Нарезка внутренней и наружной резьбы своими руками

Какая бывает резьба?

У всякой резьбы есть множество значимых и учитываемых при эксплуатации детали параметров. В зависимости от заданных характеристик она бывает нескольких типов:

Чтобы понять, о каком конкретно типе резьбы идет речь, принято использовать условные обозначения. Так, говоря о форме профиля и поверхности, прибегают к аббревиатурам: E – для круглой, Tr – для трапецеидальной, J – для цилиндрической и K – для конической. При указании диаметра отверстия или детали обязательно указывают единицы исчисления (например, маркировка «М8» буквально означает «8 мм в метрической системе»).
Определившись с параметрами резьбы, нужно подобрать подходящий инструмент для ее нанесения. Если деталь изготавливается вручную, есть два способа ее нарезать: внутреннюю резьбу высверливают с помощью метчика, наружную наносят плашкой.

Чем нарезается внутренняя резьба — общая информация

Приспособление называется метчик. Он может быть двух разновидностей – ручным и машинным, в соответствии со способами нанесения борозд. Материал, который подвергается обработке, – это металл, но не только он. Также есть облегченные модели, они создают нарезку в пластике или дереве. Последний вариант нельзя назвать самым распространенным.

На заводах применяется механизированная техника – металлические сверла делают сквозные отверстия (или несквозную полость), после лезвия наносят несколько витков с заранее определенным шагом. Достоинство такой обработки – высокая точность. Расчеты производятся с помощью компьютерных программ для автоматизированного проектирования, затем данные вводятся в модуль управления – вручную или с помощью ЧПУ. Второе преимущество – фактически невозможен перекос угла спирали, ошибки.

Но в домашних условиях и на мелких производствах чаще применяют более простую, но менее точную процедуру – нарезание внутренней резьбы метчиком вручную. Работу можно проводить на месте, для этого нужно купить само приспособление и сверло, чтобы сделать предварительное отверстие.

Инструмент напоминает по форме елочку из-за того, что рабочая поверхность – ребристое лезвие. Конструктивно изделие представляет собой довольно сложную конфигурацию из инструментальной стали. Такой материал используется из-за его прочности и возможности обрабатывать большинство сплавов, даже чугун. Не очень хорошо получается работать только с каленым металлом – он имеет внутренние напряжения, поэтому считается хрупким и может крошиться в процессе нарезки.

Ликбез: что нужно знать при нарезании резьбы вручную

Основные параметры

Любая резьба характеризуется двумя параметрами:

• диаметром (D);
• шагом (P) — расстоянием от одного витка до другого.

Они определяются ГОСТ 1973257-73. Нормальным считается крупный шаг, но ему соответствует несколько более мелких. Малый шаг используют при нанесении на тонкостенные изделия (трубы с тонкой стенкой). Также делают мелкий виток если нанесенная резьба — способ подстройки каких-либо параметров. Также малый шаг между витками делают для повышения герметичности соединения и для преодоление явления самовывинчивания детали. В остальных случаях нарезается стандартный (крупный) шаг.

Типы резьбы и ее основные характеристики

Видов резьбы много, так как каждая имеет свои особенности формирования, диаметр отверстия под резьбу в каждом случае отличается. Все они прописаны в ГОСТах, но чаще всего используют треугольную метрическую и коническую метрическую резьбу. Дальше говорить будем о них.

Треугольную резьбу мы обычно наблюдаем на болтах и других подобных крепежных элементах, коническую — на большинстве сантехнических изделий, предполагающих разъемное соединение.

Приспособления

Для нанесения резьбы своими руками используют небольшие приспособления:

• плашки (их еще называют лерки) для нанесения витков снаружи (обычно на трубу или металлический прут (штырь);
• метчики — для внутренней (вот под них предварительно требуется делать отверстие).

Метчик (сверху) и плашка (внизу)

Выполнены все эти приспособления сплавов, отличающихся повышенной прочностью и стойкостью к истиранию. На их поверхности нанесены желобки и канавки, при помощи которых получается их зеркальное отображение на обрабатываемой детали.

Любой метчик или плашка промаркированы — на них нанесена надпись, обозначающая тип резьбы, которую данное устройство нарезает — диаметр и шаг. Вставляются они в держатели — воротки и плашкодержатели — закрепляются там при помощи винтов. Зажав приспособление для нарезки резьбы в держателе, его надевают/вставляют в то место, где требуется сделать разъемное соединение. Прокручивая устройство, формируют витки. От того, насколько правильно выставлено устройство в начале работы зависит ровно ли «лягут» витки. Потому первые обороты делайте стараясь удерживать конструкцию ровно, не допуская сдвигов и перекосов. После того, как сделано несколько оборотов, процесс пойдет проще.

