Самодельный инструмент для мастерской: подбираем сверло под диаметр болта

СВЕРЛА ДЕЛАЮ САМ

У многих любителей самодеятельного технического творчества нередко возникает необходимость просверлить отверстие большого диаметра. Конечно, сейчас продаются специальные сверла для этого, но порой случается так, что подходящего сверла заводского изготовления под рукой в нужный момент нет. Я, например, уже не первый год работаю с металлом, строю разные самоделки, а когда возникла необходимость просверлить в швеллере № 30 с толщиной стенки 6 мм отверстие диаметром около 70 мм, то оснастки для этого в моей мастерской не оказалось. Вот и решил сделать нужный мне инструмент самостоятельно из подручных средств. Надеюсь, мой опыт будет полезен и другим самодельщикам. Предлагаю несколько вариантов приспособлений, пригодных для решения обозначенной задачи.

СВЕРЛО ИЗ… ПОДШИПНИКА

Взял отслуживший свое ступичный двухрядный автомобильный шариковый подшипник. Обоймы таких изготавливаются из высокопрочных сталей ШХ15 или ШХ20 твердостью 65 единиц по НRС. Я рассудил так: если сделать из внешней обоймы зубчатую коронку, то она должна «взять» металл более низкой твердости — тот же строительный швеллер, например, из конструкционной стали. Разумеется, долго такой «самопал» не прослужит, много отверстий не сделаешь, но мне много и не требуется. А уж дерево или гипсокартон им можно будет обработать запросто.

Вытряхнув из внешней обоймы подшипника все содержимое, разметил с одного торца зубья. Для этого наклеил на обойму шаблон, представляющий собой полоску, вырезанную из школьной разлинованной тетрадки. Маркером, контролируя линейкой, разметил зубья равномерно по всей окружности с учетом направления вращения будущего сверла.

Эскиз сверла из ступичного шарикоподшипника внешним диаметром 72 мм

Эскиз сверла из ступичного шарикоподшипника внешним диаметром 72 мм

Передняя кромка зуба делается перпендикулярно линии торца обоймы или с небольшим наклоном. Наклон зависит от твердости обрабатываемого материала: чем материал мягче, тем профиль зуба должен быть острее. Задняя кромка представляет собой диагональную линию, соединяющую вершину одного зуба с основанием соседнего. Затем, взяв «болгарку», вырезал зубья по нанесенной разметке. Их высота равна 10 мм.

Теперь нужно как-то закрепить обойму с режущей кромкой в патроне сверлильного станка или дрели (как в моем случае). Для этого я использовал выпуклые чашки крепления штока автомобильного амортизатора — они почти без зазора вошли внутрь самодельной «коронки». Если не входят, то нужно подогнать их диаметр под внутренний диаметр обоймы. Стягивая шпилькой М12 чашки, установленные своей выпуклой частью к дрели, зажимаем обойму подшипника между ними. Со стороны зубьев чашка зажимается с двух сторон гайками. Над режущей кромкой шпилька возвышается на 10 — 15 мм, и на этой длине она стачивается до диаметра 10 мм — это необходимо для центровки сверла в обрабатываемой детали. То есть, по центру будущего отверстия большого диаметра нужно предварительно сделать «направляющее» отверстие диаметром 10 мм. При этом важно отцентрировать сверло относительно оси вращения — шпильки М12, если диаметр отверстия в чашке больше. Здесь поможет шайба 12 мм под гайкой, подобранная по внешнему диаметру так, чтобы она соприкасалась внешней кромкой с вогнутой поверхностью чашки.

Наклон передней кромки зуба зависит от твердости обрабатываемого материала Зубья следует нарезать с равномерным шагом, воспользовавшись бумажным шаблоном Чашки штока автомобильного амортизатора отлично фиксируют обойму на оси Ассортимент ступичных подшипников позволяет делать сверла разных диаметров

Итак, самодельное сверло готово. Работать им следует на небольшой скорости, поливая место реза смазочноохлаждающей жидкостью, в качестве которой я обычно применяю мыльную воду. Мощность сверлильного оборудования должна быть достаточной, чтобы сверло не останавливалось.

Ассортимент ступичных подшипников данного типа довольно велик, поэтому можно подобрать диаметр сверла в соответствии с практически любой задачей. Достаточно пройти по автомастерским — старые ненужные подшипники и амортизаторы там, как правило, просто выбрасываются в металлолом.

Однако высокоуглеродистую или нержавеющую сталь AiSi304 толщиной 1,5 мм таким сверлом мне «взять» не удалось… Что ж, значит, будем делать другое!

Читайте также:
Держатель для УШМ: мастерим своими руками и экономим деньги

БЫЛА ПИЛА — СТАЛО СВЕРЛО

В основе — все то же сверло из подшипника. Причем, можно использовать даже окончательно затупившееся, поскольку теперь оно будет выполнять лишь вспомогательные функции. В режущей части этого инструмента используется кусок полотна ленточной пилы шириной 30 мм, изготовленной из высокоуглеродистой стали.

Стоит отметить, что встречаются полотна пил из самых разных марок стали, поэтому, прежде чем приступать непосредственно к изготовлению приспособления, рекомендую провести небольшое тестирование. С силой надавив на полотно, попробуйте оставить царапину на материале, который планируется сверлить. Если след четкий и образуется стружка, то все в порядке — такая пила подходит. Если же явного задира и стружки нет, то это полотно не годится для данной задачи — нужно поискать другое, потверже.

