СОЖ для нарезания резьбы
При нарезании резьбы смазка важнее охлаждения. Скорость низкая, метчик режет заборной частью и трётся о металл калибрующими витками, а стружке почти некуда деваться. Поэтому на станке концентрацию эмульсии для резьбы ставят на 1-2 пункта выше, чем для точения, а при ручной работе берут масло или пасту с противозадирными присадками.
Почему резьбе нужна смазка, а не охлаждение
Чем ниже скорость резания и тяжелее материал, тем важнее смазывающая способность жидкости. Резьбонарезание как раз такой случай: метчик или плашка идёт медленно, площадь контакта большая, нагрузка на каждый зуб высокая. Стружка остаётся в канавках метчика до конца прохода, и смазка должна облегчать её выход. Если смазки мало, металл налипает на зубья, витки рвутся, растёт крутящий момент, и метчик ломается.
Ещё больше смазки требуют бесстружечные метчики, раскатники. Они не режут, а выдавливают резьбу, и крутящий момент у них выше, чем у режущих метчиков на той же резьбе. Большинство поставщиков рекомендуют для них специальные жидкости для резьбы или выдавливания, некоторые требуют чистое масло на любом материале, хотя раскатники с покрытием работают и на эмульсии от 5 %.
Признаки нехватки смазки: рваные витки, налипы металла на метчике, скрип, резкий рост усилия на воротке, задиры на калибрующей части.
Когда смазки хватает, метчик идёт с ровным усилием, без рывков, стружка выходит чистой, без налипов, витки получаются гладкими, и калибр проходит без усилия.
Ручное нарезание метчиком и плашкой
Для слесарной работы лучше всего подходят резьбонарезное масло или паста с противозадирными присадками: они держатся на инструменте и не стекают. Подойдёт и эмульсия из концентрата, если развести её по верхней границе паспорта для резьбы: у Unitech 20 это 10 %, то есть 100 мл концентрата на 900 мл воды. Обычное машинное масло на мягкой стали работает, но на нержавейке и вязких сплавах его не хватает. Где такое масло уместно, разобрано в статье Индустриальное масло И-20А.
- Просверлите отверстие под резьбу по таблице диаметров. Слишком маленькое отверстие перегружает метчик сильнее, чем поможет любая смазка.
- Смажьте метчик и вход в отверстие. Плашку смазывают по всем зубьям, а на стержне снимают фаску.
- Работайте воротком: на пол-оборота или оборот вперёд и на четверть оборота назад, чтобы сломать стружку. Смазку добавляйте каждые несколько оборотов.
- В глухом отверстии чаще выкручивайте метчик и выбирайте стружку: метчик, упёршийся в стружку на дне, ломается. Смазка до дна доходит плохо, поэтому её наносят на метчик при каждом заходе.
- Комплектными метчиками режьте по порядку, черновым, средним и чистовым, и смазывайте каждый.
С плашкой правила те же. Стержень делают с фаской, плашку ставят строго перпендикулярно, первые витки нарезают с нажимом, дальше она идёт сама. Смазку наносят на стержень и в стружечные отверстия плашки и обновляют по ходу, особенно на длинной резьбе.
Чем смазывать вручную: сравнение вариантов
| Вариант | Плюсы | Минусы | Где уместен |
|---|---|---|---|
| Резьбонарезное масло с противозадирными присадками | хорошо смазывает, держится на метчике | охлаждает слабо, осернённые масла оставляют пятна на медных сплавах | сталь, нержавейка, вязкие сплавы |
| Резьбонарезная паста | не стекает, удобна на вертикальных и потолочных поверхностях | в ней залипает стружка, метчик приходится чаще чистить | ручная работа, крупные резьбы, нержавейка |
| Эмульсия повышенной концентрации | охлаждает и смывает стружку, это та же жидкость, что в станке | стекает с инструмента, при низкой концентрации смазки не хватает | сталь, алюминий, работа на станке |
| Индустриальное или машинное масло без присадок | есть в любой мастерской | нет противозадирных присадок | мягкая сталь, латунь, разовые резьбы |
Нарезание резьбы на станке
На сверлильном и токарном станке резьбу режут той же эмульсией, что идёт на другие операции, но в большей концентрации. Для эмульсий на минеральном масле производители инструмента дают такие ориентиры: 5-7 % для обычной стали и 8-12 % для вязких сталей и нержавейки.
По типам жидкостей у них же такая картина. Синтетика режет резьбу хуже остальных составов, полусинтетика подходит для большинства материалов, лучшие свойства при нарезании резьбы среди эмульсий у составов на растительном масле. Чистое масло даёт лучшие условия резания, его чаще ставят на токарных автоматах.
Резьбу резцом на токарном станке нарезают за несколько проходов. На универсальном станке это часто быстрорежущий резец и низкая скорость, и логика та же, что с метчиком: важнее смазка, концентрацию держат у верхней границы паспорта, а струю направляют точно на вершину резца.
Глухие отверстия сложнее сквозных: стружка скапливается на дне, а жидкость туда доходит хуже. Для них берут метчики со спиральными канавками, которые выводят стружку вверх, и не экономят на концентрации.
