Метчики и плашки

Резьбовые соединения составляют основную массу разъемных соединений в технике, и виды резьбы и инструменты для ее нарезания весьма разнообразны. Резьба – это винтовая линия с определенным профилем сечения, который может быть различен.

Резьба с треугольным профилем используется для крепежных изделий и соединительных участков деталей, трапецевидная резьба является лучшим вариантом для ходовых винтов, резьба прямоугольная используется для ходовых винтов и силовых передач, упорная резьба сама объявляет о своем назначении, резьба круглая используется для электрических лампочек и вообще на деталях из тонкого листа. Кроме этого резьба может быть правой и левой, цилиндрической и конической, однозаходной и многозаходной.

Но основную массу резьб составляют резьбы крепежные – однозаходные резьбы с треугольным профилем: метрические с углом 60 градусов при вершине и дюймовые с углом при вершине 55 градусов. Размеры метрической резьбы определены в миллиметрах, а дюймовой – в дюймах, поэтому эти виды резьбы абсолютно не совместимы, как бы они ни казались близки по размерам.

Расстояние между вершинами соседних витков называется шагом резьбы, и у метрических резьб различают шаг крупный (основной) и несколько мелких. Например, резьба М10х1,5 – крупная метрическая резьба с шагом 1,5 мм; М10х1,25, М10х1,0, М10х0,75 и М10х0,5 – мелкие резьбы с шагом 1,25, 1,0, 0,75 и 0,5 мм соответственно. Резьбы основные с крупным шагом нарезают диаметром от 1 до 68 мм, а мелкую резьбу с шагом 1 мм – от 1 до 600 мм.

У дюймовой резьбы шаг измеряется числом ниток (витков резьбы) на дюйм длины, например 12 ниток на дюйм – это резьбы 1/2” и 9/16” (наружный диаметр резьбы 12,7 мм и 14,288 мм, шаг резьбы 2,117 мм). Шаг у дюймовой резьбы больше по сравнению с метрической, поэтому дюймовая резьба выдерживает большую нагрузку, чем близкая по диаметру метрическая. Это обстоятельство определило области, где дюймовая резьба используется до сих пор – крепежные изделия для аппаратуры высокого давления, муфтовые соединения трубопроводов и некоторые другие случаи больших нагрузок. Аналогов мелких метрических резьб у дюймовой резьбы нет.

У дюймовой резьбы есть разновидность – резьба трубная. Это тоже дюймовая резьба, нарезаемая на трубах и муфтах, но ее обозначение и размеры отличаются от обозначения обычной дюймовой резьбы.

Обозначение «труб 1”» («труб 1 дюйм») обозначает дюймовую резьбу с наружным диаметром 33,25 мм и шагом 11 ниток на дюйм (2,309 мм), нарезанную на дюймовой трубе – но у дюймовой трубы диаметр 1” внутри (условный диаметр трубы). Из-за такой разницы в обозначениях происходит большая путаница, поэтому в таблице 2.1. приведены некоторые данные о размерах трубной дюймовой резьбы, нарезаемой на водо-газопроводных трубах, изготавливаемых до сих пор по размерам в дюймовой системе единиц.

Обратите внимание, что шаг у трубной дюймовой резьбы начиная с одного дюйма одинаковый – 11 ниток на дюйм, и это до пяти дюймов (труба с наружным диаметром 140 мм!).

Таблица 2.1. Трубные дюймовые резьбы.

Наружная и внутренняя резьба образуют пару, и для нарезания резьбы существует специальный режущий инструмент. Для нарезания резьбы внутри отверстия используется резьбонарезный инструмент под названием метчик, а для нарезания наружной резьбы настержне – плашка.

Метчикпредставляет собой стержень с резьбой, на котором прорезаны продольные (реже – винтовые) канавки, образующие режущие кромки в том месте, где канавки пересекаются с витками резьбы. Но такой метчик еще нужно сделать пригодным для работы, и у него стачивают первые витки, образуя коническую заборную часть. Метчики выпускаются в комплекте – черновой, средний и чистовой. Начинают нарезать резьбу черновым метчиком, у которого заборная часть составляет 4 витка, затем резьбу углубляют средним метчиком (заборная часть – 3 витка) и окончательно создают полный профиль резьбы метчиком чистовым.

Полный профиль резьбы имеет только чистовой метчик, поэтому резьба после среднего метчика – неполная. Обычно метчики обозначают рисками около хвостовика: одна (черновой), две (средний) и три риски (чистовой). Реже используются римские цифры – I, II и III.

