Гост 19258-73. стержни под нарезание метрической резьбы. диаметры

Технология нарезания резьбы в отверстиях

Перед началом формирования резьбовых канавок с помощью инструмента сверлится отверстие. В зависимости от конструктивных особенностей оно может быть сквозным или глухим. Сверло сконструировано так, что винтовая поверхность выводит основную часть стружки. Но следует помнить, что внутри может оставаться определенная часть остатков от сверления. Поэтому, если позволяет масса и внешние параметры, производят вытряхивание на специальные уловители.

На громоздких изделиях подобные операции выполнить трудно, поэтому выдувают струей сжатого воздуха.

Внимание! Органы зрения и дыхания должны быть защищены от продуктов, которые могут оказаться внутри отверстий.

Начинающие мастера часто интересуются, какой диаметр должен быть в отверстии, где требуется нарезать резьбу. Самое простое – это воспользоваться формулой:

D_отв = 0,8·М, мм,

здесь D_отв – диаметр отверстия, мм; М – размер метрической резьбы по номеру.

Для большинства металлов подобное определение будет достаточным. Возможно, потребует приложить несколько большее усилие при выполнении работы, но результат будет удовлетворительным.

Например, для М6 нетрудно подсчитать по приведенной формуле требуемое значение сверла по металлу. Оно получится равным D_отв = 6 · 0,8 =4,8 мм.

Для более точного определения используют специальные таблицы.

Таблица 1: Размеры отверстий для нарезания метрической резьбы

Номи-нальный диаметр	Стандартный шаг	Мелкий шаг
Шаг резьбы, мм	Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм	Требуемый диаметр с учетом смятия, мм	Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм	Шаг резьбы, мм	Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм	Требуемый диаметр с учетом смятия, мм	Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм
М4	0,70	3,393	3,323	3,3	0,50	3,567	3,517	3,5
М5	0,80	4,307	4,227	4,2	0,50	4,567	4,517	4,5
М6	1,00	5,133	5,033	5,0	0,75	5,350	5,275	5,3
М7*	1,00	6,133	6,033	6,0	0,80	6,307	6,227	6,2
М8	1,25	6,917	6,792	6,8	1,00	7,133	7,033	7,0
М9*	1,25	7,917	7,792	7,8	1,00	8,133	8,033	8,0
М10	1,50	8,700	8,550	8,6	1,25	8,917	8,792	8,8
М11*	1,50	9,700	9,550	9,6	1,00	10,133	10,033	10,0
М12	1,75	10,484	10,309	10,3	1,50	10,700	10,550	10,6
М13*	1,75	11,484	11,309	11,3	1,50	11,700	11,550	11,6
М14	2,00	12,267	12,067	12,1	1,50	12,700	12,550	12,6
М15*	2,00	13,267	13,067	13,1	1,75	13,484	13,309	13,3
М16	2,50	13,834	13,584	13,6	1,50	14,700	14,550	14,6
М18	2,50	15,834	15,584	15,6	1,50	16,700	16,550	16,6
М20	2,50	17,834	17,584	17,6	1,50	18,700	18,550	18,6
М22	2,50	19,834	19,584	19,6	2,00	20,267	20,067	20,1
М24	3,00	21,400	21,100	21,1	2,00	22,267	22,067	22,1
М25*	3,00	22,400	22,100	22,1	2,00	23,267	23,067	23,1
М27	3,00	24,400	24,100	24,1	2,00	25,267	25,067	25,1
М30	3,50	26,967	26,617	26,6	2,50	27,834	27,584	27,6
М33	3,50	29,967	29,617	29,6	2,50	30,834	30,584	30,6
М36	4,00	32,534	32,134	32,1	3,00	33,400	33,100	33,1
М39	4,00	35,534	35,134	35,1	3,00	36,400	36,100	36,1
М40*	4,00	36,534	36,134	36,1	3,00	37,400	37,100	37,1
М42	4,50	38,100	37,650	37,7	3,50	38,967	38,617	38,6
М45	4,50	41,100	40,650	40,7	3,50	41,967	41,617	41,6
М48	5,00	43,667	43,167	43,2	4,00	44,534	44,134	44,1

* – специальные типы резьбы.

