В машиностроении применяются резьбы: метрическая, дюймовая, трубная, прямоугольная, трапецеидальная, упорная и круглая. Метрическая, дюймовая и трубная резьбы применяются для крепежных деталей (шпилек, болтов, гаек и др.). Прямоугольная и трапецеидальная резьбы применяются для деталей, предназначенных для передачи движения (в ходовых винтах и винтах суппортов металлорежущих станков и т. п.).
Упорная резьба применяется в механизмах, работающих под большим давлением, действующим в одном направлении (в гидравлических и механических прессах и т. п.).
Круглая резьба отличается сравнительно продолжительным сроком службы даже при работе в загрязненной среде. Она применяется для вагонных сцепок, водопроводной арматуры и др.
Резьба бывает правая и левая. По числу заходов резьбы бывают одно-, двух-, трех- и многозаходные.
Для того чтобы определить число заходов, необходимо посмотреть в торец винта (или гайки) и подсчитать, сколько концов витков имеется на нем.
По углу профиля резьбы «различают метрическую резьбу с углом 60е, которая характеризуется шагом и диаметром в миллиметрах, и дюймовую с углом в 55°, которая характеризуется числом витков на длину в один дюйм и диаметром, измеряемым в дюймах.
К главным элементам резьбы относятся наружный, средний и внутренний диаметры и шаг резьбы.
Метрические резьбы различаются по шагу: крупные и несколько групп мелких в зависимости от диаметра (по ГОСТУ 8724-58).
При нарезании внутренней резьбы отверстия под резьбу следует сверлить. При нарезании резьбы необходимо следить за тем, чтобы стружка не забивала канавок метчика. Для уменьшения трения метчика о нарезаемый материал применяют смазывающе-охлаждающие жидкости: при нарезании резьбы в деталях из стали применяют натуральную олифу, эмульсию или обычно минеральное машинное масло; из алюминия - керосин; из меди - скипидар; из нержавеющей стали - олеиновую кислоту.
При заточке метчиков следует обращать внимание на углы заточки зубьев, которые определяются формой канавок и формой заточки затылка их на заборной части метчика. Передний угол для нарезания резьбы в деталях из твердых материалов надо делать меньшим, а из мягких-большим. Для нарезания резьбы в деталях из стали он колеблется в пределах 4-10°; из чугуна и хрупкой бронзы - 0-4°; из латуни - 4-12° и из мягких обрабатываемым материалом и типом метчика. Для нарезания резьбы в деталях из вязких материалов и в сквозных отверстиях принимают большее значение заднего угла; из твердых материалов и в глухих отверстиях - меньшее значение заднего угла.
Канавки на метчиках бывают прямые и винтовые, правые и левые. Метчики, изготовленные с винтовой канавкой, дают более чистую резьбу. При нарезании сквозных отверстий применяются метчики с левыми винтовыми канавками, при этом стружка выводится в направлении подачи метчика. При нарезании глухих отверстий правая винтовая канавка способствует отводу стружки по направлению к хвостовой части, что значительно снижает поломку метчиков.
Для облегчения работы и дробления снимаемой стружки производят метчиком полный оборот в одну сторону и пол-оборота в другую и так повторяют до полного нарезания резьбы. При работе вторым и третьим метчиками вороток следует надевать после того, как метчик войдет в резьбу.
Для нарезания наружной резьбы применяют следующий резьбонарезной инструмент:
1. Для метрической резьбы (ГОСТ 8724-58), дюймовой трубной ГОСТ 6357-52) и дюймовой (ОСТ НКТП 1261) выпускаются круглые плашки по ГОСТУ 9740-62 трех типов для резьбы диаметром 1-Зля, 3-5 мм, свыше 5 мм. Эти плашки могут быть цельные и разрезные с одной стороны, что дает возможность регулировать в определенных пределах диаметр нарезаемой резьбы, а также нарезать резьбу не за один проход, как в неразрезных плашках, а за два-три прохода, изменяя размер плашки стопорным винтом.