Фрагмент эскиза сверла с режущей кромкой из ленточной пилы

Фрагмент эскиза сверла с режущей кромкой из ленточной пилы

Длину режущей части будущего сверла прикинуть нетрудно: она равна внутреннему диаметру обоймы подшипника, умноженному на число π. Затем на пилу со стороны, противоположной зубьям, наклеиваем бумажный шаблон, и при помощи «болгарки» делаем равномерно по всей длине прорези на глубину около 7 мм, они должны быть перпендикулярны кромке.

Далее берем кусок трубы с внешним диаметром несколько меньше внутреннего диаметра обоймы подшипника и разрезаем его с одной стороны вдоль. В полученную прорезь вставляем край пилы и оборачиваем ее вокруг трубы. На этом этапе обязательно нужно использовать защитные очки и рукавицы, поскольку упругая жесткая пила может и лопнуть. Кстати, не стоит забывать о средствах индивидуальной защиты и беря в руки «болгарку» — помните о технике безопасности! У получившегося цилиндрического сегмента немного подгибаем (не снимая очки!) выпиленные ранее зубья гребенки внутрь.

Сверло из подшипника здесь служит оснасткой для закрепления пилы Марка ленточной пилы подбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала Используя СИЗ (очки, перчатки), по шаблону делаем насечку на гладкой стороне отрезка ленточной пилы и загибаем зубья получившейся гребенки немного внутрь

Чашку со стороны режущей кромки сверла из подшипника нужно доработать по диаметру, чтобы между ней и обоймой свернутый отрезок пилы проходил как можно более плотно. Вставляем пилу в обойму до упора, так чтобы она выступала над обоймой на 10-15 мм. Сильно затягивая гайки на центральной шпильке, зажимаем пилу в обойме. Центрирование сверла производим аналогично описанному выше варианту.

Проверено: такому сверлу «по зубам» (буквально) даже работа с «нержавейкой»! Но как быть, если нужно проделать отверстия не столь значительного диаметра, но все же существенно большего, чем диаметры сверл, обычно использующихся в быту? Скажем, от 20 до 30 мм. На этот случай я тоже изготовил оснастку.

ВТОРАЯ ЖИЗНЬ ТОРЦЕВОЙ ГОЛОВКИ

Твердость данного инструмента составляет около 40 единиц по НRС, соответственно, он годится для работы с более мягкими материалами. В качестве заготовки используется торцевая инструментальная головка. Если не жалко, можно взять нормальную, пригодную для откручивания-закручивания гаек, но мне в руки попала уже треснувшая в нескольких местах и практически бесполезная по прямому назначению. Хотя, сразу скажу, брать дешевую китайскую головку точно не стоит — она, скорее всего, «пластилиновая», и ничего просверлить ей не получится. И предпочтительнее, чтобы головка была на 12 граней.

Эскиз сверла из торцевой инструментальной головки В качестве заготовки для сверла лучше использовать 12-гранную инструментальную головку Такому самодельному сверлу «по зубам» дерево, шифер, гипсокартон и другие, не самые твердые материалы Шаг и величина зубьев могут быть самыми разными — есть возможность для экспериментов! Сверло из золовки можно использовать и как самостоятельный инструмент, и как оснастку для сверла из подшипника

В моем случае головка была сильно б/у, но довольно качественная, ударная, с гнездом «на 22». Внешний диаметр ее равен 30 мм. Описанным выше способом разметил и нарезал зубья — их получилось всего шесть, высотой около 5 мм. Вставил в центральное отверстие головки шпильку М12 и собрал сверло — думаю, идею читатель уже хорошо уяснил. Центрирование шпильки осуществил подбором шайбы, надетой на нее и плотно соприкасающейся с внутренними гранями головки. Хвостовик, возвышающийся над режущей кромкой на 10 — 15 мм, обеспечивает центровку при сверлении.

Читайте также:
Съемник подшипников своими руками из обычных подручных материалов

Толщина стенки этого профиля 2 мм, отверстия диаметром 70 мм сделаны в нем самодельным сверлом - хорошая работа!

Толщина стенки этого профиля 2 мм, отверстия диаметром 70 мм сделаны в нем самодельным сверлом — хорошая работа!

Подведу итоги. Все три сверла, сделанные мной из «чермета», работают. Они прекрасно сверлят пластик, гипсокартон, резину, шифер, дерево, ячеистые блоки, алюминий, медь, низкоуглеродистые стали (типа Ст.3). Нержавеющая сталь поддается только сверлу из ленточной пилы. Понятно, что стойкость и долговечность самодельного инструмента зависят как от твердости обрабатываемого материала, так и от качества используемых для изготовления заготовок. Для работ по дереву, например, его хватит надолго, а при сверлении среднеуглеродистой стали сверло понадобится, скорее всего, часто перетачивать. Главное же достоинство такой оснастки — в доступности. Для ее изготовления нужны ничего не стоящие бросовые материалы, которые найдутся в хозяйстве любого самодельщика, а в результате получаются очень даже полезные вещи.