Таблица 2: Размеры отверстий для нарезания дюймовой резьбы

Номи- нальный диаметр	Стандартный шаг	Мелкий шаг
Шаг резьбы, мм	Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм	Требуемый диаметр сучетом смятия, мм	Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм	Шаг резьбы, мм	Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм	Требуемый диаметр сучетом смятия, мм	Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм
1/16″	0,40	1,203	1,163	1,2	0,30	1,328	1,298	1,3
1/12″	0,50	1,636	1,586	1,6	0,45	1,727	1,682	1,7
1/8″	0,60	2,598	2,538	2,5	0,50	2,742	2,692	2,7
1/10″	0,65	1,915	1,850	1,9	0,55	2,063	2,008	2,0
1/6″	0,70	3,561	3,491	3,5	0,50	3,753	3,703	3,7
3/16″	1,00	3,801	3,701	3,7	0,80	4,069	3,989	4,0
1/4″	0,75	5,629	5,554	5,6	0,75	5,700	5,625	5,6
5/16″	0,95	7,024	6,929	6,9	0,80	7,244	7,164	7,2
3/8″	1,10	8,468	8,358	8,4	0,95	8,702	8,607	8,6
7/16″	1,30	9,863	9,733	9,7	1,10	10,159	10,049	10,0
1/2″	1,55	11,210	11,055	11,1	1,34	11,539	11,405	11,4
9/16	1,60	12,750	12,590	12,6	1,40	13,074	12,934	12,9
3/4″	1,65	17,464	17,299	17,3	1,50	17,750	17,600	17,6
1″	2,54	22,959	22,705	22,7	1,89	23,762	23,573	23,6
1 1/4″	3,25	28,627	28,302	28,3	2,80	29,324	29,044	29,0
1 1/2″	4,25	34,015	33,590	33,6	3,72	34,876	34,504	34,5
1 3/4″	5,20	39,452	38,932	38,9	4,35	40,680	40,245	40,2
2″	6,34	44,707	44,073	44,1	5,64	45,913	45,349	45,3

Обозначения профилей резьбы по международным стандартам

​Международные стандарты

Гарантированная работоспособность резьбового соединения достигается тогда, когда каждая из его составляющих (с наружной и внутренней резьбой) изготавливается в соответствии с принятыми стандартами. Именно с этой целью для каждого типа резьб были разработаны единые международные стандарты.

Обозначения ISO для метрической резьбы

Полная маркировка резьбы состоит из обозначения формы и точности. Точность обозначается номером (степень точности – квалитет) и буквами (положение поля допуска).

Примеры

M16 – 6h

M16: тип резьбы и номинальный диаметр​

6h: поле допуска приведённого среднего диаметра резьбы​

M10 x 1,25 5g6g

M10: шаг резьбы

1,25: поля допуска диаметра делительной окружности

5g6g: поле допуска наружного диаметра резьбы

Величина зазора между частями резьбового соединения задаётся значением класса точности внутренней резьбы, за которым следует класс точности наружной резьбы, отделённый косой чертой.

Положение поля допуска

Положение поля допуска определяется величиной основного отклонения и обозначается заглавной буквой для внутренней резьбы и строчной для наружной. Сочетание квалитета и положения поля допуска показывает класс точности. Значения классов точности резьб приведены в стандартах различных резьбовых систем.

Дюймовые резьбы ISO (UNC, UNF, UNEF, UN)

Система UN имеет три класса точности, от 1 (низкая) до 3 (высокая). Типичная резьба UN обозначается следующим образом:

¼» 20 20UNC – 2A ¼» – наибольший диаметр резьбы20 – шаг резьбы: ниток на дюймUNC – резьба с крупным шагом 2A – средняя размерная точность

ISO – унифицированная (UN):​

Свободная размерная точность: ​ 1A (наружная резьба), 1B (внутренняя резьба) Средняя размерная точность: 2A (наружная резьба), 2B (внутренняя резьба) Высокая размерная точность: 3A (наружная резьба), 3B (внутренняя резьба)

Различные типы резьбы UN

UNC ​	Резьба с крупным шагом​
UNF​	Резьба с мелким шагом​
UNEF​	Резьба с особо мелким шагом​
UN​	Резьба с постоянным шагом​

Резьба WHITWORTH (G, R, BSW, BSF, BSPF)

Винтовая резьба WHITWORTH на сегодняшний день устарела, но трубная резьба WHITWORTH является признанным международным стандартом. Существует два класса точности для наружной и один класс точности для внутренней трубной резьбы WHITWORTH.

