Рубрика: Резьба и резьбонарезной инструмент
Плашку часто выбирают только по размеру резьбы: нужен М12 — берут М12. Но на практике решающим оказывается материал заготовки. Мягкая сталь, вязкая нержавейка, хрупкая бронза, абразивный чугун и пластик ведут себя под режущей кромкой совершенно по-разному. От того, насколько инструмент соответствует материалу, зависят чистота резьбы, точность по среднему диаметру, стойкость плашки и количество брака. Разберём, на что смотреть при выборе и как адаптировать технологию под разные материалы.
Круглая плашка — это гайка из инструментальной стали с продольными стружечными отверстиями, образующими режущие перья. Внешне плашки одного размера похожи, но отличаются рядом параметров, которые и определяют пригодность к конкретному материалу:
Стандартная плашка по ГОСТ 9740 рассчитана на конструкционные стали средней твёрдости. Для всего остального либо подбирают специальное исполнение, либо корректируют технологию.
Первое решение — из чего сделана сама плашка.
Классический материал для ручных плашек. Твёрдость после закалки 59–63 HRC, хорошая износостойкость при низких скоростях. Слабое место — теплостойкость: уже при 200–250 °C режущая кромка начинает отпускаться и терять твёрдость. Поэтому плашки из 9ХС хороши для ручной работы и нарезания на малых оборотах по углеродистым сталям, цветным металлам, пластикам.
Сохраняет твёрдость до 600–620 °C, лучше переносит нагрев в зоне резания и ударные нагрузки. Плашки из Р6М5 используют при машинном нарезании на станках, при работе с легированными сталями и в серийном производстве, где важна стабильная стойкость.
Добавка кобальта повышает теплостойкость и твёрдость. Это выбор для нержавеющих сталей, жаропрочных сплавов и улучшенных сталей твёрдостью до 35–38 HRC. Такая плашка дороже, но на трудных материалах её стойкость в несколько раз выше, чем у обычной.
| Материал плашки | Теплостойкость | Оптимальная область применения |
|---|---|---|
| 9ХС | до 250 °C | Ручная работа, углеродистые стали, латунь, алюминий, пластики |
| Р6М5 | до 620 °C | Машинное нарезание, конструкционные и легированные стали, серия |
| Р6М5К5 | до 640 °C | Нержавеющие и жаропрочные стали, улучшенные стали до 35–38 HRC |
Стали 10, 20, 35, 45, Ст3 в нормализованном состоянии — самая простая группа. Подойдёт стандартная плашка из 9ХС для ручной работы или Р6М5 для станка.
Смазка — эмульсия, сульфофрезол или специальная резьбонарезная паста. Обороты при машинном нарезании плашкой из быстрорежущей стали — из расчёта скорости резания 3–6 м/мин.
Стали 40Х, 30ХГСА, 38ХН3МФА и подобные, особенно после улучшения до 28–35 HRC, требуют более жёсткого подхода.
Принципиальное ограничение: плашками нельзя нарезать резьбу на закалённых сталях твёрже 40–42 HRC. Режущая кромка выкрошится при первых витках. Такие резьбы либо нарезают до термообработки, либо шлифуют, либо выполняют твердосплавным резьбовым резцом или резьбофрезой.
Аустенитные стали типа 12Х18Н10Т, 08Х18Н10, AISI 304 и 316 — самый частый источник проблем. Они вязкие, сильно наклёпываются и плохо проводят тепло: вся теплота остаётся в зоне резания и в инструменте.
Серый чугун СЧ15–СЧ25 хрупкий и даёт стружку надлома в виде мелкой крошки. Наружную резьбу на чугунных деталях нарезают реже, чем внутреннюю, но задача встречается — например, на патрубках и арматуре.
Высокопрочный чугун ВЧ ведёт себя ближе к стали, и для него подойдут обычные рекомендации для конструкционных сталей.
