Параметры резьбы
В автомобиле применяется резьба с треугольным профилем (рис. 1), основными размерами которой являются:
Рис. 1. Основные размеры резьбы с треугольным профилем
1. Угол профиля при вершине (в градусах).
2. Шаг — расстояние между вершинами соседних витков.
3. Номинальный диаметр резьбы. У болтов и винтов это наружный диаметр (по вершинам профиля), у гаек — внутренний (по впадинам профиля).
По направлению вращения резьбы делятся на:
1. Правосторонние — крепежный элемент заворачивается по часовой стрелке (наиболее распространенные).
2. Левосторонние — заворачивание происходит против часовой стрелки (встречаются редко).
Метрическая резьба используется в большинстве автомобилей европейского производства, в том числе и российского. Она имеет угол при вершине 60°, а диаметр и шаг обозначаются в мм. Шаг резьбы может быть крупным (основным) или мелким (табл. 1). Некоторые детали имеют метрическую коническую резьбу для герметизации, например, сливных отверстий в картере двигателя или коробки передач. Условное обозначение метрической резьбы приведено на рис. 2.
Рис. 2. Обозначение метри-ческой резьбы с крупным (а) и мелким (б) шагом
Дюймовая резьба применяется в автомобилях США, Англии, Японии и ряда других стран. Она имеет угол при вершине 55° (резьба Уитворта). Номинальный диаметр измеряется в долях дюйма, а шаг — в количестве витков на дюйм длины. Параметры этой резьбы установлены стандартами UNC (Unified Coarse — резьба с крупным шагом) и UNF (Unified Fine — резьба с мелким шагом) (табл. 2 и 3). Пример обозначения приведен на рис. 3.
Рис. 3. Обозначение дюймовой резьбы с крупным (а) и мелким (б) шагом
Резьбонарезной инструмент
Метчик (фото 1) предназначен для создания внутренней резьбы в отверстии. Его основные элементы:
Фото 1. Основные элементы метчика
1. Режущая (заходная) часть — в виде конуса. Она производит основную работу при нарезании.
2. Калибрующая (направляющая) часть — дорезает резьбу и направляет метчик в отверстие.
3. Хвостовик, имеющий на конце присоединительный квадрат для фиксации метчика в приводе.
Стружечные канавки на рабочей части метчика, помимо отвода стружки, образуют режущие кромки, которые и создают резьбу. На метчиках с диаметром до 22 мм обычно делаются 3 канавки.
Для получения резьбы, соответствующей стандартам, ее нарезают в два или три приема комплектами метчиков:
1. Из трех — чернового, среднего и чистового (фото 2). Используют при работе с высокопрочными сталями и другими материалами большой твердости. На российском инструменте одна риска на хвостовике означает черновой метчик, две — средний, а три — чистовой. В импортных комплектах на чистовом метчике риски нет. У чернового — наиболее длинная заходная часть (4 — 9 витков), у чистового — самая короткая (1 — 3 витка). У среднего метчика количество витков на заходной части — среднее между черновым и чистовым;
Фото 2. Комплект из трех метчиков: а — черновой; б — средний; в — чистовой
2. Из двух — чернового и чистового (фото 3) применяют для мягких сталей. Отличия этих метчиков от предыдущего комплекта следующие:
Фото 3. Комплект из двух метчиков: а — черновой; б — чистовой
у обоих метчиков более длинная режущая часть;
черновой имеет несколько больший диаметр.
Комплект метчиков может быть “стандартным” и “высокоточным”. Последний изготовлен из высококачественной быстрорежущей стали и имеет более стойкую режущую кромку.
Для нарезания резьбы в глухих отверстиях применяют метчики с притупленным концом.
На хвостовике отечественных метчиков маркируется обозначение резьбы, а на импортных часто обозначают еще и диаметр сверла под нее (табл. 4).
Плашки (лерки, фото 4) применяют для нарезания наружной резьбы. В центре этого инструмента — резьбовое отверстие, вокруг которого расположены еще несколько (от 3 до 5 отверстий). Пересечения центрального и боковых отверстий образуют режущие кромки.
Фото 4. Плашки — круглая (а) и круглая разрезная (б)
С обеих сторон резьбового отверстия плашки сделаны фаски на 1,5 — 2 витка резьбы, создающие заходные части.
На боковой образующей (наружной круглой поверхности) плашки есть 3 или 4 углубления (под углами 120° или 90°) для фиксирующих стопорных винтов, а на ее плоской поверхности маркируется номинал резьбы.
Разрезная плашка имеет боковую прорезь шириной 0,5 — 1,5 мм. Она позволяет незначительно (в пределах 0,1 — 0,25 мм) изменять диаметр резьбы с учетом износа режущей кромки плашки или твердости обрабатываемого материала.