Трубные резьбы WHITWORTH: BSW, BSF и BSP.F

Положение поля допуска Мелкий шаг: A (наружная резьба), внутренняя резьба – только один классКрупный шаг: B (внутренняя резьба), внутренняя резьба – только один класс

Профиль метрической резьбы

Для метрической резьбы характерен треугольный профиль. Его также называют крепежным.

Изображение №1: профиль метрической резьбы

Профиль метрической резьбы представляет собой равносторонний треугольник с углом 60°. Вершины и впадины могут быть острыми, срезанными и закругленными. Это зависит от заточки резьбонарезного инструмента и глубины обработки.

Профиль метрической резьбы имеет высоту H. Она определяется расстоянием от основания до вершины равностороннего треугольника.

Профиль метрической конической резьбы выглядит так.

Изображение №2: профиль метрической конической резьбы

Основные параметры

Нормативным документом, в котором оговариваются требования к размерам цилиндрической дюймовой резьбы, является ГОСТ 6111-52. Как и любая другая, дюймовая резьба характеризуется двумя основными параметрами: шагом и диаметром. Под последним обычно подразумевают:

• наружный диаметр, измеряемый между верхними точками резьбовых гребней, находящихся на противоположных сторонах трубы;
• внутренний диаметр как величину, характеризующую расстояние от одной самой нижней точки впадины между резьбовыми гребнями до другой, также находящихся на противоположных сторонах трубы.

Параметры дюймовой резьбы

Зная наружный и внутренний диаметры дюймовой резьбы, можно легко посчитать высоту ее профиля. Для вычисления данного размера достаточно определить разницу между такими диаметрами.

Второй важный параметр – шаг – характеризует расстояние, на котором друг от друга расположены два соседних гребня или две соседние впадины. На всем участке изделия, на котором выполнена трубная резьба, ее шаг не меняется и имеет одно и то же значение

Если такое важное требование не будет соблюдено, она будет просто нерабочей, к ней нельзя будет подобрать второй элемент создаваемого соединения

ГОСТ 6111-52 Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60°Скачать

Резьба метрическая. Профиль.

Профиль метрической резьбы по ГОСТ 9150 (СТ СЭВ 180)

Номинальный профиль резьбы и размеры его элементов должны соответствовать указанным на рисунке и в таблице.

d — наружный диаметр наружной резьбы (болта); D — наружный диаметр внутреннего резьбы (гайки); d₂ — средний диаметр болта; D₂ — средний диаметр гайки; d₁ — внутренний диаметр болта ; D₁ — внутренний диаметр гайки ; Р — шаг резьбы; Н — высота исходного треугольника; R — номинальный радиус закругления впадины болта; Н₁ — рабочая высота профиля.

Примечания:

1. Форма впадины резьбы болта не регламентируется и может быть как закругленной, так и плоскосрезанной . Закругленная форма впадины является предпочтительной.
2. Форма впадины резьбы гайки не регламентируется.

В таблице приведены размеры элементов профиля резьбы. Форма впадин резьбы винта стандартом не регламентируется; скругление впадин (радиусом R) уменьшает концентрацию напряжений и повышает прочность винта при циклическом нагружении.

По ГОСТ 24705 (СТ СЭВ 182) резьба метрическая, основные значения диаметров резьбы определяются по формулам:

где d₃ —  внутренний диаметр болта.

Формулы и определения для точения резьбы

Глубина врезания

Благодаря обработке полной глубины врезания за несколько проходов, радиус при вершине режущей пластины не перегружается.

Пример: если глубина врезания (радиальное врезание) за проход составит 0,23–0,10 мм, то общая глубина (a_p) и глубина профиля (0,94 мм) у метрической резьбы с шагом 1,5 мм будет обработана за 6 проходов (nap).