Мягкие алюминиевые сплавы АД31, АМг налипают на режущие кромки, забивают стружечные отверстия и рвут резьбу. Нужна плашка с большим передним углом 20–25°, полированными передними поверхностями и минимумом перьев. Покрытие TiN на алюминии скорее вредно — к нему металл прилипает активнее; лучше полированный инструмент без покрытия. Смазка — керосин, спирто-масляные смеси или специальные составы для алюминия. Дюралюмины Д16Т и литейные силумины режутся легче, но силумины абразивны.
Латунь ЛС59-1 — один из самых благодарных материалов: стружка ломкая, резьба получается чистой. Но у латуни есть особенность: при большом переднем угле инструмент «затягивает» в материал, особенно при ручной работе. Поэтому передний угол делают малым, 0–5°. Смазка необязательна, иногда достаточно лёгкого масла.
Оловянистые бронзы ведут себя похоже на латунь, алюминиевые — вязкие и ближе к стали. Для БрАЖ лучше плашки из быстрорежущей стали с передним углом 8–12° и смазкой.
Чистая медь М1, М2 очень вязкая, сильно налипает и наклёпывается. Нужны острые плашки с большим передним углом и обильная смазка. Резьба на меди часто получается с рваными вершинами — повышает качество заготовка с диаметром по нижнему пределу допуска.
Титановые сплавы ВТ1-0, ВТ6 склонны к схватыванию с инструментом и плохо отводят тепло. Работают плашками из кобальтовой быстрорежущей стали на минимальных скоростях 1–3 м/мин, со специальными смазками. Для серийной резьбы на титане чаще выбирают накатывание.
Капролон, фторопласт, полиацеталь, текстолит и стеклотекстолит тоже нарезают плашками, но с оговорками.
| Материал заготовки | Материал плашки | Передний угол | Смазка |
|---|---|---|---|
| Сталь 10–45, Ст3 | 9ХС, Р6М5 | 10–12° | Эмульсия, сульфофрезол |
| Легированная сталь до 35 HRC | Р6М5, Р6М5К5 | 8–10° | Масло с противозадирными присадками |
| Нержавеющая сталь | Р6М5К5 с покрытием | 15–18° | Специальные пасты и масла |
| Серый чугун | 9ХС, Р6М5 | 0–5° | Всухую, обдув |
| Алюминий | 9ХС, Р6М5 полированная | 20–25° | Керосин, спецсоставы |
| Латунь, оловянистая бронза | 9ХС, Р6М5 | 0–5° | Лёгкое масло или без смазки |
| Медь | Р6М5 | 15–20° | Обильное масло |
| Титановые сплавы | Р6М5К5 | 8–12° | Специальные составы |
| Пластики | 9ХС, Р6М5 | 15–20° | Воздух, вода |
Какой бы правильной ни была плашка, резьба не получится, если неверно подготовлена заготовка. Общие правила:
Есть ситуации, где серийный инструмент не решает задачу: нестандартный шаг или профиль, специфический материал, требование повышенной точности, серия, при которой выгоднее заточенная под материал геометрия. В этих случаях имеет смысл заказать плашку с особыми параметрами — нужным передним углом, длиной заборной части, количеством перьев, материалом и покрытием. Ознакомиться с ассортиментом и вариантами исполнения можно в разделе плашек.
Выбор плашки по материалу заготовки — это не формальность, а основной фактор, который определяет качество резьбы и экономику процесса. Для углеродистых сталей хватит стандартного инструмента, для легированных и улучшенных нужна быстрорежущая сталь, для нержавейки и титана — кобальтовая быстрорежущая сталь с увеличенными углами, а для цветных металлов и пластиков — правильно подобранный передний угол и чистые полированные поверхности. Не менее важны смазка, подготовка заготовки и своевременная замена изношенного инструмента.
Компания «ВМС» изготавливает плашки, в том числе под конкретный материал и условия работы заказчика. Расскажите, что и на каком оборудовании вы нарезаете, — подберём или изготовим инструмент.
