Прежде чем приступить к практическим действиям по нарезке резьбы необходимо знать основные ее параметры и виды. В строительстве и ремонте жилья в большинстве случаев применяется метрическая резьба. Что это значить? По форме зуба резьба может быть метрическая, дюймовая, прямоугольная, трапецеидальная и т. д.

Характеристики метрической резьбы

Интересующая нас резьба имеет форму треугольника, резьба трапецеидальная – форму трапеции. Кроме того, существует такое понятие, как шаг резьбы, то есть расстояние между ее вершинами: в случае с метрической резьбы – между вершинами треугольника резьбы. И, конечно, к характеристике резьбы нужно отнести ее диаметр.

Рассмотрим вышеописанный абзац на примере резьбы М 12, где буква «М» говорит о том, что резьба метрическая, цифра «12» определяет диаметр резьбы. А где же размер шага? Дело в том, что метрические резьбы делятся на основные и мелкие, и если после цифры не стоит еще какое-нибудь цифровое значение значить резьба основная. А вот если у нас резьба М12 х 1,5 или М 12 х 1,25, то это значить что шаг резьбы 1,5 и 1,25 мм соответственно. Шаг основной резьбы М 12 равен 1,75 мм.

Все эти значения для любых типов резьб можно найти в справочниках или на страницах соответствующих сайтов в интернете. Для внутренних резьб (гаек) существует еще одна справочная величина – диаметр отверстия под резьбу, которую можно узнать там же. Для нашего болта М12 внутренний диаметр гайки должен быть 12 мм минус высота профиля зуба, то есть согласно справочников 10,2 мм. Для мелкой резьбы М 12 х1,25 диаметр соответственно будет меньше – 10,4 мм.

Стоить заметить, что нечто подобное относится и к болту или как его называют в справочниках – к стержню. Опять же для резьбы М 12 диаметр стержня должен быть чуть меньше 11,7 мм, а вот для резьбы М 12 Х 1,25 – 11,9 мм. Если не соблюдать допуски размеров под резьбу как для гайки, так и для болта резьба будет некачественной, прослабленной с одной стороны, а с другой если допуск больше ее просто порвет.

Не стоит пугаться слова «оснастка» потому что, по сути, это приспособление где крепится режущий инструмент: метчики и плашка (лерка). В скобках приведено старое название плашки, однако его еще можно встретить. К оснастке относятся воротки довольно простой конструкции куда вставляется метчик для нарезки резьбы в гайках и другой вид приспособление где крепится плашка для нарезки резьбы болта.

Оснастка и режущий инструмент для нарезки резьбы

Метчики, как, впрочем, и плашки изготавливаются из высоко углеродистого чугуна поэтому они хрупки и боятся сильной нагрузки. Нарезка резьбы в гайках в основном осуществляется двумя метчиками: N 1 и N 2. Первый имеет неполную резьбу для предварительной проходки, по следу которой нарезку производит второй метчик.

Метчики для нарезания резьбы

В результате чего резьба получается полной и качественной, а значить будет прочно держать соединение с гайкой. Используется еще один тип метчика, называемого «машинным», который совмещает два номера метчиков.

Плашкодержатель и набор плашек

Казалось бы, удобно, однако этот тип метчика имеет большую длину и неудобен в работе. Используется для нарезки резьбы большой длины. Что касается плашек, то они имеют один номер.

Еще один вид оснастки, без которой процесс нарезки резьбы практически невозможен – это слесарные тиски среднего размера. Что это такое, наверное, объяснять никому не нужно. Единственно, что нужно помнить так это то, что тиски должны быть надежно закреплены.

Сразу нужно оговориться что в стержне на конце и в отверстии под резьбу в гайке должны быть сняты фаски любым доступным способом. Фаски необходимы для точного захода без перекоса режущего инструмента, то есть метчика и плашки. Далее, зажимаем в вороток предмет для нарезки резьбы, зажимаем стержень или заготовку под гайку с тиски и приступаем к нарезке резьбы.

Нарезание резьбы плашкой

Делается это без применения чрезмерных усилий и обязательно со смазкой, в качестве которой идеально подходит сульфо-фрезол. Однако, если такового не имеется можно использовать эмульсию (раствор минерального масла в воде) или просто растительные масла.

Кстати, если вы решили нарезать резьбу болта из нержавейки или меди – лучшей смазки чем обыкновенное сало не существует, что проверено не раз на практике.

Нарезая резьбу нужно чувствовать метчик или плашку: если они начинают немножко подпружинивать, то есть сильно сопротивляться необходимо вывернуть их и очистить от стружки. Если этим пренебречь режущий инструмент может банально треснуть и вам придется готовить опять новый стержень или заготовку под гайку.

И напоследок: если у вас нет возможности заказать заготовки под болт или гайку у токаря приобретите (металлопрокат в виде круга), который бывает диаметром от пяти до 20 мм, а больше и не надо, потому что резьбу большого диаметра вручную нарезать практически невозможно.

Нарезаем резьбу метчиком . Самый элементарный и часто встречающийся вариант скрепления деталей – резьбовое соединение. Казалось бы, что сделать его самостоятельно не составит никакого труда. На самом деле, правильная нарезка резьбы метчиком требует соблюдения многих правил, в противном случае качественного соединения в последующем не получится, а то и вовсе резьба не удастся или придет в негодность используемый инструмент. Как нарезать резьбу метчиком самостоятельно.

Подбор инструмента

Некачественное орудие труда – некачественная работа. Использование старых затупившихся или проржавевших метчиков или плашек чревато изломом их в процессе работы и плохой резьбой на детали. Помимо уже давно непригодных инструментов нужно избегать и тех, что непригодны с самого начала. К ним относятся все дешевые варианты неизвестного происхождения.

Помимо качества важен также их размер, а именно соотношение размеров используемого сверла и отверстия для него. Высчитать необходимые параметры можно благодаря формуле, но для облегчения этого процесса приведены примеры с точным соотношением:

• метрическая резьба М2 – диаметр сверла (метчика) 1,6 мм;
• м. р. М2,5 – д. с. 2,2 мм;
• м. р. М3 – д. с. 2,5 мм;
• м. р. М4 – д. с. 3,3 мм;
• м. р. М5 – д. с. 4,2 мм;
• м. р. М6 – д. с. 5 мм;
• м. р. М8 – д. с. 6,7 мм;
• м. р. М10 – д. с. 8,3 мм.

Смазка деталей

Этот момент очень важен, ведь благодаря нему используемый инструмент прослужит в разы дольше. Помимо этого он уменьшает вероятность поломки сверла внутри отверстия и снижает температуру разогретых кромок метчика. Но при выборе смазки обязательно нужно учитывать материал деталей, на которые наносится резьба:

• сталь, латунь – льняное масло;
• алюминий – керосин;
• медь – скипидар;
• бронза, чугун – без использования СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость).

Как нарезать резьбу метчиком: нарезка внутренней резьбы

О главных нюансах уже сказано, теперь можно перейти непосредственно к тому, как нарезать резьбу метчиком или плашкой. Пошагово этот процесс выглядит следующим образом:

Зажимаем в тисках обрабатываемую деталь.

Просверливаем отверстие под дальнейшую нарезку внутренней резьбы.

При помощи сверла, диаметр которого на несколько миллиметров больше планируемой резьбы, наносим фаску на край отверстия. Она необходима для более легкого вхождения метчика, а также для облегчения процесса ввинчивания винта в готовое изделие.

Вставляем в вороток (устройство для крепежа метчиков и плашек) черновой метчик.

Наносим на режущую часть смазку.

Вставляем в отверстие метчик и делаем три оборота.

После первых трех оборотов, делаем один оборот в обратную сторону. Таким образом, мы ломаем получающуюся в процессе нарезки стружку и она не будет мешать качественному и ровному нанесению резьбы.

Если отверстие в детали сквозное, необходимо сделать так, чтобы передняя часть метчика вышла полностью с обратной стороны. Не сделав этого, мы рискуем получить незаконченную резьбу.

