Раскатник (накатной метчик, формовочный метчик): принцип работы ー пластическая деформация и холодное формование․
Данный процесс является видом обработки металлов давлением․
Процесс накатки резьбы: уплотнение материала без снятия стружки в отличие от режущего (нарезного) метчика․
Принципиальное различие между раскатником и его режущим аналогом кроется в физике процесса․ Традиционный режущий метчик, также известный как нарезной метчик, функционирует как многолезвийный резец, последовательно срезая металл и формируя витки резьбы․ Неизбежным побочным продуктом этого метода является стружка․ Эта стружка требует эффективного отвода из зоны обработки, чтобы не повредить инструмент и не испортить качество резьбы, что создает особые трудности при обработке․
В свою очередь, формовочный метчик реализует технологию накатка резьбы․ Этот процесс является формой холодного формования, где резьба не нарезается, а выдавливается․ Происходит интенсивное уплотнение материала заготовки вокруг инструмента․ Металл под давлением выступов метчика пластически деформируется, "перетекая" из впадин в зоны формирования гребней․ Важнейшая особенность — работа без снятия стружки․ Это полностью исключает проблемы, связанные с ее налипанием, пакетированием и эвакуацией․ Вместо перерезания волокон металла, как это делает режущий метчик, раскатник изменяет их направление, заставляя следовать профилю резьбы, что создает более цельную и однородную структуру материала в готовом изделии․
Преимущества: повышенная прочность резьбы, чистота поверхности, высокая производительность и стойкость инструмента, особенно для вязких материалов (алюминий, медь, низкоуглеродистая сталь) и глухих отверстий․
Благодаря принципу пластической деформации, раскатник обладает ключевыми достоинствами; Во-первых, достигается повышенная прочность резьбы․ В отличие от резания, волокна металла не перерезаются, а обтекают профиль инструмента, создавая упрочненный слой (наклёп)․ Это существенно повышает сопротивление срыву и усталостную долговечность․ Во-вторых, обеспечивается высокая чистота поверхности․ Резьба получается гладкой, практически полированной, без задиров и микротрещин, что улучшает её эксплуатационные характеристики․
Важными факторами являются производительность и стойкость инструмента․ Накатка резьбы происходит на более высоких скоростях, а отсутствие режущих кромок делает раскатник значительно долговечнее нарезного метчика, сокращая простои оборудования․ Эти преимущества особенно ярко проявляются при работе с вязкими материалами․ Такие металлы, как алюминий, медь и низкоуглеродистая сталь, при резании дают сливную стружку․ Раскатник решает эту проблему․ Он также является идеальным решением для обработки глухих отверстий, где эвакуация стружки крайне затруднена и часто приводит к поломке инструмента․
Технология использования: правильный диаметр отверстия под резьбу (ГОСТ 16527-82), применение СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость), использование на станках ЧПУ с резьбонарезным патроном или вручную с воротком․
Для успешного применения раскатника необходимо строго соблюдать технологические требования․ Ключевой момент — это точный диаметр отверстия под резьбу․ В отличие от нарезания, здесь он должен быть больше, так как металл не срезается, а пластически деформируется, заполняя впадины инструмента․ Слишком малое отверстие вызовет чрезмерный крутящий момент и поломку․ Размеры отверстий регламентируются, в т․ч․, стандартом ГОСТ 16527-82, и уточняются в каталогах производителей инструмента․
Другое обязательное условие — использование специализированной смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ)․ При накатке основная функция СОЖ, это смазывание, а не охлаждение․ Она должна создавать прочную масляную пленку, выдерживающую высокое давление и предотвращающую налипание материала на инструмент․
В условиях серийного производства раскатники применяют на современных станках ЧПУ․ Оптимально использовать синхронизированный режим нарезания резьбы или специальный резьбонарезной патрон с функцией компенсации․ Возможно и ручное применение с использованием инструмента, такого как вороток, но это требует от оператора приложения значительно больших усилий․
Контроль качества: проверка профиля резьбы и поля допуска с помощью калибра-пробки как финал обработки металлов давлением․
