Нарезание внутренней резьбы

В процессе нарезания резьбы в отверстии материал заготовки несколько вдавливается (под действием усилия подачи и вращения метчика) и внутренний диаметр резьбы получается больше диаметра просверленного отверстия. Поэтому при подготовке сверлением отверстия под нарезание резьбы сверла надо подбирать по указаниям ГОСТов. Если диаметр отверстия, просверленного под резьбу, будет меньше рекомендуемого ГОСТом, нагрузка на метчик сильно возрастет, резьба получится рваной, может заклиниться и поломаться метчик. Если диаметр просверленного отверстия окажется больше рекомендуемого, получится резьба неполного профиля (витки неполной высоты).

При нарезании внутренней резьбы на сверлильных станках надо руководствоваться следующими общими правилами:

1. Не рекомендуется нарезать резьбу в отверстиях, полученных отливкой, штамповкой и другими подобными методами (исключение составляют лишь заготовки, полученные литьем под давлением или по выплавляемым моделям). Во всех случаях перед нарезанием резьбы отверстие надо рассверливать или зенкеровать, чтобы удалить нагар, окалину, наклеп, иначе метчик быстро изнашивается и резьба получается плохого качества.

2. Метчики при нарезании резьбы на сверлильных станках надо крепить в самоцентрирующихся, качающихся, плавающих или реверсивных патронах.

3. В отверстиях, подготавливаемых под нарезание в них резьбы, со стороны входа метчика должны быть сняты фаски под углом 60° и высотой не менее одного шага резьбы.

4. При нарезании резьбы на сверлильных станках особое внимание надо уделять регулированию перемещения шпинделя. Шпиндель должен быть хорошо уравновешен противовесом, легко перемещаться, чтобы врезание и выем метчика происходили плавно; при тяжелом ходе шпинделя может произойти разбивание резьбы по среднему диаметру.

5. Учитывая, что метчик воспринимает большие нагрузки, нарезать резьбу надо с охлаждением и смазкой инструмента.

Приемы нарезания резьбы в глухих и сквозных отверстиях. При нарезании резьбы в отверстиях на сверлильных станках в одном случае по окончании операции метчик из нарезанного отверстия надо вывернуть, в другом— в этом нет необходимости. Метчик из отверстия вывинчивают при нарезании резьбы в глухих отверстиях и этого не делают при нарезании резьбы в сквозных отверстиях. Приемы нарезания резьб в глухих отверстиях несколько отличны от приемов нарезания резьбы в сквозных отверстиях:

1. По окончании нарезания резьбы в глухом отверстии метчик из него можно удалить только вывинчиванием. Поэтому нарезают такую резьбу только на станке, у которого метчик может вращаться в обратном рабочему направлению и со скоростью большей, чем при нарезании (для уменьшения непроизводительных затрат времени).

2. Если нарезают глухую резьбу на станке, у которого нет реверсивного механизма, изменяющего направление вращения шпинделя, для крепления метчиков применяют специальный реверсивный патрон.

3. Чтобы при нарезании глухой резьбы метчик не сломался, когда он дойдет до конца отверстия и упрется в дно, на станках, имеющих реверсивный механизм, необходимо применять специальный предохранительный патрон реверсивные патроны имеют соответствующее предохранительное устройство,

4. Для нарезания глухих резьб следует применять машинные метчики с небольшой заборной частью (равной примерно трем шагам нарезаемой резьбы). Это позволит нарезать резьбу наиболее близко ко дну отверстия.

Нарезают резьбу на сверлильных станках большей частью в сквозных отверстиях гаек или аналогичных деталей. В этом случае резьбу целесообразно нарезать на обычных нереверсивных станках, пользуясь метчиками с удлиненным или изогнутым хвостовиком. При обработке метчиком с удлиненным хвостовиком нарезанные гайки нанизываются (автоматически) на хвостовик и остаются на нем, пока он весь не заполнится. Затем станок останавливают, вынимают из быстросменного патрона метчик и снимают с его хвостовика гайки. После этого метчик вновь закрепляют в патроне и

Рис.11

продолжают работу в том же порядке. Более совершенным и производительным является метод нарезания резьбы в гайках и подобных им деталях метчиком с изогнутым хвостовиком (рис. 11), в этом случае процесс протекает непрерывно, без остановки станка и снятия метчика. Каждая нарезанная гайка. Перемещается по хвостовику последующей гайкой, сходящей с рабочей части метчика, и подается по желобу в ящик. Особенности нарезания резьбы в труднообрабатываемых сталях и сплавах. Процесс нарезания резьбы в сталях аустенитного класса, а также в жаропрочных, титановых и легких сплавах имеет свои специфические особенности, которые надо учитывать при выполнении этой работы.

1. Если заготовка из жаропрочного сплава обладает достаточной жесткостью и при ее установке на столе станка обеспечивается перпендикулярность оси резьбы к базовой поверхности, резьбу можно нарезать, не применяя, кондуктор. Если же требуется обеспечить строгую перпендикулярность оси резьбы к базовой поверхности, а жесткость заготовки и ее крепление на станке не обеспечивают получения заданной точности, резьбу надо нарезать с применением кондуктора.

2. Для нарезания резьбы в жаропрочных сплавах следует применять метчики с шахматным расположением зубьев. Для сквозных отверстий применяют один метчик, для глухих — комплект из двух или трех метчиков. Резьбы глубиной до двух диаметров с канавкой для сбега резьбы или с длиной сбега, равной четырем виткам, можно нарезать комплектом из двух метчиков, во всех остальных случаях следует пользоваться комплектом из трех метчиков.

