX или 6GX.
Специализированные метчики
На рынке существует множество разновидностей метчиков, которые предназначены для определенных задач.
Гаечный метчик. Обладает удлиненной хвостовой частью, рассчитан на ручную или машинную работу посредством токарного станка. Хвостовик получил функциональное удлинение, что позволяет выполнять нарезание нескольких последовательно подаваемых гаек без необходимости выворачивать метчик после каждой из них.
Бесканавочные / раскатные метчики отличаются отсутствием канавок, используются для формирования резьбы в мягких сталях. Следует отметить, что этот тип отличается повышенной прочностью, итогом чего становится почти полное отсутствие поломок, а также брака резьбы, обрабатываемой детали. Еще один плюс – повышенный срок службы за счет рабочей части, которую можно несколько раз безболезненно перетачивать.
Шахматные метчики. Снижают при работе трение из-за того, что на калибровочном участке зубья срезаны с пропусками, то есть, через один. Чаще всего используются для работы с вязкими материалами, такими как алюминий, латнуь, медь.
Правила подбора и эксплуатации метчиков и инструмента
1. Различают нарезание и восстановление резьбы. Это разные процессы. Для качественного восстановления резьбы используют специальные пружинные вставки, однако для бытовых работ можно использовать и обычный метчик, но и результат будет бытовой.
2. Только при правильном использовании связки: инструмент + метчик + заготовка (материал) + режим эксплуатации можно получить результат как с точки зрения параметров (размеров), так и сточки зрения ресурса эксплуатации метчика.
• Для каждого инструмента (ручной инструмент или станок) необходимо подбирать соответствующий метчик. Это касается как установочного квадрата (разные размеры), так и режимов резания (скорость вращения и подача). Обязательно применение СОЖ как для ручного, так и (особенно) для машинного использования.
• Ручная нарезка резьбы. Главное чтобы деталь была надежно зафиксирована в устройстве, поскольку при нарезании резьбы метчиком нужно будет прикладывать большое усилие. По диаметру высверливаемое отверстие должно быть несколько меньше, чем диаметр режущих элементов метчика (см. таблицу в конце статьи). Обязательно на верхней кромке отверстия нужно снять фаску. Вдавливать метчик необходимо плавно, без лишних рывков, постепенно проворачивая его, таким образом, до получения чистой и ровной резьбы. Сделав один оборот по часовой стрелке, его возвращают на пол-оборота в обратном направлении, тем самым, избавляясь от скопившейся металлической стружки. Во время нарезания резьбы необходимо использовать СОЖ подходящий к обрабатываемому металлу.
• Для шуруповерта необходимо использовать метчик с посадкой 6,35 мм. Так же лучше всего использовать комбинированный метчик. Если выбрать обычный универсальный метчик, вероятность некачественной резьбы или сломанного метчика в процессе работы увеличивается многократно. Режим использования: один оборот вперёд, пол-оборота назад. Этот режим даже для шуруповерта непрост, что уж говорить про дрель. Обычные метчики можно устанавливать в шуруповерт через систему переходников – адаптеров.
• Дрелью обычно резьбу не нарезают, а если это и делать, то нужно брать заведомо усиленный по всем параметрам метчик. Необходимая скорость вращения метчика находится в пределах 300-600 об./мин. в зависимости от материала заготовки. Обычная дрель не позволяет установить такие обороты (необходимо использовать дрели с регулировкой оборотов). Так же нужно иметь ввиду режим использования метчика и то, что крутящий момент будет не достаточный, если метчик просто зажать в обычном патроне, который предназначен для установки цилиндрических хвостовиков.
• Нарезание резьбы на обычном сверлильном станке подразумевает, что на нем имеется регулировка скорости вращения, реверсивная подача. Так необходимо правильно подобрать систему посадки. Например, учитывается посадка шпинделя станка MK1/MK2/M3/MK4, в шпиндель вставляется быстрозажимной шпиндель под метчики в диапазонах M3-M15 / M7-M24, далее вставляются быстросменная вставка под размер метчика.
• Сверлильный или резьбонарезной станок с регулировкой оборотов, подачей и системой осевых координат. В заготовках, полученных литьем или ковкой, отверстия обязательно нужно предварительно рассверливать или зенкеровать по соответствующим правилам. Правильнее всего нарезать фаску со стороны подвода метчика под углом 60 и глубиной более 1 шага резьбы. Необходимо использовать специализированные резьбонарезные сверлильные патроны: реверсивные, плавающие, качающиеся, самоцентрирующиеся, предохранительные (особенно для глухих резьб).
• Нарезание резьбы на магнитном сверлильном станке. Необходимо использовать магнитный станок с регулировкой скорости вращения, реверсом и с учетом правильного соединения метчика и патрона с посадкой WELDON19, который передает крутящий момент метчику.
Метчики ПрофОснастка
Метчики ТМ ПрофОснастка представлены в двух линейках: Мастер и Эксперт.
Метчики серии Мастер предназначены для бытового и полупрофессионального использования.
Комплект ручных метчиков ПрофОснастка Мастер (1, 2 номер) HSS 4341, ISO 529. Инструмент предназначен для глухих и сквозных отверстий. Представлены ходовые позиции от М2х0,4 до М16х2. Инструмент предназначен для сталей ниже 800 Mpa, точность 6H.