Слом режущей части метчика в глухом отверстии

Если конец обломившейся детали полностью «утоплен» в отверстии, достать его будет очень сложно. Но поднабравшись терпения этого сделать все-таки реально. Вам потребуется парафин, продолговатая и тонкая деревянная палочка, азотная кислота. Парафином смазываем обрабатываемую деталь (защищаем от воздействия кислоты). Конец палочки смачиваем кислотой, просовываем его в отверстие и смазываем режущие кромки метрика. Как нарезать резьбу метчиком

Необходимо продолжать процедуру до тех пор, как края начнут расплавляться. После этого обломок либо выбивают молотком с обратной стороны детали, либо выковыривают пинцетом.

Как нарезать резьбу сметчиком: нарезка внешней резьбы

Взяв необходимую деталь, зажимаем ее в тиски. С одной стороны напильником делаем небольшую фаску, смазываем эту сторону маслом, керосином или скипидаром (в зависимости от материала).

В плашкодержатель вставляем и фиксируем плашку. Приставляем плашку к нужному концу трубы и в нужном нам направлении медленно вращаем одной рукой, второй рукой обязательно прижимаем верх плашки к трубе.

Когда плашка прочно села на трубу, проверьте ее перпендикулярность трубе, возьмитесь за плашкодержатель обеими руками и сделайте 3-4 оборота вперед, а потом пол оборота назад.

При нарезке внешней резьбы есть один нюанс, во время последних витков не делайте вращение назад, это позволит гайке прочно зафиксироваться на трубе.

Обратите внимание, свеженарезанную резьбу не стоит трогать голыми руками, на ней могут быть очень острые заусеницы и есть большая вероятность пореза.

Информация на заметку : ,

Резьбовое соединение является основным способом соединения деталей. При изготовлении своими руками любого приспособления из металла возникает необходимость самостоятельного нарезания резьбы. Нарезка позволяет своими руками сформировать резьбу в различных отверстиях.

На практике приходится иметь дело с различными материалами, которые отличаются по своим свойствам. Нарезка должна учитывать особенности материала. Существуют определенные правила, выработанные годами, которые позволяют качественно выполнить нарезание резьбы разных размеров и видов.

Особенности строения метчиков

Метчик, относящийся к группе слесарно-токарных режущих инструментов, имеет форму стержня, на котором выполнен режущий элемент. Он предназначается для нарезания внутренней резьбы, то есть внутри отверстия в различных материалах, а также для восстановления поврежденной внутренней резьбы.

Набор металлорежущего инструмента: а — сверла, б — зенкеры, в — развертки, г — метчики, д — плашки.

Инструменты состоят из рабочей и хвостовой частей. В свою очередь, рабочая часть делится на заборный (режущий) и калибрующий участок. Режущий участок ответствен за основную функцию метчика — нарезание резьбы, и, чаще всего, имеет конусную форму. Он обладает зубьями в виде резцов, размещенных по окружности. Калибрующий участок выполняет задачу окончательного формирования. Он выполнен в виде цилиндра с зубьями, являющимися продолжением зубьев режущего участка. Этот участок значительно длиннее заборного. Рабочая часть в продольном направлении разрезана канавками, которые предназначены для формирования резцов и вывода стружки. В метчиках диаметром до 22 мм выполняется три канавки. Устройства специального назначения могут изготавливаться без канавок. Канавки могут быть прямыми или винтообразными.

Хвостовая часть имеет форму цилиндра. На конце участка выполнен квадрат для установки в крепежный инструмент. В этой части выбивается маркировка по диаметру. С помощью хвостовика инструмент фиксируется в ручном держателе или патроне станка.

Вернуться к оглавлению

Основные виды метчиков

По способу использования метчики делятся на два типа — ручные и машинные. Первые устанавливаются в ручных держателях (воротках) и предназначены для нарезания внутренней резьбы вручную. Машинные крепятся в специальные держатели для патронов токарного станка.

По виду резьбы, нарезаемой метчиком, они делятся на несколько видов. Метрический предназначен для нарезания наиболее распространенной метрической резьбы. Трубный формирует внутреннюю резьбу на трубах, а также усиленную в отверстиях металлических деталей. Дюймовый — это устройство для специальной дюймовой резьбы, а также конусообразной. Специализированные гаечные метчики изготавливаются из очень прочной стали (Р6М5) и имеют особую форму хвостовиков.

Кроме того, метчики подразделяются на одиночные и комплектные. Комплектные применяются для того, чтобы резать в несколько заходов. Комплект может содержать два метчика — чистовой и черновой; или три метчика — черновой, средней обработки и чистовой. Комплектность указывается на хвостовой части инструмента. Метчики в комплекте отличаются по форме зуба: у чернового зуб имеет трапециевидную форму; у среднего — треугольник с закругленной вершиной; у чистового — треугольник с острой вершиной.

Вернуться к оглавлению

Основные параметры

В общем случае нарезать резьбу — это значит изготовить выступ на внутренней поверхности отверстия так, чтобы он образовал винтовую линию. Такой выступ, как и вся резьба, характеризуется следующими основными параметрами: угол подъема винтообразной линии, шаг, вид профиля выступа и угол подъема профиля, наружный и внутренний диаметр. Кроме того, принято выделять еще глубину, определяемую по наружному и внутреннему диаметрам.

По направлению резьба может быть правой, когда винтообразный выступ поднимается против часовой стрелки, и левой, когда направление подъема выступа совпадает с движением часовой стрелки. По форме профиля выступа выделяются два основных типа: резьба с прямоугольным профилем и с треугольным профилем. Существуют еще специальные формы профиля, но они в бытовых условиях практически не применяются.

Основной является метрическая резьба. Такой профиль представляет собой треугольник с углом профиля 60º. По шагу метрическая делится на резьбу с крупным шагом и с мелким шагом. Пример полного обозначения метрической резьбы — М10х1-6Н. Обозначение нужно понимать следующим образом:

• М — метрическая резьба;
• 10 — номинальный диаметр;
• 1 — шаг резьбы;
• 6Н — пределы допуска отклонений размеров.

При нормальном (крупном шаге) обозначение сокращается (например, М10). В случае левой резьбы, вводится обозначение LH.

Вторым по распространенности в быту является трубный цилиндрический тип. Профиль представляет собой треугольник с углом при вершине 55º. Такой тип используется при соединении труб и цилиндров, где нужна повышенная герметичность соединения. Трубная цилиндрическая резьба обозначается буквой G с указанием диаметра в дюймах.

Упорная резьба основана на трапециевидном профиле с углами наклона с одной стороны 3º, с другой — 30º. В обозначение входит буква S, диаметр и шаг.

Вернуться к оглавлению

Выбор подходящего метчика

Вначале выбирается тип метчика по виду резьбы и ее назначению (форма профиля, шаг резьбы, допуски). По требованиям (классу) точности определяется, следует ли применить одинарный метчик или необходим комплект. Кроме того, метчики выпускаются с различной чистотой обработки их режущего элемента, что влияет на точность нарезания профиля резьбы.

Материал, в котором надо нарезать резьбу, влияет на выбор метчика. Так, следует учитывать передний угол заточки зубьев. Он составляет для стали — 5-10º, для медных сплавов — 0-5º, для алюминия и сплавов — 25-30º. Устройства могут изготавливаться из обычных сталей, высокопрочных сталей или высокопрочными напайками, что должно учитываться при рассмотрении того, материал какой прочности обрабатывается.

Основной выбор делается по диаметру отверстия, в котором производится нарезание внутренней резьбы. Диаметр метчика должен быть немного меньше диаметра отверстия. Так, для метрической резьбы М20 (диаметр метчика 20 мм) диаметр отверстия составляет 19 мм. При метрической резьбе, если нет особых требований, то выполняется стандартный шаг. Например, резьба М4 — шаг 0,7 мм; М5 — 0,8 мм; М10 — 1,5 мм; М12 — 1,75 мм и т.д.