Диаметр отверстия под метрическую резьбу: таблица размеров по ГОСТ

Несмотря на то, что нарезание внутренней резьбы не относится к сложным технологическим операциям, существуют некоторые особенности подготовки к этой процедуре. Так, следует точно определить размеры подготовительного отверстия под нарезание резьбы, а также правильно подобрать инструмент, для чего используются специальные таблицы диаметров сверл под резьбу. Для каждого из типов резьбы необходимо использовать соответствующий инструмент и рассчитывать диаметр подготовительного отверстия.

Диаметр резьбы и проходное отверстие должны соответствовать стандартам, иначе канавки выйдут слишком маленькие и резьбовое соединение будет ненадежным

Диаметр резьбы и проходное отверстие должны соответствовать стандартам, иначе канавки выйдут слишком маленькие и резьбовое соединение будет ненадежным

Разновидности и параметры резьбы

Параметрами, по которым резьбу разделяют на различные типы, являются:

  • единицы исчисления диаметра (метрическая, дюймовая и др.);
  • количество заходов ниток (одно-, двух- или трехзаходная);
  • форма, в которой выполнены элементы профиля (треугольная, прямоугольная, круглая, трапециевидная);
  • направление подъема витков (правая или левая);
  • место размещения на изделии (наружная или внутренняя);
  • форма поверхности (цилиндрическая или коническая);
  • назначение (крепежная, крепежно-уплотнительная, ходовая).

Параметры метрической резьбы

Параметры метрической резьбы

В зависимости от вышеперечисленных параметров различают следующие виды резьбы:

  • цилиндрическая, которая обозначается буквами MJ;
  • метрическая и коническая, обозначаемые соответственно M и MK;
  • трубная, для обозначения которой используются буквы G и R;
  • с круглым профилем, названная в честь Эдисона и маркируемая буквой E;
  • трапецеидальная, обозначаемая Tr;
  • круглая, используемая для монтажа сантехнической арматуры, – Кр;
  • упорная и упорная усиленная, маркируемые как S и S45 соответственно;
  • дюймовая резьба, которая также может быть цилиндрической и конической, – BSW, UTS, NPT;
  • используемая для соединения труб, монтируемых в нефтяных скважинах.

Типы резьбы по ГОСТ-ам

Типы резьбы по ГОСТ-ам

Применение метчика

Прежде чем приступить к резьбонарезанию, надо определить диаметр подготовительного отверстия и выполнить его сверление. Для облегчения этой задачи был разработан соответствующий ГОСТ, который содержит таблицы, позволяющие точно определить диаметр отверстия под резьбу. Эти сведения позволяют легко подобрать размер сверла.

Для нарезания резьбы метрического типа на внутренних стенках сделанного сверлом отверстия используется метчик – винтообразный инструмент с режущими канавками, выполненный в виде стержня, который может иметь цилиндрическую или коническую форму. На его боковой поверхности есть специальные канавки, расположенные вдоль его оси и разделяющие рабочую часть на отдельные сегменты, которые называются гребенками. Острые края гребенок как раз и являются рабочими поверхностями метчика.

Метчик: конструкция и параметры

Метчик: конструкция и параметры

Чтобы витки внутренней резьбы получились чистыми и аккуратными, а ее геометрические параметры соответствовали требуемым значениям, ее надо нарезать постепенно, путем поэтапного снятия тонких слоев металла с обрабатываемой поверхности. Именно поэтому с данной целью используют либо метчики, рабочая часть которых по длине разделена на участки с различными геометрическими параметрами, либо наборы таких инструментов. Единичные метчики, рабочая часть которых имеет одинаковые геометрические параметры по всей своей длине, нужны в тех случаях, когда необходимо восстановить параметры уже имеющейся резьбы.

Читайте также:
Самодельная Дрель из подручных материалов

Минимальным набором, при помощи которого можно достаточно качественно выполнить обработку отверстий под резьбу, является комплект, состоящий из двух метчиков – чернового и чистового. Первый срезает со стенок отверстия под нарезание метрической резьбы тонкий слой металла и формирует на них неглубокую канавку, второй не только углубляет сформированную канавку, но и зачищает ее.

Разновидности метчиков для резьбы и их отличия

Разновидности метчиков для резьбы и их отличия

Минимальный комплект метчиков

Минимальный комплект метчиков

Комбинированные двухпроходные метчики или наборы, состоящие из двух инструментов, используются для резьбонарезания в отверстиях небольших диаметров (до 3 мм). Для обработки отверстий под метрическую резьбу большего диаметра необходимо использовать комбинированный трехпроходной инструмент или набор, состоящий из трех метчиков.

Для манипуляций с метчиком применяется специальное приспособление – вороток. Главным параметром таких приспособлений, которые могут иметь различное конструктивное исполнение, является размер посадочного отверстия, который должен точно совпадать с размером хвостовика инструмента.

Некоторые разновидности воротков для метчиков

Некоторые разновидности воротков для метчиков

При использовании набора из трех метчиков, отличающихся как своей конструкцией, так и геометрическими параметрами, следует строго соблюдать последовательность их применения. Отличить их друг от друга можно как по специальным рискам, нанесенным на хвостовики, так и по конструктивным особенностям.

  1. Метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в первую очередь, отличается минимальным диаметром среди всех инструментов набора и режущими зубьями, верхняя часть которых сильно обрезана.
  2. Второй метчик имеет более короткую заборную часть и более длинные гребни. Его рабочий диаметр занимает промежуточное значение между диаметрами остальных инструментов из набора.
  3. Третий метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в последнюю очередь, характеризуется полными гребнями режущих зубцов и диаметром, который должен точно соответствовать размеру формируемой резьбы.

