Как нарезать резьбу метчиком?

Содержание

Метчик для нарезки резьбы

Резьбовые соединения являются самыми надежными из разъемных соединений. Впервые были применены в античности, и с тех пор заметно усовершенствовались. До изобретения токарно-винторезного станка в 17 веке каждая пара «болт-гайка» изготавливалась индивидуально, они не были взаимозаменяемыми. В 19 веке, во время развития железных дорог в Англии, изобретатель сэр Джозефа Уитворта предложил и внедрил стандарт нарезки резьбы, носящий с тех пор его имя. Для нарезки внешней резьбы используют токарно-винторезный станок или специальные плашки, для нарезки внутренней резьбы применяют метчики – разновидность фрез.

Разновидности метчиковМетчик для нарезки резьбы

Конструктивные особенности

Вначале внутреннюю резьбу нарезали нехитрыми приспособлениями в виде заточенного под конус четырехгранного стержня. На коническом конце выпиливали режущие зубы, которые при завинчивании стержня в отверстие процарапывали в нем резью. В ходе дальнейших усовершенствований у метчика появился положительный передний угол, канавки для выброса стружки и лучшее соответствие режущих кромок профилю резьбы.

Устройство метчика

В современном метчике присутствуют следующие обязательные конструктивные элементы:

  • Головная (или заборная) часть в форме пологого конуса, служащая для начала формирования профиля резьбы.
  • Некоторое число (2-6) боковых канавок, обеспечивающих отведение стружки и поступление смазки (СОЖ).
  • Калибрующая часть, в форме протяженного цилиндра, завершающая точное формирование профиля.
  • Хвостовик, служащий для закрепления метчика в зажимном устройстве патрона или ворота.

В поперечном разрезе форма канавки обуславливается двумя ее поверхностями: фронтальной гранью режущего зубца метчика и спинкой этого зубца.

Различают канавки для стружки следующих типов:

  • Однорадиусные – поперечный разрез представляет собой дугу окружности, применяются на калибровочных инструментах.
  • Прямолинейные — поперечное сечение U-образное, используются для нарезки гаечной резьбы.
  • Смешанные — прямолинейная передняя и дугообразная задняя. Так делают большую часть универсального инструмента.

Разновидности канавок метчика

Кроме того, канавки делятся на:

  • Прямолинейные. Используются в универсальном инструменте.
  • Левые спиральные. Левозаходные применяют для нарезания резьбы на проход. Стружка выталкивается в пространство перед метчиком, предохраняя, таким образом, уже сформированный профиль от повреждения.
  • Правые спиральные. Правозаходными снабжают метчики для нарезания глухих отверстий, такими канавками стружка выталкивается наружу и не забивает отверстие.

Коническая форма головной части облегчает центровку метчика в отверстии и заход на нарезку первых ниток резьбы. Угол наклона конуса варьируется между 3° и 20°, конкретное значение определяют, исходя из назначения инструмента — чернового, промежуточного или чистового прохода.

Цилиндрическая часть в действительности представляет собой обратный конус с очень маленьким углом конусности . Занижение достигает 0,1 мм, это позволяет снизить трение в ходе нарезки.

Конический метчик для нарезки резьбыЦилиндрический метчик для нарезки резьбы

Оновные размеры метчиков:

  • шаг резьбы;
  • высота профиля;
  • полная высота профиля;
  • наружный диаметр резьбы;
  • длина заборной части;
  • угол заборного конуса;
  • величина затылования.

Кроме всего, инструменты делятся на метчики с левой и с правой резьбой.

Виды по назначению

По своему назначению различают следующие виды метчиков:

  • Слесарные. Предназначены для ручного применения, имеют хвостовик квадратной формы. Они поставляются в комплекте с воротком, которым и обеспечивается вращение инструмента и нарезание резьбы. Используются в составе комплекта из двух или трех метчиков, несколько отличающихся друг от друга по диаметру. Каждый снимает с поверхности отверстия свою часть припуска. Внутри комплекта инструменты различают по числу черточек, выгравированных или отштампованных на хвостовике, самый грубый, черновой имеет одну черточку, промежуточный — две и чистовой — три.
  • Машинные или машинно-ручные. Такими метчиками нарезку проводят как вручную, так с использованием оборудования. Применяются токарные, сверлильные станки или обрабатывающие центры. Отличие от слесарных, имеют более короткую заборную часть, поскольку соосность обеспечивается конструкцией станка. Выполняются из более качественной инструментальной стали, термостойкой и устойчивой к механическим нагрузкам.
  • Гаечные. Предназначены для нарезки резьбы в гайках в станках-автоматах. Конструктивно отличаются более длинным хвостовиком гладкой цилиндрической формы. После прохождения резьбы гайки одна за другой перемещается на хвостовик, и ожидаются там выполнения всей серии. По окончании групповой операции хвостовик извлекается из патрона, и все гайки стряхиваются в приемный лоток.

Гаечный метчикСлесарные метчики

Отдельно также производятся и применяются метчики дюймовые и метрические.

Виды по конструкции

Метчики сильно различаются по своей конструкции:

  • Бесканавочные имеют очень короткие канавки, используются для работы с вязкими материалами: сплавами легких металлов и некоторыми низкоуглеродистыми высоколегированными сталями.
  • Винтовые — канавки расположены по восходящей спирали, такими нарезают резьбу в глухих отверстиях на высокопроизводительных станках.
  • Ступенчатые. Рабочая часть разделена на две зоны, первая режет, а вторая выглаживает.
  • Комбинированные — перед заходной частью находится сверло, за один проход делается отверстие и нарезается в нем резьба.
  • Протяжки. Служат для нарезки резьбы в проходных отверстиях с помощью токарного станка.
  • С внутренней полостью для подачи СОЖ.
  • Колокольного типа. Применяются при нарезке большого диаметра (до полуметра), состоят из нескольких режущих систем, закрепленных в общей оправке.

Метчики-протяжки

Существуют и другие конструкции метчиков для редких и специальных применений.

