Урок 3.6ДеформироватьГлава 3 · Объёмная штамповка

Накатка резьбы и нарезание метчиком

Накатайте резьбу на заготовку или нарежьте либо выдавите её в отверстии

Накатка резьбы выдавливает резьбу на заготовке винта между рифлёными плашками, не срезая металл. Нарезание метчиком создаёт соответствующую резьбу внутри отверстия инструментом под названием метчик. Вместе они завершают историю винта: проволока (3.4), головка (3.5) и теперь резьба.

Фото: R. Henrik Nilsson, CC BY 4.0, через Wikimedia Commons

Накатка резьбы между плоскими плашками и нарезание отверстия метчикомСлева: накатка резьбы (шаги с 1 по 3). Справа: нарезание резьбы в отверстии метчиком (шаги с 4 по 6). Цифры в кружках соответствуют шагам ниже.

Как это работает

Подайте заготовку. Заготовка с головкой после холодной высадки (урок 3.5) падает между двумя закалёнными стальными плашками. На их поверхностях есть наклонные гребни в форме резьбы.
Накатайте. Одна плашка стоит на месте, а другая скользит мимо неё. Заготовка катится между ними, гребни вдавливаются в её поверхность, а металл течёт вверх между гребнями и образует вершины витков.
Получается винт. За один проход, обычно за долю секунды, резьба готова. Металл не удаляется, поэтому наружный диаметр резьбы получается больше, чем у исходной заготовки.
Просверлите отверстие. Для внутренней резьбы сначала сверлят отверстие чуть меньше размера резьбы (диаметр под метчик).
Вверните метчик. Метчик (закалённый инструмент в форме винта) вращают и подают в отверстие. Режущий метчик режет резьбу и даёт стружку; формующий метчик не имеет режущих кромок и вместо этого выдавливает резьбу в стенке.
Выверните его обратно. Метчик реверсируют и выкручивают, оставляя внутреннюю резьбу, готовую под болт.

Ключевые факты

Материалы: Накатка: пластичные металлы, такие как стали, нержавеющая сталь, алюминий, латунь, титан. Нарезание метчиком: почти любой обрабатываемый резанием металл или пластик
Типичные детали: Винты, болты, шпильки, резьбовые стержни (накатка); резьбовые отверстия в блоках двигателей, корпусах, гайках (метчик)
Размер детали: Накатываемая резьба — от около 1 мм до десятков миллиметров; метчики — от менее 1 мм до около 50 мм, более крупную резьбу получают другими способами
Точность: Классы допусков резьбы обычно выдерживают размеры в пределах нескольких сотых миллиметра
Качество поверхности: Накатанная резьба: гладкая и блестящая. Нарезанная резьба: слегка шероховатая, со следами инструмента
Подходящая партия: Накатка: тысячи и миллионы. Нарезание метчиком: от одного отверстия вручную до миллионов на автоматических станках
Стоимость оснастки и оборудования: Накатные плашки: от сотен до тысяч долларов за пару. Метчики: от нескольких до десятков долларов каждый
Скорость: Накатка: часто сотни деталей в минуту. Нарезание метчиком: секунды на отверстие на станке

Сильные стороны и ограничения

Сильные стороны

Накатанная резьба прочнее: волокна металла следуют за резьбой, а поверхность наклёпана
Нет стружки и нет потерь металла при накатке и формующем нарезании
Очень быстро и дёшево в пересчёте на деталь
Метчики дёшевы и работают почти на любом станке или вручную

Ограничения

Накатка требует пластичного металла и заготовки точного размера
Накатка подходит для наружной резьбы; для отверстий нужно нарезание метчиком
Метчики могут ломаться в отверстии, особенно мелкие, и их трудно извлечь
Режущие метчики оставляют стружку, которую нужно удалять, особенно в глухих отверстиях

Где применяется

КрепёжВинты, болты, шпильки, резьбовые стержни
АвтомобилестроениеКолёсные шпильки, болты двигателей, резьбовые отверстия в блоках двигателей и коробках передач
АвиацияВысокопрочные болты с накатанной резьбой для усталостной прочности
МашиностроениеМонтажные отверстия с нарезанной резьбой в рамах, корпусах и кронштейнах
СантехникаРезьбовые фитинги и концы труб

Как узнать процесс

Накатанная резьба: гладкие и блестящие вершины, иногда с еле заметным швом на самой вершине.
Накатанная резьба: наружный диаметр резьбы больше, чем у гладкого стержня рядом.
Нарезанная резьба (метчиками или на токарных станках): тонкие следы инструмента, а иногда мелкие заусенцы в начале резьбы.
Отверстия, нарезанные формующим метчиком: гладкая резьба без следов стружки, нередко с крошечной линией разъёма на каждой вершине.

Сравните с

Холодная высадка3.5делает заготовку с головкой, из которой накаткой получают винт.Токарная обработка5.1токарный станок может нарезать резьбу — это медленнее, но подходит для единичных изделий и очень больших размеров.Накатка5.6ещё один процесс накатки, который вдавливает рисунок в поверхность, а не вырезает его.

Смотрите

Haas Automation, Inc. · Типы метчиков, диаметры под метчик и нарезание на станке с ЧПУ

Mr. G-Code Machining · Режущий и формующий метчики рядом

TeskerMFG · Резьбонакатный станок в работе

TR Fastenings · Крепёжный завод быстро накатывает резьбу

Смотреть реальные фото

Википедия: Нарезание резьбы (производство) — методы нарезания и накатки резьбы, с фотографиями
Википедия: Метчик и плашка — метчики, плашки и разрезы режущих и формующих метчиков
Поиск фотографий в Wikimedia Commons

Запомните

Накатка резьбы выдавливает резьбу на заготовке между рифлёными плашками, без стружки.
Нарезание метчиком создаёт соответствующую резьбу внутри просверленного отверстия — резанием или выдавливанием.
Накатанная резьба прочнее нарезанной, потому что волокна металла следуют за резьбой.