Параметры отверстия
Различают следующие параметры резьбы:
- диаметры (внутренний, внешний и так далее);
- форму профиля, его высоту и угол;
- шаг и вхождение;
- прочие.
Условием соединения деталей между собой является полное совпадение показателей внешней и внутренней резьбы. В случае, если какая-то из них выполнена без соблюдения требований, то крепление будет ненадежным.
Крепление может быть болтовым или шпилечным, которые кроме основных деталей включают в себя гайки и шайбы. В скрепляемых деталях перед соединением формируют отверстия, а затем проводят нарезание.
При сквозном выполнении диаметр отверстия должен быть на 5-10% больше размера болта или шпильки, тогда выполняется условие:
где d – номинальный диаметр болта или шпильки, мм.
Для определения размера отверстия второй детали расчет ведут так: из значения номинального диаметра (d) вычитают величину шага (Р) – полученный результат является искомым значением:
Результаты расчетов наглядно демонстрирует таблица диаметров отверстий под резьбу, составленная по данным ГОСТ 19257-73, для размеров 1-1,8 мм с малым и основным шагами.
| Диаметр номинальный, мм | Шаг, мм | Размер отверстия, мм |
| 1 | 0,2 | 0,8 |
| 1 | 0,25 | 0,75 |
| 1,1 | 0,2 | 0,9 |
| 1,1 | 0,25 | 0,85 |
| 1,2 | 0,2 | 1 |
| 1,2 | 0,25 | 0,95 |
| 1,4 | 0,2 | 1,2 |
| 1,4 | 0,3 | 1,1 |
| 1,6 | 0,2 | 1,4 |
| 1,6 | 0,35 | 1,25 |
| 1,8 | 0,2 | 1,6 |
| 1,8 | 0,35 | 1,45 |
Немаловажным параметром является глубина сверления, которая вычисляется из суммы таких показателей:
- глубины ввинчивания;
- запаса внешней резьбы ввинчиваемой детали;
- ее недореза;
- фаски.
При этом 3 последних параметра справочные, а первый вычисляется через коэффициенты учета материала изделия, которые равны для изделий из:
- стали, латуни, бронзы, титана – 1;
- чугунов серого и ковкого – 1,25;
- легких сплавов – 2.
Внутренняя резьба на муфте-бочонке
Таким образом, глубина ввинчивания составляет произведение коэффициента учета материала на номинальный диаметр, и выражается в миллиметрах.
Методика нарезания
Ручным метчиком проводить нарезку можно соблюдая следующие этапы:
- высверлить проем под резьбу соответствующих диаметра и глубины;
- провести его зенкование;
- закрепить метчик в держателе или воротке;
- выставить его перпендикулярно рабочей полости, в которой будет осуществляться нарезание;
- ввинчивать метчик с легким нажимом по часовой стрелке в отверстие, подготовленное заранее под нарезание резьбы;
- через каждый полуоборот выворачивать метчик назад, чтобы срезать стружку.
Для охлаждения и смазывания поверхностей в процессе резки важно использовать смазочные материалы: машинное мало, олифу, керосин и тому подобные. Неправильно подобранная смазка может привести к некачественному результату нарезки
Как выбрать диаметр сверла?
Характеристики будущей резьбы во многом зависят от свойств металла, в котором она будет нарезаться. Не все материалы одинаково хорошо держат внутреннюю или внешнюю нарезку. Мягкие металлы, такие как медь и алюминий, легко обрабатываются сверлом и метчиком, но при малейшей нагрузке резьба в них деформируется.
Все типы резьбы характеризуются двумя основными параметрами: диаметром и шагом.
Диаметр – это максимальное расстояние между двумя противоположными точками на окружности, ограничивающей отверстие резьбы. Нужно понимать, что резьба имеет рельефную поверхность в разрезе, поэтому ее диаметр будет отличаться в зависимости от того, в какой точке отверстия производить измерения.
Шаг резьбы – это диапазон между соседними витками нарезанной в металле канавки. Чем глубже и рельефнее резьба, тем шаг будет больше. Данный параметр зависит не только от диаметра винта, который будет крепиться в отверстии, но и от условий использования готового изделия: для деталей, подвергающимся высоким нагрузкам, нарезается глубокая, разреженная резьба.
Подбор сверла под резьбу осуществляется исходя из указанных выше параметров. Для того чтобы определить самый подходящий инструмент, используют простую формулу:
Д(с) = Д(р)-Ш, где:
- Д(с) – диаметр сверла;
- Д(р) – планируемый диаметр будущей резьбы;
- Ш – шаг резьбы.