Типы нарезаемой резьбы

Для нарезания каждого типа и размера резьбы существуют свои наборы метчиков. Они не взаимозаменяемы, как и резьбовые элементы разных типов. Различают следующие основные типы:

  • Метрическая. Профиль в виде равнобедренного треугольника углом у вершины 60°, все размеры профиля выражены в миллиметрах. Маркируется литерой М.
  • Дюймовая. Профиль имеет более острый угол – 55°. Диаметр выражается в дюймах и их долях в виде простых дробей, а шаг – числом витков на дюйм. Некоторые маркируются литерой W(в честь Дж. Уитворта).
  • Трубная. Отличается разным наклоном передней и задней части профиля для обеспечения надежности соединения и предотвращения его самопроизвольного раскручивания. Существуют как цилиндрические, так и конические трубные резьбы.

Виды резьбы

Существуют и другие типы резьбы для специальных применений

Материалы для производства метчиков

Элементы метчика испытывают большие механические и термические нагрузки, он должен быть способен за время своей эксплуатации нарезать несколько сотен, а машинный — много тысяч отверстий. Поэтому для их изготовления применяют высококачественные инструментальные стали:

  • Для ручных моделей — высокоуглеродистые У10А или У 12А.
  • Для машинных – быстрорежущие РМ5 и др.
  • Для автоматического оборудования высокой производительности — твердосплавные с повышенной термостойкостью.

Нарезание резьбы метчиком

Кроме преимуществ в виде высокой производительности и долговечности, такие материалы имеют и один недостаток — в случае поломки метчик для нарезки резьбы невозможно высверлить.

Как правильно и без потерь инструмента нарезать резьбу вручную

Технологический процесс нарезки резьбы разбивается на несколько операций.

  • Подготовка. По таблице соответствий подобрать сверло нужного диаметра и точно просверлить отверстие, не допуская увода сверла. Сверло должно быть правильно заточено, иначе материал перегреется, и прочность резьбы снизится. Отверстие зазенковать. В случае глухого отверстия дать припуск по глубине.
  • Для нарезания резьбы использовать метчики только стандартных типоразмеров.
  • Нарезка. Движения должны быть аккуратные и размеренные. Не пропускать номера, следует использовать последовательно все три — от грубого до финишного.
  • После каждого полного оборота воротка следует давать пол-оборота в обратном направлении для скола стружки и ее выталкивания из канавок.
  • Очистка. Проходные отверстия очищаются проволочным ершиком, глухие — промышленным пылесосом или потоком сжатого воздуха.
  • Проверка. Закрутить в отверстие винт. Он должен заходить без перекоса и идти по резьбе плавно и без усилий.

Последовательность нарезания резьбы метчиком

В народном фольклоре существуют и другие секреты ручной нарезки, однако для получения качественной резьбы достаточно четко соблюдать вышеперечисленные

Если что-то пошло не так или что делать со сломанным метчиком

Метчик, как и любой другой инструмент, не вечен и подвержен естественному износу и старению. Чтобы это не случилось раньше времени, следует соблюдать вышеизложенные рекомендации. Самые распространенные причины, приводящие к поломке:

  • Перекос.
  • Слишком маленькое отверстие.
  • Излишние усилия, прикладываемые к воротку.
  • Несоблюдение правила обратного пол-оборота после каждого полного оборота воротка.

Сломанный метчик

Не надо торопиться, стараться прогнать резьбу побыстрее или пытаться пропустить метчик из набора. Все это обернется большим потерями времени при извлечении сломанного инструмента и при повторном прохождении резьбы.

Как выкрутить сломанный метчик

Если вы все же нарушили рекомендации и сломали метчик — не отчаивайтесь. Несмотря на то, что высверлить обломанный метчик практически невозможно — его прочность выше прочности обычного сверла, существуют способы спасения ситуации.

  • Экстрактор. Для метчиков применяется специальный экстрактор с закаленными изогнутыми тонкими шпильками, которые одним концом вводятся в канавки, а другим зажимаются в специальной цилиндрической оправке. Осторожно вращая оправку воротком, можно выкрутить пострадавший инструмент.
  • Точечная сварка. К обломку приваривается L-образный стержень, за который конструкция и выкручивается пассатижами.
  • Вытравливание кислотами. Выбирается кислота, сильнее действующая на материал метчика, чем на материал детали. Способ опасный и не рекомендован для применения в домашних мастерских.
  • Электроискровой способ. На деталь подают минус, а плюсовым электродом контактной сварки аккуратно прикасаются к обломку. В ходе электроискрового разряда он теряет мельчайшие частицы металла в виде раскаленных брызг. Через несколько разрядов, как правило, заклинивание пропадает, и обломок можно выкрутить.

Но самый лучший способ — это вовсе не ломать метчик.

Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

Чтобы резьба нарезалась без проблем, необходимо тщательно подготовить отверстие.

Таблица соответствий диаметров сверла конкретному метчику для метрических, дюймовых, трубных и трапецеидальных резьб приведена по ссылке.

Скачать таблицу диаметров отверстий под резьбу

Сверло должно соответствовать материалу детали, быть правильно и хорошо заточено. Угол заточки должен быть не более 140°. Это позволяет избежать перегрева и невольной термообработки материала детали, приводящей к ухудшению качества резьбы.

Сверло должно быть тщательно закреплено, нужно исключить биение как сверла в патроне, так и самого патрона.

При высверливании глухих отверстий нужно тщательно контролировать глубину и обязательно дать припуск по глубине относительно заданной глубины нарезки — даже самый лучший метчик не нарежет резьбу до конца.

Потребуются следующие инструменты и принадлежности:

  • Низкооборотный сверлильный станок. Использование ручных дрелей не рекомендуется.
  • Подобранное по таблице сверло.
  • Сверло большего диаметра (примерно в два раза) для зенковки.
  • Набор метчиков с воротком.
  • Тиски для закрепления детали.
  • Керн и молоток.
  • Минеральное масло для смазки метчика и отверстия во время работы.
  • Протирочный материал.

