Как использовать резьборез для труб – правила нарезания резьбы

Для нарезания резьбы на протяжении достаточно длительного периода использовали токарные или сверлильные станки. Они предназначены для вращения заготовки или инструмента.

Классификация метчиков

Выбор оптимального инструмента зависит от типа обрабатываемого металла, желаемых показателей производительности и прочих критериев. Используя разные метчики, можно создавать внутреннюю резьбу, измеряемую в миллиметрах или дюймах, цилиндрической или конусообразной формы.

В зависимости от методики, применяемой в процессе резки, существуют такие инструменты:

  • универсальные, рабочая часть которых состоит из трех зон – для черновой, промежуточной и чистовой резки;
  • комплектные, состоящие из 3 (редко из 2 или 5 комплектов), предназначенные для разных видов обработки.

Исходя из типов обработки отверстия, классифицируют такие разновидности изделий:

  • машинно-ручные с квадратным хвостовиком, дополнительно оснащенные воротком;
  • машинные, устанавливаемые в патрон оборудования для обработки металла.

С точки зрения предназначения, существуют такие конструкции метчиков:

  • для резки глухих отверстий – представляют собой комплектный аналог без конусообразного наконечника;
  • для нарезки сквозных отверстий – инструментарий универсального типа.

Изготавливаются метчики с прямыми, винтовыми или укороченными канавками для отведения металлической стружки.

Чтобы обрабатывать материалы с невысокими прочностными характеристиками, допускается любая форма канавок. Для обработки высокопрочных заготовок, к примеру, из жаростойкой или нержавеющей стали, предпочтительнее использовать инструмент с режущими сегментами, расположенными в шахматном порядке.

Виды резьбовых соединений и их преимущества

Основными разновидностями соединений элементов трубопроводов является резьба и сварка, последний способ практически всегда применяется на промышленных магистралях большого диаметра и при монтаже газопроводных линий.

В быту не слишком много людей владеет сварочными аппаратами и необходимыми навыками сварщика, для них стыковка трубных элементов возможна только с использованием резьбы, которую не сложно нарезать своими руками.

При эксплуатации различают правую и левую резьбу на цилиндрических и конических деталях, последняя используется в промышленных системах высокого давления и не находит применения в быту.

Рис. 2 Трубная цилиндрическая резьба — ГОСТ 6357-81

В ГОСТ 15763-2005 на резьбовые и фланцевые соединения трубопроводов, рассчитанных на рабочее давление до 63 бар, перечислено около десятка типов соединений трубопроводов и схем их сборки. Все их можно разбить на несколько групп:

  • с ввертным концом корпусных деталей;
  • с развальцовкой трубной кромки;
  • с шаровым или приварным ниппелем;
  • с врезающимися, зажимными и упорными кольцами.

Рис. 3 Схема и порядок соединения стальных труб

Статья по теме:

Как работает клупп трубный – виды, область применения, производители, цены. Возможно, что читая про резьбонарезной инструмент для труб, захотите более подробно узнать, чем нарезается наружная резьба, какой используется инструмент и как его выбрать.

Резьба имеет следующие преимущества перед другими способами:

  • Герметичность и прочность. Показатель достигается за счет использования специальной нарезки, параметры которой зависят от трубных размеров. При соблюдении стандартов правильно выполненная прорезка обеспечивает надежный, долговечный и герметичный стык.
  • Удобство монтажа и демонтажа. Монтаж трубопроводной линии посредством резьбы, в отличие от сварки, не требует наличия электроэнергии, специальных приспособлений из дорогих массивных сварочных аппаратов, может проводиться в любых погодных условиях разводным гаечным ключом. Трубопроводную магистраль всегда можно разобрать без повреждений при ремонте или изменении конфигурации.
  • Скорость работ. Стыковка двух труб по сравнению со сваркой отнимает минимум времени — достаточно с помощью разводного ключа несколько раз повернуть накидную гайку или муфту.
  • Не требуется квалификация. При монтаже резьбовых узлов не требуется специальная подготовка и навыки. При наличии резьбообразующего инструмента и правильном подборе размеров режущих плашек, получить качественную нарезку при соблюдении технологии может каждый.
  • Соединение разноразмерных фрагментов. В отличие от сварки, при помощи резьбовых переходных муфт достаточно просто перейти от трубопровода с большим диаметром к малому и наоборот.

Рис. 4 Некоторые типы резьбовых соединений

Диаметры отверстий для нарезания резьбы метчиком

При изготовлении резьбовых отверстий под метрические болты, винты, шпильки сначала в материале просверливается отверстие, а затем при помощи метчика в нем нарезается резьба.

Читайте также:  Виды распиловки бревна на доски на ленточной пилораме

Но прежде чем приступить к сверлению, необходимо подобрать оптимальный диаметр сверла под планируемую внутреннюю резьбу, воспользовавшись специальной таблицей соответствия.

Приведенные в ней значения применимы для чугуна, сталей, алюминиевых сплавов и меди.

