§ 11. Технологія нарізання внутрішньої і зовнішньої різьби

У сучасному виробництві широко використовують високопродуктивні методи нарізання різьби на металорізальних верстатах за допомогою різьбонарізних інструментів (мал. 110). Успішно отримують різьбу і за допомогою інструментів для накатування та ін. Однак, виконуючи слюсарні роботи, переважно доводиться нарізати різьбу ручним способом.

Мал. 110. Нарізання різьби: а – на токарному верстаті; б – способом накатування

Для нарізання різьби в отворах застосовують мітчики, а для нарізання зовнішньої різьби – плашки різної конструкції.

Мітчик (мал. 111) – різальний інструмент у вигляді загартованого гвинта із кількома прорізаними на ньому поздовжніми прямими або гвинтовими канавками, які утворюють різальні кромки. Мітчик працює при двох одночасних рухах: обертовому (мітчика або заготовки) та поступальному (уздовж осі мітчика). Мітчик має робочу частину і хвостову частину (хвостовик).

Мал. 111. Мітчик: а – будова; б – комплект мітчиків

Робоча частина мітчика складається із забірної і калібрувальної частин. Забірна частина – це передня конусна частина, яка першою входить в отвір і здійснює основну роботу різання. Калібрувальна частина спрямовує мітчик в отвір і остаточно завершує нарізання різьби (калібрує різьбу).

Хвостова частина – це стрижень для закріплення мітчика в патроні або воротку; квадрат служить для передачі крутного моменту.

Ручні (слюсарні) мітчики служать для нарізання різьби ручним способом. Їх виготовляють комплектами. У комплект, що складається з трьох мітчиків, уходять чорновий, середній та чистовий. Чорновий мітчик має на хвостовій частині одну кругову риску (канавку), середній – дві й чистовий – три риски (мал. 111, б). На мітчиках указується також тип різьби та її розмір. За зовнішнім виглядом мітчики одного комплекту відрізняються тим, що чорновий має більшу забірну частину (конус) і зрізану різьбу на калібрувальній частині, а чистовий – незначний забірний конус і повний профіль різьби на калібрувальній частині.

В основному використовують чорнові та середні мітчики. Чистові мітчики використовують під час нарізання різьби великого діаметра з великим кроком.

Велике значення при нарізанні різьби має правильний вибір діаметра. Якщо він більший, ніж потрібно, то внутрішня різьба не матиме повного профілю, а при меншому – вхід мітчика в отвір утруднений, що спричинює зривання ниток різьби або заклинювання й поломку мітчика.

Вибираючи діаметр свердла для отвору під різьбу, слід користуватися даними таблиць.

Після свердління отвору під різьбу деталь закріплюють у лещатах, чорновий мітчик змащують мастилом і у вертикальному положенні, контролюючи кутником, уставляють в отвір (мал. 112, а). Надівши на мітчик вороток і злегка притиснувши його до деталі, обережно повертають вороток, поки мітчик не вріжеться в метал і його положення не стане стійким (мал. 112, б). Після одного-двох повних обертів зворотним рухом мітчика на чверть його оберту ламають стружку. Закінчивши нарізання, обертанням воротка у зворотному напрямку викручують мітчик.

Мал. 112. Нарізання внутрішньої різьби: а – установлення мітчика; б, в – прийоми нарізання різьби; г – перевірка якості нарізання

Другий і третій мітчики змащують мастилом і почергово вводять в отвір без воротка. Після того як мітчик установиться по різьбі, накладають вороток і продовжують нарізання різьби. Якість різьби в отворі можна перевірити, закрутивши в отвір болт відповідного діаметра (мал. 112, г).

Для нарізання різьби використовують різні за конструкцією мітчики (мал. 113).

Мал. 113. Різновиди мітчиків

Конструкція плашки – інструмента, який застосовується для нарізання зовнішньої різьби, аналогічна конструкції мітчика. Плашка – це загартована гайка зі стружковими канавками, які утворюють різальні грані (мал. 114, а). Робоча частина плашки складається із забірної та калібрувальної частин. Її призначення таке саме, як і мітчика. Для нарізання різьби використовують плашки різних конструкцій.

У шкільних майстернях ти будеш користуватися суцільними (мал. 114, а) та розрізними (мал. 114, б) плашками.

Мал. 114. Інструмент для нарізання зовнішньої різьби: а – плашка суцільна; б – плашка розрізна; в – плашкотримач

Суцільні плашки застосовують під час нарізання різьби за один прохід діаметром до 52 мм. Вони мають велику жорсткість і забезпечують карбування чистої різьби, але порівняно швидко спрацьовуються.

Розрізні (пружні) плашки мають проріз від 0,5 до 1,5 мм.

