Нарезание резьбы до упора: полное руководство по нарезанию резьбы в глухих отверстиях при обработке на станках с ЧПУ.

Глухие отверстия являются неотъемлемой частью многих конструкций. Довольно часто встречаются ограничения, такие как ограниченность пространства. В некоторых высокопроизводительных областях применения, таких как медицинские имплантаты или аэрокосмические кронштейны, требуется высокая сила зажима. Метчик с нижним расположением метчика решает эту проблему, создавая резьбу очень близко к основанию. Таким образом, можно ожидать максимального зацепления резьбы. Вот полное руководство по нарезанию резьбы в глухих отверстиях при обработке на станках с ЧПУ.

Что такое сливной кран?

Метчик для глухих отверстий — это инструмент, используемый в механической обработке для улучшения профиля резьбы в глухих отверстиях. Сравнительно, такие метчики имеют очень мало фасок. Короткий конус, состоящий всего из 1-2 витков резьбы, позволяет резьбовой части располагаться очень близко к основанию, обеспечивая тем самым максимальное зацепление резьбы.

Выберите подходящие краны для установки в нижнюю часть крана.

• Алюминий: Метчики из полированной быстрорежущей стали или твердосплава, без покрытия или с низкофрикционным покрытием, помогают предотвратить прилипание алюминия к режущей кромке.
• Углеродистая сталь: Обычно достаточно быстрорежущей стали (HSS). Нитрид титана (TiN) снижает трение и повышает износостойкость.
• Из нержавеющей стали: HSS-Co обеспечивает лучшую твердость при высоких температурах. TiCN обеспечивает более высокую износостойкость при больших нагрузках при резке.
• Сплавы титана и никеля: Метчики из быстрорежущей стали с покрытием из кобальта или твердосплава с покрытием TiAlN/AlTiN лучше подходят для работы при высоких температурах резания.

Почему важна короткая фаска?

В отличие от конического или пробкового метчика, фаска у нижнего метчика короткая. Это позволяет режущей кромке плавно опускаться к основанию. Это особенно важно в условиях ограниченного пространства, где нежелательно увеличивать толщину для обеспечения зазора снизу. Примеры включают автомобильные компоненты, пресс-формы, детали аэрокосмической отрасли и гидравлические коллекторы. Резьба по всей длине обеспечивает максимальное зацепление и повышенную прочность крепления.

Виды кранов для забивания сливных отверстий

Сохраняя свою основную функцию — нарезание резьбы в глухих отверстиях у основания, существуют определенные конструктивные вариации. Эти различные типы метчиков для нарезания резьбы у основания предназначены для разных условий производства. В этом контексте переменными являются глубина отверстия, тип материала, профиль резьбы и удобство использования.

Прямоканавочный донный кран

Прямоканавочный метчик — наиболее распространенный тип. Он имеет прямую канавку по всей длине. Обычно используется для коротких глухих отверстий. В более глубоких отверстиях может возникнуть проблема с удалением стружки. Прямоканавочный метчик подходит как для ручного, так и для машинного нарезания резьбы.

Спиральный канавочный донный метчик

Спиральный метчик с винтовыми канавками обеспечивает лучшее удаление стружки. Таким образом, стружка непрерывно перемещается вверх и наружу из отверстия во время нарезания резьбы. Он хорошо подходит для пластичных материалов, где длинная стружка может создавать проблемы. Спиральный метчик также позволяет нарезать резьбу глубже с меньшей вероятностью забивания стружкой или поломки метчика. Качество резьбы также лучше при использовании спирального метчика.

Формирование нижнего крана

Нарезание резьбы с помощью формовочного метчика основано на пластической деформации, а не на резке. Поскольку резка не требуется, проблемы, связанные со стружкой, не возникают. Образующаяся резьба прочнее, так как она получена методом холодной обработки. Однако для эффективного нарезания резьбы требуется тщательный контроль процесса. Может потребоваться обильная смазка. Формовочные метчики часто используются только для мягких материалов, таких как алюминий, латунь или низкоуглеродистая сталь.

Полунижний кран

Конструкция полузаточного метчика представляет собой баланс между метчиком с пробковой головкой и метчиком с заходом на дно. Он имеет немного более длинную фаску. В отличие от других типов, полузаточный метчик может не требовать предварительной нарезки резьбы пробковым метчиком. Однако этот тип подходит для легкой механической обработки или ремонтных работ.

Для чего используется сливной кран?