Вернуться к оглавлению

Инструмент для крепления

Для того чтобы обеспечить нарезание резьбы, метчику необходимо придать вращательное движение с приложением усилия. Эту функцию выполняет ручной держатель — вороток. Он обеспечивает вертикальное крепление инструмента и возможность приложения значительной нагрузки за счет рычагов. Стандартная конструкция воротка содержит узел крепления метчика и удлиненные ручки, при помощи которых можно вращать приспособление вручную с усилием.

Крепление устройства осуществляется двумя способами. Одна из конструкций воротка состоит из двух частей. При сочленении этих частей внутри формируется отверстие для установки метчика. Обе части сближаются на регулируемое расстояние, которое устанавливается винтами. Второй вариант предусматривает единую конструкцию воротка с отверстием по центру. Метчик вставляется в это отверстие и зажимается 3-4 стопорными винтами. Ручки воротка выполнены с обеих сторон. Длины ручек могут составлять 15-25 см.

Вернуться к оглавлению

Подготовка к нарезанию

Нарезка внутренней резьбы начинается с просверливания нужного отверстия — сквозного или глухого. Главное условие: отверстие должно быть меньше диаметра резьбы. При сверлении отверстия рекомендуется выбирать сверло из следующего условия:

• при резьбе М3 — диаметр сверла 2,5 мм;
• при М4 — 3,4 мм;
• при М5 — 4,2 мм;
• при М6 — 5 мм;
• при М8 — 6,7 мм;
• при М10 — 8,4 мм.

Если необходимо нарезать большую резьбу, то диаметр отверстия определяется приблизительно умножением диаметра резьбы на 0,8.

Отверстие для нарезания внутренней резьбы делается на сверлильном станке или электродрелью. В последнем случае заготовка зажимается в тиски. Необходимо следить, чтобы сверло направлялось строго вертикально. На верхней кромке отверстия снимается фаска для облегчения входа метчика. Ее можно сделать сверлом большего диаметра или напильником. После сверления отверстие тщательно очищается от стружки, что особенно важно для глухих отверстий.

Вернуться к оглавлению

Нарезка резьбы метчиком

Деталь, в которой просверлено отверстие для внутренней резьбы, закрепляется в тиски так, чтобы фаска на отверстии находилась вверху. Ось отверстия должна расположиться строго перпендикулярно столу. Метчик надежно закрепляется в гнезде воротка и вертикально вводится в фаску отверстия заготовки. Держась обеими руками за ручки воротка, метчик прижимают к детали и вращают по часовой стрелке. Вращение производится плавно и равномерно с легким нажимом. Так делается два оборота вперед. Затем производится поворот на половину оборота назад (против часовой стрелки). В такой последовательности просверливается все отверстие.

При нарезании резьбы болт нужно закреплять.

При нарезке резьбы необходимо периодически охлаждать инструмент. Рекомендуется использовать следующие вещества: при работе с алюминием и его сплавами — керосин, с медью — скипидар, со стальными деталями — эмульсию. Для таких металлов, как бронза или чугун, охлаждающие смазки можно не применять.

Нарезку внутренней резьбы метчиком лучше всего производить комплектными метчиками. Вначале нарезается черновая резьба. Потом аналогично пропускают средний метчик, и только потом резьба окончательно формируется с помощью чистового. Исключение из процесса какого-либо метчика не приведет к заметному ускорению процесса, но значительно ухудшит качество работы.

О том, как правильно нарезать резьбу можно говорить очень долго. Этому посвящены целые книги и монографии. Но, подавляющее большинство используемых резьб не требует особых навыков при нарезке, и на основных методах мы и остановим наше внимание.

Нарезание внутренних резьб

Для нарезания внутренних резьб используются метчики – инструменты наподобие винта с режущими канавками. Как правило, для нарезки требуется два метчика для черного и чистового прохода. Разница – в глубине прорезания канавок. Есть и трехпроходные метчики, и иные варианты нарезки. Для работы с ними необходимы специальные воротки, которые могут быть различными по конструкции, но обязательно должны подходить по размеру к рабочему инструменту.

Перед нарезкой резьбы очень важно подготовить отверстие нужного диаметра. В противном случае вы либо сломаете метчик (при диаметре отверстия менее требуемого), либо получите некачественную резьбу. Так, если необходима внутренняя резьба М10, т. е. 10 мм по диаметру канавки, то диаметр отверстия должен составлять 8,5 мм. Определяется это исходя из шага резьбы. Для М10 он составляет 1,5 мм и, соответственно требуемый диаметр отверстия будет составлять 10-1,5=8,5 мм. Шаги резьб можно узнать с помощью специальных формул, хотя более простым вариантом будет не высчитывать диаметр, а узнать его значение из таблицы.

После подготовки отверстия переходим непосредственно к рассмотрению вопроса как правильно нарезать резьбу. Крепим метчик в держатель и начинаем не спеша вкручивать его в отверстие, особое внимание уделяя соблюдению точности направления. Нарезка производится по часовой стрелке с приложением определенных усилий.

Для успешной нарезки метчик должен быть острым и качественным. Длительность его работы и вероятность поломки зависят от использования смазки. Несколько капель масла не только облегчат нарезку, но и улучшат качество резьбы. Это особенно важно для нарезки глухих отверстий. Естественно, что для работы не помешает наличие определенных навыков, которые приходят вместе с практикой. Впрочем, данная операция сравнительно проста и навыки приобретаются после 3-4 резьб.

Как правильно нарезать резьбу на болту или шпильке

Болты, шпильки и иные подобные крепёжные элементы имеют внешнюю резьбу и вам, соответственно, понадобится плашка (лерка) или клупп. Первые используются для метрических резьб, клуппы – для трубных. Нарезание клуппом немного проще – у них есть специальные заходы на трубы (одел и начал нарезать) и держатели-трещотки. Для работы плашкой очень важно ровно сделать первые витки, поэтому настоятельно рекомендуется предварительно сделать небольшую фаску напильником.

В отличие от внутренних резьб здесь нет сложностей с диаметрами. Так, для резьбы М10 понадобится заготовка с диаметром 10 мм. Основные правила нарезки мало, чем отличаются от работы метчиком. Плашки должны быть острыми и качественными, а при нарезке использоваться смазка. Иногда сложнее начать резьбу и если будет заметен перекос, то необходимо отрезать бракованный участок и начать снова. Для любого типа резьбы заготовку необходимо плотно зафиксировать в тисках.

В заключение…

В завершение хочется предупредить, что существует ещё одна формула определения диаметра отверстия для внутренней резьбы — диаметр метчика х 0,8. Но она актуальна только для ручных трехпроходовых метчиков. Для всех остальных случаев лучше использовать соответствующие таблицы.

И, конечно же, успех нарезки и качество резьбы во многом зависят от качества самого инструмента. Впрочем, эта проблема легко решаема – ведь в Интернет-магазине «Мекка инструмента» вы найдете любой требуемый инструмент по привлекательной цене.

Разница между сквозным и глухим отверстиями на резьбонарезном инструменте giude

Что такое сквозное отверстие? Что такое глухая дыра? В чем разница между сквозным и глухим отверстиями? На что нужно обращать внимание при вырезании глухого отверстия? Мы дадим вам ответы и обзор.

При нарезании внутренней резьбы необходимо предварительно просверлить полое отверстие с помощью спирального сверла (более подробная информация об отверстии для полого сердечника здесь!). При сверлении колонкового отверстия мы различаем сквозное отверстие и глухое отверстие.

Что такое сквозное отверстие? Что такое глухая дыра?

Сквозное отверстие — это отверстие, которое проходит через всю заготовку. В отличие от глухого отверстия, отверстие не проходит через всю заготовку. Глухое отверстие всегда имеет определенную глубину. На рисунке ниже показано поперечное сечение сквозного и глухого отверстия:

В зависимости от того, какое отверстие вы выберете, вам потребуются разные метчики. Поскольку удаление стружки должно происходить либо выше, либо ниже отверстия, чтобы можно было аккуратно нарезать резьбу.