Данная формула дает возможность даже в полевых условиях определить оптимальные параметры отверстия, при которых будет обеспечиваться максимально надежная фиксация соединяемых элементов.
Опытные мастера рекомендуют использовать в работе специально разработанные таблицы, которые позволяют с точностью до десятых долей миллиметра определить диаметр сверла и метчика. Если вы довольно часто занимаетесь работами по нарезке резьбы, то такая таблица, распечатанная и ламинированная, всегда будет под рукой (рис. 1). В первом столбце указан диаметр резьбы (от 2 до 48 мм), а в следующих – варианты значений шага и диаметра сверла. Значения охватывают большой диапазон данных и пригодятся как домашнему мастеру, так и высококвалифицированному специалисту.
Нарезка резьбы проводится одним из двух способов. Первый из них предполагает проделывание отверстия в металле одновременно с созданием спиральных канавок. Такой способ подходит не во всех ситуациях и требует наличия мощного оборудования: сверлильного станка, который смог бы за один проход сделать всю работу. Второй способ применяется в домашних условиях. Для того чтобы сделать резьбу таким методом, в металле предварительно высверливается отверстие, и только после этого метчиком нарезают резьбу. В последнее время в строительных магазинах можно найти комбинированные сверла под резьбу, с их помощью одновременно и проделывают отверстие, и нарезают канавки.
Для того чтобы резьба, нарезанная в металле, была надежной, качественной и ровной, специалисты рекомендуют соблюдать при работе ряд правил:
- Использовать только острые инструменты, так как проржавевший метчик или сверло легко ломаются, работать с ними трудно и долго. Извлечь такой инструмент из отверстия будет намного сложнее, чем приобрести новый. Также не стоит искушать себя низкой ценой сверл и метчиков неизвестных производителей, поскольку купив их вы не только испортите изделие, но и рискуете нанести себе травмы.
- Не забывать периодически смазывать инструмент во время работы. Сделать это можно при помощи нескольких капель машинного масла или керосина. Особенно большую роль играет смазка при работе с вязкими металлами, например – алюминием. Она не позволяет стружке прилипать к рабочей поверхности и охлаждает сверло.
- Ключевое правило – оптимальный подбор диаметра отверстия. В случаях слишком большого выбранного диаметра крепежный элемент будет болтаться в месте монтажа, что повлечет за собой излишние вибрации изделия. В узкое отверстие тяжело ввинтить метчик, что сильно усложняет и без того трудную работу.
- Основные параметры отверстия должны зависеть от его функционального предназначения. Если к месту соединения не будет прилагаться излишняя нагрузка, то допускается делать его всего на 5% меньше, чем диаметр будущей резьбы. Так вы облегчите нарезку канавок, не сильно жертвуя качеством соединения.
Сам процесс создания резьбы довольно прост. После того, как отверстие в металле готово, в него вставляют метчик, зажимают его в вороток и с силой вворачивают по часовой стрелке. После каждого полного оборота необходимо проделывать пол оборота в обратном направлении. В процессе этого действия стружка металла откалывается, что способствует более чистой нарезке.
СЛЕСАРНЫЕ РАБОТЫ
Нарезание резьбы на стальных трубах
Одним из наиболее распространенных способов соединения труб является резьбовое соединение на фитингах. Существует два вида соединения: муфтой, угольником, тройником, крестовиной; подвижной муфтой с полным смещением ее заподлицо с концом трубы («сгон»).
Для нарезания трубной резьбы вручную применяют клупп с тремя комплектами раздвижных плашек.
Один из комплектов предназначен для труб диаметром 1/2″ — 3/4″, второй 1″ — 1 1/4″ и третий 1 1/2″ — 2″. При работе клуппом приходится прилагать большое усилие, поэтому нарезание резьбы на трубах диаметром более 1 1/2″ выполняют два человека.
Нарезание резьбы на трубах выполняют в следующей последовательности.
1. Стальную трубу проверяют по диаметру (см. табл. 5) и надежно зажимают в прижиме, не допуская ее смятия. Выдвинутый над прижимом конец трубы должен составлять 150—200 мм.
2. Нарезаемый конец трубы очищают стальной щеткой и ветошью от грязи, Окалины и коррозии, заусенцы снимают напильником.
3. Проверяют и готовят клупп к работе, т. е. очищают все час клуппа от пыли и грязи, а все трущиеся части его смазывают машинным маслом.
4. Подбирают необходимые плашки под размер резьбы, очищают; их от пыли и грязи, проверяют остроту режущих кромок и неправность резьбовых ниток.
5. Плашки устанавливают в клупп, поворачивая рукояткой диск-планшайбу до упора. Места установки плашек в корпусе клуппа должны быть полностью открыты. Плашки поочередно вставляют в клупп, закрепляя их поворотом диска в противоположную сторону.