Перед нарізанням різьби кінець стержня на всю довжину нарізання обточують до потрібного діаметра, а на самому кінці знімають фаску. Стержень під різьбу повинен мати чисту поверхню. Не можна нарізати різьбу на стержнях, покритих окалиною чи іржею, бо в цьому випадку дуже спрацьовуються плашки та погіршується якість різьби.

Під час нарізання різьби плашками, як і під час нарізання мітчиками, у результаті деформації під дією сили різання діаметр заготовки збільшується. При цьому збільшується тиск на калібрувальну частину, що може призвести до зриву різьби або поломки плашки.

Щоб запобігти цим явищам і отримати доброякісну різьбу при виготовленні стержня, його діаметр роблять на 0,2. 0,4 мм меншим від зовнішнього діаметра різьби. Якщо ж діаметр стержня буде значно меншим від діаметра зовнішньої різьби, то різьба буде неповною. Значення рекомендованих діаметрів отворів і стержнів під час нарізання внутрішньої та зовнішньої різьби подано в таблиці 2.

Таблиця 2. Діаметри отворів і стержнів для нарізання метричної різьби (мм)

№ пор.

Позначення різьби

Крок різьби

Діаметр отвору

Діаметр стержня

сталь, латунь, алюміній

бронза, чавун

найменший

найбільший

§ 11. Технологія нарізання внутрішньої і зовнішньої різьби

У сучасному виробництві широко використовують високопродуктивні методи нарізання різьби на металорізальних верстатах за допомогою різьбонарізних інструментів (мал. 110). Успішно отримують різьбу і за допомогою інструментів для накатування та ін. Однак, виконуючи слюсарні роботи, переважно доводиться нарізати різьбу ручним способом.

Мал. 110. Нарізання різьби: а – на токарному верстаті; б – способом накатування

Для нарізання різьби в отворах застосовують мітчики, а для нарізання зовнішньої різьби – плашки різної конструкції.

Мітчик (мал. 111) – різальний інструмент у вигляді загартованого гвинта із кількома прорізаними на ньому поздовжніми прямими або гвинтовими канавками, які утворюють різальні кромки. Мітчик працює при двох одночасних рухах: обертовому (мітчика або заготовки) та поступальному (уздовж осі мітчика). Мітчик має робочу частину і хвостову частину (хвостовик).

Мал. 111. Мітчик: а – будова; б – комплект мітчиків

Робоча частина мітчика складається із забірної і калібрувальної частин. Забірна частина – це передня конусна частина, яка першою входить в отвір і здійснює основну роботу різання. Калібрувальна частина спрямовує мітчик в отвір і остаточно завершує нарізання різьби (калібрує різьбу).

Хвостова частина – це стрижень для закріплення мітчика в патроні або воротку; квадрат служить для передачі крутного моменту.

Ручні (слюсарні) мітчики служать для нарізання різьби ручним способом. Їх виготовляють комплектами. У комплект, що складається з трьох мітчиків, уходять чорновий, середній та чистовий. Чорновий мітчик має на хвостовій частині одну кругову риску (канавку), середній – дві й чистовий – три риски (мал. 111, б). На мітчиках указується також тип різьби та її розмір. За зовнішнім виглядом мітчики одного комплекту відрізняються тим, що чорновий має більшу забірну частину (конус) і зрізану різьбу на калібрувальній частині, а чистовий – незначний забірний конус і повний профіль різьби на калібрувальній частині.

В основному використовують чорнові та середні мітчики. Чистові мітчики використовують під час нарізання різьби великого діаметра з великим кроком.

Велике значення при нарізанні різьби має правильний вибір діаметра. Якщо він більший, ніж потрібно, то внутрішня різьба не матиме повного профілю, а при меншому – вхід мітчика в отвір утруднений, що спричинює зривання ниток різьби або заклинювання й поломку мітчика.

Вибираючи діаметр свердла для отвору під різьбу, слід користуватися даними таблиць.

Після свердління отвору під різьбу деталь закріплюють у лещатах, чорновий мітчик змащують мастилом і у вертикальному положенні, контролюючи кутником, уставляють в отвір (мал. 112, а). Надівши на мітчик вороток і злегка притиснувши його до деталі, обережно повертають вороток, поки мітчик не вріжеться в метал і його положення не стане стійким (мал. 112, б). Після одного-двох повних обертів зворотним рухом мітчика на чверть його оберту ламають стружку. Закінчивши нарізання, обертанням воротка у зворотному напрямку викручують мітчик.

Мал. 112. Нарізання внутрішньої різьби: а – установлення мітчика; б, в – прийоми нарізання різьби; г – перевірка якості нарізання

Другий і третій мітчики змащують мастилом і почергово вводять в отвір без воротка. Після того як мітчик установиться по різьбі, накладають вороток і продовжують нарізання різьби. Якість різьби в отворі можна перевірити, закрутивши в отвір болт відповідного діаметра (мал. 112, г).