Правила нарезания трубной резьбы в целом совпадают с вышеизложенными, лишь для нарезания больших диаметров используется специальная оснастка для более точной центровки

Особенности технологии

Последовательность действий при прохождении внутренней резьбы при помощи метчика следующая:

  • Разметить отверстие.
  • Накернить его молотком и керном.
  • Смазать деталь и сверло.
  • Закрепить деталь в тисках или прижать ее к рабочему столу струбциной.
  • Закрепить сверло в патроне станка, выставить самые малые обороты и начать сверление, после того, как головка сверла погрузится в металл, обороты можно добавлять.
  • По окончании сверления убрать стружку и раззенковать отверстие.
  • Смазать метчик №1 и деталь, выставить метчик строго по оси отверстия.
  • Аккуратно начать первые витки нарезки резьбы метчиком. После каждого полного оборота делать пол-оборота в обратном направлении. Добавлять смазку каждые несколько оборотов.
  • Если усилие на воротке резко возрастает, необходимо сдать назад, чтобы сбросить стружку.
  • После прохождения №1, пройти отверстие №2 и №3 тем же способом.

Самая главная особенность при нарезании резьбы — это тщательность, аккуратность, отсутствие спешки и излишних прикладываемых усилий. Лучше потратить несколько секунд на лишние пол-оборота назад, чем часами возиться со сломанным и заклинившим метчиком, извлекать его с риском повредить деталь и потом заново оказаться перед тем же отверстием.

Маркировка

Маркировка метчиков начинается с буквы, обозначающей тип резьбы. М для метрической; G для трубной; Tr для трапецеидальной. Метчики для дюймовой резьбы маркируются без буквы.

Особенности маркировки метчика для нарезки резьбы

Далее идет диаметр в миллиметрах для метрической и в дюймах с целыми долями для дюймовой

Если резьба имеет нестандартный шаг — следующим идет обозначение шага в миллиметрах или в витках на дюйм.

Если метчик выполнен из закаленной нержавеющей стали — к маркировке добавляют HSS (Hardened Stainless Steel)

Для метчиков левой резьбы в конце маркировки добавляют LH (Left Hand).

Действующие стандарты

Конструкция и параметры метчиков для нарезания резьбы описаны в ГОСТ 3266-81,: «Метчики машинные и ручные. Конструкция и размеры».

Скачать ГОСТ 3266-81

Отдельно стандартизованы:

  • Машинные метчики для метрической резьбы – ГОСТ 8859-74.
  • Гаечные метчики для метрической резьбы – ГОСТ 1604-71
  • Гаечные метчики с изогнутым хвостовиком для метрической резьбы – ГОСТ 6951-71.

Скачать ГОСТ 1604-71

Скачать ГОСТ 6951-71

Зарубежные стандарты DIN 352, ISO 529 и другие не противоречат ГОСТ за исключением меньшей на 1 см длины хвостовой части

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сложно представить, но резьбовые детали существовали еще в Древней Греции и Риме. Подобные артефакты производились вручную на примитивных токарных станках или в кузницах. Часто гайка из одной пары не подходила к болту из другой партии, что доставляло немало неудобств.

В середине 15-16 в. появился специальный режущий инструмент – метчик. Он позволяет быстро получить внутреннюю резьбу с большой степенью точности.

Краткое содержимое статьи:

  • Конструкция
  • Применение
  • Ручные
  • Машинно-ручные
  • Гаечные
  • Конструктивное исполнение
  • Вид нарезаемой резьбы
  • Материал
  • Фото метчиков для нарезания резьбы

Конструкция

Производители постоянно совершенствуют модельный ряд метчиков, оптимизируя их геометрию под новые материалы и условия обработки. Но базовая стержневидная конструкция остается неизменной. На фото метчиков можно разглядеть ряд типовых решений, среди которых хвостовик, рабочая часть, канавки.



Каждый из них имеет свое назначение:

Канавки образуют режущие кромки, отводят стружку, облегчают подвод СОЖ. Они ориентированы прямолинейно или по винтовой линии. Метчики с левонаправленными винтовыми углублениями применяют при резьбообразовании напроход. Глухие отверстия получают правосторонними винтами. Число канавок варьируется в диапазоне 2-6 шт.

Заборная (режущая) часть выполняет основную работу при формообразовании резьбы, срезая припуск. Она имеет конус 3-20 град, помогающий зубьям лучше врезаться в материал.

Калибрующий участок направляет метчик, предотвращает разбивание отверстия и зачищает резьбу. Для уменьшения трения выполнен с обратным занижением диаметра до 0,1 мм.

Применение

В соответствии с формой резьбового отверстия различают цилиндрические и конические резьбовые инструменты. По сфере применения принято выделять машинные, гаечные и ручные метчики.

Ручные

Незаменимы при проведении слесарных операции в быту и на производстве. На хвостовике отфрезерован квадрат, в который устанавливается вороток. Наборы метчиков содержат черновой, промежуточный и чистовой инструмент, отмаркированный 1, 2, 3 соответственно.



Машинно-ручные

Используют на фрезерных, токарных, сверлильных и станках ЧПУ. От ручных их отличает короткая заборная часть, способность воспринимать большие нагрузки.

Гаечные

Основная область применения – формирование резьбы в гайках. Благодаря специальной конструкции детали не свинчиваются с метчика, а попадают на его длинный, прямолинейный хвостовик. После завершения операции и снятия метчика готовые гайки складируют в тару.

На резьбонарезных автоматах устанавливают метчики с загнутыми хвостовиками. В процессе работы гайки скапливаются на хвостовике и под давлением друг друга падают в приемник или тару.