Правильность установки плашек проверяют, перемещая рукоятки диска в ту или другую сторону. При этом плашки должны одновременно сближаться к центру или расходиться от него без приложения больших усилий. Точность установки плашки на нужный размер проверяют по делениям на корпусе клуппа. Положение диска и плашек закрепляется установкой «защелки» в шлицевую прорезь на диске. Прием нарезания резьбы показан на рис. 194.
6. Нарезаемый конец трубы и плашки смазывают вареным маслом.
7. Клупп устанавливают на конец трубы и, вращая червячный винт, три направляющие плашки доводят до соприкосновения с цилиндрической поверхностью трубы, обеспечивая устойчивое положение клуппа на трубе.
Рис. 194. Нарезание трубной резьбы клуппом:
а — общий вид; б — первый поворот; в — второй поворот; э — третий поворот
8. Клупп налаживают для первого прохода резьбы так, чтобы заборная часть резьбовых плашек была размещена от края трубы на две-три нитки резьбы. Затем, вращая винт, перемещающий защелку, а вместе с ней и диск, сжимают резьбовые плашки таким образом, чтобы они врезались в поверхность трубы примерно на 0,3 — 0,5 мм.
9. Клупп вращают в четыре приема (за каждый прием необходимо описать угол не более 90°, см. рис. 194).
Вращение выполняют до тех пор, пока не будет выполнен первый проход на заданную длииу нарезания резьбы. Длину нарезанной части проверяют измерительной линейкой, она равна сумме длины конца трубы, вышедшей из клуппа, и ширины плашки.
10. После выполнения одного прохода обратным вращением клуппа плашки подводят к концу трубы и устанавливают в первоначальное положение.
11. Вторично сжимают плашки винтом так, чтобы они врезались в стенку трубы, и вращают до конца нарезки.
12. После выполнения второго прохода обратным движением плашки приводят в первоначальное положение, затем продолжают выполнять последующие проходы.
Качество нарезаемой резьбы зависит от числа проходов, поэтому для получения полной и хорошей резьбы надо выполнять следующее число проходов: при диаметре труб до 1″ — два прохода, а свыше 1″— три прохода.
Перед каждым повторным проходом поверхности резьбы детали и плашек необходимо очищать от стружек и вновь смазывать вареным маслом.
13. После нарезания резьбы освобождают защелку, рукояткой планшайбы раздвигают плашки и свободно снимают клупп с конца трубы. По окончании работы из клуппа вынимают плашки, тщательно протирают и смазывают все его части маслом.
Качество нарезания резьбы проверяют, навертывая муфту по всей длине нарезки.
Муфта по резьбе должна навертываться свободно вручную или с помощью трубного ключа при небольшом усилии.
Технология и приемы нарезания резьбы вручную
При нарезании резьбы метчиками и плашками часть металла не удаляется вместе со стружкой, а выдавливается вдоль режущих граней инструмента, образуя профиль резьбы на детали. С учетом этого диаметры отверстий и стержней под резьбу должны изготовляться не по номинальному размеру резьбы, а несколько ниже его. Для метрической резьбы диаметром 6–10 мм эта разница составляет 0,1–0,2 мм; диаметром 11–18 мм – 0,12–0,24 мм; диаметром 20–30 мм – 0,14–0,28 мм.
Диаметры отверстий под наиболее распространенные размеры метрической резьбы приведены в табл. 1.
Для образования захода резьбы на торце детали необходимо снять фаску, соответственно высоте профиля резьбы.
Таблица 1. Диаметры отверстий под нарезание метрической резьбы
| Материал | Диаметр метрической резьбы, мм | |||||||
| 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | |
| Сталь и латунь | 4,2 | 5,0 | 6,7 | 8,4 | 10,1 | 13,8 | 17,3 | 20,7 |
| Чугун и бронза | 4,1 | 4,9 | 6,6 | 8,3 | 10,0 | 13,7 | 17,1 | 20,5 |
Смазанный смазкой метчик вставляют в просверленное отверстие и, слегка прижимая его к детали левой рукой, осторожно поворачивают вороток правой рукой до тех пор, пока метчик не захватит металл и его положение в отверстии не станет устойчивым. После этого вороток берут двумя руками и вращают с перехватом рук через каждые полоборота (рис
10, а).