Комплект из трех метчиков

Комплект из трех метчиков

Метчики используются преимущественно для нарезания резьбы метрического типа. Значительно реже, чем метрические, применяются метчики, предназначенные для обработки внутренних стенок труб. Они в соответствии со своим назначением называются трубными, а отличить их можно по букве G, присутствующей в их маркировке.

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.

Основные диаметры отверстий под метрическую резьбу

Таблица 1. Основные диаметры отверстий под метрическую резьбу

Таблица 2. Диаметры отверстий под дюймовые резьбы

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.

Ознакомиться с положениями ГОСТ, регламентирующими нарезание метрической резьбы, можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

Диаметры сверл под метрическую резьбу можно рассчитать самостоятельно. От диаметра резьбы, которую требуется нарезать, необходимо вычесть 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:

Читайте также:
Самодельный фиксатор для дрели: супер-решение для мастерской

До = Дм х 0,8, где:

До – это диаметр отверстия, которое надо выполнить с помощью сверла,

Дм – диаметр метчика, которым будет обрабатываться просверленный элемент.

Схема нарезания внутреней резьбы метчиком

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).

Диаметры отверстий для нарезания резьбы метчиком

сверление отверстия метчиком - фото

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

⌀ резьбы Шаг ⌀ сверла Шаг ⌀ сверла Шаг ⌀ сверла Шаг ⌀ сверла Шаг ⌀ сверла Шаг ⌀ 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
Читайте также:
Укрепляем молоток на рукояти своими руками: отличное решение для мастерской

Из таблицы видно, что диаметр сверла меньше наружного диаметра резьбы примерно на величину шага, то есть:

Dотв = диаметр – 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.

Коментарий для Юрия Баринова:сломаный в отверстии метчик можно выжечь сварочным аппаратом взяв грифельки от батарейки нагревая несколько раз и охлаждая в воде,он сам по кусочкам высыпится проверено опытно

Юрий Баринов

Спасибо! Вроди бы простая вещь, но всегда чешешь репу, когда нужна нормальная резьба. С одной стороны хочется поплотнее, с другой стороны метчик сломал – испортил деталь. его уже не выковыряешь от туда

Диаметр сверла под резьбу. Как правильно выбрать диаметр сверла.

Для компоновки сборочных единиц в единый узел применяются несколько различных типов соединений деталей. Широкое применение в промышленности и быту нашло резьбовое соединение деталей. Этот тип сборки является разъемным, что означает, что сопрягаемые детали могут подвергаться многократной сборке и разборке без потери размерных значений и эксплуатационных характеристик. Резьбовое соединение отличается высокой универсальностью и взаимозаменяемостью, относительной легкостью изготовления и невысокой стоимостью, простотой в обращении, надежностью и стойкостью к высоким рабочим нагрузкам.

внутренняя и наружная резьба

По типу поверхности образования резьбы различают два их типа:

  1. внутренние (расположены в отверстии заготовки);
  2. наружные (образованы на наружности стержня).

Чаще возникает ситуация, когда необходимо получить отверстие с резьбой в детали и установить в него стандартный болт, винт или шпильку. Первым этапом получения резьбы будет сверление отверстия с заданным диаметром. В статье ниже подробно рассказано про то, какие отверстия сверлить под резьбу.

Характеристики резьбы

Резьба — это нарезанный в металле винтовой профиль в виде углубления или выступа, который образован соответственно на внутренней либо внешней поверхности детали. Чтобы образовать резьбу на внешней поверхности, используют специальный инструмент под названием плашка или лерка. Для получения внутренней резьбы используют метчики. В обоих случаях можно добиться нарезки резьбы с помощью токарного станка и специализированных резцов. Далее мы будем рассматривать вопросы нарезания внутренней резьбы в углублении металлической детали. Чтобы разобраться, какое отверстие сверлить под резьбу в каждом конкретном случае, следует знать разновидности резьб и их основные характеристики.

Если резьба образована на цилиндрической поверхности, то она называется цилиндрической. Если же поверхность отверстия имеет форму конуса, то полученная на ней резьба будет, соответственно, конического типа. Основные термины и понятия, касающиеся строения и характеристик резьб цилиндрического и конического типа, содержатся в стандарте ГОСТ 11708-82.

По виду профиля их разделяют на:

  • треугольные;
  • трапецеидальные;
  • круглые;
  • прямоугольные;
  • специальные.

виды профиля резьб

Круглые резьбы находят применение в пожарной арматуре и сантехнических деталях.

Трапецеидальные применяют в ходовых механизмах для передачи поступательного движения. Более всего распространены резьбы треугольные, о которых поговорим ниже.

Сверление под резьбу требует знания и иных ее характеристик. По движению вращения контура резьбы разделяют на правые и левые.

правая и левая резьба

У правой резьбы проточка профиля образована вращением в правую сторону и продольным движением на удаление от точки захода. У левой резьбы вращение направлено в противоположную сторону. В технике более распространены правые резьбы и в их кодировке это подразумевается по умолчанию и не обозначается дополнительно. В маркировке левой резьбы появляются знаки LH. По количеству заходов резьба бывает однозаходной и многозаходной (обычно не более чем двух- и трехзаходные). Резьбы многозаходного типа позволяют работать в условиях больших нагрузок.