Большинство плашек имеют на боковой поверхности специальную выемку, по которой она разрезается при износе режущих кромок и используется уже как разрезная.
Резьбонарезной инструмент изготовляют из быстрорежущих или углеродистых сталей и имеет твердость поверхности 63 — 66 HRc. Переточке он не подлежит.
Приспособления и оснастка для резьбонарезного инструмента
Воротки (фото 5) применяют для фиксации и вращения метчиков. Эти приспособления могут быть:
Фото 5. Воротки — нерегулируемый (а), регулируемый (б) и торцевой с храповым механизмом (в)
1. Нерегулируемые — с фиксированными размерами посадочных гнезд (1—3 шт.).
2. Регулируемые — имеют переменный размер гнезда. В корпус вмонтирован винтовой механизм, перемещающий зажимные губки-ползуны. Такие воротки встречаются 5—7 типоразмеров (для присоединительных квадратов от 2 до 25 мм).
3. Торцевые — применяются для работы в местах с ограниченным доступом, где работать обычным воротком невозможно из-за большого разлета его ручек. Они имеют цанговый патрон, а некоторые и храповой механизм, у которого есть переключатель на 3 положения для изменения направления вращения (среднее положение стопорит патрон). Торцевые воротки позволяют работать с метчиками, имеющими присоединительные квадраты до 10—15 мм. Они выпускаются как стандартной длины (80—100 мм), так и удлиненные (200—300 мм).
Удлинители (фото 6) используют для работы метчиком в труднодоступных местах.
Удлинители (фото 6) используют для работы метчиком в труднодоступных местах.
Фото 6. а- удлинитель; б - Клупп (плашкодержатель)
Клупп — круглая обойма с двумя ручками, фиксирующая плашки закаленными винтами, которые вворачиваются в резьбовые отверстия. Как правило, их 3, но в некоторых моделях может быть от 1 до 5 отверстий. Накатка на ручках делает работу удобнее.
Переходные кольца для плашкодержателя позволяют фиксировать плашки разного размера. Стопорные винты проходят через сквозные отверстия в кольцах.
Для работы в местах с ограниченным доступом может пригодиться самодельный трубчатый клупп (рис. 4).
Рис. 4. Трубчатый самодельный клупп
Наборы резьбонарезного инструментаНаборы (фото 8) выпускают в различных комплектациях:
Фото 8. Наборы резьбонарезного инструмента: а — метчиков; б — плашек, метчиков и приводов к ним
только метчики
только плашки
метчики и плашки
наборы метчиков с воротками
наборы плашек с плашкодержателями
комплексные наборы — метчики и плашки в определенном диапазоне размеров с воротками, плашкодержателями.
В наборы с метчиками могут входить сверла соответствующих диаметров.
Метрический резьбонарезной инструмент в наборе представлен рядом размеров: М3; M4; M5; M6; M8; M10; M12; M14; M16; M18; M20, которые могут быть в разных вариантах комплектации.
В дюймовых наборах наиболее распространенные диаметры резьбы представлены рядом: 1/4", 5/16", 3/8", 7/16", 1/2", 9/16", 5/8", 3/4", 7/8", 1".
Приемы нарезания резьбы метчикомЧерновой метчик закрепляют в воротке и вставляют в отверстие так, чтобы его ось совпадала с осью отверстия.
Для получения качественной резьбы и сохранения работоспособности метчика место его контакта с деталью смазывают маслом.
Нажимая рукой на центр воротка, поворачивают его, пока метчик не врежется на несколько ниток и не займет устойчивое положение. Далее вращают вороток за рукоятки. В процессе резания необходимо внимательно следить, чтобы метчик не перекосился, иначе можно испортить резьбу.
Через каждые один-два оборота “по резьбе” инструмент поворачивают на пол-оборота назад для обламывания образующейся стружки, что облегчает работу.
Закончив нарезание, вывертывают метчик из отверстия и еще раз прогоняют его по резьбе.
При создании резьбы в глубоких отверстиях, мягких металлах (медь, алюминий, бронза и др.) метчик необходимо периодически полностью вывертывать и очищать канавки от стружки, иначе возможно его “заклинивание” и поломка.
После чернового метчика резьбу проходят средним и чистовым, которые вворачивают в отверстие рукой. Только после того, как инструмент войдет по резьбе на несколько витков и вращение его приостановится, на хвостовик надевают вороток и продолжают работу.
Использование среднего метчика без предварительного прохода черновым, не ускоряет, а наоборот, затрудняет работу. Резьба получается “рваной”, а инструмент может сломаться.
Особенно осторожно нужно нарезать резьбу в глухих отверстиях.