Рис. 10. Движения при нарезании резьбы: а — метчиком, б — плашкой, в — клуппом
После одного-полутора оборотов метчик, покачивая в горизонтальной плоскости, вращают в обратную сторону примерно на четверть или пол-оборота. Это необходимо для того, чтобы стружка сломалась и по канавкам метчика удалилась из отверстия, не заклинив метчик. Закончив нарезание, пропускают его насквозь или вращением воротка в обратную сторону вывертывают метчик из отверстия.
Второй и третий метчики смазывают маслом и вводят в отверстие без воротка; только после того, как метчик правильно установится по резьбе, накладывают вороток и продолжают нарезание резьбы.
Таким же образом следует вести нарезание резьбы плашками. Здесь, однако, кроме круговых движений по стрелке а (рис. 10, б), воротку следует сообщать также некоторый нажим вниз по стрелке в. В процессе нарезания необходимо следить, чтобы давление на обе ручки было одинаковым.
На первом этапе нарезания резьбы следует следить за правильным положением метчика и плашки по отношению к осям отверстия и стержня. Непараллельность осей и неперпендикулярность их к торцу детали контролируются угольником и устраняются изменением положения инструмента.
Нарезать резьбу в мелких и глухих отверстиях небольшого диаметра нужно особенно осторожно, не перегружая метчик и часто очищая его от стружки. При нарезании резьбы в глубоких отверстиях следует вывертывать метчик из отверстия для прочистки (2–3 раза)
При нарезании резьбы в глубоких отверстиях следует вывертывать метчик из отверстия для прочистки (2–3 раза).
Если необходимости получить точные и чистые резьбы на стержнях, то их нарезание следует выполнять черновой и чистовой плашками.
Если нарезание резьбы выполняется клуппами с раздвижными плашками, то их сжатие (подачу) следует производить только в начале прохода. После каждого прохода по всей длине нарезаемого стержня клупп сгоняют в обратную сторону и затем вновь поджимают плашки винтом и вновь прорезают резьбу по всей длине нарезаемого стержня до получения нужного диаметра резьбы. Поджимать плашки на середине стержня не следует. Раздвижными плашками резьбу нарезают за несколько проходов.
Для нарезания трубной резьбы клуппом трубу необходимо надежно закрепить в специальном зажиме для труб (рис. 10, в).
Нарезаемый конец трубы смазывают маслом (олифой), а затем на длине не более 2–3 ниток устанавливают клупп, сближая плашки с таким расчетом, чтобы резьба была нарезана на полную глубину в 2–3 прохода. Для диаметров до 1» ограничиваются двумя проходами; при диаметре свыше 1 » хорошую резьбу можно получить только за 3–4 прохода. Перед каждым повторным проходом поверхность нарезаемой резьбы и резьбу плашек необходимо тщательно очищать кистью от стружки и вновь смазывать маслом.
Вращение клуппа вокруг трубы обычно производят качательным движением в четыре приема; за каждый прием нужно повернуть клупп на 1/4 оборота.
Резьбу диаметром до 1½» нарезает один слесарь; при больших диаметрах резьбы работают вдвоем. При спаренной работе полный оборот клуппа также нужно делать в четыре приема.
Комбинированный инструмент
Кроме обычных метчиков и сверл на практике применяют особые комбинации. С их помощью досверливается отверстие до нужного размера. Этот же прибор нарезает резьбу. Для легких сплавов, а также низкоуглеродистой стали подобные устройства применяют не только мастера в собственных мастерских. Их используют на крупных предприятиях, где приходится изготавливать разные изделия серийно.
Комбинированный метчик-сверло
Подобный инструмент применяют, когда требуется незначительно увеличить диаметр в заготовках. Подобные операции часто приходится выполнять при работе с отливками. Там уже имеются отверстия, получаемые за счет стержневых смесей. Но они часто не обладают требуемой формой и размерами. Применив метчик-сверло, выполнят сразу две операции.
Широкое применение на производстве и в домашнем хозяйстве электрических шуруповертов привело к созданию специальных сверл-метчиков и для этого удобного инструмента. Можно приобрести целые наборы.
Сверло-метчик для шуруповерта
Производители пишут, что подобные изделия лучше применять для пластиков и алюминиевых сплавов. На самом деле при наличии смазки подобные инструменты неплохо справляются с конструкционными сталями с невысоким содержанием углерода.
На большинстве крупных предприятий процедура нарезания резьб максимально механизирована. Используют специальные машинные метчики. Их отличает длинный хвостовик, а также наличие не только гребенок врезания. Тут присутствует и калибрующая часть.
Видео: как подобрать сверло под нарезку резьбы метчиком?
Используемые приспособления
Наносить витки можно как вручную, так и на предназначенном для этого станке. Второй способ, конечно, точнее и не такой трудозатратный, но и для его реализации оператор должен:
- зафиксировать заготовку в тисках;
- установить необходимые настройки на пульте управления;
- получить и проверить обработанную деталь.
