В категории: Актуални статии, Брой 9-10/2023, Водопровод и канализация, Инструменти, Металообработване

Пробиване на отвори и нарязване на резби

 

Из архива на списание „Направи сам“ – бр. 7-8/2000 г.

Училище за домашни майстори

 

Пробиване на отвори

Пробиването е измежду най-често срещаните операции, независимо дали се занимавате с дърводелство, сглобявате метална конструкция или сте се отдали на строително-ремонтни дейности. Ето защо първият електрически инструмент, с който започва попълването на домашната работилница, е бормашината, а наборът свредла за пробиване на метали, за дърво или с твърдосплавни пластини за пробиване на строителни материали непрестанно се увеличава.

Понеже темата ни е нарязване на резби, тук ще разгледаме само някои похвати при пробиване на отвори в метали. Най-често отворът трябва да се пробие на точно определено място, което от своя страна изисква бормашина с плавно регулируеми обороти, стойка за бормашината, която позволява точно, плавно и с дозиран натиск подаване на свредлото, и менгеме за закрепване на пробивания детайл.

Ако прекарвате по-продължително в работилницата, си струва да помислите дали да не добавите към инструментариума и настолна, колонна, бормашина.

Честотата на въртене на патронника се регулира стъпаловидно с избор на двойката ремъчни шайби, машината разполага и с подвижна масичка за закрепване на менгемето, която може да се върти и около оста си.

Следващото условие за пробиване на отвор на точно желаното място е в центъра му да се направи малка вдлъбнатина в метала, която да задържи и поведе върха на свредлото в началото на отвора. Това се прави с шлосерски център с добре заострен връх, върху който се чука с чук. Продават се и автоматични центри (наподобяващи дебела химикалка с подвижно острие и ударен механизъм с пружина), при които ударът се получава автоматично след притискане на центъра към детайла.

Много важно условие за качественото пробиване на отвора и за осигуряване на максимален експлоатационен срок на свредлото е честотата на въртене при пробиване. Най-общото и универсално правило гласи: колкото материалът е по-мек и диаметърът на свредлото по-малък, при толкова по-високи обороти може да се пробива. Така например при пробиване на отвор Ø3 в алуминий или месинг може да се работи на максимални обороти. Отвор Ø12 в стомана се пробива при 500-700 min̄¹. При пробиване с по-високи обороти от допустимите за дадения случай резултатът е прегряване на върха на свредлото, неговото откаляване и много бързо притъпяване.

Пробиването става видимо по-ефективно, когато се използва специално охлаждащо-смазващо масло, което се капе в отвора по време на пробиването. Течността отнема отделената при пробиването топлина и това позволява по-висока скорост на пробиване. Същевременно триенето между свредлото и пробивания метал се намалява, с което се подобряват условията и скоростта на рязане. В крайна сметка охлаждането по време на пробиване значително удължава износоустойчивостта на свредлото. Маслото се изразходва в минимални количество – по няколко капки на отвор.

Затъпеното свредло се познава лесно, когато, въпреки приложения натиск, от отвора не се отделя стружка. Когато свредлото напълно спре да реже при натиск върху него се поява свистящ звук, породен от триенето на метал върху метал.

Такова свредло трябва наново да се заточи или поточно неговите два челни режещи ръба. При масово използваните свредла от инструментална стомана Н35 заточването се извършва на обикновен шмиргелов камък. На ръка, това общо взето, много трудно може да се направи добре, особено при свредла с по-голям диаметър. От една страна, не бива да се наруши фабрично даденият от производителя ъгъл при върха 118° за свредлата за пробиване на метали. От друга страна, металът зад режещия ръб трябва така да се скоси, че ръбът да може да реже. При ръчно заточване това се постига най-трудно и често пъти, иначе добре заточеното, с остри ръбове свредло, не реже, защото „полата“ зад ръба опира в дъното на отвора и не позволява на ръба да се вреже в метала.

Ето защо има различни приспособления, които се закрепят към кожуха на шмиргела или към работната маса и служат за подаване на свредела към камъка под точно определен ъгъл.