Важными критериями, влияющими на выбор сверла под резьбу, являются ее номинальные диаметр, а также шаг. Диаметр соответствует фактическому диаметру внешнего профиля.

Шаг резьбы — это значение дистанции между вершинами ближайших двух вершин профиля. Шаг бывает крупный или основной и мелкий (он может быть не один). Длиной резьбы является полный размер области нарезания профиля на детали.

Читайте также:
Сверлим угловые отверстия с комфортом: чудо-самоделка для мастерской

шаг резьбы

Для подбора сверла для резьбы также нужно знать, что по совокупности параметров резьбы классифицируют на несколько основных видов:

  1. Метрическая. Самая часто применяемая резьба в машиностроительной промышленности и в бытовых предметах. Главные ее размеры закреплены в ГОСТ 24705-81. Обозначается буквой М с указанием номинального диаметра. Например, М6 определяет метрическую резьбу диаметром 6 миллиметров, правое вращение, крупный шаг.
  2. Дюймовая резьба в ходу в странах, где принята дюймовая система измерения размеров. Обозначают размер в дюймах – ½”.
  3. Трубная цилиндрическая резьба нашла применение в сантехнике для разъемного соединения узлов, деталей и арматуры. Ее размеры определяются по ГОСТ 6357-81. В обозначении стоит буква G и размер в дюймах – G ¾, G 1.
  4. Дюймовая коническая резьба по ГОСТ 6111-52 используется в трубопроводах невысокого давления.
  5. Коническая метрическая резьба применяется в соединениях трубопроводов и определяется по ГОСТ 25229-82.
  6. Трапецеидальные резьбы используют в подвижных механизмах для передачи поступательного движения.
  7. Круглая резьба определяется по ГОСТ 13536-68 и используется в сантехнической арматуре.

виды резьбы

Приспособления для нарезания резьбы

Для образования в детали внутренней резьбы применяют специализированный инструмент – метчики. Они представляют собой цилиндрические стержни с нарезанным профилем резьбы в зеркальном отражении. Но перед применением метчика необходимо получить в заготовке отверстие с нужным диаметром. Какие должны быть диаметры сверл под резьбу мы поясним ниже, а в этом разделе опишем резьбонарезной инструмент.

метчик и плашка для нарезания резьбы

Кроме винтового профиля на цилиндрической поверхности метчика имеются продольные канавки, которые по размеру выходят за рабочую часть инструмента. Эти канавки предназначены для вывода металлической стружки из рабочей зоны. Кроме того эти осевые канавки делят стержень метчика на несколько элементов — гребенок. Острые их грани являются основными рабочими элементами метчика. Хвостовая часть и квадрат инструмента предназначены для фиксации в шпинделе и патроне станка либо в воротке. Рабочая область метчика делится на нарезающую и калибровочную части. Нарезающая или заборная часть вырезает в отверстии проточку, а калибровочная приводит размеры профиля резьбы в точное соответствие требуемым.

Если для нарезки применяют один универсальный метчик, то по своей длине он будет иметь несколько областей с различными характеристиками рабочего профиля. Это позволяет одновременно вырезать слой металла, убирать заусенцы и неровности, а также приводить размеры к необходимому значению. Метчики, у которых рабочий профиль имеет постоянные размеры, применяются для обновления поврежденного профиля уже имеющейся внутренней резьбы. Но чаще на практике применяют несколько метчиков, которыми работают по очереди.

Черновой метчик вырезает на внутренней цилиндрической поверхности проточку незначительной толщины, то есть такая канавка является подготовительной. Затем чистовым метчиком канавка дорезается до нужной глубины, а также зачищается и выравнивается.

Для больших диаметров и сложного профиля резьбы может применяться еще и переходной метчик. При ручной нарезке резьбы пользуются специальными держателями – воротками. В них закрепляется хвостовик резьбонарезного инструмента. Также вороток за счет рычага позволяет снизить усилие ручного воздействия на инструмент.

Параметры отверстия для резьбы

Размеры подготовленного отверстия должны строго соответствовать номинальным типоразмерам резьбы. Также нужно образовать фаску, которая облегчит центровку резьбонарезного инструмента. Длина отверстия должна превышать длину резьбы, поскольку в нижней его части будет образовываться недорез, состоящий из сбега и недовода. Для определения размеров этих частей подготовительного отверстия следует руководствоваться данными ГОСТ 10549-80 и ГОСТ 27148-86.

При работе с хрупким материалом, таким как чугун, глубину сверления следует дополнительно увеличить на 25 %. Для многих облегченных сплавов повышающий коэффициент увеличивают еще больше.

Но самым важным параметром отверстия является его диаметр, поэтому нужно выбрать определенные размеры сверл под резьбу. Эти размеры будут отличаться в зависимости от типа резьбы и ее геометрических характеристик. Если отверстие будет больше необходимого, то полученная резьба будет иметь слишком неглубокую канавку. Это приведет к снижению надежности и последующему разрушению резьбового соединения. Если же диаметр отверстия будет слишком зауженным, то качественно нарезать в нем резьбу будет невозможно. Это скорее приведет к поломке резьбонарезного инструмента.

Следует учитывать, что нарезку резьбы можно выполнять практически во всех распространенных металлах и сплавах. Исключением являются хрупкие или жесткие металлы, например, каленое железо. Качественного профиля резьбы добиться не удастся, а поэтому на надежность этого резьбового соединения рассчитывать не стоит.

