Нарезание резьбы
Метчики, плашки, резьбонарезные головки, резьбовые фрезы и накатка. Выбор метода в зависимости от типа резьбы, материала и размера партии.
Введение
Цель лекции
Резьбовые соединения — самые распространённые разъёмные соединения в машиностроении. Нарезание резьбы выполняют режущим (метчики, плашки, резьбовые фрезы) или пластическим (накатка) методом. Каждый метод имеет свои преимущества и область применения.
1. Метчики
Метчик — инструмент для нарезания внутренней резьбы. Состоит из рабочей части (заборная + калибрующая) и хвостовика с квадратом для передачи крутящего момента. По геометрии напоминает развёртку (Лекция 6), но с резьбовым профилем.
| Тип метчика | Применение | Особенности |
|---|---|---|
| Прямой канавки | Сквозные отверстия | Стружка вперёд, простая конструкция |
| Спиральный (лев.) | Сквозные отверстия | Стружка назад, лучше отвод |
| Спиральный (прав.) | Несквозные отверстия | Стружка вперёд, короткая зона |
| С внутренней СОЖ | Глубокие отверстия, ЧПУ | Охлаждение через каналы |
| Бесканавочный | Пластичные материалы | Без стружки, высокая прочность резьбы |
2. Плашки и резьбонарезные головки
Плашка — инструмент для нарезания наружной резьбы. По конструкции похожа на гайку с стружечными канавками. Резьбонарезные головки — автоматические устройства для массовой нарезки наружной резьбы.
| Инструмент | Применение | Диапазон | Производительность |
|---|---|---|---|
| Круглая плашка | Наружная резьба, ручная | M6 – M30 | Низкая |
| Раздвижная плашка | Наружная резьба, массовое | M6 – M30 | Средняя |
| Резьбонарезная головка | Массовое производство | M6 – M36 | Очень высокая |
3. Резьбовые фрезы
Резьбовая фреза — современный инструмент для нарезания резьбы на станках с ЧПУ. Универсальна, безопасна, позволяет обрабатывать большие диаметры. По конструкции похожа на концевую фрезу (Лекция 4), но с резьбовым профилем.
- Большие диаметры резьбы (M30 и более)
- Ответственные детали, где поломка метчика недопустима
- Разные резьбы на одном инструменте (экономия на переналадке)
- Станки с ЧПУ с функцией спиральной интерполяции
4. Накатка резьбы
Накатка — безстружечный метод получения резьбы пластической деформацией. Резьба формируется роликами с резьбовым профилем. Метод применяется для массового производства и даёт более прочную резьбу, чем резание.
Преимущества накатки
- Высокая производительность — в 5–10 раз выше, чем у метчика
- Прочность резьбы — наклёп поверхности, отсутствие перерезания волокон
- Экономия материала — нет стружки
- Долговечность инструмента — ролики работают в 50–100 раз дольше метчиков
- Ограничение — только пластичные материалы (сталь, алюминий, медь)
5. Сравнение методов
| Метод | Применение | Диапазон | Производительность | Точность |
|---|---|---|---|---|
| Метчик | Внутренняя резьба | M2 – M64 | Средняя | IT6–IT8 |
| Плашка | Наружная резьба | M6 – M30 | Низкая | IT6–IT8 |
| Резьбовая фреза | Любая резьба (CNC) | M3 – M300 | Высокая | IT6–IT8 |
| Накатка | Безстружечная, высокая прочность | M3 – M50 | Очень высокая | IT6–IT8 |
| Резьбонарезная головка | Массовое производство | M6 – M36 | Очень высокая | IT6–IT8 |
- Единичное производство → метчик (внутренняя), плашка (наружная)
- Серийное производство → резьбовая фреза (ЧПУ), резьбонарезная головка
- Массовое производство → накатка (если материал пластичный)
- Большие диаметры → только резьбовая фреза
- Высокая прочность резьбы → накатка
- Нарезание резьбы метчиком в отверстии без предварительного сверления и зенкерования
- Слишком маленькое отверстие под метчик → поломка метчика
- Отсутствие СОЖ при нарезании резьбы в сталях → налипание, задиры
- Попытка накатки в хрупких материалах (чугун) → разрушение
- Нарезание резьбы метчиком в закалённой стали → мгновенный износ
Заключение
Что нужно запомнить
- Метчик — инструмент для внутренней резьбы. Состоит из заборной и калибрующей частей.
- Плашка — для наружной резьбы. Резьбонарезные головки — для массового производства.
- Резьбовые фрезы — современный инструмент для ЧПУ: универсальность, безопасность, большие диаметры.
- Накатка — безстружечный метод, повышает прочность резьбы, высокая производительность.
- Выбор инструмента зависит от: типа резьбы (внутренняя/наружная), материала, размера партии, диаметра.
- Перед нарезанием внутренней резьбы необходимо подготовить отверстие: сверление + зенкерование.
Контрольные вопросы
- Из каких частей состоит метчик?
- Какие типы метчиков вы знаете?
- Что такое плашка и для чего она применяется?
- В чём преимущество резьбовой фрезы перед метчиком?
- Что такое накатка резьбы и каковы её преимущества?
- Какие ограничения у накатки?
- Как выбрать метод нарезания резьбы для массового производства?
- Почему нельзя нарезать резьбу метчиком в закалённой стали?
- Какие операции выполняют перед нарезанием внутренней резьбы?
- Какой метод даёт самую прочную резьбу?