Вручную можно нарезать резьбу малого или среднего диаметра. Сложные типы (двух- и трехходовые) или работа с большими диаметрами руками невозможна — слишком большие усилия требуются. Для этих целей используется специальное механизированное оборудование — на токарные станки с закрепленными на них метчиками и плашками.

Как нарезать наружную резьбу при помощи плашки

Для нарезки наружной резьбы вручную применяется специальный инструмент — плашкодержатель с плашками различного диаметра.

Плашкодержатель с плашками под различный диаметр

В труднодоступных местах, например возле стен, используется плашкодержатель с трещоткой.

Подбор плашки

Номинальный диаметр резьбы — диаметр в вершинах треугольников резьбы. Плашка срезает металл, образуя впадины и оставляя нетронутыми вершины, тем самым и стержень и плашка должны быть одинакового диаметра. Диметр резьбы, к примеру, — М3 — это «М» — метрическая резьба, а число — номинальный диаметр резьбы в мм. Соответственно, что бы нарезать резьбу на 3 мм стержне, берём плашку М3. Замеры стержня выполняются штангенциркулем.

Что бы плашка лучше врезалась в стержень с его торца срезают фаску.

Принцип нарезки резьбы плашкой

Для крепления заготовки понадобятся тиски. Заготовка прочно закрепляется в тисках и смазывается машинным маслом для более лёгкого хода плашки, уменьшения трения и износа инструмента.

При нарезке резьбы плашкой нужно избегать большого скопления стружки в стружкоотводящих отверстиях.

Плашку устанавливают на торец детали перпендикулярно. С небольшим нажимом начинают вращать плашкодержатель по часовой стрелке, если резьба правая, соответственно, если левая, то против часовой.

Нарезают резьбу следующим образом:

1. Сначала делают 2-3 оборота.
2. Потом пол оборота назад для удаления стружки.
3. Подсмазываем после каждых 3-4 витков, можно при помощи шприца.
4. И т.д.

Резьба проверяется гайкой или калибр-кольцом.

Нарезаем резьбу плашкой своими руками (видео)

Как нарезать на токарном?

К примеру, нарезка на токарном станке, используя резец будет выглядеть так: резец двигается вдоль оси вращающиеся детали, которая поддаётся вперёд и назад по отношению к резцу, и своей заостренной вершинкой прочерчивает линию винтового типа.

Винтовая линия отличается углом её подъёма или увеличения. Величина этого угла, перпендикулярна оси вращения, она измеряется между касательной и определяется: величиной подачи режущего инструмента, который перемещается вдоль оси, с частотой вращения детали.

Нарезание внутренней и наружной

Чтобы нарезать внутреннюю или наружную резьбу, нужно применить стержневой резец. Их изготовление отличается лишь формой резца. Для наружной, применяются прямые или отогнутые резцы.

А для внутренней изогнутые резцы или прямые. Расположение кромки резца обязательно должно совпадать профилем обрабатываемой резьбы.

Использование резьбонарезных головок

Для труб и болтов применяются резьбонарезные головки. Они устанавливаются в станок, затем настраивается нужный диаметр и передвигается по трубе. Они способны осуществлять работу с высокой точностью.

Универсальные головки позволяют установить гребенки от разных компаний. Также есть возможность смазки гребёнок и регулировки размеров, часто встречается ручной зажим.

Особенность нарезания резьбы на трубах

В трубной нарезке резьбы используются 3 вида: на токарном станке, с помощью плашки или трубного клуппа. На практике чаще всего встречается резьба треугольного типа:

• дюймовая, с измерительными расчетами в дюймах. Резьба отличается высокими показателями прочности из-за большого шага и крупного профиля. Используется для водопроводных труб;
• метрическая, измеряется в миллиметрах, используется для крепежных элементов труб.

Клупп – инструмент ограниченного функционального назначения, используется только для нарезания резьбы на трубах.

На токарных станках процесс построен следующим образом: труба фиксируется в шпинделе, затем отрезным резаком устраняется все лишнее, выбирается соответствующий шаг и наносится резьба.

