Формирование внутренней резьбы, при производстве детали, обычно последняя стадия. Это важный процесс так как испорченная резьба может испортить всю деталь.

Производительность и стоимость инструмента при этом не обязательно решающие факторы. Зачастую надёжность процесса более важна. Резьба нарезается одним из трёх различных способов у каждого из которых есть преимущества и различные ситуации в которых они используются.

Нарезание

Нарезание — наиболее распространённый процесс, в большинстве случаев используется именно он. Для нарезания используют метчики, врезающиеся в изделие по спирали. Скорость подачи инструмента, соответствует шагу резьбы, а инструмент разрабатывается для конкретного типа и диаметра резьбы.

Подача инструмента роизводится строго в одном направлении. Но нужно учитывать разнообразие инструментов, которые могут различаться количеством канавок, длиной заборной части, системой допусков, передним и задним углом резца, углом наклона кромки и стандартом хвостовика (например, стандарты немецких организаций DIN или ANSI). Поэтому найти оптимальную конструкцию для конкретного применения может стать сложной задачей.

Метчики в каталоге >>

Накатывание

Накатавание разновидность процесса формирования внутренней резьбы. Материал выдавливается для придания необходимой формы. Инструмент для накатывания похож на метчик, но имеет иную конструкцию и функциональность. Резьба полученная таким методом куда более прочная чем полученная при помощи нарезании. Разницу в прочности даёт изменение структуры материала который находится в холодном состоянии, что повышает твёрдость заготовки.
Такой метод позволяет избавиться от необходимости удаления стружки, так как заготовка не подвергается резке.
Минусом такого метода является то, что не во всяком материале можно стелать резьбу таким образом. Материал должен быть ковкий, то есть в хрупком материале, вроде чугуна, резьбу так не нанести.

Фрезерование

Фрезерование, процесс нарезания материала с помощью вращающегося инструмента (фрезы) имеющего форму резьбы. Диаметр отверстия больше чем размер фрезы.
Обычно для нарезания резьбы инструмент вращается на 360 градусов, однако некоторые производители рекомендуют проходить полные 180 градусов для входа в отверстие и еще 180 градусов для выхода из него. В последнем случае для завершения нарезки инструмент совершит два полных оборота.

Использование фрезы делает программирование станка более сложным, но так как станок частично контролирует точный размер резьбы, настройка ее размера осуществляется путем внесения изменений в программу. При нарезании и накатывании вместо настройки приобретается инструмент нужного размера.

Фрезерование обычно используется для нарезания резьбы большого диаметра. Однако фрезы уникальной конструкции, называемые сферическими фрезами, могут нарезать резьбу размером UNC1-64 и доступны в качестве стандартного изделия. Отверстие для такой резьбы имеет диаметр 1,5113 мм. В то же время метчики могут нарезать резьбу М1, для этого используется сверло-метчик диаметром 0,7493 мм.

Сравнение надежности процессов

Нарезание резьбы

Нарезание — простой и надёжный способ. Но стабильность во многом зависит от правильного подбора хорошего метчика, подходящего для определённой задачи. По этому производители предоставляют большое количество разновидностей метчиков.
Основная проблема этого метода это удаление стружки, особенно эта проблема проявляется при нарезании резьбы в глухих отверстиях.
Поломка и застревание метчиков в отверстиях так же является недостатком этого метода. Извлечь застрявший обломок метчика иногда бывает проблематично и это может испортить заготовку.

Накатывание резьбы

Накатывание резьбы. Разновидностей инструментов для такого нанесения резьбы меньше чем метчиков, по сравнению с метчиками, накатники имеют более широкий стержень, что делает их прочнее.
Накатники тоже ломаются, их так же непросто извлекать из отверстий, но в отличии от метчиков ломаются они реже из за большего диаметра стержня. В отличии от нарезания, область применения, тип материалов, и размер резьбы при накатывании ограничены.

В результате накатывания, на дне отверстия образуется небольшое углубление. Это не влияет на качество резьбы, но делает невозможным применение этого метода на деталях использующихся в медицинской и пищевой промышленностях. В этом углублении могут размножаться бактерии, о очистить и простерелизовать его непросто.

Фрезерование резьбы

Фрезерование — гибкий техпроцесс. Инструмент задёт накло и форму резьбы, и этим инструментом нарезается резьба любого диаметра — важно, что бы наклон и форма не менялись.
Например, при помощи одного инструмента можно нарезать резьбу диаметром 1″-8 и 1½ «-8 по стандарту UN. При этом в размер резьбы можно вносить небольшие изменения, чтобы она соответствовала требуемым допускам, или компенсировать износ инструмента, тем самым продлевая срок его службы.

С учётом того, что диаметр метчика или накатника больше диаметра стержня фрезы, но прочность инструмента при таком способе нанесения резьбы не так важна.
Диаметр инструмента обычно составляет 70-80% диаметра резьбы, инструмент значительно меньше контактирует с заготовкой и, соответственно, на него передается меньший крутящий момент.
Даже в том случае если инструмент сломается, то небольшой диаметр, позволяет легко извлечь его из отверстия и установив новую фрезу продолжить обработку.

Учитывая, что подавляющее большинство резьб выполняется при помощи метчика, этот процесс можно считать эталоном надежности. По сравнению с нарезанием, накатывание считается чуть более надежным, так как в процессе накатывания не образовывается стружка. К тому же накатник имеет больший корпус, чем метчик, и он с меньшей вероятностью сломается в процессе работы. А для обеспечения максимальной надежности оптимальным вариантом является фрезерование.