Выбор диаметра сверла под резьбу

Размер сверла должен строго соответствовать номинальному диаметру резьбы. Наиболее достоверные величины отверстий под метрическую резьбу даны в ГОСТ 19257-73. В данном стандарте представлены размеры отверстий для любого диаметра резьбы, учитывая шаг резьбы и применяемое поле допуска. При работе удобно иметь под рукой таблицу сверл под резьбу, в которой должны быть собраны данные по отверстиям для самых применяемых типоразмеров резьб.

Читайте также:
Станок из лобзика: оригинальное решение своими руками

Размер сверла под резьбу, когда в нужный момент нет таблицы, можно определить следующим методом. От диаметра резьбы нужно отнять значение шага. Сверло под резьбу М6 с основным шагом, будет с диаметром 5 мм. Это вычисляется вычитанием из диаметра 6 мм значения шага 1,0 мм: 6 мм – 1,0 мм = 5,0мм. Сверло для резьбы М4 с основным шагом будет иметь диаметр 3,3 мм: 4 мм – 0,7 мм = 3,3 мм. Таким образом, можно определить диаметр сверла для резьбы любого номинального диаметра. Для проверки такого расчета лучше заглядывать в таблицу ГОСТа.

диаметр сверла под резьбу

Чтобы по таблице определить какое отверстие сверлить под резьбу М10, нужно посмотреть на последнюю строку. При крупном шаге 1,5 мм нам необходимо просверлить отверстие диаметром 8,5 мм. Для определения того, какое отверстие сверлить под резьбу М8, смотрим на последний столбец соответствующей строки и видим диаметр 6,7 мм. Более подробные таблицы представлены в ГОСТ 19257-73.

Часто возникает вопрос, какие сверла под резьбу следует использовать. Тут все зависит от марки обрабатываемого материала.

Для обычной низколегированной стали используют стандартные спиральные сверла, изготовленные из быстрорежущей стали. Для работы с нержавеющей и высоколегированной сталью рекомендуется использовать сверло под резьбу, изготовленное из стали, легированной кобальтом и вольфрамом.

Как делается нарезание резьбы

Когда определено, какое сверло под резьбу необходимо, отверстие вырезано, то можно переходить к следующему этапу – непосредственной нарезке.

Стенки отверстия следует очистить от посторонних загрязнений. Это можно сделать металлическим ершиком либо продуть его воздухом. Обрабатываемую деталь необходимо надежно зафиксировать. Метчик необходимо установить в отверстие строго параллельно его оси. Для качественной центровки в отверстии при сверлении выполняется фаска обычно под 30 либо 45 градусов. Параллельность осей метчика и отверстия проверяется при помощи угольника, который прикладывают к поверхности инструмента и грани детали. Затем производят нарезку резьбы вращением инструмента по часовой стрелке (в случае правой резьбы). Особенно важно нарезать ровно первые витки резьбы.

Прокручивание воротка производят постепенно. Сделав полный оборот, метчик выкручивают на половину оборота. Если прилагаемое усилие возрастает, то метчик достают из отверстия и снимают с него стружку. При работе рекомендуется применение смазки. Это может быть специальная смазка, например, паста на основе жиров и воска, которая наносится непосредственно на инструмент. Заменой может служить олифа, керосин либо машинное масло. Нарезание резьбы на сверлильном станке проводится с применением специальных метчиков. Сам процесс нарезания не отличается от технологии ручной работы.

Читайте также:
Удобный уголок для сварочных работ: делаем своими руками

Размеры отверстий под резьбу: таблицы, инструменты, процесс нарезки

Чтобы нарезать внутреннюю резьбу на какой-то детали, необходимо предварительно просверлить отверстие. Его размер не равен диаметру резьбы, а должен быть немного меньше. Найти диаметр сверла под резьбу можно в специальной таблице, но для этого надо знать еще и тип резьбы.

Параметры резьбы определяют диаметр сверла

Параметры резьбы определяют диаметр сверла

Основные параметры

Любая резьба характеризуется двумя параметрами:

  • диаметром (D);
  • шагом (P) — расстоянием от одного витка до другого.

Они определяются ГОСТ 1973257-73. Нормальным считается крупный шаг, но ему соответствует несколько более мелких. Малый шаг используют при нанесении на тонкостенные изделия (трубы с тонкой стенкой). Также делают мелкий виток если нанесенная резьба — способ подстройки каких-либо параметров. Также малый шаг между витками делают для повышения герметичности соединения и для преодоление явления самовывинчивания детали. В остальных случаях нарезается стандартный (крупный) шаг.

Типы резьбы и ее основные характеристики

Типы резьбы и ее основные характеристики

Видов резьбы много, так как каждая имеет свои особенности формирования, диаметр отверстия под резьбу в каждом случае отличается. Все они прописаны в ГОСТах, но чаще всего используют треугольную метрическую и коническую метрическую резьбу. Дальше говорить будем о них.

Треугольную резьбу мы обычно наблюдаем на болтах и других подобных крепежных элементах, коническую — на большинстве сантехнических изделий, предполагающих разъемное соединение.

Приспособления

Для нанесения резьбы своими руками используют небольшие приспособления:

  • плашки (их еще называют лерки) для нанесения витков снаружи (обычно на трубу или металлический прут (штырь);
  • метчики — для внутренней (вот под них предварительно требуется делать отверстие).