Это универсальный порядок действий для изделий из всех подходящих материалов, в том числе и пластика или дерева. Но так как мы рассматриваем сверла для резьбы по металлу (диаметры, таблицы их соответствия и все в этом духе), то предлагаем сосредоточиться на способах, актуальных для стального, чугунного, медного, алюминиевого крепежа. Благо винты, шурупы, гайки сегодня используются в огромных количествах. Предметы более сложных форм или массивных габаритов тоже есть, и для них подходят те же правила, просто мощность и производительность оборудования должны быть посерьезнее.
Есть и еще более технологичный метод, но для его реализации необходимы плашки – круглые основания с асимметрично расположенными лезвиями. Внутри одной из них и нужно зафиксировать заготовку, после чего вращать ее, для чего на ее торцах предусмотрены специальные отверстия, в которые вставляется любой подручный рычаг, например, отвертка. Конечно, у таких приспособлений тоже есть своя маркировка.
И если мы осуществляем действительно грамотный подбор сверл под резьбу, таблица размеров плашек (смотря какое сечение прутка) нам тоже пригодится – приведена ниже:
| Диаметр, мм | Габариты заготовки в виде стержня, мм |
| М6 | 5,8 |
| М8 | 7,8 |
| М10 | 9,8 |
| М12 | 11,8 |
| М14 | 13,7 |
| М16 | 15,7 |
| М18 | 17,7 |
| М20 | 19,8 |
Также существует метчик, то есть специальное приспособление для нанесения рисунка изнутри, например, на гайку. Вариантов его тоже очень много – для выполнения самых разных задач, – но работают они схожим образом. При использовании любого из них сначала просверливают отверстие, в которое затем и вкручивают инструмент с 1-3 кромками, формирующими соответствующее количество нитей.
Чтобы такой помощник оказался эффективным, он должен быть изготовлен из более стойкого к разрушению материала, чем металл заготовки, то есть из высокопрочной углеродной стали, которую, кстати, длительное время вообще не нужно затачивать. Тогда он создаст в детали точное зеркальное отражение своего профиля.
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
Таблица 2. Диаметры отверстий под дюймовые резьбы
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.
READ Как вытащить сверло из дрели
Диаметры сверл под метрическую резьбу можно рассчитать самостоятельно. От диаметра резьбы, которую требуется нарезать, необходимо выHonor 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:
До – это диаметр отверстия, которое надо выполнить с помощью сверла,
Дм – диаметр метчика, которым будет обрабатываться просверленный элемент.
Схема нарезания внутреней резьбы метчиком
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).
Как делать резьбу с помощью плашки
Плашка для нарезания резьбы на трубу, вороток и трубный зажим — инструменты, которые требуются в работе с системами трубопровода. Для выбора левосторонней/правосторонней плашки оценивайте маркировку. При наличии буквенного обозначения LH перед вами инструмент для левой резьбы.
Фотография № 5: Процесс нарезания резьбы на заготовке
После того как подготовительные вопросы решены, приступайте к обработке заготовки. Для этого пройдитесь по детали напильником и смажьте место соединения маслом. Далее вставьте инструмент в вороток, а заготовку в зажим. Наденьте плашку на изделие и выполните несколько оборотов из расчета 2–3 в нужную сторону, пол-оборота в обратную. В процессе работы инструмент должен располагаться перпендикулярно заготовке.
Чтобы добиться максимальной точности резьбы, используйте плашку разрезного типа. Такой инструмент имеет стопорные винты, что позволяет контролировать диаметр резьбы в процессе ее нарезания.
Читать также: Рейсмус из рубанка своими руками видео
Метчик для нарезки резьбы представляет собой инструмент, служащий для создания неразъемных соединений. Изготавливается в виде винтового стержня. Его форма бывает цилиндрической, конической, маточной, в виде плашки – такие основные виды существующих в механике метчиков. Формы зависят от вида нарезаемых ниток. На продольных боках стержня выполняются либо три, либо четыре канавки.
Диаметры резьбы
Есть показатели, указываемые в сводных таблицах, которые важно учитывать в случаях, когда рассматривается метрическая резьба — размеры диаметров:
- внешний (D и d);
- внутренний (D1 и d1);
- средний (D2 и d2);
- внутренний по дну впадины (d3).