Много удобно и ефикасно е специалното приспособление за заточване на свредла, което се универсално – закрепва се към  шийка на бормашина машината. То е предназначено за заточване на свредла с диаметри от 3,5 до 10 mm, като за всяко има отделен отвор. Заточването става, като при включена бормашина свредлото се пъхне в подходящия за диаметъра му отвор. Конструкцията на приспособлението и коничната повърхност на заточващия абразивен камък гарантират оптимално заточване, практически без участието на човека. С посочените диаметри приспособлението на практика покрива диапазона от най-често използваните в домашни условия свредла.

 

Съединения с резба

Най-често срещаният начин за разглобяеми съединения са съединенията с болтове и винтове, т.е. съединенията, при които връзката се осъществява посредством резба. Според учебниците по машинни елементи разликата между тези крепежни елементи е, бе при болтовете връзката се осъществява чрез навита върху болта гайка, докато винтовете се завиват и притягат в отвор с резба в единия от детайлите. Най-общо казано, резбите се делят на метрични и цолови, като последните намират приложение най-вече при тръбните водопроводни резби.

Според българските стандарти винтовете, болтовете и гайките имат метрична резба. Резбите още се различават по профила си, като най-често се използват резбите с триъгълен профил, които именно се използват при винтови съединения и различни скрепителни елементи. Трапецовидната резба се използва при различни задвижващи валове, прави се на струг и не представлява интерес за домашния майстор. Освен това резбите биват десни и леви, като вторите намират рядко приложение.

Метричните резби се обозначават с буквата М и нейния диаметър, например М10. Когато резбата е ситна, в обозначението се добавя и големината на стъпката, например М10х1 или М10х1,25.

Затова, когато се говори за резба в практиката на домашния майстор, най-често се разбира метрична резба с триъгълен профил и нормална стъпка, която лесно може да бъде направена в домашни условия с помощта на:

• плашки за външна резба и
• метчик – за вътрешни резби.

В масовата практика резбите се характеризират с техния диаметър и  стъпка – разстоянието между два съседни профила. Най-често се използват резби с нормална (едра) стъпка, но при някои машинни детайли, включително и при фина механика, приложение намират и резби със ситна стъпка.

Тези два параметъра са необходими, за да може да се подбере точният инструмент за нарязване на съответната резба.

Най-подходящи за любителски цели са комплектите с метчици и плашки. На снимките са показани два комплекта. Те съдържат и резбомер за определяне на стъпката на резбата – на даден винт или болт.

Вътрешни резби

За нарязване на вътрешна резба е необходимо предварително да се пробие отвор с точно определен диаметър – в зависимост от диаметъра на резбата. Тук е особено важно да се работи с точно предписаното свредло и не случайно комплектите с метчици съдържат и съответните за всеки от тях свредла. Диаметърът на свредлото в зависимост от големината на резбата е даден в таблицата. Посочени са данните за най-често използваните в домашната работилница резбови съединения, изпълнени с нормална (едра) резба от М3 до М12. Посочени са диаметрите на отворите при вътрешна резба, както и външния диаметър на детайла (цилиндрична метална пръчка, престърган на струг винт и др.) за нарязване на външна резба.

При вътрешните резби, за ориентировка може да се приеме съотношението „диаметър на отвора = 0,8 от диаметъра на резбата“. Така например за нарязване на вътрешна резба М4 отворът се пробива със свредел ØЗ,3.

След като отворът бъде пробит до необходимата дълбочина, се пристъпва към нарязване на резбата. Вътрешните резби се нарязват с метчици, които често биват в комплект от два или три метчика. Всеки от тях отнема част от метала по профила на резбата и последователно нарязва част от нея – грубо, средно и окончателно. Първият метчик снема около 60% от метала, вторият – 30%, а третият, окончателният, зачиства и калибрира резбата.

По този начин нарязването става с прилагане на по-малък въртящ момент върху метчика (намалява се рискът от неговото скъсване), той „захапва“ началото на резбата по-лесно и профилът на резбата става по-чист, без разкъсвания на метала по върха му.