​	1-й проход, глубина врезания0,23 мм
	​
​	= 0,009″
​	​
​	​
​	2-й проход, глубина врезания0,42 – 0,23 = 0,19 мм
	​
​	0,017 – 0,009 ​= 0,008″
	​
	​
​	3-й проход, глубина врезания0,59 – 0,42 = 0,17 мм
	​
​	0,023 – 0,017 = 0,006″​
	​
​	4-й проход, глубина врезания0,73 – 0,59 = 0,14 мм
	​
​	0,029 – 0,023 = 0,006″​
	​
​	5-й проход, глубина врезания0,84 – 0,73 = 0,11 мм
	​
​	0,033 – 0,029 = 0,004″​
	​
​	6-й проход, глубина врезания0,94 – 0,84 = 0,10 мм
	​
​	0,037 – 0,033 = 0,004″​

Глубину врезания можно вычислить по формуле:

Δa_p = радиальное врезание, глубина резания за проход

X = номер прохода (последовательно от 1 дo nap)

a_p = общая глубина резьбы + припуск на механическую обработку

nap = количество проходов

Y = 1-й проход = 0,3

       2-й проход = 1

       3-й проход и далее = x-1

Шаг 1,5 ммa_p = 0,94 ммnap = 6

γ₁ = 0,3 γ₂ =1 γ_n = x-1

Параметр	Значение	Метрические единицы	Дюймовые единицы
​ap​	Глубина врезания, полная глубина резания	мм​	дюймы
n​	Частота вращения шпинделя	об/мин	об/мин
Vc​	Скорость резания	м/мин	​​
nap​	Число проходов	​	​

1. ВпадинаПоверхность у основания, соединяющая две соседние боковые стороны профиля
2. Боковая сторона профиляПоверхность резьбы, соединяющая вершину и впадину профиля
3. ВершинаПоверхность, соединяющая две боковые стороны профиля на наружном диаметре

P = шаг резьбы в мм или нитках на дюйм

Расстояние между двумя соответствующими точками соседних витков, измеренное параллельно оси резьбы.

β = угол профиля резьбы

Угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевой плоскости.

φ = угол подъёма винтовой линии резьбы

Угол, образованный касательной к винтовой линии резьбы в точках, лежащих на среднем диаметре, и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы.

Параметры диаметра

d = наружный диаметр наружной резьбы

D = наружный диаметр внутренней резьбы

d₁ = внутренний диаметр наружной резьбы

D₁ = внутренний диаметр внутренней резьбы

d₂ = средний диаметр наружной резьбы

D₂ = средний диаметр внутренней резьбы

Эффективный диаметр винтовой резьбы находится приблизительно посредине между наружным и внутренним диаметрами.

Угол подъёма резьбы

Угол подъёма резьбы (φ) зависит от диаметра и шага резьбы Этот параметр можно представить в виде развёртки прямоугольного треугольника. Угол подъёма резьбы вычисляется по приведённой ниже формуле.

Технология нарезания внутренней резьбы

Как уже говорилось выше, перед началом работы надо просверлить отверстие, диаметр которого должен точно подходить под резьбу определенного размера. Следует иметь в виду: если диаметры отверстий, предназначенных под нарезание метрической резьбы, выбраны неверно, это может привести не только к ее некачественному выполнению, но и к поломке метчика.

Учитывая тот факт, что метчик, формируя резьбовые канавки, не только срезает металл, но и продавливает его, диаметр сверла для выполнения резьбы должен быть несколько меньше, чем ее номинальный диаметр. Например, сверло под выполнение резьбы М3 должно иметь диаметр 2,5 мм, под М4 – 3,3 мм, для М5 следует выбирать сверло диаметром 4,2 мм, под резьбу М6 – 5 мм, М8 – 6,7 мм, М10 – 8,5 мм, а для М12 – 10,2.

Таблица 1. Основные диаметры отверстий под метрическую резьбу

Все диаметры сверл под резьбу ГОСТ приводит в специальных таблицах. В таких таблицах указаны диаметры сверл под выполнение резьбы как со стандартным, так и с уменьшенным шагом, при этом следует иметь в виду, что для этих целей сверлятся отверстия разных диаметров. Кроме того, если резьба нарезается в изделиях из хрупких металлов (таких, например, как чугун), диаметр сверла под резьбу, полученный из таблицы, необходимо уменьшить на одну десятую миллиметра.

Диаметры сверл под метрическую резьбу можно рассчитать самостоятельно. От диаметра резьбы, которую требуется нарезать, необходимо вычесть значение ее шага. Сам шаг резьбы, размер которого используется при выполнении таких вычислений, можно узнать из специальных таблиц соответствия. Для того чтобы определить, какого диаметра отверстие необходимо выполнить с помощью сверла в том случае, если для резьбонарезания будет использоваться трехзаходный метчик, надо воспользоваться следующей формулой:

Д о = Д м х 0,8, где:

Д о – это диаметр отверстия, которое надо выполнить с помощью сверла,

Д м – диаметр метчика, которым будет обрабатываться просверленный элемент.