При широком применении в резьбовом соединении скользящей посадки большую важность приобрел средний диаметр, причем в случаях равенства значений, наибольшегоd2 болта и наименьшего D2 гайки. Большими буквами D обозначаются показатели диаметров внутренних резьб, а нанесенных на внешнюю поверхность деталей обозначаются маленькими буквами — d
Цифры указывают на местоположение. Степень точности полей допуска классифицируется буквенными символами: Е, F, G, H, d, е, f, g, h, и, как в диаметрах, на расположение указывает величина буквы
Большими буквами D обозначаются показатели диаметров внутренних резьб, а нанесенных на внешнюю поверхность деталей обозначаются маленькими буквами — d. Цифры указывают на местоположение. Степень точности полей допуска классифицируется буквенными символами: Е, F, G, H, d, е, f, g, h, и, как в диаметрах, на расположение указывает величина буквы.
Таблица рекомендуемых диаметров отверстий под резьбу, мм
| d резьбы | Шаг | d сверла | Шаг | d сверла | Шаг | d сверла | Шаг | d сверла | Шаг | d сверла | Шаг | d сверла |
| 2 | 0.4 | 1.6 | 0.25 | 1.75 | ||||||||
| 3 | 0.5 | 2.5 | 0.35 | 2.65 | ||||||||
| 4 | 0.7 | 3.3 | 0.5 | 3.5 | ||||||||
| 5 | 0.8 | 4.2 | 0.5 | 4.5 | ||||||||
| 6 | 1 | 5 | 0.75 | 5.2 | 0.5 | 5.5 | ||||||
| 7 | 1 | 6 | 0.75 | 6.2 | 0.5 | 6.5 | ||||||
| 8 | 1.25 | 6.7 | 1 | 7 | 0.75 | 7.2 | 0.5 | 7.5 | ||||
| 9 | 1.25 | 7.7 | 1 | 8 | 0.75 | 7.2 | 0.5 | 8.5 | ||||
| 10 | 1.5 | 8.5 | 1.25 | 8.7 | 1 | 9 | 0.75 | 9.2 | 0.5 | 9.5 | ||
| 11 | 1.5 | 9.5 | 1 | 10 | 0.75 | 10.2 | 0.5 | 10.5 | ||||
| 12 | 1.75 | 10.2 | 1.5 | 10.5 | 1.25 | 10.7 | 1 | 11 | 0.75 | 11.2 | 0.5 | 11.5 |
| 14 | 2 | 12 | 1.5 | 12.5 | 1.25 | 12.6 | 1 | 13 | 0.75 | 13.2 | 0.5 | 13.5 |
| 16 | 2 | 14 | 1.5 | 14.5 | 1 | 15 | 0.75 | 15.2 | 0.5 | 15.5 | ||
| 18 | 2.5 | 15.4 | 2 | 16 | 1.5 | 16.5 | 1 | 17 | 0.75 | 17.2 | 0.5 | 17.5 |
| 20 | 2.5 | 17.4 | 2 | 18 | 1.5 | 18.5 | 1 | 19 | 0.75 | 19.2 | 0.5 | 19.5 |
| 22 | 2.5 | 19.4 | 2 | 20 | 1.5 | 20.5 | 1 | 21 | 0.75 | 21.2 | 0.5 | 21.5 |
| 24 | 3 | 20.8 | 2 | 22 | 1.5 | 22.5 | 1 | 23 | 0.75 | 23.2 | ||
| 27 | 3 | 23.9 | 2 | 25 | 1.5 | 25.5 | 1 | 26 | 0.75 | 26.2 | ||
| 30 | 3.5 | 26.4 | 3 | 26.9 | 2 | 28 | 1.5 | 28.5 | 1 | 29 | 0.75 | 29.2 |
| 33 | 3.5 | 29.4 | 3 | 29.9 | 2 | 31 | 1.5 | 31.5 | 1 | 32 | 0.75 | 32.2 |
| 36 | 4 | 31.9 | 3 | 32.9 | 2 | 34 | 1.5 | 34.5 | 1 | 35 | ||
| 39 | 4 | 34.9 | 3 | 35.9 | 2 | 37 | 1.5 | 37.5 | 1 | 38 | ||
| 42 | 4.5 | 37.4 | 4 | 37.9 | 3 | 38.9 | 2 | 34 | 1.5 | 40.5 | 1 | 41 |
| 45 | 4.5 | 40.4 | 4 | 40.9 | 3 | 41.9 | 2 | 43 | 1.5 | 43.5 | 1 | 44 |
| 48 | 5 | 42.8 | 4 | 43.9 | 3 | 44.9 | 2 | 46 | 1.5 | 46.5 | 1 | 47 |
Из таблицы видно, что диаметр сверла меньше наружного диаметра резьбы примерно на величину шага, то есть:
На практике многие домашние мастера постоянно пользуются этой простой формулой, когда нет возможности обратиться к таблице.