Нарезные метчики с донным креплением довольно часто используются в критически важных областях. Поэтому для нарезания резьбы в отверстиях компонентов, требующих высокой прочности, используются именно такие метчики. Именно поэтому высокотехнологичные отрасли, такие как аэрокосмическая, автомобильная или медицинская промышленность, предпочитают использовать нарезные метчики с донным креплением.

Нарезание резьбы у основания глухих отверстий

Основная функция метчика для нарезания резьбы у дна глухих отверстий — это нарезание резьбы вблизи дна. Это особенно удобно в условиях ограниченного пространства. Резьбу можно нарезать по всей длине глухого отверстия, не увеличивая толщину материала.

Завершение нарезания резьбы после установки резьбонарезного инструмента.

После нарезания резьбы с помощью метчика-пробки небольшой участок отверстия может остаться без резьбы. Метчик с упором удлиняет резьбовую часть после метчика-пробки. Такой двухэтапный подход снижает усилие резания и минимизирует риск повреждения заготовки или метчика.

Удлинение частичной резьбы в существующих отверстиях

Метчики, устанавливаемые до упора, часто улучшают качество резьбы. При использовании таких метчиков можно закрыть обрывы резьбы. Это максимизирует зацепление крепежных элементов и повышает их прочность.

Как использовать метчик для обработки отверстий?

Использование метчика для нарезания резьбы до упора требует соблюдения нескольких правил. Для достижения точных результатов необходимо следовать правильным шагам нарезания резьбы. Несоблюдение некоторых ключевых мер предосторожности может сделать нарезанное отверстие непригодным для использования.

Шаг 1: Просверлите отверстие для метчика нужного размера.

Используйте сверла с соответствующим внешним диаметром, подходящим для метчика. Сделайте отверстие немного глубже, чем длина крепежного элемента, чтобы учесть фаску метчика. Перед нарезанием резьбы снимите заусенцы с отверстия.

Шаг 2: Оставьте достаточный зазор снизу.

Необходимо предусмотреть дополнительное пространство для размещения стружкоукладчика и фаски для нижнего метчика. Это предотвратит чрезмерную нагрузку на инструмент.

Шаг 3: Начните нарезать резьбу перед использованием метчика для заточки.

Первичную резьбу следует нарезать коническим или пробковым метчиком. Затем для окончательной обработки следует использовать метчик для заделки резьбы в отверстии. Существующая резьба направляет метчик для заделки резьбы в отверстие. Таким образом, облегчается ввод и выравнивание.

Шаг 4: Держите кран ровно и прямо.

Метчик для нарезания резьбы должен быть перпендикулярен заготовке с самого начала. Неправильное расположение метчика может создавать нежелательные боковые нагрузки. Давление на метчик должно быть равномерным. Это обеспечивает равномерный профиль резьбы. Периодически следует менять направление вращения метчика для удаления стружки.

Шаг 5: Остановитесь, прежде чем кран коснется дна отверстия.

Запомните глубину сверления для нарезания резьбы до упора и прекратите нарезание резьбы до того, как метчик коснется дна. В противном случае это создаст чрезмерное давление на метчик. Это может привести к сколам режущей кромки или повреждению резьбы.

Применение кранов для забивания кранов снизу

Опытные конструкторы и токари предпочитают использовать метчики с доводчиком для создания высококачественной резьбы. Это не только повышает несущую способность крепежных элементов, но и оптимизирует вес. Особенно это важно в местах с ограниченным пространством.

Алюминиевые корпуса и кожухи

Алюминиевые корпуса и кожухи часто должны быть компактными из-за ограниченного пространства. Такие конструкции также должны быть легкими. В подобных ситуациях глухие отверстия имеют ограниченное пространство. Поэтому резьбонарезной инструмент использует это пространство максимально эффективно. Типичные области применения включают крышки, радиаторы, крепления для печатных плат и кронштейны для датчиков.

Прецизионные монтажные блоки

Монтажные блоки часто подвергаются сборке и разборке. Это означает, что они должны быть прочными с точки зрения удерживающей способности крепежных элементов. Хотя метчики с фиксацией в нижнем положении обеспечивают максимальное зацепление с крепежными элементами, они также способствуют достижению этой прочности.

Гидравлические и пневматические коллекторы

Гидравлические и пневматические коллекторы имеют множество глухих отверстий для резьбовых соединений. Такие компоненты, как клапаны, фитинги, заглушки и датчики, часто нуждаются в таких отверстиях в качестве точек соединения. Глубина отверстий для этих компонентов ограничена. Поэтому штуцер для герметизации отверстий эффективно использует это ограниченное пространство, обеспечивая при этом надежное уплотнение.