Метчики разные для разных отверстий

Левосторонний машинный метчик имеет прямую канавку и острие отслаивания (подробнее о форме канавки у метчиков). Этот машинный метчик подходит только для сквозных отверстий, так как стружка выбрасывается ниже отверстия. По логике, такой метчик нельзя использовать для глухих отверстий. Стружка забивает глухое отверстие и делает резку невозможной. В худшем случае резьба может быть сильно повреждена, и метчик может сломаться.

Таким образом, при сверлении глухих отверстий рекомендуется использовать машинный метчик с правой спиральной канавкой, благодаря которой стружка удаляется над отверстием.Кроме того, отверстие для сердечника в глухих отверстиях следует предварительно просверлить глубже, чем желаемая резьба, на длину фаски.

стержневых отверстия в поперечном сечении: расточка сквозного отверстия машинным метчиком с прямыми канавками и отслаиванием

Основные отверстия в поперечном сечении: Отверстие глухого отверстия (SaLo) метчиком с правой витой спиралью

Поперечное сечение: чистовая резьба

Загружая видео, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности YouTube.
Узнать больше

Загрузить видео

Всегда разблокировать YouTube

Миф о нарезании резьбы глубоким отверстием

Любая глубина резьбы, превышающая стандартную, считается глубоким отверстием для нарезания резьбы, и оно обычно больше 3xD. Фото любезно предоставлено Ceratizit.

Резьба обычно является последним элементом, добавленным к детали. Так что на эту деталь обычно уходит много часов на изготовление, и ее можно очень дорого выбросить или переработать, если что-то пойдет не так.Важно знать точные параметры, необходимые для изготовления желаемой резьбы. Приложения, требующие резьбы с глубоким отверстием, имеют дополнительные проблемы, помимо стандартных проблем нарезания резьбы.

Но что считается резьбой с глубоким отверстием? Эксперты согласны с тем, что любая глубина резьбы, превышающая нормальный стандарт, считается глубоким отверстием для нарезания резьбы, и это, как правило, больше, чем 3xD. Большинство производителей выпускают стандартные инструменты 1, 2 и 3xD, а для более глубоких приложений требуются специальные инструменты.

«В 1-дюймовом 8-ниточном корпусе я бы хотел всего 3 дюйма, — сказал Майк Тримбл, менеджер по продукту, Варгус, Джейнсвилл, Висконсин. — Однако мы часто видим несоответствие между тем, что инженеры дизайн и то, что механики в цехе действительно могут эффективно производить ».

Тот факт, что деталь имеет толщину 4 дюйма и требует резьбового отверстия, не означает, что отверстие должно быть спроектировано и включать резьбу для всей 4-дюймовой детали. толщина. Многие дизайнеры не видят проблем и затрат, связанных с дополнительной глубиной резьбы.Стоимость дюйма резьбы сверх этого 3xD экспоненциально выше, потому что для этого требуются специальные инструменты, уникальные параметры процесса и квалифицированный машинист.

«Было проведено множество исследований, которые определили, что нарезание резьбы глубже 2xD в любом виде стали не является необходимым и считается излишним», — сказал Тодд Уайт, национальный менеджер по продажам Scientific Cutting Tools, Сими-Вэлли, Калифорния. «По большей части, головка болта отломится до того, как резьба выйдет из строя. Но это не означает, что в разных компаниях не так много инженеров по какой-либо причине, разрабатывающих глубокую резьбу, которую может быть сложно произвести, особенно если они находятся в глухие отверстия.

Марлон Бландон, менеджер по продукции для фрезерования резьбы, Emuge Corp., Вест Бойлстон, Массачусетс, поддержал это, сказав, что это постоянное обсуждение с дизайнерами и машинистами, чтобы объяснить, что резьба не должна быть настолько глубокой в ​​резьбе определенного диаметра. По большей части, при трех оборотах застежки достаточно удерживающей силы. Наибольшая сила приходится на первые три витка резьбы по всей длине. Теперь в некоторых отраслях промышленности требуется большая глубина резьбы, особенно в некоторых специализированных аэрокосмических приложениях, но это действительно вне нормы.

Тем не менее, не все отверстия создаются одинаково, и хотя резьба в глубоких отверстиях имеет значение 3xD или больше, есть несколько важных факторов, которые следует учитывать.

«Проблемы явно возрастают с увеличением глубины резьбы», — сказал Феликс Аухорн, менеджер по продукции Ceratizit Group, Кемптен, Германия. «Длина профиля, вырезанная глубже 4xD, нецелесообразна и не дает никаких преимуществ с точки зрения несущей способности резьбы. Сопротивление выдергиванию больше не меняется; напротив, слишком глубокая резьба вызывает ненужные дополнительные затраты в производственном процессе.Однако глубина резьбы сильно зависит от материала, требований к прочности, заготовки и ее использования ».

Эксперты согласны с тем, что если деталь может быть переработана, чтобы исключить резьбу за пределами 3xD, это лучший вариант.

« Первое, что я бы посоветовал, — это вернуться к чертежной доске и поговорить с инженером-конструктором, — сказал Бландон. — В некоторых случаях потребуется специальный инструмент, потому что, по большей части, производители не имеют лишних вещей. длинные метчики и резьбовые фрезы для изготовления такой резьбы с глубоким отверстием.Это может занять до 12 недель. За это время разработчик может перенастроить деталь, и она может быть эффективно произведена с учетом необходимой удерживающей силы без каких-либо хлопот ».

В магазинах следует покупать как можно более жесткий режущий инструмент с хвостовик из карбида или тяжелого металла или металлический стержень, армированный карбидом. Фото любезно предоставлено Варгусом.

Проблемы приложения

Чем грубее резьба или глубже профиль резьбы, тем более проблематичным становится приложение.

«Чем глубже резьба, тем больше внимания следует уделять параметрам процесса и условиям окружающей среды», — сказал Аухорн. «Охлаждающая смазка, параметры резания и зажим инструмента — это лишь часть требований».

Попытки сохранить целостность резьбы из-за прогиба и вибрации также могут быть трудными, поскольку вылет в этих приложениях выходит за рамки того, что предлагает стандарт.

«Прогиб может быть проблемой, как и время цикла», — сказал Уайт. «Многие предприятия хотят выполнять нарезание резьбы в глубоких отверстиях так же быстро, как и более стандартные операции, и во многих случаях это невозможно.Мастерским необходимо сделать все возможное, чтобы выбрать правильную геометрию и условия резания для эффективной обработки глубоких отверстий. Это поможет им резать относительно быстро и максимально сократить время цикла ».

Выбор правильного инструмента также может иметь решающее значение. В некоторых случаях мастерская, желающая сделать резьбу для глубокого отверстия, может захотеть использовать более традиционный резьбовая фреза с несколькими зубьями, что в конечном итоге приводит к слишком большому прогибу.Эти инструменты в конечном итоге будут вынуждены выполнять множество проходов, что увеличивает время цикла, делая его похожим на однопрофильную резьбовую фрезу.

«С меньшим количеством зацеплений зубьев вы можете продвинуть инструмент дальше, сохраняя при этом жесткую резку, потому что давление инструмента сразу значительно меньше», — сказал Уайт.

Кроме того, хорошая настройка станка и качественная программа могут значительно облегчить нарезание резьбы в глубоких отверстиях. Но в одном эксперты сходятся во мнении, что прямое отверстие может иметь решающее значение.

«Я вижу, что большинство людей совершают единственную ошибку при подготовке отверстия, — это то, что они используют обычную схему сверления», — сказал Тримбл.«Они были разработаны несколько десятилетий назад и используют в качестве основы 1,5xD. Чтобы перейти на 3xD, магазин не должен использовать диаграмму 1,5xD, потому что размеры будут меняться. А требуемая глубина резьбы вызовет проблемы. Это приведет к получению отверстия меньшего размера с меньшим пространством для стружки, с большим зацеплением, чем необходимо, что требует большего количества проходов и потенциально может вызвать деформационное упрочнение материала ».