Конструктивное исполнение

Насчитывается несколько десятков конструктивных исполнений метчиков для нарезки резьбы. Каждое адаптировано под определенную производственную задачу. По этой классификации выделяют такие типы:

  • Бесканавочные. Применяют для алюминия и его сплавов.
  • С шахматным положением зубьев. Таким способом уменьшают трение при обработке вязких материалов.
  • Ступенчатые. Инструмент условно разделен на 2 участка, один из которых производит резание, а другой выглаживание.
  • Комбинированные. Наиболее распространенный вариант – сверло-метчик или метчик-протяжка.
  • С каналом для подводки СОЖ. Это увеличивает производительность труда и период стойкости метчика.
  • Колокольные. Позволяют получить резьбы диаметром от 50 до 400мм. Число перьев достигает 16 шт.



Вид нарезаемой резьбы

Для каждого типа резьбы используют свой метчик. По этому признаку различают следующие разновидности:

  • Метрические, в обозначении присутствует М. Размеры метчиков должны соответствовать ГОСТ 3266.
  • Дюймовые конические. Единицей измерения диаметра является английский дюйм, равный 25,4 мм. Вместо шага записывают число ниток (витков), приходящихся на 1”. Чем оно больше, тем мельче шаг резьбы.
  • Трубные цилиндрические. Обозначаются буквой G, после которой ставится цифра, соответствующая проходному диаметру. Шаг резьбы метчиков измеряются в витках на дюйм.
  • Трубные конические, маркируемые символом R или Rc. Резьба нарезается на поверхности с конусностью 1:16. Нарезание резьбы происходит до упора.

Материал

В качестве заготовок для изготовления ручных метчиков используют недорогие низкоуглеродистые стали марок У10А, У12А. Это связано с тем, что инструмент работает на небольших скоростях с незначительным нагревом.

Машинные метчики, работающие в тяжелых условиях с принудительным охлаждением, выпускают из быстрорезов Р6М5, Р18 и твердых сплавов на основе вольфрама, молибдена и кобальта.



Фото метчиков для нарезания резьбы

Также рекомендуем просмотреть:

  • Как выбрать набор гаечных ключей
  • Как пользоваться стуслом
  • Набор головок с трещоткой
  • Как сделать трубогиб своими руками
  • Обзор современных трубных ключей
  • Шарнирный вороток
  • Как сделать кувалду своими руками
  • Виды плашек для нарезания резьбы
  • Пистолет для забивания гвоздей
  • Как выбрать стамеску
  • Какой выбрать напильник
  • Труборез для стальных труб
  • Как выбрать ножовку по металлу
  • Как выбрать ножовку по дереву
  • Шестигранные ключи
  • Как выбрать хорошие кусачки
  • Виды отверток и их назначение
  • Сантехнический трос для прочистки канализации
  • Виды молотков
  • Какой колун лучше выбрать
  • Как выбрать хороший ручной рубанок
  • Отличия между плоскогубцами и пассатижами
  • Инструкция как сделать топор своими руками
  • Современные бокорезы
  • Как выбрать хорошие круглогубцы
  • Инструкция как выбрать и применять порошковый огнетушитель
  • Как выбрать разводной ключ

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉 0

В некоторых случаях при проведении монтажных работ требуется восстановление гаек, ремонт сорванных болтов, устранение замятой резьбы внутреннего размещения. Купить новые крепежные элементы может быть затруднительно. Решить проблему поможет метчик.

Краткое содержимое статьи:

Конструктивные особенности приспособления

Метчик для нарезки резьбы представляет собой прочный стержень из стали или твердосплавных металлов. На стержень нанесены режущие элементы. Благодаря термической обработке конструкции, этот инструмент может быстро нарезать канавки для вкручивания на основании.

Резьбу можно создать как на съемных деталях, так и на конструктивных элементах, которые прочно крепятся на более крупные по размерам блоки.

Конструктивно инструмент включает:

  • Канавки в количестве 2-6 штук для удаления стружечной массы и поступления смазки. Такие впадины могут быть однорадиусной, двухповерхностной с прямолинейным или радиусным типом передней и задней поверхности. Канавки направляются линейно, по спирали влево или вправо.
  • Коническая заборная часть конструкции, облегчающая врезание зубьев с углом наклона 3-20 градусов.
  • Цилиндрический калибрующий компонент с занижением обратного типа в пределах 0,1 мм.

Разновидности инструмента

Крепежное соединение будет качественным и надежным, если вам удастся правильно подобрать ручные метчики. При выборе следует руководствоваться действующими типами классификации.

Назначение приспособления

Метчики слесарного назначения используют технологию воротка при обустройстве резьбы в деталях корпусного типа. Чаще всего в работе применяют наборы метчиков. Каждый инструмент обеспечивает снятие только части припуска – от черновой обработки до финишной набивки резьбы.

Механически нарезать резьбу можно при помощи машинной обработки. Для этого применяются сверлильные и токарные станки, агрегатные механизмы. Инструмент отличается большей прочностью. Также он наделяется заборным компонентом в более укороченной форме.

Гаечные приспособления требуются для качественного нарезания гаек. Конус для забора более длинный, а для обработки детали требуется надевать их на прямолинейный хвостовик при использовании сверлильного и товарного станка или изогнутый хвостовик в случае работы на резьбонарезном агрегате.

По фото метчика можно определить возможность использования различных видов данного инструмента по конструктивным особенностям.

Различают:

  • бесканавочные для нарезания в алюминиевых деталях или заготовках из легированной стали;
  • с канавками винтового типа под глухую резьбу;
  • с зубьями в шахматной последовательности для работы с вязкими материалами;
  • ступенчатые для более четкого придания форм;
  • комбинированные для совмещения функций сверла и метчика;
  • протяжного типа с целью нарезания резьбы с отверстием насквозь;
  • колокольные метчики под резьбу большого диаметра.

Особенности измерения резьбы

В инструментах может применяться метрическая и дюймовая система измерения размера. В приспособлениях первого типа шаг резьбы метчиков задается в миллиметрах. При этом для каждого типоразмера М3-М27 задается основной (более крупный) шаг и мелкие дополнительные шаги под резьбу.