Изготовление деталей на станках с ЧПУ по индивидуальному заказу с глухими резьбовыми отверстиями.

Многие детали, изготавливаемые по индивидуальному заказу, такие как аэрокосмические кронштейны, компоненты медицинских устройств, роботизированные манипуляторы и т. д., имеют глухие отверстия. Часто это связано с ограничениями по пространству и весу. Нарезание резьбы до упора способствует повышению эффективности производства. Это позволяет создать пространство для крепежных элементов, регулировочных винтов и скрытых элементов сборки.

Проблемы использования донных метчиков в станках с ЧПУ.

Поскольку метчики для нарезания резьбы до упора существенно отличаются от других инструментов для нарезания резьбы, они представляют собой уникальные проблемы. Но для них всегда есть решения. При правильном обращении это принесет пользу с точки зрения качества резьбы, использования пространства и высокой производительности.

Высокий крутящий момент резки

Высокая крутящая момент резания — часто встречающаяся проблема. Наиболее уязвимы глубокие глухие отверстия. Поскольку у метчиков для нарезания резьбы в нижней части отверстия короткая фаска, это приводит к немедленному зацеплению всех резьбовых соединений. Если скорость нарезания резьбы слишком высока, смазка недостаточна или глубина сверления мала, можно ожидать высокой силы резания. В этом случае может быть полезно использовать метчик с покрытием и оптимизированной скоростью подачи.

Сложное начало темы

Некоторые токари пытаются начать нарезание резьбы с помощью метчика с фиксацией в нижней точке. Однако такой метчик не предназначен для начала нарезания резьбы. Вместо него для этой цели можно использовать конический метчик или метчик с пробкой. Использование метчика с фиксацией в нижней точке может привести к смещению метчика или его поломке.

Упаковка стружки в глухие отверстия

При отсутствии надлежащих мер в глубоком глухом отверстии может наблюдаться скопление стружки. Пространство для выхода стружки ограничено, поэтому она, скорее всего, будет скапливаться под метчиком или вокруг него. Это приводит к увеличению крутящего момента или повреждению профиля резьбы. Эта проблема в основном наблюдается при работе с пластичными материалами, которые образуют длинную и нитевидную стружку. Для ее решения следует использовать спиральную канавку, оставлять достаточный зазор у основания и подавать смазочно-охлаждающую жидкость во время нарезания резьбы.

Обрабатываемость материалов

Нарезание резьбы в материалах с низкой обрабатываемостью всегда представляет собой сложную задачу. В то время как стружка из пластичных материалов, как правило, создает проблемы, твердые материалы увеличивают крутящий момент. Поэтому необходима оптимизированная стратегия нарезания резьбы. Таким образом, необходимо четкое понимание таких вопросов, как высокий крутящий момент резания, оптимизация конструкции и управление процессом.

Рекомендации по использованию метчиков для точечного нарезания резьбы при обработке на станках с ЧПУ.

Как уже обсуждалось ранее, в процессе нарезания резьбы существуют определенные сложности. Если оптимизировать процесс, эти сложности можно легко преодолеть. Это приведет к улучшению качества резьбы, минимизации отходов и повышению эффективности.

Используйте сверло правильного размера.

Диаметр просверленного отверстия должен быть оптимальным. Если отверстие слишком узкое, это создаст чрезмерное напряжение между метчиком и заготовкой. Если же оно слишком свободное, то нарезание резьбы будет неправильным. Лучший вариант — использовать стандартную таблицу размеров отверстий в качестве ориентира.

Контрольная глубина отверстия

В идеале глубина отверстия должна быть немного больше длины резьбы. Это необходимо для создания зазора между инструментом и основанием. Сохранение этого зазора часто бывает полезным. Это помогает справиться с такими проблемами, как забивание стружкой, касание инструмента основания и чрезмерный крутящий момент резания.

Используйте постукивание клювом

Пошаговое нарезание стружки — эффективная стратегия нарезания стружки. Вместо непрерывного нарезания стружки, она основана на нарезании стружки с последующим извлечением метчика. Таким образом, длинные стружки измельчаются и удаляются. Это также позволяет смазочно-охлаждающей жидкости достигать кромок.

Резьбонарезной метчик против других резьбонарезных метчиков

Резьбонарезные метчики часто путают с другими типами резьбы. Для правильного применения необходимо различать различные инструменты для нарезания резьбы. В связи с этим ниже представлены некоторые таблицы. В них выделены ключевые особенности каждого инструмента и проведено сравнение с резьбонарезным метчиком.