Финальным и неотъемлемым этапом, завершающим процесс, является строгий контроль качества․ Несмотря на высокую точность, которую обеспечивает холодное формование, необходимо удостовериться, что геометрические параметры находятся в заданных границах․ Для этой цели используется стандартный измерительный инструмент — резьбовой калибр-пробка․ Он представляет собой двухсторонний эталон: проходная сторона (маркируется ПР) и непроходная (НЕ)․
Процедура контроля проста, но информативна: проходной калибр должен легко и без заеданий вкручиваться на всю глубину резьбового отверстия․ Это подтверждает, что профиль резьбы сформирован корректно и ее размеры не вышли за минимальную границу․ Затем используется непроходная сторона: она не должна ввинчиваться в резьбу (допускается вход на 1-2 витка)․ Это служит гарантией того, что резьба не "провалена" и не превышает максимальный предел․ Вся эта процедура является практической проверкой на соответствие заданному полю допуска․ Успешное прохождение контроля калибром-пробкой — это итоговое подтверждение того, что вся операция обработки металлов давлением прошла успешно, и резьбовое соединение будет надежным․
FAQ: Вопрос ответ
- Можно ли использовать раскатник для обработки хрупких материалов, таких как чугун или закаленная сталь?
Категорически нет․ Принцип работы, которым отличается формовочный метчик,, это пластическая деформация и холодное формование․ Он предназначен для материалов, способных к пластическому течению, таких как алюминий, медь, низкоуглеродистая сталь и другие вязкие материалы․ Хрупкие материалы при попытке их деформировать не текут, а разрушаются (крошатся)․ Применение раскатника на чугуне приведет к его выкрашиванию, поломке инструмента и безвозвратной порче заготовки․ Для таких материалов единственно возможным методом является резание, которое выполняет режущий метчик (или нарезной метчик), формирующий профиль резьбы путем удаления материала и образования стружки․ - Почему диаметр отверстия под резьбу для раскатника всегда больше, чем для нарезного метчика того же размера?
Это связано с фундаментальным различием в процессах․ Режущий метчик срезает металл для создания впадин резьбы․ А накатной метчик работает без снятия стружки․ Он вдавливает свои выступы в стенки отверстия, и вытесняемый металл заполняет впадины на инструменте, формируя гребни резьбы․ Таким образом, объем металла сохраняется․ Чтобы было место для этого вытесненного металла, исходное отверстие должно быть больше (примерно равно среднему диаметру будущей резьбы)․ Несоблюдение этого требования ведет к чрезмерному уплотнению материала и неминуемой поломке метчика․ - Требуется ли для формовочного метчика больший крутящий момент?
Да, значительно больший — примерно в 2-3 раза выше по сравнению с нарезным метчиком․ Процесс обработки металлов давлением требует преодоления огромных сил трения и сопротивления материала деформации․ Это необходимо учитывать при выборе оборудования: станок ЧПУ должен обладать достаточной мощностью и жесткостью, а резьбонарезной патрон должен быть рассчитан на соответствующие нагрузки․ При ручной работе с помощью воротка оператору придется приложить существенные физические усилия для получения качественного результата․ - Можно ли использовать обычную смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ) для раскатников?
Не рекомендуется․ Для процесса накатки резьбы первостепенное значение имеют смазывающие свойства СОЖ, а не охлаждающие․ Требуются специальные составы с высоким содержанием масел и противозадирных присадок (EP-присадок), которые создают на поверхности прочную пленку, выдерживающую экстремальное давление․ Это минимизирует трение, предотвращает налипание металла на инструмент, и обеспечивает высокую чистоту поверхности резьбы․ Использование СОЖ для резания может привести к повышенному износу, снижению его стойкости и даже к поломке раскатника․
Источник: https://tovaropediya.ru/articles?id=12468
Хотите рассказать всем о своем товаре или об опыте его использования?
На Товаропедии® доступно размещение полезных публикации/статей о товарах.
А в карточке товара Вы можете оставить свой отзыв о нем. Все это абсолютно бесплатно.
Присоединяйтесь, ведь Товаропедия® – народный ресурс!