Согласно Trimble, подготовка отверстий должна зависеть от требуемого процента резьбы.Он может иметь зацепление 55, 60 или 70 процентов — стандартный диапазон — в зависимости от того, относится ли это резьба к классу 2, 3, A или B. Отверстие следует подготовить до меньшего диаметра. Но он также предупредил, что это зависит от того, использует ли магазин полнопрофильную вставку для нарезания резьбы, которая завершит диаметр, или использует ли частичный профиль, который не позволяет обработать меньший диаметр. В конце концов, все дело в том, как наилучшим образом удовлетворить требования к деталям.

«Чем точнее отверстие стержня приспособлено к требованиям, тем проще концепция инструмента, используемого для изготовления резьбы», — сказал Аухорн.«При нарезании резьбы всего 0,01 мм имеет решающее значение для функции и срока службы инструмента. Для нарезания резьбы или фрезерования существуют четкие спецификации — такие стандарты, как DIN13, ANSI и SAE — в отношении правильного диаметра стержня. проблемные материалы, полезно перейти к верхнему пределу допуска сердечника, чтобы облегчить работу резьбонарезного инструмента ».

Для увеличения производительности рассмотрите возможность использования многоплоскостной резьбовой фрезы с черновым зубом и двумя чистовыми резьбами сзади.Это избавит от необходимости делать второй проход для некоторых материалов. Фото любезно предоставлено Emuge.

Метод нарезания резьбы и тип отверстия

Сквозное или глухое отверстие представляет разные проблемы, когда дело доходит до нарезания резьбы глубокого отверстия, особенно в зависимости от типа используемого метода нарезания резьбы, будь то нарезание резьбы, нарезание резьбы или нарезание резьбы. Выбор метода во многом зависит от множества факторов. По большей части, при нарезании резьбы глубоких отверстий предпочтительнее нарезание резьбы, особенно в твердых материалах.

«Существуют преимущества нарезания резьбы глубоких отверстий с использованием резьбового фрезерования», — сказал Уайт. «Если у вас есть глухое отверстие, и оно особенно глубокое, использование резьбового фрезерования позволяет инструменту идти прямо на дно отверстия и выходить наружу, поэтому оператору не нужно беспокоиться о скапливании стружки внизу, потому что режущее действие движется от дна «.

Тем не менее, Trimble предупредил, что в случае глухих отверстий внешний хладагент вступает в игру и часто заливается в отверстие, которому некуда деваться.Это может повлиять на стружку и на то, как она взаимодействует с режущей кромкой. В некоторых случаях они могут застревать и тереться о деталь, смещая режущие кромки пластины и вызывая проблемы. Это просто то, о чем нужно знать.

Фрезерование резьбы требует, чтобы станок сохранял исключительную стабильность как заготовки, так и самого инструмента. Также необходим хороший жесткий резцедержатель. Не во всех цехах есть такой уровень жесткости станков, поэтому также можно использовать нарезание резьбы и нарезание резьбы.

«При нарезании резьбы с глубокими отверстиями, как только вы выйдете за определенный порог, могут возникнуть проблемы с поведением этих микросхем», — сказал Бландон.«Это особенно верно, если методом выбора является нарезание резьбы. При использовании метчиков удаление стружки представляет собой серьезную проблему, особенно потому, что чем глубже отверстие, тем длиннее будет стружка. В глухом отверстии, которое использует оператор метчик со спиральными канавками, стружка будет возвращаться так же, как и инструмент. В некоторых случаях это может быть стружка длиной 2 фута, вращающаяся внутри станка, что увеличивает риск повреждения детали и поломки инструмента. . »

Прорезание сквозных отверстий вызывает меньше опасений, хотя Бландон упомянул, что в мастерских необходимо обеспечить достаточно места от конца детали внизу для выхода инструмента и стружки.В некоторых случаях деталь крепится очень близко к столу, ограничивая пространство для инструмента и стружки, что может быть проблематичным.

«При использовании резьбообразователей проблем со стружкой не существует», — сказал Аухорн. «Здесь сквозное отверстие имеет недостатки, потому что смазка формирующей кромки на каркасе более сложна. С другой стороны, при нарезании резьбы в глухом отверстии отверстие заполняется охлаждающей жидкостью и, следовательно, менее сложно».

Бландон согласился с тем, что формовка дает преимущество отсутствия проблем со стружкой.Однако при формовании образуется внутренняя губа на гребне, которая может быть карманом для бактерий. Поэтому формование не подходит для пищевой и медицинской промышленности.

Советы и приемы

Независимо от метода резки и типа отверстия, есть несколько общих советов и приемов, которые, по мнению экспертов, значительно облегчат нарезание резьбы глубоким отверстием.

Trimble сказал, что мастерским следует использовать как можно более жесткий режущий инструмент с твердосплавным или тяжелым металлическим хвостовиком или металлическим стержнем, армированным карбидом.Им также следует искать что-то с демпфирующими свойствами, чтобы оно могло поглотить часть вибрации, которая может быть вызвана выступом.

Мастерские должны сделать все возможное, чтобы выбрать правильную геометрию и условия резания для эффективной обработки глубоких отверстий. Фото любезно предоставлено компанией Scientific Cutting Tools.

«Важно знать правильные скорости и правильную подачу для каждого материала, а также знать об инструменте, который вы собираетесь использовать, и количестве проходов для завершения цикла резьбы», — сказал он.«По моему опыту, чем меньше, тем лучше, поэтому чем больше проходов вы делаете, тем больше у вас тенденции к уменьшению глубины резания, что приводит к трению режущей кромки и сокращению срока службы инструмента».

В том же примечании Бландон добавил, что фреза для однопрофильной или плоской резьбы может использоваться с резьбой 3xD; однако многоплоскостная резьбовая фреза дает преимущества.

«Мы знаем, что одноплоскостная резка занимает много времени, поэтому нельзя ожидать, что время цикла будет быстрым», — сказал он. «Чтобы повысить производительность, используйте многоплоскостную резьбовую фрезу с черновым зубом и двумя чистовыми резьбами сзади.Это избавит от необходимости выполнять второй проход для некоторых материалов ».

Уайт добавил, что современные станки имеют хорошую охлаждающую жидкость под высоким давлением, которая действительно может помочь сохранить инструмент как можно более холодным, предотвращая его термическое разрушение. Хорошая металлообработка Жидкость, водорастворимая или масляная, поможет поддерживать охлаждающую жидкость и будет немного более богатой для смазывания. Кроме того, при нарезании резьбы с глубоким отверстием инструмент какое-то время будет находиться в разрезе, выделяя некоторое количество тепла. может оказаться полезным инструмент с покрытием, которое помогает поглотить часть тепла.

«Однако чем глубже требуемая резьба, тем больше внимания следует уделять точности и качеству используемых инструментов», — сказал Аухорн. «Кроме того, слишком глубокая и неправильно обработанная резьба приводит только к ненужным дополнительным затратам в производственном процессе».

С младшим редактором Линдси Луминосо можно связаться по адресу [email protected].

Ceratizit Group, www.ceratizit.com

Emuge Corp., www.emuge.com

Scientific Cutting Tools, sct-usa.com

Vargus, www.vargus.com

Нарезание резьбы в глубоком отверстии | Производство режущего инструмента

Это возможно, но для этого требуются специальные инструменты и специальные меры.

Нарезание резьбы глубоким отверстием может быть наиболее проблемной из всех операций обработки. Сломанные инструменты, преждевременный износ метчиков и поврежденные детали представляют собой постоянную угрозу.

Несмотря на эти трудности, можно успешно нарезать резьбы в глубоких отверстиях. Но машинист должен точно знать, в каких условиях метчик будет резать, и тщательно выбирать инструмент, специально разработанный для этих условий.

Прежде чем искать подходящий инструмент для нарезания резьбы для глубоких отверстий, мы должны сначала рассмотреть вопрос: «Насколько глубока?» Если станочники хотят избежать или облегчить проблемы, связанные с нарезанием резьбы в глубоких отверстиях, у них должен быть какой-то ориентир, который подскажет им, когда глубина отверстия, которое нужно нарезать, требует большей осторожности и внимания. Множество переменных, которые необходимо учитывать при нажатии, не позволяют дать однозначный ответ. Но можно установить рабочее определение.