Для нарізання різьби використовують різні за конструкцією мітчики (мал. 113).

Мал. 113. Різновиди мітчиків

Конструкція плашки – інструмента, який застосовується для нарізання зовнішньої різьби, аналогічна конструкції мітчика. Плашка – це загартована гайка зі стружковими канавками, які утворюють різальні грані (мал. 114, а). Робоча частина плашки складається із забірної та калібрувальної частин. Її призначення таке саме, як і мітчика. Для нарізання різьби використовують плашки різних конструкцій.

У шкільних майстернях ти будеш користуватися суцільними (мал. 114, а) та розрізними (мал. 114, б) плашками.

Мал. 114. Інструмент для нарізання зовнішньої різьби: а – плашка суцільна; б – плашка розрізна; в – плашкотримач

Суцільні плашки застосовують під час нарізання різьби за один прохід діаметром до 52 мм. Вони мають велику жорсткість і забезпечують карбування чистої різьби, але порівняно швидко спрацьовуються.

Розрізні (пружні) плашки мають проріз від 0,5 до 1,5 мм.

Перед нарізанням різьби кінець стержня на всю довжину нарізання обточують до потрібного діаметра, а на самому кінці знімають фаску. Стержень під різьбу повинен мати чисту поверхню. Не можна нарізати різьбу на стержнях, покритих окалиною чи іржею, бо в цьому випадку дуже спрацьовуються плашки та погіршується якість різьби.

Під час нарізання різьби плашками, як і під час нарізання мітчиками, у результаті деформації під дією сили різання діаметр заготовки збільшується. При цьому збільшується тиск на калібрувальну частину, що може призвести до зриву різьби або поломки плашки.

Щоб запобігти цим явищам і отримати доброякісну різьбу при виготовленні стержня, його діаметр роблять на 0,2. 0,4 мм меншим від зовнішнього діаметра різьби. Якщо ж діаметр стержня буде значно меншим від діаметра зовнішньої різьби, то різьба буде неповною. Значення рекомендованих діаметрів отворів і стержнів під час нарізання внутрішньої та зовнішньої різьби подано в таблиці 2.

Таблиця 2. Діаметри отворів і стержнів для нарізання метричної різьби (мм)

№ пор.

Позначення різьби

Крок різьби

Діаметр отвору

Діаметр стержня

сталь, латунь, алюміній

бронза, чавун

найменший

найбільший

§ 10. Нарізання різьби

Нарізанням різьби називається утворення гвинтової поверхні шляхом зняття стружки чи пластичним деформуванням на зовнішніх або внутрішніх циліндричних і конічних поверхнях.

Нарізання зовнішньої і внутрішньої різьби відбувається за однаковим принципом, відрізняються ці процеси інструментом, який для цього використовують. Зовнішню різьбу нарізають за допомогою плашок, а внутрішню – мітчиком.

Плашка – інструмент, виготовлений із загартованої сталі, для нарізання зовнішньої різьби трикутного профілю вручну або на токарному верстаті (рис. 10.1). Плашка схожа на гайку із просвердленими отворами.

Плашки бувають суцільні, розрізні (мають проріз 0,5-1,5 мм) та розсувні, а за формою – круглі, квадратні, шестигранні, призматичні. Суцільними плашками можна нарізати різьбу тільки одного діаметра, а розрізними можна дещо регулювати діаметр різьби (рис. 10.2).

Рис. 10.1. Будова плашки: 1 – канавка для стружки; 2 – забірна частина (для нарізання неповних канавок); 3 – калібрувальна частина (для нарізання канавок на повну глибину); 4 – отвір для стопоріння

Рис. 10.2. Плашки: а – суцільна кругла; б – розрізна кругла; в – суцільна шестикутна

Круглі плашки закріплюють у плашкотримачах (рис. 10.3) за допомогою гвинтів, розташованих по колу воротка. Цими гвинтами також регулюють розмір діаметра розрізних плашок.

Рис. 10.3. Плашкотримач

Послідовність нарізання зовнішньої різьби

1. Визначтеся з параметрами різьби (діаметр, крок, довжина частини нарізування). Доберіть інструмент.

2. Виберіть стрижень для нарізання різьби і відмітьте на ньому частину, яка має нарізуватися.

3. Зафіксуйте стрижень вертикально в лещатах так, щоб кінець, який виступає, був на 20-25 мм довший за частину, яка нарізуватиметься. Зробіть фаску на кінці стрижня і змастіть його мастилом.

Поверхня стрижнів під різьбу має бути чистою. Плашка швидко зношується, якщо стрижні вкриті іржею.