Работа с трубами большого диаметра

На металлических трубах с большим диаметром нарезка резьбы проводится с помощью плашки или клуппа. Устройство представляет собой металлическую болванку с резцами различного размера на внутренней части, по сути это та же самая плашка только усовершенствованная. Клупп оснащен рукоятью и трещеткой, для осуществления холостого обратного хода. Металлическая труба помещается в клупп с заранее подобранным диаметром гребенкой. После того как труба надежно зафиксирована приводится в действие рукоятка. По мере продвижения клуппа по трубе наносится резьба на внешней части.

Разновидности и сферы применения метчиков

По способу привода разграничивают на:

• Ручные – они имеют хвостик квадратного сечения, который вставляется в – вороток. Есть две ручки, за которые удобно поворачивать изделие. Важно не допускать перекос. Такой результат можно будет исправить только рассверливанием и нарезанием большего диаметра.
• Машинные – применяются на металлорежущих станках. Они крепко фиксируются в держателе, точные, не предполагают отклонений.

По способу нарезки:

• Универсальные. Их конструкцию можно назвать классической. Инструмент с ходовой частью (ее длина определяет глубину вхождения винта впоследствии, если отверстие не сквозное), которая разделена на участки. Каждый из них имеет определенные геометрические параметры – угол, направление, расстояние, шаг. Обычно их три, каждый предназначен для черновой металлообработки, промежуточной и финишной. Таким образом, можно одним движением добиться максимально точного результата.
• Комплектные. Название говорит само за себя. Потребуется комплект из 3 метчиков, так как сделать внутреннюю резьбу нужно с высокой точностью. Сперва используется наиболее грубый инструмент, затем более тонкий, а в конце – со шлифовкой и оттачиванием самых мелких углов. Покупать набор дороже, но результат намного более высокого качества.

По типу отверстия:

• Для сквозных. Они отличаются длинной рабочей частью. Она постепенно расширяется, переходя в рабочий участок, который и отвечает за точную нарезку.
• Для глухих. На нарезающем отрезке сразу начинаются калибрующие витки. Поэтому их очень важно затачивать или своевременно менять набор по мере износа.

По конструкции канавок:

• прямые – прекрасно работаю с мягкими сплавами;
• винтовые, их рабочий участок располагается в шахматном порядке, они могут с легкостью пройти даже через чугун;
• укороченные – хорошо отводят стружки.

По форме изделие напоминает конус (полный или усеченный) или цилиндр. Также все они различаются по диаметру.

Конструктивные особенности инструмента

Если необходимо нарезать резьбу, перед этим нужно разобраться с тем, какие виды метчиков могут встретиться в строительном магазине:

1. Выделяются прямые, винтовые приспособления. Отдельной группой являются стержни цилиндрической формы, на которых нарезаются специальные канавки для вывода металлической стружки из отверстия.
2. Еще одно разделение по конструкции — универсальные, комплектные инструменты. Первые вариант представляет собой метчики, рабочая часть которых разделена на три зоны. Они нужны для последовательного проведения грубой, средней, финишной обработки внутренней части отверстия. Второй вариант представляет собой комплекты металлических цилиндров, каждый из которых отвечает за свой тип нарезания резьбы.

Для получения более качественного соединения, нужно выбирать комплект метчиков. Отдельные приспособления позволяют более точнее обрабатывать металл, менее уязвимы к большому усилию. Отличаются надежностью, долговечностью, высокой точностью.

Как нарезать резьбу метчиком?

Нарезание внутренней резьбы метчиком является точным технологическим процессом, который проводится в определенной последовательности.

Подготовка

Изначально требуется подготовить инструменты, дополнительные приспособления для проведения работ:

1. Маленькие тиски.
2. Электродрель с регулятором оборотов, сверла по металлу.
3. Набор метчиков.
4. Щетка по металлу.
5. Керн с молотком.

Нарезка резьбы метчиком вручную проводится на низких оборотах электроинструмента.

Процесс нарезки

Пошаговая инструкция нарезания резьбы:

1. Накернить место отверстия керном с молотком.
2. Просверлить отверстие электродрелью. Удерживать оснастку точно перпендикулярно относительно обрабатываемой поверхности. Дополнительно смазать сверло специальным маслом.
3. Снять фаску на 1 мм по глубине. Для этого использовать сверло большего диаметра.
4. Закрепить в воротке оснастку. Выполнять по два движения вперед, одно движение назад. Так металлическая стружка будет выходить наружу из отверстия, не возникнет проблем с нарезанием. Движения должны быть плавными.