Например, для М10х1.5
: Dотв = 10 – 1.5 = 8.5 мм
Этот способ вполне приемлем, когда резьбонарезание выполняется ручным способом в условиях слесарной мастерской. Если планируемое резьбовое соединение в процессе эксплуатации не будет подвергаться серьезным нагрузкам, то можно допустить незначительное увеличение величины отверстия. На сборочном производстве, где требуется высокая точность размеров резьбового профиля, любые отклонения неприемлемы. Диаметры отверстия под резьбу с полем допуска устанавливает ГОСТ 19257-73.
Параметры отверстия
Различают следующие параметры резьбы:
- диаметры (внутренний, внешний и так далее);
- форму профиля, его высоту и угол;
- шаг и вхождение;
- прочие.
Условием соединения деталей между собой является полное совпадение показателей внешней и внутренней резьбы. В случае, если какая-то из них выполнена без соблюдения требований, то крепление будет ненадежным. 
Крепление может быть болтовым или шпилечным, которые кроме основных деталей включают в себя гайки и шайбы. В скрепляемых деталях перед соединением формируют отверстия, а затем проводят нарезание.
При сквозном выполнении диаметр отверстия должен быть на 5-10% больше размера болта или шпильки, тогда выполняется условие:
dотв = (1,05..1,10)×d, (1),
где d – номинальный диаметр болта или шпильки, мм.
Для определения размера отверстия второй детали расчет ведут так: из значения номинального диаметра (d) вычитают величину шага (Р) – полученный результат является искомым значением:
dотв = d — P, (2).
Результаты расчетов наглядно демонстрирует таблица диаметров отверстий под резьбу, составленная по данным ГОСТ 19257-73, для размеров 1-1,8 мм с малым и основным шагами.
| Диаметр номинальный, мм | Шаг, мм | Размер отверстия, мм |
| 1 | 0,2 | 0,8 |
| 1 | 0,25 | 0,75 |
| 1,1 | 0,2 | 0,9 |
| 1,1 | 0,25 | 0,85 |
| 1,2 | 0,2 | 1 |
| 1,2 | 0,25 | 0,95 |
| 1,4 | 0,2 | 1,2 |
| 1,4 | 0,3 | 1,1 |
| 1,6 | 0,2 | 1,4 |
| 1,6 | 0,35 | 1,25 |
| 1,8 | 0,2 | 1,6 |
| 1,8 | 0,35 | 1,45 |
Немаловажным параметром является глубина сверления, которая вычисляется из суммы таких показателей:
- глубины ввинчивания;
- запаса внешней резьбы ввинчиваемой детали;
- ее недореза;
- фаски.
При этом 3 последних параметра справочные, а первый вычисляется через коэффициенты учета материала изделия, которые равны для изделий из:
- стали, латуни, бронзы, титана – 1;
- чугунов серого и ковкого – 1,25;
- легких сплавов – 2.
Таким образом, глубина ввинчивания составляет произведение коэффициента учета материала на номинальный диаметр, и выражается в миллиметрах.
Параметры резьбы и ее разновидности
Процесс нарезания внутренних канавок в отверстии метчиком: 1 – вороток; 2 – метчик; 3 – деталь с подготовленным отверстием
Принято делить резьбы по типам и назначению. Есть несколько критериев, которыми пользуются для определения определенного вида:
единицы измерения. Основными мировыми исчислениями для техники являются СИ и дюймовая система. Принято пользоваться миллиметрами или дюймами
Важно! При создании трубопроводной сети используют дюймовую трубную резьбу ;
в зависимости от числа нарезаемых ручьев принято делить на: одно-, двух- и трехзаходные резьбовые изделия. Большее количество применяется крайне редко;
важным показателем является вид профиля вырезаемой канавки
Чаще всего применяют треугольный вид. Он может иметь 60 ⁰ при вершине (метрические) или 55 ⁰ – дюймовые. Помимо этого изготавливают прямоугольные (для ходовых винтов и гаек), круглые (для электрических ламп) и трапециевидные (упорные типы);
по направлению вращения делят на: правые (если смотреть вдоль оси и движении вперед, то вращение происходит по часовой стрелке), левые – закручивание производится вращением против часовой стрелки;
уже отмечалось, что нарезают канавки снаружи (наружная) и внутри (резьба в отверстии);
по форме образующей поверхности: цилиндрическая (распространена повсеместно) и коническая (используется при изготовлении затягивающихся пробок);
назначение резьбовых сочленений может быть различным: крепежное (соединяет детали в единый узел); крепежно-уплотнительный (не только фиксирует детали между собой, а также предотвращает проникновение газов и жидкостей между соединяемыми изделиями); ходовые, предназначенные для ориентированного перемещения вдоль оси винтовой поверхности на заданное расстояние.