Подвод СОЖ через метчик лучше наружного, особенно в материалах с длинной стружкой и в отверстиях глубже двух-трёх диаметров. При наружном поливе сопло направляют близко к оси инструмента.
Резьба на станке с ЧПУ
На обрабатывающем центре один бак обслуживает все операции, и поднять концентрацию только под резьбу нельзя. Вариантов два.
- Держать концентрацию бака ближе к верхней границе паспорта, если резьбы много. В пределах паспорта это не вредит остальным операциям.
- Брать концентрат с высокой смазывающей способностью и противозадирными присадками. Например, для GENEX 45 производитель прямо указывает нарезание резьбы метчиками, плашками и резьбофрезами, включая глухие отверстия.
Пример выбора. Если на центре идут точение, фрезерование и много резьбы в глухих отверстиях, а концентрат Unitech 20, держите бак на 7-8 %: это укладывается и в диапазон паспорта для точения и фрезерования, 5-8 %, и в диапазон для резьбы, 6-10 %. Если резьбы раскатывают, следите, чтобы концентрация не опускалась ниже 5 %: раскатникам с покрытием, по данным производителей, может хватить и такой эмульсии, а раскатникам без покрытия нужна жидкость с большей смазкой.
Если станок подаёт жидкость через шпиндель, для глухих отверстий берут метчики с внутренним подводом СОЖ: поток выносит стружку со дна. Перед резьбой проверьте концентрацию: резьба чувствительнее других операций к разбавленной эмульсии.
Концентрация эмульсии для резьбы по данным производителей
| Концентрат | Точение | Нарезание резьбы |
|---|---|---|
| Project 11 | 5-6 % | 6-7 % |
| Unitech 20 | 5-8 % | 6-10 % |
| Blasocut 4000 CF, сталь и чугун до 600 Н/мм² | 5-6 % | 7-8 % |
| Blasocut 4000 CF, сталь 600-1000 Н/мм² | 5-8 % | 7-10 % |
| Blasocut 2000 Universal, сталь до 600 Н/мм² | 5-7 % | 8 % |
| Blasocut 2000 Universal, сталь 600-1000 Н/мм² | 6-8 % | 8-12 % |
| Милс-Л31, алюминиевые сплавы | 4-8 % на лезвийной обработке | 6-12 % |
Резьбе дают на 1-2 пункта больше, чем точению, а на прочных сталях разница может быть больше. Проценты разных марок напрямую не сравнивают: у концентратов разная доля масла и разный коэффициент рефрактометра. Если резьбы мало, бак не перестраивают, а метчик перед проходом дополнительно смазывают пастой. Концентрацию в баке проверяйте рефрактометром, порядок и пересчёт по коэффициенту описаны в статье Как измерять концентрацию СОЖ.
Особенности по материалам
- Конструкционная сталь. Эмульсия с концентрацией из таблицы или масло с противозадирными присадками.
- Нержавейка и жаропрочные сплавы. Максимум смазки: эмульсия 8-12 % и выше или масло. Подробнее в статье СОЖ для нержавейки, титана и алюминия.
- Алюминий. Главная проблема в налипании на зубья. Нужна хорошая смазка и состав, который не оставляет пятен. Для алюминиевых сплавов концентрацию на резьбе поднимают, у Милс-Л31 до 6-12 %.
- Медь, латунь, бронза. Масла с активной серой и хлором оставляют на медных сплавах пятна, поэтому осернённые резьбонарезные масла для них не берут.
- Серый чугун. Его обычно обрабатывают всухую, резьбу в нём режут так же или на эмульсии, которая заодно связывает графитовую пыль.
Частые вопросы
Чем смазать метчик, если нет специальной смазки?
Эмульсией из концентрата в концентрации, которую паспорт даёт для резьбы, или маслом. На мягкой стали этого хватит, для нержавейки нужна смазка с противозадирными присадками.
Можно ли нарезать резьбу без смазки?
В сером чугуне можно. В стали, нержавейке, алюминии и меди без смазки витки рвутся, метчик быстро тупится и может сломаться.
Почему ломаются метчики?
Чаще всего из-за слишком маленького отверстия под резьбу, забитых стружкой канавок, перекоса и нехватки смазки. Смазка снижает крутящий момент, но не спасёт метчик в отверстии меньше табличного диаметра.
Подойдёт ли машинное масло для нарезания резьбы?
Для разовой резьбы в мягкой стали или латуни подойдёт. На нержавейке и вязких сталях нужны противозадирные присадки, которых в индустриальном масле без присадок нет.
Какую концентрацию эмульсии ставить для резьбы на станке?
По паспорту концентрата, обычно на 1-2 пункта выше, чем для точения: у Project 11 это 6-7 %, у Unitech 20 6-10 %. Для вязких сталей и нержавейки ещё выше.
Подберём СОЖ под ваши метчики, материал и станок и подскажем рабочую концентрацию. Звоните +7 (495) 135-25-88 или выбирайте в разделе СОЖ для нарезания резьбы.