Чтобы такое определение было полезным, оно должно быть применимо даже к операциям с использованием самых деликатных кранов.Наблюдения и опыт показывают, что метчики диаметром 1/2 дюйма или меньше, особенно метчики с крупным шагом, чаще, чем метчики большего размера, ломаются или испытывают другие проблемы в глубоких отверстиях, такие как абразивный износ, затупление, нагревание и выкрашивание. Небольших диаметров сердечника метчиков может быть недостаточно, чтобы противостоять более высокому крутящему моменту при операции нарезания резьбы с глубоким отверстием. Крупный шаг делает операцию еще более трудной, потому что более толстая стружка, образованная крупным шагом, увеличивает крутящий момент операции.Определение для нарезания резьбы глубоким отверстием, которое исключит проблемы при нарезании резьбы в пределах этого диапазона меньших размеров, также должно быть достаточным для больших размеров, которые могут лучше справляться с усилиями нарезания резьбы.

Полевые данные показали нам, где глубина отверстия начинает играть важную роль в отказе инструмента. Большая часть этих данных относится к использованию ручных метчиков с заглушкой фаски, которые имеют от 3 до 5 скошенных зубцов на каждую поверхность, потому что эти метчики (также известные как метчики общего назначения) используются чаще всего.Отчеты пользователей ручных метчиков общего назначения меньшего диаметра показывают, что проблемы обычно возникают, когда минимальная полная глубина резьбы в 1 1/2 раза больше номинального диаметра метчика или больше. Таким образом, полезным рабочим определением нарезания резьбы глубоким отверстием будет любая операция нарезания резьбы, при которой глубина резьбы как минимум в 1 1/2 раза больше номинального диаметра метчика.

Когда операция требует врезки на такой глубине, оператор должен знать, что он, вероятно, не сможет использовать стандартные процедуры врезки.Необходимо будет изменить какой-либо аспект касания или условия постукивания. Некоторые операции потребуют изменения как условий нарезания, так и условий нарезания резьбы.

Затуплено глубокими отверстиями

Наиболее распространенными видами отказов метчиков общего назначения для глубоких отверстий, вызванными затуплением, являются резьба меньшего диаметра, выкрашивание и поломка. Проблемы возникают из-за того, что метчики долго находятся в разрезе. Все факторы, вызывающие износ инструмента во время обычного нарезания резьбы, преувеличиваются при операциях с глубоким отверстием из-за длительного воздействия инструмента на них: больше тепла, больше истирание, больше затупление и скалывание режущих кромок, а также большее ограничение потока охлаждающей жидкости.

Геометрия стандартного ручного метчика может усугубить проблему стружкодробления при обработке глубоких отверстий. Ручные метчики предназначены для хранения стружки в канавках, а не для направления стружки вверх или наружу перед метчиком. Когда резьба нарезается фаской и первым полным зубом каждой кромки метчика, стружка накапливается в канавках вдоль скошенной части метчика. В конце концов, стружка может заблокировать канавки и помешать проникновению охлаждающей жидкости в зону подшипника на режущей кромке.Температура и крутящий момент при резке повышаются, поскольку трение, вызванное накоплением стружки, резко возрастает, а уменьшенный поток охлаждающей жидкости не может отводить тепло. Слишком много стружки, скопившейся в канавках, а также повышенная температура и крутящий момент могут привести к преждевременному затуплению метчика или сколам и поломкам.

Пользователь, у которого возникают проблемы с затупившимися ручными нажатиями, может выбрать одно из двух простых решений. Альтернативой может быть выбор большего H-предела для крана. Увеличенный диаметр инструмента позволит ему дольше изнашиваться, прежде чем на нем будет резьба меньшего диаметра.Второй вариант — выбрать метчик с такой обработкой поверхности, как нитрид титана или карбонитрид титана. Эти обработки повышают износостойкость за счет увеличения твердости поверхности метчика и снижения коэффициента трения.

Сломанные инструменты

Иногда инструменты, используемые для нарезания резьбы глубоким отверстием, катастрофически выходят из строя. По мере затупления метчика из-за уплотненной стружки момент нарезания резьбы увеличивается до тех пор, пока метчик не сломается. Поломка не является автоматически признаком того, что затупление вызывает проблемы со стружкодроблением.Истирание, регулярный износ и твердость материала заготовки также могут привести к сколам и поломке метчика. Чтобы найти доказательства того, что из-за упаковки стружки инструмент сломался, пользователь должен осмотреть часть метчика, отломанную в отверстии. Если глубина отверстия вызывает проблемы со стружкодроблением, стружка будет скапливаться в канавках остатка метчика.

Чип-набивку можно вылечить, но конкретное средство будет зависеть от точной причины проблемы. Стружка может скапливаться в канавках, потому что метчик создает толстую стружку, продвигаясь в глубокое отверстие.Предполагая, что причины выкрашивания и поломки, такие как несовпадение инструмента и заготовки, недостаточная жесткость станка или какая-либо другая ошибка настройки, были исключены, другие причины могут включать образование непрерывной стружки, большой объем стружки, заедание и т. Д. недостаточный объем охлаждающей жидкости или давление в скошенной части крана, либо сочетание этих факторов.

Проблемы толщины стружки могут быть решены путем изменения фаски метчика, если отверстие является сквозным или глухим отверстием с достаточной глубиной за пределами резьбового участка. Замена метчика общего назначения с 3–5 зубьями на фаску на ручной метчик с конической фаской, имеющей от 8 до 10 зубьев на фаске, сократит толщину стружки примерно вдвое (рис. 1). Несмотря на то, что такой же объем стружки будет произведен при операции выпуска, кран сможет легче хранить эти более мелкие стружки.Более длинная фаска и дополнительные зубья также снижают нагрузку на стружку на зуб. При уменьшении нагрузки на стружку метчик подвергается меньшему скручивающему напряжению, и уменьшается риск поломки метчика. Увеличение длины фаски также существенно увеличивает срок службы метчика.

Если объем стружки является основной причиной уплотнения стружки и отказа метчика, решением может быть метчик с уменьшенным количеством канавок.Если пользователь сталкивается с упаковкой стружки, например, метчиком с 4 зубьями, он может переключиться на метчик с 3 или 2 зубьями того же размера и стиля (рис. 2). Уменьшение количества канавок позволяет сделать каждую канавку шире и глубже. Эти большие канавки могут хранить больше стружки, не забиваясь, что позволяет метчику резать более свободно.

Однако есть компромисс. Переход, скажем, с метчика с 4 зубьями на метчик с 2 зубьями удваивает нагрузку на стружку на зуб и дает еще более толстую стружку.Кроме того, чтобы сделать канавки большего размера, производители должны удалить большую часть диаметра стержня метчика, что ослабит инструмент и сделает его более подверженным поломке. Метчик с меньшим количеством канавок также имеет меньшее количество площадок для стабилизации резания. Если помимо объема стружки важны толщина стружки, крутящий момент или стабильность метчика, пользователь может пойти на компромисс. Переключившись с метчика с 4 зубьями на метчик с 3 зубьями вместо метчика с 2 зубьями, пользователь может получить больше места для стружки в канавках без чрезмерного увеличения толщины стружки или нагрузки или снижения прочности метчика.

Если пользователь сталкивается с набивкой стружки при постукивании по мягким липким материалам, таким как нержавеющая сталь 304 или алюминий 6061-T6, причиной может быть истирание. Истирание происходит из-за чрезмерного нагрева пореза. Увеличенный объем охлаждающей жидкости и давление могут решить эту проблему за счет снижения температуры резания. Устойчивость крана к истиранию также можно повысить за счет обработки поверхности. Также рекомендуется геометрия режущей поверхности крюка с высоким положительным положением. Гребни ручных метчиков с высоким крючком, которые доступны у большинства производителей метчиков, по углу значительно опережают основание.Типичный метчик 3/8 дюйма может иметь режущую поверхность с положительным углом зацепа 10 ° на режущей поверхности, тогда как метчик 3/8 дюйма с высоким крючком может иметь угол 16 °. В более твердых материалах конструкция с высоким крюком более склонна к сколам, но в мягких материалах высокий положительный угол позволяет метчику резать с меньшим давлением и сопротивлением и с более эффективным срезанием.