Основные параметры резьбового соединения (метрическая, заглавные буквы обозначают внутреннюю поверхность гайки, строчные – отвечают за наружную болта):
d – наружный диаметр болта, на поверхности которого нарезается резьба. Номинальный параметр, мм; D – наружный диаметр резьбы на гайке, мм; d₂ – значение среднего диаметра на болте, мм; D₂ – размер среднего диаметра гайки, мм; D₁ – диаметр гайки внутри канавок, мм; d₁ – диаметр болта по внутренней поверхности винтовой косильной лески, мм; D₁ – минимальный диаметр канавки на гайках, мм; d₃ – минимальный диаметр болта по канавкам, мм; Р – резьбовой шаг, мм; Н – высота треугольника, задающего профиль резьбы.
Характеристики сверл для резьбы
Рисунок 2. Нарезание резьбы метчиком.
Подбор хорошего сверла по металлу – это не такое легкое задание, как может показаться на первый взгляд. Современная промышленность выпускает огромный ассортимент подобной продукции, и разобраться в таком разнообразии при отсутствии должного опыта бывает очень нелегко.
Самый простой способ выбрать качественное сверло – ориентироваться на его визуальные характеристики. Инструменты, обрабатываемые на заключительном этапе производства перегретым паром, имеют окраску темную, вплоть до черной. Такие сверла отличаются высокой устойчивостью к износу.
Сверла с золотистым покрытием относятся к классу высококачественных и довольно дорогих инструментов. Своей окраской они обязаны тонкому слою нитрида титана, повышающего прочность и уменьшающего трение.
Не стоит забывать и о сверлах обычного, серого цвета, так как они не проходят финишную обработку, вследствие чего их цена сохраняется достаточно демократичной. Таких инструментов хватает на несколько десятков отверстий, так что, если масштаб работы небольшой, стальное сверло не подведет.
Обращать внимание стоит и на маркировку инструментов, форму их режущей кромки, название производителя и цену. Зная основные параметры хорошего сверла, вам будет очень просто не растеряться в магазине
Выбор размера сверла
Диаметр сверла для отверстия под метрическую резьбу определяется так же формуле (2), с учетом ее основных параметров. Стоит отметить, что при нарезке в пластичных материалах, таких как сталь или латунь, происходит повышение витков, потому необходимо под резьбу выбирать диаметр сверла больший, чем для хрупких материалов, таких как, чугун или бронза. На практике размеры сверл, как правило, немного меньше нежели необходимое отверстие. Так, в таблице 2 показаны соотношение номинального и наружного резьбовых диаметров, шага, диаметров отверстия и сверла для него под нарезание метрической резьбы. Таблица 2. Соотношение основных параметров метрической резьбы с нормальным шагом и диаметров отверстия и сверла
| Номинальный диаметр, мм | Наружный диаметр, мм | Шаг, мм | Наибольший диаметр отверстия, мм | Диаметр сверла, мм |
| 1 | 0,97 | 0,25 | 0,785 | 0,75 |
| 2 | 1,94 | 0,4 | 1,679 | 1,60 |
| 3 | 2,92 | 0,5 | 2,559 | 2,50 |
| 4 | 3,91 | 0,7 | 3,422 | 3,30 |
| 5 | 4,9 | 0,8 | 4,334 | 4,20 |
| 6 | 5,88 | 1,0 | 5,153 | 5,00 |
| 7 | 6,88 | 1,0 | 6,153 | 6,00 |
| 8 | 7,87 | 1,25 | 6,912 | 6,80 |
| 9 | 8,87 | 1,25 | 7,912 | 7,80 |
| 10 | 9,95 | 1,5 | 8,676 | 8,50 |
Как видно из таблицы, существует некий размерный предел, который рассчитан с учетом допусков для резьбы. Размер сверла при этом значительно меньше, чем отверстие. Так, например, под резьбу М6, наружный диаметр которой 5,88 мм, а ее наибольшее значение отверстия не должно превышать 5,153 мм, стоит использовать сверло на 5 мм. Отверстие под резьбу М8 с наружным диаметром 7,87 мм составит только 6,912 мм, значит, для него сверло будет 6,8 мм.
Качество резьбы зависит от множества факторов при ее нарезании: от выбора инструмента до правильно рассчитанного и подготовленного отверстия. Слишком малое оно приведет к повышенной шероховатости и даже поломке метчика. Большие усилия, приложенные к метчику – способствуют несоблюдению допусков и, как результат, не выдерживаются размеры.