Если размер отверстия будет больше положенного, то есть риск получить недостаточно глубокую резьбовую канавку и как следствие ослабленное соединение. Если размер отверстия слишком мал, то будут трудности при работе с метчиком, так как возникает большое сопротивление резанию, нагревание инструмента, налипание стружки на режущие кромки, заклинивание и даже поломка метчика.

Пользоваться таблицей очень просто. Для этого важно знать основные параметры метрической резьбы – это ее шаг (Р) и номинальный диаметр (d), которые измеряются в долях метра. Под шагом понимают расстояние между двумя вершинами соседних витков. За номинальный диаметр принимают наружный диаметр резьбы, который равен расстоянию между крайними точками наружных выступов винтовой линии.

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    
 3  0.5  2.5    
 4  0.7  3.3  0.5  3.5
 5  0.8  4.2  0.5  4.5
 6  1  5    5.2  0.5  5.5
 7  1  6    6.2  0.5  6.5
 8    6.7  1  7    7.2  0.5  7.5
 9    7.7  1  8    7.2  0.5  8.5
 10  1.5  8.5    8.7  1  9    9.2  0.5  9.5
 11  1.5  9.5  1  10    10.2  0.5  10.5
 12    10.2  1.5  10.5    10.7  1  11    11.2  0.5  11.5
 14  2  12  1.5  12.5    12.6  1  13    13.2  0.5  13.5
 16  2  14  1.5  14.5  1  15    15.2  0.5  15.5
 18  2.5  15.4  2  16  1.5  16.5  1  17    17.2  0.5  17.5
 20  2.5  17.4  2  18  1.5  18.5  1  19    19.2  0.5  19.5
 22  2.5  19.4  2  20  1.5  20.5  1  21    21.2  0.5  21.5
 24  3  20.8  2  22  1.5  22.5  1  23    23.2
 27  3  23.9  2  25  1.5  25.5  1  26    26.2
 30  3.5  26.4  3  26.9  2  28  1.5  28.5  1  29    29.2
 33 3.5  29.4  3  29.9  2  31  1.5  31.5  1  32    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:
  • Dотв = d — P
  • 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.

Полезные советы 09:30:40

Чем отличаются клуппы

Еще одна немаловажная деталь: плашки изготовляют из дорогостоящей инструментальной стали. Однако требования по прочности предъявляются только к резцам, на которые оказывается основная нагрузка. В клуппе дорогие нефункциональные части попросту отсутствуют, что сказывается на его более дешевой цене. Именно по этой причине для домашнего использования рекомендуется этот инструмент.

В комплектацию клуппа обычно включается серия плашек для нарезания резьбы на трубах диаметром 50, 38, 32, 25, 20 и 15 мм. Для их обозначаются цифры от 1 до 4. Для всех прорезей инструмента также предусмотрено цифровое обозначение, совпадающее с резцами-плашками. Чтобы иметь возможность эффективно обрабатывать труднодоступные участки, кроме клуппа, рекомендуется также приобретение специальной оснастки.

Обычно такие инструменты имеют электрический или ручной привод, что порождает вопросы о более качественном нанесении резьбы на трубу. Покупать клуппы лучше всего в специализированных магазинах стационарного типа, или в интернете. Последний вариант удобен тем, что выбранный для домашней работы инструмент доставят прямо в квартиру.

Для профессиональных слесарных работ лучшим решением является приобретение для нарезания резьбы на трубе клуппов, имеющих электрический привод. Стоимость подобных аппаратов для нарезки резьбы на трубах весьма значительна, поэтому ими обычно оснащаются производственные цеха и специализированные бригады сантехников. Что касается разового нарезания резьбы, то более выгодным решением будет приобретение инструментального набора для нарезания трубной резьбы ручного типа. Благодаря простоте использования совладать с ним сможет любой домашний мастер.

Диаметры отверстий для нарезания резьбы метчиком

При изготовлении резьбовых отверстий под метрические болты, винты, шпильки сначала в материале просверливается отверстие, а затем при помощи метчика в нем нарезается резьба.

Но прежде чем приступить к сверлению, необходимо подобрать оптимальный диаметр сверла под планируемую внутреннюю резьбу, воспользовавшись специальной таблицей соответствия. Приведенные в ней значения применимы для чугуна, сталей, алюминиевых сплавов и меди.

Если размер отверстия будет больше положенного, то есть риск получить недостаточно глубокую резьбовую канавку и как следствие ослабленное соединение. Если размер отверстия слишком мал, то будут трудности при работе с метчиком, так как возникает большое сопротивление резанию, нагревание инструмента, налипание стружки на режущие кромки, заклинивание и даже поломка метчика.

Пользоваться таблицей очень просто. Для этого важно знать основные параметры метрической резьбы – это ее шаг (Р) и номинальный диаметр (d), которые измеряются в долях метра. Под шагом понимают расстояние между двумя вершинами соседних витков. За номинальный диаметр принимают наружный диаметр резьбы, который равен расстоянию между крайними точками наружных выступов винтовой линии.