Воротки, в которые вставляется резьбовой метчик, могут иметь простейшую конструкцию или оснащаться трещоткой. Работать такими приспособлениями с зафиксированными в них инструментами следует очень аккуратно. Чтобы получить качественную и чистую резьбу, вращение метчика по часовой стрелке, совершаемое на пол-оборота, необходимо чередовать с его проворачиванием на одну четвертую оборота против хода резьбы.

Резьба будет нарезаться значительно легче, если в процессе выполнения этой процедуры использовать смазку. Роль такой смазки при нарезании резьбы в изделиях из стали может играть олифа, а при обработке алюминиевых сплавов – спирт, скипидар или керосин. Если таких технических жидкостей нет под рукой, то для смазки метчика и нарезаемой резьбы можно использовать обычное машинное масло (однако оно обладает меньшим эффектом, чем перечисленные выше вещества).

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМЕТРОВ ОТВЕРСТИЙ ПОД НАРЕЗАНИЕ МЕТРИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ ДЛЯ МАТЕРИАЛОВ ПОВЫШЕННОЙ ВЯЗКОСТИ

1. Общие положения

1.1. Под материалами повышенной вязкости понимаются материалы, у которых из-за повышенных упругих деформаций и пластических свойств наблюдается значительный подъем витка (вспучивание).

1.2. К группе материалов повышенной вязкости относятся: сплавы магния по ГОСТ 804-93 ;

1.3. В табл. 1 приведены коэффициенты подъема витка для некоторых видов труднообрабатываемых материалов повышенной вязкости.

2. Расчет диаметра отверстия

2.1. Диаметр отверстия под нарезанием резьбы рассчитывается но формулам (1). (4).

2.2. Номинальный (наименьший) диаметр отверстия d tuui определяют по фор

где /), – номинальный внутренний диаметр резьбы гайки, мм;

EI – нижнее предельное отклонение внутреннего диаметра резьбы по ГОСТ 16093-81 . мм:

А – величина подъема витка, определяемая по табл. 1. При расчете диаметров отверстий для группы материалов в формулу подставляют наибольшее значение величины подъема витка для данного шага резьбы.

2.3. Наибольший диаметр отверстия определяют по формулам:

а) для конкретного материала

мнив = А + (EI + Гщ) -у,

где Е1+Т 0| – верхнее предельное отклонение внутреннего диаметра резьбы по ГОСТ 16093-81 , мм;

А – величина подъема витка, определяемая по табл. 1;

Чтобы узнать какой диаметр отверстия необходим для внутренней резьбы М6, можно воспользоваться специальными таблицами. А можно запомнить простую формулу, чтобы узнать, какое сверло нужно взять под ту или иную внутреннюю резьбу:

Геометрические параметры

Рассмотрим геометрические параметры, которые характеризуют основные элементы резьбы метрического типа.

Номинальный диаметр резьбы обозначается буквами D и d. При этом под буквой D понимают номинальный диаметр наружной резьбы, а под буквой d – аналогичный параметр внутренней.
Средний диаметр резьбы в зависимости от ее наружного или внутреннего расположения обозначается буквами D2 и d2.
Внутренний диаметр резьбы в зависимости от ее наружного или внутреннего расположения имеет обозначения D1 и d1.
Внутренний диаметр болта используется для расчета напряжений, создаваемых в структуре такого крепежного изделия.
Шаг резьбы характеризует расстояние между вершинами или впадинами соседних резьбовых витков. Для резьбового элемента одного и того же диаметра различают основной шаг, а также шаг резьбы с уменьшенными геометрическими параметрами

Для обозначения этой важной характеристики используют букву P.
Ход резьбы представляет собой расстояние между вершинами или впадинами соседних витков, сформированных одной винтовой поверхностью. Ход резьбы, которая создана одной винтовой поверхностью (однозаходная), равен ее шагу

Кроме того, значение, которому соответствует ход резьбы, характеризует величину линейного перемещения резьбового элемента, совершаемого им за один оборот.
Такой параметр, как высота треугольника, который формирует профиль резьбовых элементов, обозначается буквой H.

Геометрические параметры основного профиля метрической резьбы

Значения диаметров метрической резьбы (мм)

Полная таблица метрических резьб согласно ГОСТ 24705-2004

ГОСТ 8724

Этот стандарт содержит требования к параметрам шага резьбы и ее диаметра. ГОСТ 8724, действующая редакция которого вступила в силу в 2004 году, является аналогом международного стандарта ISO 261-98. Требования последнего распространяются на метрические резьбы диаметром от 1 до 300 мм. По сравнению с этим документом, ГОСТ 8724 действует для более широкого диапазона диаметров (0,25–600 мм). В настоящий момент актуальна редакция ГОСТа 8724 2002, вступившего в действие в 2004 году вместо ГОСТа 8724 81. Следует иметь в виду, что ГОСТ 8724 регламентирует отдельные параметры метрической резьбы, требования к которой оговаривают и другие стандарты резьб. Удобство использования ГОСТа 8724 2002 (как и других подобных документов) состоит в том, что вся информация в нем содержится в таблицах, в которые включены метрические резьбы с диаметрами, находящимися в вышеуказанном интервале. Требованиям данного стандарта должна соответствовать как левая, так и правая резьба метрического типа.

ГОСТ 24705 2004

Данный стандарт оговаривает, какие должна иметь резьба метрическая основные размеры. ГОСТ 24705 2004 распространяется на все резьбы, требования к которым регламентируются ГОСТом 8724 2002, а также ГОСТом 9150 2002.

ГОСТ 9150

Это нормативный документ, в котором оговорены требования к профилю метрической резьбы. ГОСТ 9150, в частности, содержит данные о том, каким геометрическим параметрам должен соответствовать основной резьбовой профиль различных типоразмеров. Требования ГОСТа 9150, разработанного в 2002 году, как и двух предыдущих стандартов, распространяются на метрические резьбы, витки которых поднимаются слева вверх (правого типа), и на те, винтовая линия которых поднимается влево (левого типа). Положения данного нормативного документа тесно перекликаются с требованиями, которые приводит ГОСТ 16093 (а также ГОСТы 24705 и 8724).

ГОСТ 16093

Данный стандарт оговаривает требования к допускам на метрическую резьбу. Кроме того, ГОСТ 16093 предписывает, как должно осуществляться обозначение резьбы метрического типа. ГОСТ 16093 в последней редакции, которая вступила в действие в 2005 году, включает в себя положения международных стандартов ISO 965-1 и ISO 965-3. Под требования такого нормативного документа, как ГОСТ 16093, подпадает как левая, так и правая резьба.

Параметры и части метрической резьбы

Метрическая резьба имеет следующие параметры и части.

1. Диаметр. Наружный — D и d. Внутренний — D1 и d1. Средний — D2 и d2. Наружный диаметр называют номинальным и используют в маркировке и обозначениях на чертежах.

2. Шаг. Определяется расстоянием между двумя вершинами. Обозначается буквой P.

3. Ход (P_h). В однозаходной метрической резьбе ход равен шагу. В многозаходной резьбе ход определяется произведением шага на число заходов.

Изображение №3: ход и шаг резьбы

1. Фаска. Это поверхность с углом наклона в 45°, расположенная перед началом винтовой части.

2. Сбег. Это место перехода к гладкой части детали.

Сбег, отрезок с витками и фаска формируют общую длину резьбы.

Поля допусков для метрических резьб

От точности параметров наружных и внутренних метрических резьб зависят качество и надежность соединений. Для четкой стандартизации применяют допуски, указанные в ГОСТ 16093-2004.

Поля допусков установлены в трех классах точности.

1. Грубый. Имеются серьезные отклонения. Они возникают, например, при нарезании метрических резьб на горячетканных прутках и в глубоких глухих отверстиях.

2. Средний. Допуски этого класса применяют при формировании метрических резьб в большинстве случаев.

3. Точный. С применением допусков этого класса формируют прецизионные метрические резьбы. Высокая точность параметров обеспечивает максимально надежную посадку с минимумом колебаний.

Изображение №4: поля допусков для наружных и внутренних резьб

Применение метчика

Прежде чем приступить к резьбонарезанию, надо определить диаметр подготовительного отверстия и выполнить его сверление. Для облегчения этой задачи был разработан соответствующий ГОСТ, который содержит таблицы, позволяющие точно определить диаметр отверстия под резьбу. Эти сведения позволяют легко подобрать размер сверла.