Метчики в зависимости от назначения бывают слесарные, гаечные, машинные, раздвижные и целый ряд специальных.

Слесарные метчики в свою очередь бывают цилиндрические и конические – у цилиндрических метчиков в наборе из трех инструментов они имеют разный наружный диаметр, и полный профиль резьбы можно получить только чистовым метчиком, а у конических метчиков наружный диаметр в наборе одинаковый, и отличаются они только длиной заборной части.

Выпускаются метчики для нарезания метрических (с равным шагом) и дюймовых резьб, как для правой, так и для левой резьбы. Диаметр отверстия под нарезание резьбы должен быть близок к внутреннему диаметру резьбы (но не равен ему!). Величина диаметра отверстия под нарезание резьбы зависит не только от размера (наружного диаметра) резьбы, но и от ее шага и от пластичности материала детали. Поэтому можно встретить таблицы с отличными величинами диаметров отверстий длястали, цветных металлов и пластиков.

В таблице 2.2 приведены диаметры отверстий в металле (сталь) под резьбы метрические, причем для мелкой резьбы (с более мелким шагом) диаметры отверстий будут меньше.

Таблица 2.2. Отверстия под метрические резьбы.

В таблице 2.3 приведены значения диаметров отверстий под нарезание дюймовой резьбы. В связи с тем, что высота профиля у дюймовой резьбы больше (высота профиля у метрической резьбы примерно равна 0,54 от величины шага, а у дюймовой резьбы – примерно 0,64 от величины шага), диаметр отверстий под дюймовую резьбу должен быть соответственно меньше.

Таблица 2.3 Отверстия под дюймовые резьбы.

Вообще диаметр отверстия под резьбу должен быть лишь немного больше внутреннего диаметра резьбы, иначе профиль резьбы получится неполным, поэтому сверлить отверстия под резьбу «с запасом» - большего диаметра – не следует.

Для нарезания наружной резьбы имеется несколько режущих инструментов – плашки цельные, плашки разрезные, плашки раздвижные и винтовальные доски.

Цельная плашка не имеет сплошной режущей поверхности, и нарезание резьбы производится секторами, а для начала первого витка имеется неполный профиль на краю инструмента. Цельная плашка нарезает полный профиль резьбы за один проход.

Плашка разрезная обычно применяется для более крупной по диаметру резьбы, когда выполнить полный профиль резьбы за один проход затруднительно. Поэтому, работая разрезной плашкой, ее по ходу нарезания резьбы постепенно поджимают.

Плашка раздвижная или призматическая состоит из двух самостоятельных частей с направляющими канавками, которые нарезают резьбу полного профиля по мере сближения половинок. Обычно раздвижные плашки (или полуплашки) используются для нарезания трубной дюймовой резьбы, когда одной такой плашкой с шагом 11 ниток на дюйм можно нарезать резьбу на трубах различного диаметра, начиная с одного дюйма.

Для нарезания метрической резьбы раздвижные плашки тоже используются для больших диаметров, когда нарезать резьбу затруднительно даже плашкой.

Для вращения метчиков используют вороток, а для плашек – плашкодержатель. Плашкодержатель может иметь винты для поджима разрезной плашки. А для использования раздвижных плашек используется специальный инструмент – клупп, которым можно регулировать расстояние между половинками плашки. При этом на каждой половинке плашки указывается номер клуппа, размер резьбы и номера половинок. Клуппы бывают с косой рамкой, цилиндрические и трубные, причем трубные отличаются от двух первых конструкцией плашки и сдвигающего механизма.

Трубный клупп применяют при ремонтных сантехнических работах для нарезания резьбы на концах труб. В трубном клуппе нет полуплашек, а имеются три отдельные части плашек, и каждая из этих частей плашек сдвигается по канавкам в специальных планшайбах.

Винтовальная доска предназначена для нарезания резьбы небольшого диаметра (до 6 мм) и теперь применяется редко. Винтовальная доска – это пластина из инструментальной стали с высверленными в ней отверстиями и нарезанной резьбой. Число различных резьбовых гнезд на доске достигает 15, причем каждый размер резьбы повторяется не менее двух раз. Удобство винтовальных досок в том, что одним инструментом можно нарезать целую гамму резьб различного размера, но резьбовые гнезда не особенно долговечны, и даже дублирование каждой резьбы продлевает срок службы доски незначительно. Этот инструмент получил распространение для нарезки резьбы на мягких металлах – например, крепежные изделия из латуни в приборостроении.