Наконечник для слива воды снизу против пробкового крана

Наконечник метчика против конусного метчика

Насадка для метчика с нижней канавкой против насадки для метчика со спиральной канавкой

Насадка для точечного нарезания резьбы против насадки для нарезания резьбы по спирали

Нарезной метчик против резьбофрезерной машины

Наконечник метчика против формовочного метчика

Советы по проектированию отверстий для кранов в нижней части крана

Оптимально спроектированные отверстия для смесителя редко создают заметные препятствия. Они удобны в производстве и способствуют повышению производительности и эффективности. В связи с этим здесь обсуждаются некоторые рекомендации по проектированию.

Оставьте достаточный зазор снизу.

Эффективная конструкция детали обеспечивает достаточный зазор в нижней части. Она предоставляет достаточно места для стружки и перемещения метчика. Если свобода перемещения метчика ограничена, это может привести к поломке инструмента.

Избегайте слишком глубоких ям.

Слишком глубокие отверстия затрудняют удаление стружки. Длинные резьбонарезные инструменты подвергаются неравномерным нагрузкам, вызывающим деформацию или поломку. Оптимальная глубина отверстия повышает эффективность обработки, снижает износ инструмента и сокращает время цикла ЧПУ.

Правильная длина зацепления резьбы

Длина резьбы должна быть достаточной для выдерживания нагрузок. Чрезмерно длинная резьба не дает существенных преимуществ. Напротив, она обходится дорого как в финансовом, так и в производственном плане. Оптимальная длина зацепления для стали предлагается в размере 1 x диаметр крепежного элемента. Для более мягких металлов она составляет 1.5–2 x диаметр.

Пример из практики компании Tuofa: нарезание резьбы в глухих отверстиях гидравлического коллектора.

Нашему заказчику потребовался изготовленный на заказ гидравлический коллекторный блок для компактной гидравлической системы управления. Деталь была изготовлена ​​из алюминия 6061-T6 и требовала множества резьбовых отверстий для клапанов, фитингов и соединений под давлением.

Конструкция гидравлического коллектора включала в себя:

• Общие размеры: приблизительно 120 × × 80 50 мм
• Материал: 6061-T6 алюминий
• Многочисленные G1/4 и M8 отверстия с резьбой
• Несколько глухих резьбовых отверстий ограниченной глубины
• Внутренние поперечно-сверленные каналы для гидравлического потока
• Плоские уплотнительные поверхности, требующие герметичной сборки.

Задача по обработке

Заказчику требовалась полезная глубина резьбы 8 мм в нескольких глухих отверстиях для надежной установки клапана и фитингов. Однако доступная глубина отверстий была ограничена, поскольку внутренние масляные каналы располагались непосредственно за резьбовыми участками.

Конечный результат

Благодаря применению метода нарезания резьбы до упора, компания Tuofa добилась необходимого зацепления резьбы без изменения исходных размеров коллектора. Ниже представлены полученные результаты:

• Увеличенная полезная глубина резьбы за счет 5 мм до 8 ммотвечающие требованиям заказчика к креплению.
• Сохранена первоначальная компактная конструкция впускного коллектора без увеличения толщины блока.
• Достигнуто стабильное качество резьбы в нескольких глухих отверстиях с помощью проверка резьбового калибра.
• Снижен риск поломки метчика за счет оптимизации глубины отверстия.

Заключение

Нарезание резьбы до дна отверстия — это инструмент для нарезания резьбы в глухих отверстиях. Он создает резьбу очень близко к основанию отверстия, что позволяет оптимально использовать глубину глухих отверстий. Он полезен в ситуациях, когда вес или пространство ограничены. Качество получаемой резьбы лучше, чем при использовании других методов нарезания резьбы. Хотя использование нарезания резьбы до дна отверстия сопряжено с некоторыми трудностями, при оптимизации процесса можно добиться хороших результатов без серьезных препятствий.

FAQ

Используется ли метчик для нарезания резьбы только в глухих отверстиях?

На практике они используются только для глухих отверстий. Но теоретически их можно использовать и для сквозных отверстий.

Можно ли начать с нижнего крана?

Нижний кран не предназначен для начала работы. На самом деле, он используется для завершения работы.

Какие материалы трудно использовать для нарезания резьбы на дне скважины?

Твердые материалы создают чрезмерный крутящий момент при резке. Мягкие металлы дают длинную и волокнистую стружку. Обе ситуации сложны.