Резьбонарезной инструмент

Резьбонарезной инструмент — это обширная категория режущих инструментов, предназначенных для формирования винтовой поверхности (резьбы) на деталях.

Резьба может быть наружной (болт, винт, шпилька) или внутренней (гайка, гнездо в корпусе), а также конической (для герметичности) или трапецеидальной (для передачи движения).

Существует два принципиально разных подхода к нарезанию резьбы: лезвийная обработка (со снятием стружки) и пластическое деформирование (накатка без снятия стружки).

Вот подробная классификация резьбонарезного инструмента.

1. Инструмент для внутренней резьбы (в отверстиях)

Этот инструмент работает внутри предварительно просверленного отверстия.

• Метчики:

  • Самый распространенный инструмент для нарезания резьбы в гайках и глухих/сквозных отверстиях.

  • Внешне похож на винт с продольными канавками, которые образуют режущие кромки.

  • Классификация метчиков:

    • Ручные (слесарные): Обычно идут в комплекте из двух штук (черновой и чистовой) или из трех (для крупных резьб). Отличаются заборным конусом.

    • Машинные (станочные): Для станков (в т.ч. с ЧПУ). Имеют укороченный заборный конус (для глухих отверстий) или удлиненный (для сквозных).

    • Гаечные: Для нарезания гаек на специальных гайконарезных автоматах. Имеют длинный хвостовик, на который надеваются готовые гайки.

    • Бесканавочные: Обеспечивают высокую прочность метчика (так как нет канавок, ослабляющих сечение) и используются для вязких материалов.

• Резьбофрезы (гребенчатые фрезы):

  • Инструмент для фрезерования резьбы на станках с ЧПУ. Фреза вращается и одновременно движется по спирали (винтовой интерполяции).

  • Позволяет нарезать резьбу любого диаметра одним инструментом (в разумных пределах), особенно удобна для крупных резьб, где метчик был бы слишком тяжелым.

• Резцы для внутренней резьбы:

  • Используются на токарных станках. Имеют изогнутую державку, чтобы поместиться в отверстие. Каждая нитка резьбы нарезается за несколько проходов резца.

2. Инструмент для наружной резьбы (на стержнях)

• Плашки (лерки):

  • Самый известный ручной инструмент для нарезания резьбы на болтах и шпильках. Представляет собой гайку из закаленной стали с отверстиями (стружечными канавками), образующими режущие кромки.

  • Бывают круглые (вставляются в плашкодержатель) и разрезные (пружинящие) для регулировки диаметра.

• Резьбонарезные головки (самооткрывающиеся):

  • Профессиональный инструмент для станков. Имеют гребенки (плашки), которые в конце прохода автоматически раздвигаются, позволяя быстро отвести головку, не вывинчивая ее обратно. Это сильно экономит время.

• Резцы для наружной резьбы:

  • Токарные резцы (как правило, призматические или сменные пластины), профиль которых соответствует профилю резьбы (треугольный, трапецеидальный, упорный).

• Резьбонакатные плашки (ролики):

  • Инструмент для холодного пластического деформирования. Не срезают стружку, а выдавливают резьбу за счет давления (накатки).

  • Обеспечивают более высокую прочность резьбы (за счет наклепа) и лучшее качество поверхности.

  • Бывают плоские (накатные плашки) и круглые (накатные ролики).

3. Специализированный резьбовой инструмент

• Резьбовые фрезы (дисковые и гребенчатые):

  • Дисковые: Похожи на отрезной круг, но с профилем резьбы на ободе. Ими работают как обычной фрезой, врезаясь в деталь (для длинных резьб, ходовых винтов, червяков).

  • Гребенчатые: Цельные или сборные фрезы, позволяющие нарезать резьбу за один оборот детали (на резьбофрезерных станках).

• Резьбовые гребенки:

  • Призматические или круглые инструменты для чистовой обработки резьбы (зачистки заусенцев, калибровки) на токарных автоматах.

• Винторезные головки (для токарных автоматов):

  • Сложный инструмент, который одновременно вращается и получает подачу для нарезания точной резьбы.

4. Классификация по принципу работы

1. Лезвийные (со снятием стружки):

   • Примеры: Метчики, плашки, резцы, резьбофрезы.

   • Суть: Режущие кромки срезают слой материала, формируя впадины резьбы.

   • Плюсы: Универсальность, возможность обработки твердых материалов.

   • Минусы: Наличие стружки, возможное "задирание" поверхности.

2. Накатные (деформирующие):

   • Примеры: Накатные ролики и плашки, бесканавочные метчики (работают как накатники).

   • Суть: Инструмент давит на заготовку, пластически выдавливая металл. Образование резьбы происходит за счет перераспределения металла (волокна не перерезаются, а уплотняются).

   • Плюсы: Высокая производительность, идеальная поверхность, повышенная прочность резьбы (на 10-30% выше), экономия металла (нет стружки).

   • Минусы: Требуется высокая пластичность материала (не подходит для чугуна или очень твердых сталей), высокие усилия на оборудование.

5. Материалы и покрытия

• Материалы: Как правило, инструментальные стали (быстрорежущие Р6М5, Р18) и твердые сплавы (для высокоскоростной обработки на ЧПУ).

• Покрытия: Современный резьбонарезной инструмент часто имеет износостойкие покрытия (TiN, TiCN, TiAlN), которые снижают трение и повышают стойкость (особенно важно для накатных инструментов и метчиков по нержавейке).

Важный нюанс (Подготовка отверстия)

Для работы метчиком (внутренняя резьба) нужно правильно рассчитать диаметр отверстия. Он не равен номинальному диаметру резьбы (например, для резьбы М10 отверстие нужно сверлить примерно 8.5 мм). Если отверстие будет слишком маленьким — метчик сломается, слишком большим — резьба будет неполной (сорванной).