Выполнены все эти приспособления сплавов, отличающихся повышенной прочностью и стойкостью к истиранию. На их поверхности нанесены желобки и канавки, при помощи которых получается их зеркальное отображение на обрабатываемой детали.

Любой метчик или плашка промаркированы — на них нанесена надпись, обозначающая тип резьбы, которую данное устройство нарезает — диаметр и шаг. Вставляются они в держатели — воротки и плашкодержатели — закрепляются там при помощи винтов. Зажав приспособление для нарезки резьбы в держателе, его надевают/вставляют в то место, где требуется сделать разъемное соединение. Прокручивая устройство, формируют витки. От того, насколько правильно выставлено устройство в начале работы зависит ровно ли «лягут» витки. Потому первые обороты делайте стараясь удерживать конструкцию ровно, не допуская сдвигов и перекосов. После того, как сделано несколько оборотов, процесс пойдет проще.

Вручную можно нарезать резьбу малого или среднего диаметра. Сложные типы (двух- и трехходовые) или работа с большими диаметрами руками невозможна — слишком большие усилия требуются. Для этих целей используется специальное механизированное оборудование — на токарные станки с закрепленными на них метчиками и плашками.

Как нарезать правильно

Наносить резьбу можно на практически любые металлы и их сплавы — сталь, медь, алюминий, чугун, бронзу, латунь и т.д. Не рекомендуют делать ее на каленом железе — оно слишком жесткое, при работе будет крошиться и качественных витков добиться не удастся, а значит, соединение будет ненадежным.

Инструмент для наружной резьбы

Инструмент для работы

Подготовка

Работать надо на чистом металле — удалить ржавчину, песок и другие загрязнения. Затем место, где будет наносится резьба, необходимо смазать (кроме чугуна и бронзы — с ними надо работать «на сухую»). Для смазки есть специальная эмульсия, но если ее нет, можно использовать размоченное мыло. Также можно использовать другие смазки:

  • льняное масло для стали и латуни;
  • скипидар для меди;
  • керосин — для алюминия.

Часто можно услышать советы использовать при нарезании резьбы машинное или минеральное масло или даже сало. Они работают неплохо, но специалисты говорят, что лучше этого не делать — стружка будет прилипать к вязкой субстанции, что приведет к быстрому износу метчика или плашки.

Процесс нарезки

При нарезке наружной резьбы плашку размещают строго перпендикулярно к поверхности трубы или прута. При работе она не должна вилять, иначе витки получатся неровными и соединение будет некрасивым и ненадежным. Особенно важны первые витки. От того, как они «лягут» зависит не будет ли затем соединение с перекосом.

Нанося внутреннюю резьбу, деталь фиксируют неподвижно. Если это небольшой кусок, его можно зажать в тисках. Если большая пластина — обеспечьте ее неподвижность доступными методами, например, зафиксировав брусками. М

Метчик в отверстие вставляют так, чтобы его ось была параллельна оси отверстия. С небольшим усилием, понемногу, начинают крутить в заданном направлении. Как только почувствуете что сопротивление усилилось, выкручиваете метчик обратно и очищаете его от стружки. После чистки процесс продолжают.

Процесс нарезки наружной резьбы в фото

Процесс нарезки в фото

При нарезании резьбы в глухом отверстии, его глубина должна быть немного больше требуемой — в этот излишек должен входить кончик метчика. Если конструктивно такое невозможно, у метчика отрезают кончик. При этом к дальнейшей эксплуатации он не пригоден, но другого выхода нет.

Для того чтобы витки получились качественными, используют два метчика или плашки — черновую и чистовую. Первый проход делают черновой, второй — чистовой. Также есть комбинированные устройства для нанесения резьбы. Они позволяют сделать все за один проход.

Еще один практический совет: чтобы стружка не попадала в рабочую зону, при нарезании делают один полный оборот по часовой стрелке, затем пол оборота против. После этого возвращают инструмент в то место, где остановились и снова делают один оборот. Так продолжают до требуемой длины.

Таблицы выбора диаметра сверла под резьбу

При выполнении внутренней резьбы под нее предварительно сверлится отверстие. Оно не равно диаметру резьбы, так как при нарезании часть материала не удаляется в виде стружки, а выдавливается, увеличивая размер выступов. Потому перед нанесением необходимо выбрать диаметр сверла под резьбу. Это можно сделать по таблицам. Они есть для каждого типа резьбы, но приведем наиболее популярные — метрическую, дюймовую, трубную.