При использовании второго варианта в обозначении диаметра используется дюйм, а вместо указания шага задается число витков, приходящихся на 1 дюйм размера. Шаг резьбы будет больше в том случае, если увеличено число витков.

Различия в форме профиля

Метчики могут быть коническими или трапециевидными. Первые необходимы для нарезки резьбы непосредственно там, где будет фиксироваться крепеж с соблюдением заданной герметичности.

Трапециевидная конструкция необходима при обустройстве резьбы ходового типа. Она требуется в деталях, которые переводят вращающиеся перемещения в поступательные.

Направленность резьбы

Если правосторонние метчики проделывают резьбу для большинства крепежей в соответствии с направлением часовой стрелки, то левосторонние задают левый тип резьбы, т.е. против стрелки часов.

Последний вариант необходим для крепления деталей, которые постоянно вращаются, а поэтому требуется минимизировать или исключить полностью ослабление в процессе такого движения.

Как правильно использовать

Размеры метчиков варьируются в зависимости от поставленной цели, однако для всех типов необходимо придерживаться общей технологии использования:

Определить требуемый диаметр отверстия. Подобрать метчик и сверло с нужными размерами.

Просверлить отверстие с размером меньше диаметра самого метчика. Например, для резьбы диаметром 5 мм потребуется отверстие 4,2 мм в мягких металлах – латуни или стали. В твердо металлических изделиях сверлится отверстие 4,1 мм.

В отверстие последовательно вставляется черновой метчик с крупными режущими элементами для удаления 3/4 материала, а затем чистовой для окончательной обработки.

Хвостовик должен быть прочно закреплен в метчикодержателе ручного аппарата.

Рукоятка аппарата вращается плавно с предварительной обработкой отверстия и рабочей части смазкой. Регулярно следует удалять стружку.

Резьбонарезные инструменты помогают быстро решить проблемы с подгонкой крепежных элементов. Они могут быть ручными и механическими. При покупке этих приспособлений следует также уделять особое внимание качеству изготовления. Среди ручных моделей рекомендуют использовать продукцию Jonnesway, FIT, MATRIX или STAYER. В результате их использования созданное крепление будет прочным и надежным.

Фото метчика

Также рекомендуем посетить:

  • Круглогубцы
  • Отвертки
  • Молоток
  • Колуны
  • Кувалда
  • Набор гаечных ключей
  • Набор головок
  • Ручной рубанок
  • Вулканизатор своими руками
  • Ножовка по металлу
  • Плашки
  • Вороток
  • Стусло
  • Разводной ключ
  • Рожковые ключи
  • Бокорезы
  • Порошковый огнетушитель
  • Топор
  • Гвоздезабиватель
  • Трубный ключ
  • Пассатижи
  • Кусачки
  • Напильник
  • Трубогиб
  • Гаечные и торцевые ключи
  • Стамески
  • Ножовка по дереву
  • Накидные ключи
  • Когти для лазания по столбам
  • Набор шестигранников
  • Труборез
  • Как выбрать домкрат
  • Трос сантехнический

Что такое метчик

  • СОДЕРЖАНИЕ:
  • • Применение
  • • Конструкционные особенности
  • • Как нарезать внутреннюю резьбу метчиком
  • • Классификация метчиков
  • • Машинные и машинно-ручные метчики
  • • Метчики – протяжки
  • • Гаечные метчики
  • • Слесарные метчики
  • • Из каких материалов изготавливаются метчики
  • • ГОСТы
  • • Подготовка к нарезанию резьбы
  • • Как подобрать сверло под метчик
  • • Как вытащить сломанный метчик из отверстия

Метчик относится к металлорежущему типу инструментов, с помощью которого наносится внутренняя резьба и калибруется существующая. Способ нанесения – ручной или автоматизированный, зависит от размера заготовки. По внешнему виду метчик схож с винтом или валиком цилиндрической формы. Максимальный диаметр резьбы – до 50 мм как для глухих, так и сквозных отверстий. Для производства метчиков используют сталь марки – Р9, Р18, Р6М5.

Резьбонарезной инструмент по конструкционным особенностям и применению подразделяется на типы:

  1. • ручной, где зубья расположены по окружности. Используется в слесарных работах и при ручном способе нарезки;
  2. • гаечный, для сквозных отверстий на гайках. С удлиненным или изогнутым хвостовиком;
  3. • машинный, для создания глухих отверстий машинным способом. Обработка происходит на токарных станках;
  4. • комбинированный, возможно использование как ручного, так и машинного способа несения резьбы на деталь.

Инструмент позволяет наносить все виды резьбы – метрическая, дюймовая, трапецеидальная.

Конструкционные особенности

Метчик любого типа состоит из рабочей области, шейки и хвостовика. Вся механическая работа приходится на рабочую область, которая в сою очередь имеет заборную часть, и два типа зубьев – режущие и калибрующие. Роль крепежа выполняет хвостовик, который фиксируется на станках в специальном резьбонарезном патроне, а при ручных работах в воротке или метчикодержателе. Характерной особенностью для ручных метчиков является их комплектность – не менее 3 штук. Каждый со своей рабочей функцией: черновой, серединный и чистовой.

Как нарезать внутреннюю резьбу метчиком

Для создания внутренней резьбы в готовых отверстиях необходимо подобрать соответствующий метчик по размеру и характеристикам. Практически все показатели по выбору и качеству резьбы регулируются нормативные документом ГОСТ 19257-73. Рекомендации по работе:

  1. • для изделий, полученных литьем или штамповкой требуется дополнительная подготовка прежде чем наносить резьбу. Отверстие зенкеруется или рассверливается для увеличения диаметра;
  2. • для точной и качественной резьбы рекомендуется хвостовик метчика крепить в патронах с реверсивными, самоцентрующимися и плавающими свойствами;
  3. • со всех обрабатываемых заготовок предварительно снимается фаска;
  4. • в процессе нарезания обязательно применяются охлаждающие и смазывающие растворы.

Типы резьбы: метрическая, дюймовая и трубная.