Метчик машинно-ручной ПрофОснастка Мастер, прямая канавка, HSS 4341, ISO 529. Инструмент предназначен для глухих и сквозных отверстий. Представлены ходовые позиции от М2х0,4 до М24х3 Инструмент предназначен для сталей ниже 800 Mpa, точность 6H.
Метчики серии Эксперт созданы для промышленного и индустриального использования и обеспечивают высокое качество нарезания резьбы с длительным ресурсом эксплуатации, как для ручного, так и для машинного использования.
Комплект ручных метчиков ПрофОснастка Эксперт (1, 2 номер) HSS-G M2 TiN, ISO 529. Инструмент предназначен для глухих и сквозных отверстий. Метчики поставляются от 2 до 24 мм на склад с основным и мелким шагом. Инструмент предназначен для сталей ниже 1000 Mpa, точность 6H.
Метчик машинно-ручной ПрофОснастка Эксперт, прямая канавка, HSS-G M2 TiN, ISO 529. Инструмент предназначен для глухих и сквозных отверстий. Метчики поставляются от 2 до 24 мм на склад с основным и мелким шагом. Инструмент предназначен для сталей ниже 1000 Mpa, точность 6H.
Метчик машинный ПрофОснастка Эксперт, спиральная канавка, HSS-G M2 TiN, ISO 529. Инструмент предназначен для глухих отверстий. Метчики поставляются от 2 до 24 мм на склад с основным и мелким шагом. Инструмент предназначен для сталей ниже 1000 Mpa, точность 6H.
Метчик машинный ПрофОснастка Эксперт, спиральная канавка, HSSE M35 Co5%, DIN 371 / DIN 376. Инструмент предназначен для глухих отверстий. Метчики поставляются от 2 до 30 мм на склад с основным и мелким шагом. Инструмент предназначен для сталей ниже 1100 Mpa, точность 6H.
Метчик машинный ПрофОснастка Эксперт, канавка с ломателем стружки, HSSE M35 Co5%, DIN 371 / DIN 376. Инструмент предназначен для сквозных отверстий. Метчики поставляются от 2 до 30 мм на склад с основным и мелким шагом. Инструмент предназначен для сталей ниже 1100 Mpa, точность 6H.
Советы по использованию
— Всегда используйте СОЖ. Для метчиков это обязательное условие.
— Используйте таблицу, чтобы определить диаметр отверстия под нужный метчик.
— Если таблицы нет под рукой, вы можете отнять шаг резьбы от диаметра. То есть, для метчика М4х0,7 надо сделать следующие вычисления: 4-0,7=3,3. То есть нам нужно отверстие 3,3 мм. Для М8х1,25 вычисления будут соответствующие: 8-1,25=6,75. Здесь можно взять сверло 6,7-6,8 мм.
— Выбирая сверло под нарезание резьбы, всегда берите наибольший диаметр из диапазона. Например, под метчик М6х1 нужно отверстие от 5 до 5,2 мм. Лучше всего просверлить именно 5,2, так как инструменту придется резать меньшее количество металла и соответственно его ресурс сильно увеличится. Сама же внутренняя резьба не сильно потеряет в прочности.
— При ручной нарезке на 1 один оборот вперед делайте пол оборота назад. Это нужно для того чтобы «разбить» стружку и предотвратить застревание метчика, а также его возможную поломку.
— Для предотвращения перекоса метчика через 2-3 нити проверяют вертикальность его положения с помощью угольника. Такая предосторожность особенно актуальна для глухих и мелких отверстий.
Частые проблемы
— Сломался метчик.
Возможные варианты:
• Неправильное использование метчика. Например, использование машинно-ручного метчика на дрели или шуруповерте. Во время машинной обработки скорость осевого движения (вверх/вниз) рассчитывается согласно шагу метчика, также на резьбонарезных патронах стоит осевая компенсация и много чего еще. Вряд ли с помощью дрели вы сможете выдержать правильную скорость, чтобы не сломать инструмент.
• Использовано мало СОЖ
• Метчик уткнулся в дно отверстия
• Слишком маленькое/большое отверстие под резьбу.
• Неправильная эксплуатация. Особенно актуально для метчиков меньше чем М4. Например, отклонение воротка в сторону, когда режущая и калибрующая части метчика находятся в отверстии.
— Метчик HSS хрупкий, быстро сломался, а с 9ХС такого не было.
Быстрорежущая сталь намного тверже углеродистой, а чем больше твердость – тем меньше прочность и пластичность. То есть за счет высокой твердости HSS имеет больший ресурс, но в случае неправильной эксплуатации его сломать легче, чем 9ХС.
- Резьба в алюминии не выходит, просто сверлит.
Во-первых, для алюминия лучше всего подходит специализированный метчик с шахматным расположением зубьев. Данный тип инструмента подходит для вязких материалов, которым и является алюминий. Во-вторых, если нарезка все же осуществляется обычным метчиком, то метчик рекомендуется периодически вынимать для очистки каналов от налипшей стружки. Также есть вероятность того, что некоторые клиенты используют метчики на дрелях и шуруповертах, что вообще недопустимо для данного инструмента.