Во время ручной нарезки нельзя делать усилия на прижим, продолжать вращать инструмент после его застревания. Если он сломался, требуется высверливать метчик с помощью дрели, разных сверл по металлу. Еще один вариант извлечения обломка – обтачивание зоны вокруг отверстия с помощью шлифовальной машинки. Затем требуется достать его плоскогубцами.

Для создания резьбовых соединений нужно купить соответствующие документы, научиться с ними работать. Проводя работы аккуратно, без спешки, можно получить надежное соединение за короткий промежуток времени.

Необходимый инструмент для нарезки резьбы в металле метчиком вручную – таблица маркировок

Представляем названия резьбовых пластин для неполного профиля:

Полезные советы

• Чтобы правильно нарезать резьбу в металлах с низкой твердостью и высокой вязкостью, таких как алюминий, сплавы на его основе, медь, баббиты, метчик рекомендуется периодически вынимать для очистки каналов от налипшей стружки.
• При использовании комплектных моделей следует использовать полный набор. Пропуск чернового инструмента не ускоряет, а замедляет нарезание. Такое нарушение технологии приводит к снижению качества результата, а иногда и к выходу метчика из строя.
• Для предотвращения перекоса метчика через 2-3 нити проверяют вертикальность его положения с помощью угольника. Такая предосторожность особенно актуальна для глухих и мелких отверстий.

Процесс необходимо вести с применением жидкостей, предназначенных для смазки и охлаждения:

• в стальных элементах применяют эмульсии, льняное масло, олифу;
• в изделиях из алюминия и его сплавов – керосин;
• при обработке меди – скипидар.

Нарезать резьбу в деталях из чугуна или бронзы можно без применения смазки.

Как правильно определить диаметр отверстия?

Перед тем как нарезать резьбу, изготавливают отверстие, диаметр которого определяют по стандартизированным таблицам. Если подготовить отверстие, сечение которого меньше рекомендованной величины, инструмент выйдет из строя, если больше – результат будет некачественным.

Таблица соответствия метрических резьб и диаметров отверстий для них

Таблица соответствия дюймовых резьб и диаметров отверстий для них

Удаление сломанного инструмента

Даже слесари с многолетним опытом в силу разных причин иногда ломают метчики при нарезании внутренних резьб ручным способом. Вопрос в том, как извлечь обломок изделия, ведь не всегда проблему можно решить проделыванием другого отверстия. Если обломок хоть немного торчит над поверхностью, стоит попробовать захватить его пассатижами или губками ручных тисков и попытаться вывернуть естественным образом. Как правило, это дает успешный результат.

Когда обломок рабочей части полностью сидит в отверстии, нужны кардинальные меры. Одна из них — попробовать вывернуть его оттуда сверлом левого вращения, работая дрелью на самых низких оборотах. Ничего не выходит? Придется отыскать сверло с твердосплавным наконечником или алмазом и просто высверлить застрявший кусок инструмента.

Отломанную рабочую часть метчика подчас бывает очень трудно извлечь, поэтому к выполнению работы надо отнестись скрупулезно, особенно при недостатке опыта. Пользуйтесь хорошо заточенным инструментом, соблюдайте все предложенные выше рекомендации, и вы 100% получите результат в виде надежного резьбового соединения.

Меры предосторожности

Существует несколько правил проведения работ:

1. Не пытаться нарезать резьбу метчиком, закрепленным в патроне электродрели. С помощью этого электроинструмента невозможно выставить точный угол, усилие.
2. Нельзя продолжать движения вперед если появились затруднения. При чрезмерном надавливании произойдет поломка оснастки, которая останется в отверстии. Вытащить ее оттуда будет крайне сложно. Для этого его нужно высверливать разными сверлами или зачищать пространство вокруг шлифмашинкой. После зачистки попытаться вытащить обломок плоскогубцами.
3. Проверять угол сверления отверстия. Оно должно быть ровным, чтобы сохранить целостность оснастки.
4. Использовать защитный очки, во избежание попадания металлической стружки в глаза.
5. После проведения работ очистить отверстия от стружки.
6. Движения должны быть плавными, без нажима.
7. Не забывать про съем фаски.

Мастера рекомендуют покупать несколько приспособлений для проведения работ, взамен одного универсального.

Резьбовые соединения может изготовить любой человек без практического опыта. Для этого нужно купить набор метчиков, для внутренней резьбы, плашек для наружной. Изучить технологический процесс, научиться пользоваться инструментами.