Метчиците в комплект се маркират с чертички – съответно първият с една, вторият и третият с по две и три чертички. Понякога обозначаването се извършва и с цифри. Опашката на метчика се захваща в специална ръкохватка и с нейна помощ се върти.

Има и комбинирани единични метчици. Резбата се нарязва с един метчик. В показаните тук комплекти те са такива.

При нарязване на резби в стомана, мед, бронз или алуминий се препоръчва капване в отвора на по няколко капки маслена течност за пробиване. Само в месинг и чугун резбите се нарязват на сухо.

Нарязването започва с най-грубия, с първия метчик, като е много важно резбата да се поведе правилно – метчикът трябва да се държи напълно съосно на отвора – най-често перпендикулярно на плоскостта. Ако резбата се поведе накриво, след това трудно се коригира и профилът й, поне в началото, ще си остане повреден. Метчикът се върти бавно и равномерно. На всяко 1 до 3 завъртания или щом започне „да затяга“ в отвора, той се завърта обратно на 1/4 -1/2 оборот, за да се начупят стружките. Ако се приложи по-голямо усилие, особено ако метчикът опре о дъното, той може да се счупи. След първият, нарязването продължава с втория метчик и накрая се довършва с третия.

При нарязване на резба в глух отвор той се пробива на дълбочина, по-голяма от дължината на резбовата част. На всеки 2-3 оборота на метчика той се изважда и стружките се отстраняват.

При нарязване на резби в по-тънки материали се използват и метчици, които обединяват трите метчика в един, и резбата се нарязва на един ход.

 

Външни резби

Външна резба имат винтовете и болтовете. Външните резби се нарязват с плашки, които в зависимост от вида й могат да бъдат за метрична, цолова или тръбна резба. Плашките имат формата на цилиндър с вътрешна резба и се поставят в нарочна ръкохватка, където се закрепват с един или повече винтове. Резбата се нарязва наведнъж и с една плашка. Външният диаметър на стеблото, върху което се нарязва резбата, трябва да бъде с 0,1-0,2 mm по-малък от нейния външен диаметър. За най-често използваните големини на резбата, те са посочени в таблицата. За да захване по-лесно плашката, на челото на стеблото чрез изпилване се прави лека фаска (скосяване). Описаната техника за въртене на метчика важи и за правенето на външна резба с плашка.

 

Тръбни резби

Както повечето неща от доскорошната ни строителна практика, така и тръбопроводите от поцинковани стоманени тръби вече са на път да изчезнат за да бъдат заменени с пластмасови или медни тръби. Цялостната подмяна на инсталациите обаче ще бъде процес за десетилетия напред и дотогава ще се налага да кърпим старите инсталации.

Водопроводните тръби се съединяват посредством различни фасонни части (фитинги) и резби. В дома по правило се ползват тръби 1/2″ за инсталацията в жилището и 1/3″ за вертикалните щрангове или градината.

Нарязването на резбите става с винторези, като на пазара се предлагат два основни вида: винторезни глави с неподвижни и с подвижни ножове за нарязване на резби от 1/2″ до 1 1/4″. При първия вид за всяка резба има отделен комплект ножове, докато при втория с един комплект най-често се нарязват два размера резби, например 1/2 и 3/4″.

Винторезите с неподвижни ножове имат по-малка големина, съответно с тях се работи по-лесно на трудно достъпни места. Резбата се прави на един ход.

При работа с винторез с подвижни ножове се препоръчва резбата да се направи на два пъти, като дълбочината на нарязване се нагласява чрез завъртане на регулиращия диск. Така се намалява физическото усилие при нарязване и същевременно резбата става по-чиста, без накъсвания по върха на профила й.

След завършване на резбата винторезът се завърта половин оборот назад, за да се отчупят стружките, ножовете му се раздалечават и той се изважда, без да се върти обратно.

За да „захапе“ винторезът по-лесно тръбата, добре е челото й да се почисти от образуваните при рязането „мустаци“ и леко да се скоси.