Микросхемы в движении

Еще одно решение проблемы контроля стружки — использование метчиков, которые не удерживают стружку в своих канавках.Например, метчики со спиральным острием имеют левостороннюю заточку на скошенной части канавки, которая направляет стружку впереди метчика. Это предотвращает создание стружкой трения и крутящего момента, а также блокирование потока охлаждающей жидкости даже в глухих отверстиях при условии, что в отверстии за пределами резьбовой части имеется достаточно места для вытесненной стружки. Метчик со спиральным острием может иметь более мелкие канавки и больший диаметр сердечника, чем стандартный метчик, поскольку метчику не требуется места для хранения стружки. Канавки притачиваются в метчики со спиральным наконечником, в первую очередь, для отвода охлаждающей жидкости.Вследствие большего диаметра сердечника метчик со спиральным концом имеет большую прочность на скручивание, чем другие метчики.

Пользователи спиральных метчиков обнаружат, что эти инструменты обладают и другими преимуществами в производительности. Дополнительная заточка скошенной части помогает метчику резать более свободно. Благодаря этому метчик может работать на более высоких скоростях и дольше работать при резке, что делает его отличным выбором для нарезания резьбы в сквозных или глухих отверстиях соответствующей глубины.

Практически для всех областей применения пользователи должны выбирать метчик со спиральным острием с наибольшим количеством канавок, чтобы получить дополнительное преимущество в виде более низкой стружки на зуб, более тонкой стружки и увеличенного срока службы метчика.Уменьшение количества канавок будет проблемой только в том случае, если на режущую кромку должна подаваться дополнительная охлаждающая жидкость.

Для метчика со спиральным концом с заглушкой для нарезания резьбы в глухом отверстии глубина отверстия за резьбовой частью должна быть достаточно глубокой, чтобы соответствовать длине фаски. (Пользователи могут предположить, что эта длина будет в пять раз больше шага резьбы.) Дополнительная глубина потребуется, если метчик имеет внешний центр. Внешний центр, в котором метчик удерживался при шлифовании, часто остается на резьбовом конце метчиков диаметром 3/8 дюйма и меньше.Длина этого центра обычно равна примерно половине основного диаметра крана.

Отверстие также должно быть достаточно глубоким, чтобы стружка направлялась перед метчиком и к дну отверстия. Для этого потребуется пространство за пределами фаски и внешнего центра. Необходимая дополнительная глубина будет зависеть от глубины полной резьбы и типа производимой стружки. Для прерывистой стружки, такой как стружка от чугуна, потребуется меньшая глубина, чем для непрерывной стружки, полученной из таких материалов, как нержавеющая сталь.Как правило, для отверстий глубиной от 1 1/2 до 3 диаметров отверстие должно выходить примерно на 1 1/2 диаметра за самую глубокую точку метчика. Для резьбы более трех диаметров может потребоваться еще больший зазор на дне отверстия, поскольку более глубокая резьба приведет к большему объему стружки.

Расчет надлежащей глубины отверстия для метчиков со спиральным наконечником — это сложение этих различных требований к глубине отверстия. Чтобы нарезать отверстие на глубину, равную 2 полным диаметрам резьбы, с помощью метчика для снятия фаски на 1 / 4-20, например, отверстия 1.Потребуется глубина 250 дюймов. Эта глубина равна сумме двух диаметров метчика 0,250 дюйма плюс длина фаски, равная пяти шагам 0,050 дюйма, плюс длина внешнего центра 0,125 дюйма (равная половине основного диаметра метчика) плюс глубина 0,375 дюйма (равная 1 1/2 диаметра метчика) для пространства для стружки. Если пользователь начинает с отверстия такой глубины, ему не нужно беспокоиться о том, что метчик ударится о дно или врезется в стружку и перережет ее в дно отверстия.

Если ручные метчики, которые не работают эффективно, не могут быть заменены метчиками со спиральным острием из-за ограничений по глубине отверстия, могут потребоваться метчики со спиральной канавкой. Эти инструменты поднимают стружку вверх по канавкам и выводят ее из отверстия. Метчики со спиральной канавкой доступны в вариантах с большим или малым углом наклона спирали. Большой угол наклона спирали составит примерно 52 °. Небольшие углы наклона спирали составляют около 30 ° (рис. 3). Метчики как с малым, так и с большим углом наклона подойдут для глубоких отверстий, но в самых глубоких отверстиях метчики с большим углом наклона винта обычно работают лучше из-за более быстрого отвода стружки.Предлагаются варианты с большим и малым углом наклона спирали с заглушкой или нижней фаской. На конических фасках образуются стружки, которые слишком тонкие, чтобы эффективно перемещаться по канавке. Некоторые производители предлагают метчики со специальными углами наклона спирали для удовлетворения особых потребностей в обработке стружки.

Метчики со спиральной канавкой предназначены для глубоких отверстий в пластичных материалах, при которых образуется длинная непрерывная стружка. Для изготовления угловых канавок, которые шире и глубже, чем прямые канавки, необходимо отшлифовать значительную часть диаметра сердечника.Этот процесс создает по своей сути слабый инструмент. Из-за этого недостатка следует избегать использования метчиков со спиральной канавкой и нижней фаской в ​​глухих отверстиях, если только не требуется нижняя резьба. Фаски плунжера предпочтительнее, потому что они уменьшают нагрузку на стружку, утончают стружку и снимают напряжение скручивания.

Для некоторых пользователей метчики-метчики могут быть решением их проблем с нарезанием резьбы глубоким отверстием. Формовочные метчики производят резьбу, продавливая и сжимая материал до нужной формы. Поскольку они не врезают резьбу в материал, не образуется стружка, и проблема удаления стружки полностью устраняется.Метчики-формовщики поставляются с заглушкой или конусом для дна. Их можно использовать в сквозных, глухих и глухих отверстиях. Однако использование этих кранов ограничено. Их можно использовать только с пластичными материалами, достаточно мягкими для их формования, такими как низко- или среднеуглеродистые стали, алюминий, медь или нержавеющие стали, подвергающиеся механической обработке.

Усовершенствования конструкции резьбонарезных метчиков и введение более твердых и износостойких покрытий позволили формировать резьбу в отверстиях глубиной от 11¦2 до 3 диаметров.Для нарезания резьбы глубоким отверстием следует использовать только метчики с масляными канавками. При нарезании резьбы очень важно, чтобы метчик был снабжен достаточным количеством смазки, чтобы избежать перегрева.

Выбор метчика для нарезания резьбы глубоким отверстием повлияет на стоимость операции. Как правило, ручные метчики будут наименее дорогим вариантом. Метчики со спиральным острием стоят примерно на 10-20% дороже, а метчики со спиральной канавкой могут стоить вдвое дороже, чем ручные метчики. Метчики-формовщики примерно в 2 1/4 раза дороже ручных метчиков.Более высокую начальную стоимость метчика следует сопоставить с его более длительным сроком службы. Когда пользователь сравнивает эти метчики на основе стоимости отверстия, он обычно обнаруживает, что более дорогие инструменты более экономичны в использовании.

Прочие опции

Некоторые производители кранов предлагают высокопроизводительные версии обсуждаемых кранов. Эти метчики, которые будут стоить в два-три раза больше, чем обычные разновидности, изготавливаются в соответствии с более строгими стандартами, а их геометрия предназначена для метчиков различных сортов из определенных классов материалов.Они производятся из материалов, более жестких и износостойких, чем HSS, из которой делают более распространенные метчики. Если ранее описанные метчики не обеспечивают приемлемого решения проблем нарезания резьбы глубоким отверстием или если требуются дальнейшие улучшения, следует попробовать эти высокопроизводительные метчики.