Метрическая резьба Дюймовая резьба Трубная резьба
Диаметр резьбы, дюймы Шаг резьбы, мм Диаметр сверла, мм Диаметр резьбы, дюймы Шаг резьбы, мм Диаметр сверла, мм Диаметр резьбы, дюймы Диаметр отверстия под резьбу, мм
M1 0.25 0,75 3/16 1.058 3.6 1/8 8,8
M1,4 0,3 1,1 1/4 1.270 5.0 1/4 11,7
M1.7 0,35 1,3 5/16 1.411 6.4 3/8 15,2
M2 0,4 1,6 3/8 1.588 7.8 1/2 18,6
M2.6 0,4 2,2 7/16 1.814 9.2 3/4 24,3
M3 0,5 2,5 1/2 2,117 10,4 1 30,5
M3,5 0,6 2,8 9/16 2,117 11,8
M4 0,7 3,3 5/8 2,309 13,3 11/4 39,2
M5 0,8 4,2 3/4 2,540 16,3 13/8 41,6
M6 1,0 5,0 7/8 2,822 19,1 11/2 45,1
M8 1,25 6,75 1 3,175 21,3
M10 1,5 8,5 11/8 3,629 24,6
M12 1,75 10,25 11/4 3,629 27,6
M14 2,0 11,5 13/8 4,233 30,1
M16 2,0 13,5
M18 2,5 15,25 11/2 4,33 33,2
M20 2,5 17,25 15/8 6,080 35,2
M22 2,6 19 13/4 5,080 34,0
M24 3,0 20,5 17/8 5,644 41,1

Еще раз обращаем ваше внимание что диаметр сверла под резьбу дан для крупной (стандартной резьбы).

Таблица диаметров прута для наружной резьбы

При работе в наружной резьбой ситуация очень похожая — част металла выдавливается, а не срезается. Потому диаметр прута или трубы, на который наносится резьба, должен быть немного меньше. Насколько точно — смотрите в таблице ниже.

Как правильно подобрать сверло под резьбу для метчиков − таблицы диаметров и рекомендации

Как правильно подобрать сверло под резьбу − рекомендации и возможные проблемы

В статье вы найдете таблицы с диаметрами отверстий под популярную резьбу – для метрических, трубных метчиков, UNC/UNF, трапецеидальных метчиков, а также для бесстружечных метчиков-раскатников. Информация представлена для основного шага и мелкого.

Также затронем основные нюансы, которые могут возникнуть при подборе подходящего инструмента для чернового отверстия.

Особенности выбора диаметра сверла под метчик:

  1. Выбирайте сверло, подходящее под обрабатываемый материал. Как правило, для большинства резьбонарезных операций достаточно инструмента из быстрорежущей стали с добавлением кобальта. Для твердых, сложных материалов рекомендуем использовать твердосплавные сверла.
  2. Предварительное отверстие нужно дополнительно обработать зенковкой, сделать фаску. Это нужно для лучшего центрирования метчика, а также для дальнейшего лучшего захода в резьбу болтов, шпилек и т.д.
  3. Учитывайте свойства обрабатываемого материала. У хрупких и твердых металлов и у мягких и вязких значения диаметр отверстия будет отличаться. Например, D сверла под резьбу М8 в мягких материалах будет 6.8 мм, а для твердых металлов рекомендуется уже брать инструмент D 6.7 мм.

Диаметр предварительного отверстия для метрических метчиков

Итак, рассмотрим ГОСТы для метрической резьбы, получаемой стандартными метчиками.

Наиболее популярные размеры: М3, М4, М5, М6, М8, М10 и М12, с основным шагом.

Краткая таблица для самых популярных размеров метрической резьбы с крупным шагом:

Метчик (резьба/основной шаг)

Диаметр отверстия (⌀ сверла), мм

Подробная Таблица размеров сверла под метрическую резьбу основной шаг (DIN 13/ГОСТ 24705):

М

Шаг, мм

Внутр. диаметр резьбы гайки, мм

(доп. по ISO2 – 6H)

D сверла, мм

*Поле допуска по ISO1 – 4H.

Подробная Таблица размеров сверла под метрическую резьбу мелкий шаг (DIN 13/ГОСТ 24705):

МхШаг

Внутр. диаметр резьбы гайки, мм

(доп. по ISO2 – 6H)

D сверла, мм

МхШаг

Внутр. диаметр резьбы гайки, мм

(доп. по ISO2 – 6H)

D сверла, мм

*Поле допуска по ISO1 – 4H.

Сверло под метчик

Обратите внимание!
Также есть еще один быстрый способ, так называемый «дедовский метод», по нему можно быстро подобрать сверло под метчик без таблиц. Для этого надо вычесть из номинального диаметра резьбы его шаг.

Рассмотрим способ на примере. Допустим, вам необходимо нарезать резьбу М10х1.5.

  1. Номинальный диаметр резьбы 10 мм.
  2. Шаг 1.5 мм.
  3. Вычитаем из первого значения второе: 10-1.5=8.5 мм.
  4. Диаметр сверла равен 8.5 мм.

Допускается округлять значение до большего. Например, 9.75 округлить до 9.8. Но это будет приблизительное значение, «дедовский» метод подойдет больше для бытовых нужд. Для производственных задач рекомендуется ориентироваться по таблицам, ГОСТам, с учетом допусков и особенностей обрабатываемого материала.

Как подобрать сверло под метчики-раскатники (бесстружечные)

Выбор сверла под раскатники, которые используются для выдавливания резьбы, имеет свои особенности. Деформация металла происходит как в направлении оси отверстия, так и в противоположном. Поэтому черновое отверстие под раскатку обычно сверлится большего размера, чем под нарезку со стружкой.

Например, для нарезания М8 с шагом 1.25 нужно взять инструмент диаметром 6.8 мм, а для получения М8х1.25 раскатыванием (выдавливанием) нужно просверлить черновое отверстие ⌀ 7.45 мм.

Сначала рассмотрим метрические бесстружечные метчики.

Таблица размеров отверстий под раскатники метрическая резьба крупный шаг (DIN 13/ГОСТ 24705):

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: