Резьбонарезной инструмент: виды
Резьбонарезной инструмент используется для получения внутренней и наружной резьбы. К нему относятся метчики, плашки, резьбонарезные головки, резцы, фрезы и ряд других разновидностей. Разница между ними не сводится к только к внешнему виду и форме: одни снимают металл, другие деформируют его, третьи работают только на станке. Поэтому при выборе смотрят не только на диаметр резьбы, но и на иные параметры: шаг, материал детали, глубина отверстия, требуемая точность и необходимое количество заготовок. Для ремонта одной детали и для выпуска нескольких тысяч одинаковых изделий нужны разные резьбонарезные инструменты, с разным ресурсом и разной ценой.
Самый распространённый инструмент для внутренней резьбы — метчик. Он представляет собой стержень с режущими зубьями и канавками, по которым выходит стружка. Хвостовик может иметь квадрат под вороток или быть рассчитан на установку в патрон станка. Размер метчика выбирают по параметрам будущей резьбы, а отверстие сверлят меньше её номинального диаметра. Например, для М6×1 обычно берут сверло 5 мм, для М8×1,25 — 6,8 мм, для М10×1,5 — 8,5 мм. Если отверстие получится слишком узким, усилие резко возрастёт, и метчик можно сломать.
Ручные метчики часто продают комплектами из двух или трёх штук. У первого больше заходная часть, поэтому он снимает основную массу металла. Следующие инструменты постепенно доводят профиль до финального размера, снимая уже понемногу. Такой порядок удобен при работе вручную, особенно со сталью, так как попросту упрощает процесс. Для некоторых задач выпускают одиночные метчики, рассчитанные на проход за один раз, но они требуют больших усилий, поэтому используются для не самых крупных деталей.
Для нанесения наружной резьбы используют плашки. Ими обрабатывают стержни, шпильки, болты и другие круглые заготовки. Внутри плашки расположены режущие зубья, а снаружи она устанавливается в плашкодержатель. Перед работой конец детали обычно делают чуть меньше номинального диаметра и снимают фаску. Плашки бывают цельными и разрезными. У цельной размер фиксированный, поэтому она рассчитана на получение резьбы одного размера. У разрезной есть прорезь, а её диаметр можно немного изменить регулировочным винтом плашкодержателя. Это удобно, если резьбу требуется сначала пройти с небольшим припуском, а потом довести до нужного размера. Разрезные плашки нередко используют при ремонте, в том числе для восстановления слегка повреждённой наружной резьбы. Однако диапазон регулировки небольшой: инструмент М10 не превратится таким способом в плашку М12 или М8, там речь именно про небольшие изменения.
Для ручной работы метчик устанавливают в вороток, а плашку — в плашкодержатель. Воротки бывают простыми и регулируемыми, с разным размером захвата и длиной рукоятки. Для маленьких метчиков достаточно компактной модели, а при М12 и более крупных размерах нужен заметно больший рычаг. Но слишком длинная рукоятка тоже нежелательна: при перекосе легко приложить к инструменту чрезмерное усилие. Поэтому при нарезании резьбы важны правильный размер отверстия, положение инструмента и смазка, а не попытка решить проблему одной только силой.
Резьбонарезные головки чаще встречаются на производстве. В них используются сменные резьбовые гребёнки, которые после окончания прохода разводятся и выходят из зацепления. Благодаря этому головку не приходится прокручивать назад по всей готовой резьбе. Операция получается быстрее, что особенно заметно при обработке большого количества одинаковых деталей. Головки ставят на токарные и специальные резьбонарезные станки. Для разовой работы такой инструмент обычно не нужен, зато при серийном выпуске он позволяет заметно увеличить производительность.
Ещё один способ нарезания — токарным резцом. Резец постепенно снимает металл и формирует профиль за несколько проходов. Его главное преимущество — возможность работать с разными диаметрами и шагами без покупки отдельной плашки под каждый размер. Можно получить и нестандартную резьбу, для которой готового инструмента просто нет. Резьбовые фрезы применяют на фрезерных станках и обрабатывающих станках с ЧПУ. В них фреза вращается и одновременно перемещается по винтовой траектории, постепенно вырезая профиль резьбы. Фреза может использоваться для разных диаметров, то есть, она достаточно универсальная.
Отдельно стоит инструмент для резьбонакатки. Здесь металл не режут: профиль получают давлением роликов или другого накатного инструмента. Материал деформируется и заполняет форму будущей резьбы, поэтому стружки практически нет. Такой метод требует достаточно пластичного металла, зато хорошо подходит для массового производства. Накатка позволяет быстро получать большое количество одинаковых деталей, а поверхность профиля при этом не перерезается, как при обычном резании. Для наружной резьбы применяют ролики и накатные плашки, для внутренней — раскатные метчики.
Различается инструмент и по типу резьбы. Для метрической системы используются варианты М6×1, М8×1,25, М10×1,5 и другие. Есть дюймовые UNC и UNF, трубные G и R, специальные профили. При одинаковом номинальном диаметре такие резьбы могут иметь другой шаг или угол профиля, поэтому заменить один инструмент другим нельзя. Отдельно учитывают направление: для левой резьбы нужен соответствующий инструмент. Материал тоже имеет значение. Простые модели делают из инструментальных сталей, более производительные — из быстрорежущей стали HSS. Встречается инструмент с износостойкими покрытиями, которые снижают трение и повышают стойкость режущих кромок.
На практике выбор зависит от самой работы. Для ремонта и изготовления отдельных деталей обычно хватает ручных метчиков и плашек. На станках используют машинные метчики, резьбонарезные головки и резцы, а на оборудовании с ЧПУ — в том числе резьбовые фрезы. При большом объёме одинаковых деталей может оказаться выгоднее накатка. При этом даже для одной резьбы подходящий инструмент может быть разным: М10×1,5 в ремонтной мастерской нарежут плашкой, на токарном станке — резцом, а на производственной линии — специализированной головкой или накатным инструментом. Поэтому при выборе смотрят не только на размер резьбы, но и на способ обработки, материал и объём работы.