  1. Метрическая – параметры резьбы измеряются в мм, с соответствующей маркировкой «М».
  2. Дюймовая – используется для конической формы метчиков, измеряется в дюймах.
  3. Трубная – для цилиндрических метчиков, резьба наносится на трубные соединения.

Классификация метчиков

По конструктивным особенностям и типу резьбы различают: плашечные (резьба формируется за один проход), маточные (для очистки резьбы) и безканавочные метчики с высокой производительностью. В зависимости от конструкционных особенностей рабочей части (типа резьбы) метчики бывают: шахматные или спиральные; прямые, винтовые, укороченный.

Машинные и машинно-ручные метчики

Для калибровки и создания резьбы в глухих и сквозных отверстиях разной формы используют инструмент – метчик, машинного или машинно-ручного типа.
— Машинные металлорежущие инструменты применяют для работы на токарных, сверлильных, агрегатных и револьверных станках, чтобы нарезать резьбы всех видов. Они намного быстрее обрабатывают изделия, их можно использовать для конвейерного производства и больших заказов. Оснасткой этого типа можно нарезать резьбу за один подход, если нужна резьба с шагом до трех миллиметров. Резьбу крупного шага изготавливают на несколько проходов метчиком по металлоизделию.
— Машинно-ручными оснастками можно выполнять нарезку резьбы и ручным способом, и с помощью сверлильных устройств (станков). Инструмент выпускается в количестве одной или двух штук. В наборе из двух метчиков один металлорежущий инструмент применяют для черновых работ, а другой – чистовых. Часто комплект машинно-ручных оснасток используют для работы с разными видами материалов: мягкую сталь и чугун обрабатывают одним инструментом, а твердую сталь обрабатывают двумя метчиками. От просто ручных резьборезов машинно-ручные виды отличаются видом хвостовика – там имеется квадрат и кольцевая выточка, благодаря которой оснастка не вываливается из патрона в процессе обработки изделий. Машинно-ручным изделием для работы с металлом можно делать резьбу в автомобильных деталях, нарезать крепёжную резьбу и мелкометрическую, цилиндрическую и коническую. В сквозных проймах и глухих.

Метчики – протяжки

Чтобы получить крупнопрофильную резьбу в металлоизделии, используют метчик-протяжку. Им обрабатывают сложные сквозные или трапецеидальные отверстия. Протяжки могут работать только в токарном станке. Резьба нарезается за один проход вдоль отверстия. От других видов этот метчик отличается более точным исполнением и жёсткостью. Он работает на растяжение, а не на сжатие, как обычные резьбонарезные инструменты. За счет функции протяжки толщина спила уменьшается, а длина режущей части – увеличивается.

Гаечные метчики

Инструменты гаечного типа предназначены для резьбонарезания в гайках разного диаметра. Конструкция гаечного метчика такова, что инструмент не нужно выворачивать в конце процесса обработки отверстия гайки. Гаечные оснастки могут быть с разными хвостовиками: изогнутыми и удлинёнными. С изогнутыми – применяют в работе с гайконарезными автоматами. Хвостовик у гаечного метчика в любом случае длиннее, чем у других видов, это необходимо для того, чтобы нанизывать на него гайки по мере нарезания в них резьбы. Это увеличивает скорость и производительность.

Слесарные метчики

Для работы с отверстиями разного вида и формы мастера берут комплект из слесарных метчиков. Резьбонарезные оснастки изготавливаются комплектами, в которые входят черновые инструменты конусной формы, получистовые и чистовые цилиндрические оснастки. Слесарными метчиками можно обработать деталь вручную. Комплектом металлорежущих оснасток мастер может выполнить нарезку крупной и метрической резьбы. Метчики для слесарных работ бывают левыми и правыми в зависимости от направления их вращения.

Из каких материалов изготавливаются метчики

Плашки металлорежущего инструмента изготавливают из высококачественной стали разных марок: инструментальной, быстрорежущей, легированной. Технология современного производства позволяет делать метчики из твердосплавной стали и из стали порошковой, в последнем случае инструмент получает способом спекания порошков. Метчики из твёрдых сплавов более качественные, так как обладают устойчивостью к высоким температурам, износостойкость и могут долго работать на быстрых скоростях, что позволяет обработать большое количество металлоизделий. У оснасток, сделанный из порошков стали тоже есть свое преимущество – это высокая прочность за счет меньшей твердости инструмента.

ГОСТы

Машинно-ручные с канавками прямыми/винтовыми/укороченными изготовленные из углеродистой стали регулируются ГОСТ3266-71-71/ГОСТ17933-72/ГОСТ 17931-72. Гаечные метчики с прямым/изогнутым хвостовиком производятся из низколегированной стали согласно ГОСТ1604-71/ГОСТ6951-71. Машинно-ручные, где зубья расположены в шахматном порядке из нержавеющей стали – ГОСТ17927-71. Гаечные с шахматным расположением и прямым хвостовиком (метчики из жаропрочной стали) по ГОСТу 17929-72. Машинные с винтовыми или укороченными типами канавок (инструмент из легких сплавов) – ГОСТ 17932-72/17930-72.

Подготовка к нарезанию резьбы

Отверстие перед нарезкой резьбы готовят несколькими способами – затачиванием, обтачиванием или сверлением поверхности металлической заготовки. Для наружной резьбы необходимо диаметр уменьшить на 0,1 – 0,4 миллиметра. В начале участка, на котором будет резьба, делают фаску методом затачивания – это нужно, чтобы притупить заход резьбы. А если перед резьбонарезкой отверстие растачивают, его диаметр увеличивается до 0,4 мм. Отверстие под резьбу должно быть диаметром немного больше, чем диаметр самой резьбы – это позволяет предотвратить поломку резьборежущей оснастки.

Как подобрать сверло под метчик

Можно использовать специальный инструмент, сверло-метчик, который позволяет одновременно выполнять операции сверления и нарезания резьб. В выборе сверла необходимо ориентироваться на два параметра — шаг и диаметр отверстия.