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    
 3  0.5  2.5    
 4  0.7  3.3  0.5  3.5
 5  0.8  4.2  0.5  4.5
 6  1  5    5.2  0.5  5.5
 7  1  6    6.2  0.5  6.5
 8    6.7  1  7    7.2  0.5  7.5
 9    7.7  1  8    7.2  0.5  8.5
 10  1.5  8.5    8.7  1  9    9.2  0.5  9.5
 11  1.5  9.5  1  10    10.2  0.5  10.5
 12    10.2  1.5  10.5  10.7  1  11    11.2  0.5  11.5
 14  2  12  1.5  12.5    12.6  1  13    13.2  0.5  13.5
 16  2  14  1.5  14.5  1  15    15.2  0.5  15.5
 18  2.5  15.4  2  16  1.5  16.5  1  17  17.2  0.5  17.5
 20  2.5  17.4  2  18  1.5  18.5  1  19    19.2  0.5  19.5
 22  2.5  19.4  2  20  1.5  20.5  1  21    21.2  0.5  21.5
 24  3  20.8  2  22  1.5  22.5  1  23    23.2
 27  3  23.9  2  25  1.5  25.5  1  26    26.2
 30  3.5  26.4  3  26.9  2  28  1.5  28.5  1  29    29.2
 33 3.5  29.4  3  29.9  2  31  1.5  31.5  1  32    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:

  • Dотв = d — P

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.

Специальные плашки и метчики

Специальные плашки и метчики являются инструментом, который изготовлен с разными отклонениями от стандартов DIN, ISO, ANSI и других. Изменения могут затрагивать степень точности, длину и форму хвостовика, количества ниток на один дюйм, шаг резьбы, диаметр нарезаемой резьбы и другие параметры.

Стандартные лерки и метчики изготавливаются из быстрорежущей стали марки HSS, а также из улучшенной быстрорежущей стали с добавлением ванадия и кобальта марки HSS-E. На специальные метчики также наносятся различные износостойкие покрытия.

Из чего изготавливается

Средство для создания отверстий в металлических изделиях различается и по материалу изготовления. Наиболее распространенными материалами являются:

  • высокоуглеродистая сталь;
  • быстрорежущая сталь;
  • твердые сплавы.

Почему нельзя производить промышленное орудие из одного материала? Потому что приходиться иметь дело с разными поверхностями. При этом отверстия создаются разными способами. Поэтому деталь из одного материала применяется при ручной резьбе, а из другого– в остальных случаях.

Но основой любого инструмента служит высокопрочная сталь. Материал изготовления проходит через серьезную обработку ради повышения прочности.

Как нарезать резьбу

Нарезание резьбы выполняется достаточно просто, но требует особой аккуратности при работе, точной последовательности действий. От выбора способа нарезки будет зависеть список используемых инструментов, особенности подготовки детали для обработки.

Понадобится технический справочник с данными о размерах используемых инструментов. Шаг резьбы можно найти на используемом метчике.

Подготовка к нарезке резьбы

Нарезают резьбу только после выполнения подготовительных работ:

  • в справочнике ищут необходимую информацию о диаметрах режущих инструментов для дальнейшего подбора;
  • собирают нужные для работы инструменты;
  • керном намечают расположение отверстия для внутренней нарезки, затем просверливают его дрелью;
  • для наружной нарезки следует подготовить на фрезерном станке заготовку по нужному диаметру и срезать фаску;
  • очищают поверхность заготовки от грязи и масляных пятен, затем на неё и инструмент наносят смазку.
Как нарезать резьбу

Инструмент для нарезки резьбы

Порядок выполнения работ

Только после подготовительных работ следует приступать к обработке заготовки, так как иначе правильно выполнить нарезку резьбы не получится. Пошагово нарезка выполняется так:

  1. Нужно жёстко зафиксировать заготовку в тисках, чтобы предотвратить вращательные или поступательные движения с отклонением от первоначального положения.
  2. В зависимости от типа резьбы снять фаску (внешняя) или просверлить сквозное или глухое отверстие при помощи дрели. Применяются свёрла с углами заточки, зависящими от твёрдости материала, но не более 1400.
  3. В отверстии нужно снять фаску зенковкой. Глубина должна быть в пределах 0,5-1 мм, подбирается на основе размеров детали и резьбового диаметра.
  4. Выполняется нарезание метчиком или плашкой. Режущая часть обязательно должна быть смазана.
  5. Очистка поверхности от стружки при помощи ёршиков.

При нарезке нужно последовательно использовать инструменты по номерам от 1 до 3, входящие в комплект набора. Для повышения скорости работы не допускается использовать большие номера без использования предыдущих. Последний номер служит для формирования финишных витков, без создания которых винт при вкручивании может заклинить.

Металл для изготовления

Для различных видов плашек , метчиков, других металлорежущих инструментов используют углеродистые стали популярных марок У10А и У12А. Их закаливают до получения твердости HRC 60-62 единицы. Такой показатель делает их наиболее стойкими при резании металла и других твердых материалов.

Намного лучшие показатели красностойкости у инструментальной стали с добавлением легирующих элементов:

Металлорежущие инструменты, изготовленные из подобного материала, например, плашка для нарезания резьбы или метчик протяжка, обладают более высокими режущими свойствами. Обрабатываемость намного лучше, чем у углеродистых сталей. Красностойкость с легирующими добавками также имеет отличные показатели.