Версии модели

доступны с заглушкой или нижней фаской всех размеров, кроме самых маленьких. Тип сквозной подачи СОЖ для глухих отверстий позволяет СОЖ проходить прямо через ось инструмента и выходить из его острия.Форма сквозных отверстий позволяет охлаждающей жидкости стекать вниз по оси и выходить в канавки на скошенной части крана. Краны для подачи охлаждающей жидкости должны использоваться на станках, у которых есть насос охлаждающей жидкости, способный подавать охлаждающую жидкость через шпиндель под давлением около 120 фунтов на квадратный дюйм или выше. При работе с глубокими отверстиями метчики для сквозной подачи охлаждающей жидкости могут быть успешными там, где другие не работают, потому что спрей охлаждающей жидкости может помочь сместить и удалить стружку, поскольку она смазывает и охлаждает режущую поверхность метчика.

Десятичные диаграммы, которые пользователи обычно используют, чтобы найти подходящий размер сверла для их метчика, могут не подходить для нарезания резьбы глубоким отверстием.Следуя рекомендациям таблицы, пользователь получит высоту резьбы, составляющую около 75% от полной высоты резьбы. Испытания показали, что уменьшение высоты резьбы глубокого отверстия до 60% не увеличивает риск снятия изоляции, поскольку дополнительное зацепление резьбы в более глубоком отверстии обеспечивает дополнительную безопасность. В некоторых случаях даже высота 53% не ослабляет резьбу.

Эти результаты испытаний подтверждаются таблицами Справочника h38, «Стандарты винтовой резьбы

для федеральных служб », составленный Национальным институтом стандартов и технологий и Американским национальным институтом стандартов и выпущенный U.S. Министерство торговли. В таблицах A3.5 и A3.6 руководства представлены рекомендуемые пределы размера отверстия перед нарезанием резьбы для различной длины зацепления для стандартной унифицированной и некоторых унифицированных специальных резьб. В таблице 1 представлена ​​частичная выборка из тех, что опубликованы в Справочнике h38.

Если пользователь следует обсуждавшимся рекомендациям, он должен иметь возможность нарезать высококачественную резьбу, обеспечивая при этом удовлетворительные характеристики и срок службы метчика. Однако в некоторых случаях даже приведенного здесь совета может быть недостаточно.Эти проблемные области применения могут потребовать помощи производителя кранов, который может разработать краны для особо сложных работ.

Об авторе
Ли Кэрролл — региональный менеджер Северо-Восточного Центрального региона компании Union Butterfield Corp., Эшвилл, Северная Каролина.

Bolt Depot — Общая терминология, относящаяся к крепежным деталям

Диаметр отверстия — обзор

19.5.2 Пластины для открытого ствола с отверстиями разного диаметра

В этом разделе мы рассмотрим влияние диаметра отверстия на прочность пластин для необсаженного ствола, подверженных одноосному растяжению при загрузке, общая толщина купона остается постоянной, а соотношение w / d фиксировано на 5.Изменение диаметра отверстия вызывает изменение градиента напряжения вблизи перфорации. Таким образом, этот тестовый пример актуален для оценки прогностических возможностей предлагаемых методов анализа прочности.

С экспериментальной точки зрения, четыре различных диаметра отверстия были протестированы для шести различных слоев T700GC / M21 (три ориентированных и три дезориентированных ламината). Каждый тест был повторен, и только средние отказы приведены на рисунке 19.9. Для двух рассмотренных методов прогнозируемое макроскопическое напряжение при разрушении, определяемое предельной нагрузкой при разрушении, деленной на реальное сечение, хорошо согласуется с имеющимися результатами испытаний ориентированных и дезориентированных пластин с необсаженным стволом с различными диаметрами отверстий: показано на рисунке 19.9.

Рисунок 19.9. Сравнение прогнозируемых (методы FCV и CC) и измеренных нормированных макроскопических напряжений при разрушении многослойных ориентированных (a, b) и дезориентированных (c, d) перфорированных пластин T700GC / M21 с отверстиями разного диаметра, подвергнутых одноосной растягивающей нагрузке ( w / d = 5).

Прогнозы, полученные с помощью двух различных упрощенных подходов, довольно похожи для ориентированных ламинатов (рис. 19.9a и b), но становятся разными для дезориентированных ламинатов (рис. 19.9c и d), особенно для малых диаметров отверстий, для причины, упомянутые в предыдущем разделе.

Для метода FCV введение зависимости внутренней длины от радиуса перфорации (определенного в уравнении 19.5) позволяет получить точные или достаточно консервативные прогнозы, особенно для перфорированных ламинатов 60/30/10.Следует отметить, что зависимость внутренней длины от диаметра отверстия, определенная в уравнении (19.9), автоматически учитывается с помощью метода CC, в отличие от метода FCV.

Кроме того, в литературе можно найти некоторые экспериментальные данные о подобных конфигурациях. Действительно, Camanho et al. (2007) провели испытания квазиизотропных пластин с необсаженным стволом IM7 / 8552, подвергнутых одноосной растягивающей нагрузке. Было рассмотрено шесть различных диаметров отверстий (от 2 до 10 мм), тогда как соотношение w / d остается постоянным на уровне пяти.

Для метода FCV внутренняя длина была определена в результате испытаний, проведенных на пластинах с необсаженным стволом с диаметром отверстия, равным 6 мм (наиболее близкая конфигурация к той, которая встречается в авиационной промышленности). Для метода CC вязкость разрушения была определена с использованием теста на компактное растяжение, доступного в Camanho et al. (2012) и Тан (1988).

На рис. 19.10 представлены сравнения между прогнозируемым макроскопическим напряжением при разрушении и результатами испытаний квазиизотропных пластин с открытым стволом IM7 / 8552 с отверстиями разного диаметра, подверженных одноосным растягивающим нагрузкам.Прогнозы, полученные двумя методами, хорошо согласуются с экспериментальными данными и довольно похожи, за исключением небольшого диаметра отверстия (менее 3 мм). Подход CC, кажется, лучше соответствует экспериментальным результатам, чем метод FCV, потому что влияние диаметра отверстия на внутреннюю длину не априори зафиксировано с помощью CC-подхода. Таким образом, CC-подход и FCV-метод могут дополнять друг друга. Действительно, влияние градиента напряжения на внутреннюю длину может быть определено с использованием подхода CC.Подход CC позволяет нам показать, что внутренняя длина не является точной функцией r. Наконец, метод FCV может использовать эволюцию как функцию , определенную CC, для прогнозирования окончательного разрушения пластин необсаженного ствола для различных конфигураций перфорации.

Рисунок 19.10. Сравнение прогнозируемого (методы FCV и CC) и измеренного (Camanho et al., 2007) макроскопического напряжения при разрушении квазиизотропных перфорированных пластин IM7 / 8552 с отверстиями разного диаметра, подвергнутых одноосной растягивающей нагрузке ( w / d = 5).

Шесть причин, по которым нарезание резьбы лучше, чем нарезание резьбы

1.Вы всегда добьетесь большего качество резьбы при нарезании резьбы выше, чем при нарезании резьбы.

2. В зависимости от размера отверстия вы может производить нарезку резьбы вручную или машинным способом. Однако с резьбовым фрезерованием вы всегда должны использовать машину, которая обеспечивает лучшую общую однородность резьбы.

3. Фрезерование резьбы намного проще. ваш станок, потому что он требует гораздо меньших усилий резания, чем нарезание резьбы.

4. При резьбофрезеровании у вас нет чтобы отверстие было точно по размеру, потому что резьбовая фреза прорежет отверстие больше.Когда люди стучат, они обычно делают отверстие больше, чем необходимо. потому что так проще. Однако при этом они теряют часть нити и снизить его общую прочность.

5. Небольшие краны обычно перерыв в процессе постукивания. При поломке можно попробовать вытащить кран отверстия, что может занять много времени, но чаще всего вам понадобится отказаться от вашей части.

6. С помощью резьбовых фрез можно создавать правую и левую резьбу с использованием одного и того же инструмента.

Walter Tools »Engineering Kompetenz

Используемый вами браузер устарел и больше не поддерживается. Пожалуйста, обновитесь до более новой версии.

.

No related posts.