Для нарезания резьбы метрического типа на внутренних стенках сделанного сверлом отверстия используется метчик – винтообразный инструмент с режущими канавками, выполненный в виде стержня, который может иметь цилиндрическую или коническую форму. На его боковой поверхности есть специальные канавки, расположенные вдоль его оси и разделяющие рабочую часть на отдельные сегменты, которые называются гребенками. Острые края гребенок как раз и являются рабочими поверхностями метчика.

Метчик: конструкция и параметры

Чтобы витки внутренней резьбы получились чистыми и аккуратными, а ее геометрические параметры соответствовали требуемым значениям, ее надо нарезать постепенно, путем поэтапного снятия тонких слоев металла с обрабатываемой поверхности. Именно поэтому с данной целью используют либо метчики, рабочая часть которых по длине разделена на участки с различными геометрическими параметрами, либо наборы таких инструментов. Единичные метчики, рабочая часть которых имеет одинаковые геометрические параметры по всей своей длине, нужны в тех случаях, когда необходимо восстановить параметры уже имеющейся резьбы.

Минимальным набором, при помощи которого можно достаточно качественно выполнить обработку отверстий под резьбу, является комплект, состоящий из двух метчиков – чернового и чистового. Первый срезает со стенок отверстия под нарезание метрической резьбы тонкий слой металла и формирует на них неглубокую канавку, второй не только углубляет сформированную канавку, но и зачищает ее.

Разновидности метчиков для резьбы и их отличия

Минимальный комплект метчиков

Комбинированные двухпроходные метчики или наборы, состоящие из двух инструментов, используются для резьбонарезания в отверстиях небольших диаметров (до 3 мм). Для обработки отверстий под метрическую резьбу большего диаметра необходимо использовать комбинированный трехпроходной инструмент или набор, состоящий из трех метчиков.

Для манипуляций с метчиком применяется специальное приспособление – вороток. Главным параметром таких приспособлений, которые могут иметь различное конструктивное исполнение, является размер посадочного отверстия, который должен точно совпадать с размером хвостовика инструмента.

Некоторые разновидности воротков для метчиков

При использовании набора из трех метчиков, отличающихся как своей конструкцией, так и геометрическими параметрами, следует строго соблюдать последовательность их применения. Отличить их друг от друга можно как по специальным рискам, нанесенным на хвостовики, так и по конструктивным особенностям.

1. Метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в первую очередь, отличается минимальным диаметром среди всех инструментов набора и режущими зубьями, верхняя часть которых сильно обрезана.
2. Второй метчик имеет более короткую заборную часть и более длинные гребни. Его рабочий диаметр занимает промежуточное значение между диаметрами остальных инструментов из набора.
3. Третий метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в последнюю очередь, характеризуется полными гребнями режущих зубцов и диаметром, который должен точно соответствовать размеру формируемой резьбы.

Комплект из трех метчиков

Метчики используются преимущественно для нарезания резьбы метрического типа. Значительно реже, чем метрические, применяются метчики, предназначенные для обработки внутренних стенок труб. Они в соответствии со своим назначением называются трубными, а отличить их можно по букве G, присутствующей в их маркировке.

Параметры отверстия

Резьбу различают по следующим характеристикам:

1. Единица измерения. На территории страны используют преимущественно метрическую систему исчисления. Дюймовыми значениями пользовались в трубной промышленности.

1. Шаг резьбы и количество заходов ниток. Нестандартные параметры используются в автомобильной и станкостроительной промышленности.
2. Форма профиля. Фигуры отличаются по типу нарезки. Существуют элементы треугольной, прямоугольной, трапециевидной и круглой формы.
3. Направление витков. Различают право- и левосторонние нарезки.
4. Вид. Наружная или внутренняя.
5. Тип поверхности. Он может быть цилиндрическим или коническим.

Основным условием качественного соединения является соответствие показателей внешней и внутренней резьбы. Если один из параметров не совпадает, крепление будет ненадежным.

Наиболее распространенными методами резьбового соединения являются болтовой и шпилечный крепежи. В последнем случае помимо основного приспособления в качестве вспомогательных элементов используют гайки и шайбы.

Глубина сверления – один из самых важных показателей. При расчете необходимо учитывать следующие факторы:

• глубину ввинчивания резьбового элемента;
• величину наружной нарезки;
• наличие и параметры фаски.