3. При нарезании резьбы в жаропрочных сплавах надо обязательно охлаждать метчик. Если охлаждающая жидкость подается насосом, в состав ее должно входить: 60% сульфофрезола, 25% керосина, 15% олеиновой кислоты. Если на станке нет насоса, охлаждающую жидкость из 85% сульфофрезола и 15% олеиновой кислоты наносят на метчик кистью или погружают метчик в эту жидкость.

4. Нарезать резьбу в алюминиевых и цинковых сплавах, обладающих сравнительно небольшой твердостью и большой пластичностью, рекомендуется на станках с принудительной подачей шпинделя по шагу резьбы. Если на станке нет механизма принудительной подачи шпинделя, должен быть обеспечен его легкий ход, что достигается уменьшением уравновешивающих нагрузок (пружины, грузы). При большом весе подвижных частей и тяжелом ходе шпинделя нарезаемая резьба чаще разбивается по среднему диаметру.

5. Скорость резания при нарезании резьбы в силуминовых сплавах должна быть в 1,2—1,5 раза выше, а охлаждение во столько же раз интенсивнее, чем при нарезании резьбы в стали.

6. Для охлаждения метчиков при обработке легких сплавов лучше всего применять керосин; можно пользоваться и жирной эмульсией с 8—10%-ным содержанием эмульсии. Не следует охлаждать метчик маслом, так как оно не предохраняет его от налипания стружки при нарезании, а также затрудняет очистку нарезанной резьбы от налипшей стружки.

7. Для нарезания резьбы от М4 до МЗО в заготовках из труднообрабатываемых сталейаустенитного класса и титановых сплавов могут быть применены бесканавочные метчики из стали PI8. В этих метчиках, разработанных на заводе «Электросила» (Ленинград), канавки расположены только на заборном конусе для лучшего захода метчика в металл и для отвода стружки. Стойкость этого метчика по сравнению со стандартным повышается в 10—15 раз. Брак при нарезании резьбы, способы его предупреждения и устранения. При нарезании резьб метчиками на сверлильных станках встречаются следующие основные виды брака. Рваная резьба, вызванная затуплением метчика, малыми передним и задним углами зубьев, недостаточным охлаждением, перекосом метчика относительно оси отверстия (неправильная установка метчика). Для предупреждения такого брака нужно работать только острозаточенным метчиком; обеспечивать достаточное охлаждение его; правильно, без перекосов устанавливать относительно оси отверстия. Тупая резьба вследствие завышенного диаметра отверстия под резьбу или работы изношенным метчиком с низкой твердостью и малыми передним и задним углами зубьев. Предупредить такой брак можно, правильно подготовляя отверстие под резьбу (оставляя необходимые припуски) и пользуясь метчиками, конструкция и геометрия которых выбрана с учетом обрабатываемого материала. Большая шероховатость поверхности резьбы в результате: малой величины переднего угла зубьев метчика, недостаточной длины его заборного конуса, сильного затупления или неправильной заточки метчика, низкого качества охлаждающей жидкости, чрезмерно высоких режимов резания. Устранить причины, вызывающие этот вид брака, можно, применяя метчики требуемой конструкции и геометрии, используя соответствующую смазочно-охлаждающую жидкость, назначая рациональные скорости резания. Провал резьбы по калибрам-пробкам в результате: разбивания ее вследствие неправильной установки метчика, его большого биения, снятия метчиком стружки при его вывертывании, применения больших скоростей резания и малоэффективной смазочно-охлаждающей жидкости, неисправного патрона.

Мерами предупреждения и устранения брака являются: правильная установка метчика, применение метчиков с биением в пределах допуска и правильно выполненными стружкоотводящими канавками, правильный выбор режимов резания и смазочно-охлаждающей жидкости; пользование только исправным плавающим патроном. Тугая резьба вследствие использования метчиков неправильных размеров или получения недостаточно чистой поверхности резьбы.

Необходимо пользоваться метчиком только соответствующих размеров и обеспечивать требуемую шероховатость поверхности резьбы (острые зубья метчика, правильная смазка и охлаждение его, рациональные режимы резания и т. д.). Конусность резьбы, причинами которой могут быть: биение метчика (разбивается верхняя часть отверстия), отсутствие у метчика обратного конуса, вследствие чего зубья калибрующей части срезают металл.

Для предупреждения этого вида брака надо правильно устанавливать метчик, проверять его биение, пользоваться метчиком требуемой конструкции. Неправильные размеры резьбы (проходной калибр не проходит); причинами этого вида брака может быть применение несоответствующего по размерам и профилю метчика, перекос метчика при его установке или нарушение нормальных условий его эксплуатации, срезание резьбы при выворачивании метчика.

Чтобы избежать этого, следует правильно подбирать и устанавливать метчик, обеспечивать нормальные условия его работы. Срыв отдельных ниток резьбы из-за того, что диаметр просверленного отверстия меньше требуемого, работы затупившимся метчиком, наличия стружки в канавках метчика. Чтобы предупредить этот вид брака, надо правильно подготовлять отверстие под резьбу (сверлить отверстие требуемого диаметра), работать острозаточенным метчиком, чаще удалять стружку из канавок метчика.