Статья о внутренней резьбе, которую нарезают на сверлильном станке с приводом шпинделя. Разобраны способы вернуть инструмент из отверстия, устройство патрона с предохранительной муфтой, диаметр сверла и обороты. Нарезание резьбы на фрезерных станках и станках с ЧПУ здесь не рассматривается.

Чего метчику нужно от станка

Метчик сам тянет себя в металл: каждый полный поворот втягивает его на величину шага. Станок задает вращение и направляет ось подачи, а профиль формирует инструмент. Если шпиндель опускается быстрее или медленнее, чем идет втягивание, витки рвутся, а метчик перегружается.

Отсюда три требования к оснастке. Низкая частота вращения. Совпадение осей инструмента и отверстия. Безопасный обратный ход, потому что заклинивший в стружке или упершийся в дно метчик ломается сразу, а выломанный хвостовик из закаленной стали достают с трудом.

Вертикально-сверлильные станки

Весь раздел →

Способы вернуть метчик из отверстия

Выбор определяет паспорт станка, поэтому первым делом смотрят, есть ли у шпинделя реверс. Рабочие варианты сведены в таблицу.

СпособЧто требуется от станкаГде применимГлавный риск
Реверс шпинделяЭлектрический реверс или реверсивная коробкаВертикально- и радиально-сверлильные станки серийного исполненияРассинхрон подачи и вращения при обратном ходе
Патрон с автоматическим реверсомВращение шпинделя в одну сторонуНастольные и вертикальные станки без реверсаКаждый патрон рассчитан на свой диапазон размеров
Ручной обратный ходОстановленный привод, шпиндель проворачивают вручнуюЕдиничные отверстия малого диаметраПерекос и низкая скорость работы

У многих настольных моделей реверса нет, и серийную резьбу на них нарезают самореверсным патроном. Радиально-сверлильный станок с реверсом нарезает резьбу с той же установки, что и сверление: тяжелую корпусную деталь не переставляют.

Подобрать оборудование под вашу задачу

Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Патрон с предохранительной муфтой

Резьбонарезной патрон хвостовиком садится в конус шпинделя, а инструмент зажимается в сменной вставке под квадрат на хвостовике метчика. Внутри два узла. Первый ограничивает крутящий момент: муфта проскальзывает, когда нагрузка превышает настройку. Второй дает осевой люфт в обе стороны, и шпиндель может подавать чуть быстрее или медленнее шага, не портя профиль.

Настройку задают регулировочным кольцом. Чем меньше диаметр, тем слабее затяжка, иначе хвост сломается раньше, чем муфта сработает. Когда инструмент дошел до дна глухого отверстия, муфта проскальзывает, и он останавливается, пока шпиндель продолжает вращаться.

Вертикально-сверлильные станки

Весь раздел →

Реверс патрон с муфтой не заменяет. После срабатывания инструмент выводят обратным вращением: реверсом шпинделя или механизмом самого патрона, если он самореверсный. Без них метчик выводят вручную: останавливают привод и проворачивают шпиндель в обратном направлении.

Диаметр сверла для внутренней резьбы

Отверстие под метрическую резьбу просверлить нужно на диаметр резьбы минус шаг. Для M8 получается 8 − 1,25 = 6,75 мм, и на практике берут сверло 6,8 мм. Готовые значения для крупного шага собраны в таблице и совпадают с ГОСТ 19257-73.

РезьбаШаг, ммСверло, мм
M50,84,2
M61,05,0
M81,256,8
M101,58,5
M121,7510,2

Слишком узкое отверстие перегружает инструмент и забивает канавки стружкой. Слишком широкое дает неполный профиль, и витки срываются при затяжке. Глубину глухого отверстия делают больше длины резьбы, чтобы инструмент не уперся в дно и стружке было куда деваться.

Ручные наборы поставляются комплектом: сначала черновой, затем чистовой. Машинный метчик проходит резьбу за один заход.

Вертикально-сверлильные станки

Весь раздел →

Обороты шпинделя под нарезание

Частота вращения считается по скорости резания и диаметру резьбы: n = 1000 · v / (π · D). Скорость для нарезания ниже, чем для сверла, и зависит от материала. Ориентиры из справочника производителя при подаче масла или эмульсии:

МатериалСкорость резания, м/мин
Сталь хорошо обрабатываемая, до 700 Н/мм²10–15
Сталь до 900 Н/мм²5–10
Нержавеющая сталь5–10
Улучшенная и жаропрочная сталь до 1100 Н/мм²4–6
Инструментальная и высокопрочная сталь от 1100 Н/мм²2–5

Для частых размеров частота вращения в минуту выходит такой.

РезьбаПри 10 м/минПри 5 м/мин
M5637318
M6531265
M8398199
M10318159
M12265133

Станок со ступенчатым приводом дает ближайшую ступень, и брать нужно ту, что не выше расчетной. Модели с вариатором позволяют выставить частоту точнее. Покрытый инструмент допускает скорости выше указанных, но предел задает его паспорт.

Порядок операции на станке

Деталь закрепляют в тисках или на столе так, чтобы ось отверстия совпала с осью шпинделя. После сверления снимают фаску зенковкой: инструмент входит ровно, а кромка резьбы не выкрашивается.

Охлаждающая жидкость или масло нужны до начала и во время прохода. Для вязкой стали масло работает лучше сухого нарезания.

Подводят метчик к отверстию, включают вращение и дают подачу. Если патрон без осевого люфта, подачу ведут рукоятью пиноли плавно, без нажима: лишнее давление ломает витки. Для сквозных отверстий берут метчики со смещенной заточкой канавок, выталкивающей стружку вперед. Для глухих подходят метчики с винтовой канавкой, которая выводит стружку вверх.

На что смотреть при выборе станка под резьбу

В паспорте проверяют реверс шпинделя, нижний предел частот вращения и конус под хвостовик патрона. Нержавеющая сталь на M12 требует 133–265 об/мин; если минимальная частота станка выше 265, нарезание идет с риском поломки. Пиноль не должна иметь люфта, иначе витки лягут с перекосом.

Для единичной резьбы на заготовках хватает вертикально-сверлильных станков и моделей с вариатором, если у них есть реверс или самореверсный патрон. На трубах и конструкциях прямо на месте работают магнитные сверлильные станки: резьбу на них нарезают при наличии реверса и подходящего хвостовика патрона.

Вертикально-сверлильные станки с координатным столом

Весь раздел →