Для расчета глубины ввинчивания необходимо учитывать тип обрабатываемого материала. Для стали, титана, бронзы и латуни никакие поправки не нужны, а вот для серого и ковкого чугуна применяют повышающий коэффициент 1,25. Для легких сплавов этот показатель еще выше – его увеличивают в два раза.

Как нарезать правильно

Наносить резьбу можно на практически любые металлы и их сплавы — сталь, медь, алюминий, чугун, бронзу, латунь и т.д. Не рекомендуют делать ее на каленом железе — оно слишком жесткое, при работе будет крошиться и качественных витков добиться не удастся, а значит, соединение будет ненадежным.

Инструмент для работы

Подготовка

Работать надо на чистом металле — удалить ржавчину, песок и другие загрязнения. Затем место, где будет наносится резьба, необходимо смазать (кроме чугуна и бронзы — с ними надо работать «на сухую»). Для смазки есть специальная эмульсия, но если ее нет, можно использовать размоченное мыло. Также можно использовать другие смазки:

• льняное масло для стали и латуни;
• скипидар для меди;

• керосин — для алюминия.

Часто можно услышать советы использовать при нарезании резьбы машинное или минеральное масло или даже сало. Они работают неплохо, но специалисты говорят, что лучше этого не делать — стружка будет прилипать к вязкой субстанции, что приведет к быстрому износу метчика или плашки.

Процесс нарезки

При нарезке наружной резьбы плашку размещают строго перпендикулярно к поверхности трубы или прута. При работе она не должна вилять, иначе витки получатся неровными и соединение будет некрасивым и ненадежным. Особенно важны первые витки. От того, как они «лягут» зависит не будет ли затем соединение с перекосом.

Нанося внутреннюю резьбу, деталь фиксируют неподвижно. Если это небольшой кусок, его можно зажать в тисках. Если большая пластина — обеспечьте ее неподвижность доступными методами, например, зафиксировав брусками. М

Метчик в отверстие вставляют так, чтобы его ось была параллельна оси отверстия. С небольшим усилием, понемногу, начинают крутить в заданном направлении. Как только почувствуете что сопротивление усилилось, выкручиваете метчик обратно и очищаете его от стружки. После чистки процесс продолжают.

Процесс нарезки в фото

При нарезании резьбы в глухом отверстии, его глубина должна быть немного больше требуемой — в этот излишек должен входить кончик метчика. Если конструктивно такое невозможно, у метчика отрезают кончик. При этом к дальнейшей эксплуатации он не пригоден, но другого выхода нет.

Для того чтобы витки получились качественными, используют два метчика или плашки — черновую и чистовую. Первый проход делают черновой, второй — чистовой. Также есть комбинированные устройства для нанесения резьбы. Они позволяют сделать все за один проход.

Еще один практический совет: чтобы стружка не попадала в рабочую зону, при нарезании делают один полный оборот по часовой стрелке, затем пол оборота против. После этого возвращают инструмент в то место, где остановились и снова делают один оборот. Так продолжают до требуемой длины.

Порядок нарезки резьбы

Перед началом нарезки необходимо снять фаску с наружной части трубы или заготовки под углом 45°. Это необходимо для облегчения первых витков и фиксации плашки.

Дальнейшие действия:

• Закрепите трубу или заготовку в строго вертикальном положении. Наилучшим вариантом чтобы избежать перекосов являются слесарные тиски, но можно использовать и газовый ключ.
• Смажьте инструмент маслом.
• Приложите плашку к головке прута в строго горизонтальном положении и начните с первых нескольких кругов.
• При явном перекосе на первых кругах снимите плашку, обстучите заготовку и начните заново.
• При вращении на первых витках одновременно равномерно нажимайте на ручки воротка для начала процесса резки.
• После нескольких первых витков проверьте правильность нарезки. Это можно сделать по горизонтальности плашки и воротка, что можно проверить уровнем. Далее, при правильном положении инструмента, можно продолжить нарезание трубной резьбы плашкой на всю необходимую длину.
• При достижении примерно середины длины вдавливающее усилие можно ослабить, далее начинается процесс самозатягивания.
• После одного – двух витков необходимо провернуть плашку на половину оборота назад для удаления стружки.
• После нарезки на нужную длину просто верните инструмент обратно по готовой резьбе.

Необходимо учесть, что плашка может иметь несколько номеров, чаще всего 2. В этом случае после нарезки черновой резьбы необходимо поочередно пройтись каждым из номеров для окончательного формирования профиля резьбы.