Раскатник (метчик-накатник)
В отличие от метчиков, которые срезают припуск, накатники создают внутреннюю резьбу путем деформирования материала и формирования V - образного профиля. Распространенным заблуждением является мнение о наличии осевого сдвига материала при накатывании. В действительности же резьба формируется в пределах заходной части накатника в процессе его вращения в отверстии. В процессе углубления инструмента осуществляется пластическое вытеснение материала в радиальном направлении между боковыми поверхностями профиля резьбы накатника до его врезания на всю длину. После этого резьба с соответствующей высотой будет полностью сформирована.
Накатники имеют множество преимуществ по сравнению с традиционными метчиками:
1) Наиболее очевидное из них состоит в том, что накатники не генерируют стружку. Навивание стружки вокруг хвостовика метчика характерно для операций нарезания резьбы в глухих отверстиях в деталях из материалов, образующих длинную стружку. Использование накатников на таких операциях позволит избежать трудностей со стружкоотводом.
2) Так как не возникают проблемы с отводом стружки, мы имеем возможность обработки резьб в глубоких отверстиях (от 3 × D и выше)
3) Резьба на выходе получается лучше, чем нарезанная – более плотная, гладкая, прочная к смятию и стойкая к износу, более точная с низкой шероховатостью поверхности (высокое качество резьбы даже на вязких металлах и сплавах).
4) Следующим плюсом накатников является их повышенная прочность и стойкость к поломке, так как в бесстружечном инструменте нет канавок это увеличивает его прочность (получаем значительное снижение брака деталей из-за поломок метчиков).
5) Высокая производительность при накатывании резьбы является одним из главных достоинств данного вида метчиков (скорость накатывания резьбы может достигать 30м/мин).
6) Раскатники боле универсальны, один тип метчика можно использовать для обработки различных материалов (алюминий, мягкая латунь, медь, бронза с преобладанием меди, цинк, свинцовые сплавы, низкоуглеродистая сталь, пластичная нержавеющая и жаропрочная сталь).
7) Один и тот же метчик-накатник может применяться как для глухих, так и для сквозных отверстий, что, в совокупности с предыдущим пунктом, может значительно сократить номенклатуру инструмента.
8) Срок службы бесканавочного метчика гораздо больше обычного благодаря длинной резьбовой части (дает возможность перетачивать метчик несколько раз) и нанесению защитного покрытия (нитрид титана, нитрид хрома, карбонитрид титана, оксидированное и другие).
Но как и любой другой инструмент, метчик-накатник имеет ряд особенностей и ограничений связанных с ними.
Начнем с того, что накатники могут использоваться только для обработки пластичных материалов. Из-за увеличенного по сравнению с традиционными метчиками трения накатники требуют более высокого крутящего момента и более мощного оборудования.
Метчики-накатники бывают с каналами для подачи СОЖ и без них. В большинстве случаев необходимо использовать технологические жидкости, при этом процент масла в них должен быть порядка 6-12%. Применение смазки на масляной основе может быть неудобным для обрабатывающих центров с ЧПУ, использующих водорастворимую СОЖ. В этой ситуации концентрацию смазки следует увеличить.
Диаметр накатных метчиков может варьироваться в пределах от 0,5 мм до 19 мм. Модели больших размеров требуют использования станков с высоким уровнем мощности.
Требуется более тщательная подготовка отверстия со строгими допусками. Поскольку накатники вытесняют материал, предварительно сформированные отверстия должны иметь больший диаметр. Это особенно важно учитывать при переходе с традиционных метчиков на накатники. При накатывании резьбы в отверстии, предназначенном под режущий метчик, вытесняемый материал будет «забивать» резьбу накатника, что приведет к поломке. Размеры предварительных отверстий приводятся в соответствующих таблицах для накатников.
Имеется ограничение по твердости обрабатываемого металла или сплава (до 40 HRC), что так же может сказаться на выборе данного вида инструмента.
Как правило, мы имеем более высокую стоимость инструмента по сравнению с традиционными метчиками. Однако, благодаря высокой скорости обработки, универсальности и долговечности инструмента, в конечном итоге, мы получаем, что раскатники - более экономически выгодное решение. И поэтому, если условия и задачи позволяют использовать бесстружечные метчики-раскатники, то выгоднее применять именно их. Из всего вышесказанного неудивительно, что данные метчики нашли широкое применение, по большей мере, в массовом производстве.
При создании статьи использованы:1) Технические руководства и каталоги Kennametal, Dormer, Pramet, Sandvik Coromant.