Плашки первого типа применяются неразрезные, наружный диаметр их 12 мм для резьбу диаметром до 2 мм включительно и 16 мм для резьбы от 2,2 до 3 мм, высота плашек 3 мм. Для образования угла резания и удаления стружки имеется три окна (канавки). Плашки для резьбы диаметром до 5 мм имеют наружный диаметр 20 мм, высоту 5 и 7 мм и три стружечных окна.
Плашки для больших диаметров резьбы имеют наружный диаметр 20-120 мм в зависимости от диаметра резьбы; высота плашек 7-36 мм. Число стружечных окон - не менее 5. Эти плашки также могут быть разрезные и неразрезные.
Круглые плашки чаще всего изготовляются из стали марки Эхе (ГОСТ 5950-63). Для нарезания резьбы в деталях из высокопрочной стали (нержавеющая, жароупорная и др.) применяют плашки из стали марок Р9 и Р18 по ГОСТУ 9373-60 или из стали марки Р18Ф2. Особенно такие плашки хорошо работают при машинной нарезке резьбы, для чего изготовляются специальные плашкодержатели в зависимости от типа станка. На торце каждой плашки должны быть клейма: товарный знак завода-изготовителя; обозначение резьбы; класс точности резьбы (для плашек 3-го класса точности); марка стали; знак «Л» для плашек с левой резьбой.
2. Для нарезания метрической резьбы диаметром 0,25- 0,9 мм выпускаются круглые неразрезные и без стружечных окон плашки по ГОСТУ 8860-60.
3. Для конической резьбы с углом профиля 60° по ГОСТУ 6111-52 и для трубной конической резьбы по ГОСТУ 6211-52 выпускаются круглые плашки по ГОСТУ 6228.
4. Кроме круглых плашек, наиболее часто применяемых, выпускаются для ручного нарезания резьбы раздвижные плашки (по ОСТ 4259) для нарезания метрической резьбы (ГОСТ 9150-59) размером от Мб до М52, дюймовой резьбы от 4 до 2 и трубной резьбы (ГОСТ 6357-52). Эти плашки закрепляются в специальных косых клуппах, выпускаемых по ОСТ 4258 от номера 1 до номера 6. В начале работы плашки врезаются витки заборной части в нарезаемый стержень, а затем включаются в работу витки с полным профилем резьбы. Величина заборной части зависит от диаметра нарезаемой резьбы, шага, а также от требований к нарезаемой резьбе. Так, для нарезки мелких винтов с полным профилем резьбы до головки применяют плашки с укороченной заборной частью нарезка на автоматах). Калибрующая часть плашки окончательно оформляет профиль резьбы.
Диаметр заготовки для нарезания резьбы определяется в зависимости от допускаемых отклонений диаметра резьбы, от материала нарезаемой детали и от режущего инструмента, которым будет нарезана резьба.
При нарезании резьбы плашкой, ввиду большого угла резания, материал заготовки частично выдавливается, выжимается; поэтому диаметр заготовки следует брать меньшим, чем диаметр резьбы (обычно на несколько сотых миллиметра для средних размеров резьбы). На торце заготовки снимается фаска, для того чтобы резьбовые витки заборной части легче врезались.
Для нарезания ручным способом качественной резьбы необходимо соблюдать определенные правила:
1. Заготовка под резьбу должна иметь строго цилиндрическую форму и чистую поверхность.
2. Заготовка смазывается минеральным маслом.
3. Надев плашку на стержень и слегка нажимая на нее, поворачивают вороток (плашкодержатель) на 1-2 рабочих оборота и на 1/2 оборота назад. Нажимать на плашку вниз при рабочем ходе нужно до тех пор, пока она сама не пойдет по резьбе.
Обычно нарезание резьбы плашками производится за один проход. Разрезными (регулируемыми) и призматическими плашками иногда нарезку делают за два и три прохода (предварительная с неполным профилем и окончательная -калибрующая); это делается для резьбы высокого качества.