Приемы нарезания резьбы плашкойНа торце стержня делается фаска для обеспечения врезания плашки. Ее закрепляют в клуппе, накладывают на стержень и вращают с небольшим нажимом до создания одной-двух ниток. После этого нарезаемую часть стержня смазывают маслом и вращают клупп так же, как при работе метчиком. Нельзя допускать перекоса плашки во избежание порчи резьбы и поломки зубьев инструмента.
При диаметре стержня:
меньше необходимого — резьба получится неполной;
больше необходимого — плашку будет невозможно навинтить на стержень или при резании зубья ее могут сломаться.
Инструмент для восстановления резьбы
Если резьба повреждена незначительно, то можно попытаться восстановить поврежденные витки. Для этого желательно применять инструмент, созданный именно для этих целей.
Прогонки (резьбонарезные гребенки, фото 9 а) — сменные пластины с зубцовкой на одной или двух сторонах. Их изготовляют из инструментальной стали с высокой прочностью и термически обрабатывают (закалка и отпуск).
Прогонки применяют для восстановления:
1. Внешней резьбы, вставляя в приспособление (фото 9 б);
2. Внутренней и внешней резьбы, закрепляя в держателе, похожем на массивную отвертку (фото 9 в).
Фото 9. Прогонки (а) и приспособления для восстановления внешней (б, в) и внутренней резьбы (в)
Комбинированный инструмент похож на напильник (фото 10) и имеет 16 рабочих поверхностей, 8 из которых предназначены для восстановления внешней и 8 — для внутренней резьбы.
Фото 10. Комбинированный инструмент для восстановления внешней и внутренней резьбы
Инструмент для удаления поврежденного крепежа
При ремонте автомобиля приходится сталкиваться с проблемой удаления сломанного или поврежденного крепежа — болтов, шпилек и гаек. Это проще делать с помощью специальных инструментов.
Шпильковерт эксцентриковый (фото 11) применим только в том случае, если обломанный болт или шпилька выступают над деталью.
Фото 11. Шпильковерт эксцентриковый
Экстрактор (фото 12) имеет левую коническую резьбу. При вворачивании экстрактора против часовой стрелки в отверстие, просверленное по оси обломанного крепежа, он заклинивается в нем, что позволяет выкрутить деталь. Экстракторы изготавливают из закаленной хромованадиевой стали. Их продают поштучно или в наборах.
Фото 12. Экстрактор конический
Гайколом (фото 13) имеет упорное кольцо, надеваемое на поврежденную гайку, одну или две режущие части и силовой болт. При его заворачивании гаечным ключом режущий элемент постепенно внедряется в гайку и разрезает ее. Выпускаются два типоразмера гайколомов, есть и гидравлические модели, но стоят последние достаточно дорого.
Фото 13. Гайколомы — односторонний (a) и двусторонний — (b)
Рекомендации по выбору резьбонарезного инструмента
Приобретать резьбонарезной инструмент удобнее в наборах, в которые входят метчики, плашки и сверла в различных сочетаниях. При этом решаются задачи комплектации и хранения.
Сверла для метчиков соответствующих номиналов лучше не применять для каких-то других целей.
Но самый полный набор, как правило, стоит довольно дорого, а часть его может никогда не применяться.
Покупая инструменты по отдельности, придется решать, как его хранить. Плюсом этого варианта является то, что приобретаются именно нужные типоразмеры, необходимые для постоянных работ.
Отечественный метрический инструмент имеет высокое качество и умеренные цены, а ассортимент вполне соответствует разнообразию крепежа, применяемого в российских и большинстве европейских автомобилей.
Дюймовым инструментом, который изготовлен в основном в США, торгуют немногочисленные фирмы. “Россыпью” он не продается, а предлагаются большие наборы метчиков и плашек, цены на которые весьма значительны.
Приобретая инструмент, необходимо внимательно его осмотреть и проверить с помощью хорошего увеличительного стекла остроту заточки режущих элементов и отсутствие даже микроскопических трещин. На инструменте не должно быть:
видимых забоин, вмятин и иных нарушений формы
пятен, отличающихся от общего фона (если он черненый), свидетельствующих о нарушениях режима термической обработки. На инструменте металлического цвета радужные разводы также недопустимы
заметных люфтов между губками и корпусом регулируемого воротка. Необходимо также проверить работу механизма раздвижения губок на полный рабочий ход. В любом положении вращение винта должно быть равномерным, без заеданий.
К тому же инструмент должен иметь:
посадочные отверстия строго квадратной формы у нерегулируемых воротков
хорошо работающий храповой механизм у торцевых воротков. Он должен четко переключать направление вращения и надежно стопорить патрон в среднем положении
закаленные фиксирующие винты у плашкодержателя, которые легко, но без люфтов “ходят” в резьбовых отверстиях
ясно читаемые маркировки.