Пам’ятайте:

• різьбу може зіпсувати найменше перекошення інструмента;
• у процесі нарізання різьби треба уникати різких рухів, повертати плашку плавно;
• слід регулярно знімати щіткою мета лічну стружку, що утворюється під час роботи;
• якщо сталося перекошення, то зовнішню різьбу ще можна перенарізати (а внутрішню – ні).

4. Виберіть відповідну плашку і закріпіть її гвинтами у плашкотримачі (маркування має бути зверху, а заглиблення – навпроти стопорних гвинтів; закріпіть плашку). Накладіть стрижень і вріжте плашку в стрижень.

5. Наріжте різьбу, обертаючи плашкотримач за ручки: трохи натискаючи на плашку, робіть по 1-2 оберти (у напрямку нарізання) і півоберту назад; натискайте на плашку у процесі роботи доти, доки вона сама не піде по різьбі.

6. Згвинтіть і зніміть зі стрижня плашку.

7. Протріть різьбу чистою ганчіркою.

8. Перевірте різьбу гайкою.

Діаметр нарізаної різьби вимірюють штангенциркулем, а для визначення кроку різьби використовують різьбомір. Діаметр стрижня для нарізання різьби визначають за таблицею. Найкращою різьбою є та, коли діаметр стрижня на 0,3-0,4 мм менший від зовнішнього діаметра різьби.

Як нарізати внутрішню різьбу (в отворі)

Внутрішню різьбу, тобто різьбу в отворі, нарізають за допомогою мітчиків. Мітчик схожий на гвинт із повздовжніми канавками. Встановлюється у вороток.

Хвостовик призначений для закріплення мітчика у воротку, на ньому вказане маркування по діаметру. Робоча частина складається із забірної і калібрувальної. Забірна – це конусоподібна частина мітчика, яка виконує основну роботу, а калібрувальна – зачищає і калібрує. Канавки призначені для формування різців і виведення стружки (рис. 10.4).

Різьба

Діаметр стрижня, мм

найменший

найбільший

Рис. 10.4. Будова мітчика

Для нарізання внутрішньої різьби потрібно прикласти значні зусилля. Щоб полегшити роботу і отримати чистішу різьбу, мітчики для ручної обробки металу випускають у комплекті: чорновий, середній і чистовий (і наносять на них відповідно 1,2,3 риски чи кільця). Вони відрізняються глибиною прорізування канавок різьби й формою зубця (у чорнового – трапецієподібний; у середнього – трикутник із закругленою вершиною; у чистового – трикутник з гострою вершиною (рис. 10.5).

Для надійного кріплення мітчиків під час роботи потрібен вороток – тримач мітчика (рис. 10.6).

Щоб зменшити нагрівання і отримати чистішу різьбу, використовують змащувально-охолоджувальні рідини – їх вибирають залежно від матеріалу деталі.

Рис. 10.5. Комплект мітчиків: а – чорновий; б – середній; в – чистовий

Рис. 10.6. Воротки для мітчиків

Пригадайте

• Який технологічний процес називають свердлінням?
• Для чого використовують свердління?
• Якими інструментами виконують свердління?

Свердління. Перед нарізанням внутрішньої різьби в деталях свердлять отвір – наскрізний чи глухий. Головна умова: отвір має бути меншим від діаметра різьби.

Для свердління металевих заготовок застосовують в основному спіральні свердла. На робочій частині вони мають дві різальні крайки і дві гвинтові канавки для відведення стружки. Отвори виконують на свердлильних токарних верстатах або електродрилем. На свердлильних верстатах свердло здійснює обертальний і поздовжній рух вздовж осі отвору, заготовка нерухома. При роботі на токарних верстатах обертальний рух здійснює оброблювана деталь, а поступальний уздовж осі отвору – свердло.

Якщо використовують електродриль, то заготовку треба затиснути в лещата. Свердло має бути направлене вертикально відносно заготовки. Щоб свердло при врізанні в заготовку на початку свердління не відвело вбік, центр майбутнього отвору треба накернити. Спочатку свердлять, лише злегка натискаючи на руків’я свердлильної стійки. Коли свердло врізалося в матеріал і з’явилася чиста стружка, натискання можна посилити. Якщо в товстих заготовках треба отримати отвори діаметром понад 5 мм, попередньо використовують тонше свердло, а потім розсвердлюють до необхідного діаметра.

При свердлінні отворів у металевих заготовках, особливо з твердих металів, свердло в результаті тертя сильно нагрівається і може втратити свої різальні властивості через зниження твердості. Щоб тертя зменшити, свердло змащують. Від перегрівання його захищають охолоджувальними рідинами. Для одночасного змащення й охолодження свердел застосовують комбіновані мастильно-охолоджувальні рідини.

Після свердління отвір треба обов’язково очистити від стружки.

Розмір метричної різьби

Діаметр отвору, мм