Как вытащить сломанный метчик из отверстия

Метчик может сломаться, если резьба нарезается в отверстии с низким диаметром, также может произойти защемление стружки при извлечении инструмента.

Способы извлечения

  1. 1. Сдвоенные концы жесткой проволоки нужно просунуть в канавки метчика и выкрутить его;
  2. 2. Можно пирварить к сломанному инструменту ручку и с помощью нее извлечь;
  3. 3. Существуют специальные оправки и зенкера, которые помогут справиться с данной проблемой;
  4. 4. Если часть метчика осталась снаружи, можно приварить к нему хвостовик с квадратным наконечником;
  5. 5. Высверливание винтовыми сверлами;
  6. 6. Выжигание электроэрозионными станками;
  7. 7. Вытравливание разбавленной азотной кислотой.

Метчики Классификация и конструкция метчиков

Ручные (слесарные) метчики предназначены для нарезания метрических, дюймовых и трубных резьб вручную с помощью воротка. Их конструкция (рис.1) под­робно описана ниже. Так как эти метчики работают при малых скоро­стях резания, их целесообразно изготовлять из дешевых и недефи­цитных углеродистых сталей, например У9А, У10А, У11А и т. п.

Рис.1. Метчик ручной

Машинные метчики (рис.2) предназначены для нарезания цилиндрических и конических резьб на станках (токарных, сверлильных, специальных и др.). Закрепление их производится в специальных патронах. Отличаются от ручных формой хвостовой части. Машинные метчики чаще всего делаются одинарными, но при больших величинах шага (например Р > 3 мм) и диаметрах резьбы (бо­лее 24 мм) рекомендуется применение комплекта из двух штук. Машин­ные метчики изготовляются из легированных (9ХС, ХВГ) или быстроре­жущих (Р6М5) инструментальных сталей.

Метчики, предназначенные для нарезания резьб как вручную, так и на станке, получили название машинно-ручных. Отличаются от ручных и машинных формой хвостовой части.

Рис.2. Метчик машинный

Метчики с винтовыми канавками (рис.3) обеспечивают сход стружки в заданном направлении. Канавки могут иметь правое (для резьб в сквозных отверстиях) и левое (для глухих) направление. Угол наклона винтовых канавок =15…30. Применение таких метчиков весьма эффективно при нарезании резьб в материалах, об­разующих сливную стружку (легкие сплавы, нержавеющие стали, жаро­прочные сплавы и др.).

Рис.3. Метчик с винтовфми канавками

Гаечные метчики (рис.4) предназначены для нарезания резьб в гайках. Длина резьбы в гайках сравнительно невелика и, следовательно, крутящие моменты, возникающие в процессе резания, имеют небольшую величину. Это позволяет делать такие метчики одинарными, что обусловливает сравнительно большую длину их ре­жущей части и короткую калибрующую.

Метчики могут быть с коротким или длинным прямым хвостовиком, который служит накопи­телем гаек. Это дает возможность сократить время на обработку за счет исключения вывинчивания метчика из гайки. В массовом произ­водстве

применяются метчики с изогнутым хвостовиком (рис.4, б), что позволяет сделать процесс обработки непрерывным.

Рис.4. Метчики гаечные с хвостовиком: а – прямые; б – изогнутые

Калибровочные метчики (рис.5) предназначены для калибрования и зачистки резьбы, предварительно нарезанной другими инструмента­ми (резьбовыми резцами, резьбовыми фрезами и др.). Снимают небольшой припуск. В сравнении с обычными метчиками, ручными или машинными, калибровочные мет­чики имеют более короткую режущую часть и значительно большее количество перьев.

Рис.5. Метчик калибровочный

Плашечные метчики (рис.6) предназначены для предвари­тельного нарезания резьбы в плашках. Для повышения точности и снижения шероховатости нарезаемой резьбы рабочая часть их дела­ется удлиненной: режущая часть (36 шагов) нарезается 16 шагов по конусу с углом 120, остальная 20 шагов — по цилиндру. Такая конст­рукция обеспечивает работу первых зубьев по всему профилю резьбы и работу остальных зубьев по вершинам профиля, что способствует достижению низкой шероховатости.

Рис.6. Метчик плашечный

Маточные метчики (рис.7) предназначены для окончатель­ной обработки резьбы в плашке. Они используются после сверления стружечных отверстий, а также для удаления заусенцев по краям отверстия. Нагрузка на маточные метчики невелика, поэтому режу­щая часть у них короче, чем у плашечных. Режущая часть 12 шагов выполняется по конусу с углом 012 и затылуется по всему профилю.

Калибрующая часть имеет 10 шагов. Во избежание поломок во время работы стружечные канавки у маточных метчиков делаются винтовыми с углом =3…6. Их число не должно быть равным или кратным числу стружечных отверстий в плашке.

Рис.7. Метчик маточный

Метчики с укороченными канавками (бесканавочные) предназначены главным образом для нарезания сквозных от­верстий (рис.8). Их основное преимущество — высокая по сравнению с обычными метчиками прочность. Эта прочность достигается за счет того, что стружечные канавки делаются не на всей рабочей длине метчиков, а лишь на длине, равной двум длинам режущей части. Для направления стружки в нарезанное отверстие угол наклона винтовой канавки =9…12° выполняется обратным направлению вращения метчика. Во избежание заклинивания калибрующая часть бесканавочных метчиков имеет увеличенную обратную конусность до 0,2 мм на 100 мм длины.

Рис.8. Метчик бесканавочный

Метчики бесстружечные (рис.9) предназначены для образова­ния резьб методом пластического деформирования без образования стружки. Их иногда называют раскатниками. При этом увели­чивается статическая и циклическая прочность,

повышается точность и снижается шероховатость обрабатываемых деталей. Вместо стружечных канавок рабочая часть в сечении имеет многогранник. На заборной части резьба шлифована на конус, затылование отсутствует. Длина заборной части 2…6 витков. Область применения их ограничена главным образом нарезанием резьб в мяг­ких вязких материалах.

Рис.9. Метчик бесстружечный

Метчики конические (рис.10) применяют для нарезания конических резьб, как правило, в хрупких материалах типа серых чугунов. Метчики имеют невысокую стойкость. Коническая резьба в детали нарезается одновременно всей рабочей частью метчика. Метчики имеют короткую заборную часть с углом 12…15° и режущую часть с зубьями полного профиля резьбы.

Рис.10. Метчик конический

Метчики с прерывной резьбой (рис.11) используют для нарезания резьбы в вязких и труднообрабатываемых материалах, а также в тонкостенных деталях. Зубья этих метчиков срезаются через зуб в шахматном порядке на калибрующей части.

Рис.11. Метчик с прерывной резьбой

Метчики-протяжки (рис.12) предназначены для нарезания многозаходных трапецеидальных и метрических резьб. Метчик предварительно вставляют в нарезаемую заготовку, как при протягивании. Нарезание резьбы производится без реверсирования. Основной осо­бенностью их является расположение хвостовика впереди режущей части. Профиль резьбы затылуется, задний угол = 8…12°. Длина калибрующей части 46 витков. Имеются конструкции метчиков без калибрующей части. Угол наклона канавок =2, где угол подъема резьбы. Для правой резьбы применяются левые винто­вые канавки, для левой резьбы – правые.

Рис.12. Метчик — протяжка

Сборные метчики подразделяются на три вида. Нерегулируе­мые, метчики выполняются со вставными гребенками, которые закреп­ляются в корпусе метчика. Основное назначение такой конструкции  экономия инструментальных сталей. Регулируемые метчики (рис.13) имеют вставные гребенки, которые могут уста­навливаться на заданный размер резьбы. Такие конструкции значи­тельно увеличивают долговечность метчика. Самовыключающиеся мет­чики, кроме регулировки на заданный размер резьбы, позволяют в конце рабочего хода сближать гребенки так, что обратный ход про­изводится без вывинчивания метчиков из нарезанного отверстия. Это предохраняет метчики от повреждения и сокращает время на вывод их из отверстия. Конструкция таких метчиков достаточно сложна и осуществима при диаметрах резьбы М36 и более.

Рис.13. Метчик сборный

Метчики комбинированные (рис.14) используют для последовательного выполнения нескольких переходов обработки: сверления и нарезания резьбы, развертывания и нарезания резьбы и т.п.

Рис.14. Метчик комбинированный

Проектирование метчиков

1. В соответствии с заданием выбрать тип метчика и ввести исходные данные для проектирования.

2. Определить класс точности резьбы метчика в зависимости от степени точности нарезаемой резьбы (табл.1).

Таблица 1

3. Определить количество метчиков в комплекте в соответствии с их назначением и размерами нарезаемой резьбы (табл.2).

Таблица 2

Примечание. При нарезании резьб в труднообрабатываемых материалах количество метчиков может быть больше указанного в таблице.

4. Определить исходные размеры нарезаемой резьбы (рис.15) в соответствии с ГОСТ 2470581 или табл. 3.

Рис.15. Профиль нарезаемой резьбы гайки: D  номинальный наружный диаметр; 

внутренний диаметр; D2 средний диаметр; Р – шаг резьбы;   угол профиля резьбы; Н – высота исходного треугольника; – нижнее отклонение среднего диаметра;– допуск на

внутренний диаметр;  допуск на средний диаметр.

5. В соответствии с размерами и степенью точности нарезаемой резьбы рассчитать исполнительные размеры диаметров резьбы чистового (или одинарного) метчика по ГОСТ 1692593 или табл. 46 и допуски на них: d  наружного диаметра резьбы метчика; d2  среднего диаметра; d1  внутреннего диаметра.

Исполнительные размеры диаметров резьбы предварительных метчиков в комплекте, если они необходимы, определить согласно ГОСТ 1692593 или табл. 14. Согласно этим же источникам назначить допуски на шаг резьбы метчика и половину угла профиля.

Метчики со шлифованным профилем резьбы должны изготовляться 1–3-го классов точности, с нешлифованным профилем резьбы – 4-го класса.

Классы точности устанавливаются в зависимости от поля допуска среднего диаметра. Допуски всех классов точности определяются в единицах допуска t, величина которого равна допуску , резьбы степени точности 5.

Пример расчета размеров резьбовой части метчика приведен ниже.

Таблица 3

Диаметр

резьбы d,

Шаг Р,

Диаметры резьбы, мм

Диаметр

резьбы d,

Шаг Р,

Диаметры резьбы, мм

мм

d = D

d2 = D2

= D1

мм d = D

d2= D2

= D1

0,4

1,74

1,567

22,051

20,752

2,5

0,45

2,5

2,208

2,013

22,701

21,835

0,5

2,675

2,459

1,5

23,026

22,376

3,5

0,6

3,5

3,11

2,85

25,051

23,752

0,7

3,545

3,242

25,701

24,835

4,5

0,75

4,5

4,013

3,688

1,5

26,026

25,376

0,8

4,48

4,134

26,35

25,917

0,5

4,675

4,459

26,701

25,835

5,35

4,917

1,5

27,026

26,376

0,75

5,513

5,188

27,35

26,917

1,25

7,188

6,647

3,5

27,727

26,211

7,35

6,917

28,051

26,752

0,75

7,513

7,188

28,701

27,835

1,25

8,188

7,647

1,5

29,026

28,376

8,35

7,917

3,5

30,727

29,211

0,75

8,513

8,188

31,051

29,752

1,5

9,026

8,376

31,701

30,835

1,25

9,188

8,647

1,5

32,026

31,376

9,35

8,917

33,402

31,67

0,75

9,513

9,188

34,051

32,752

1,75

10,863

10,106

34,701

33,835

1,5

11,026

10,376

1,5

35,026

34,376

1,25

11,188

10,647

36,402

34,67

11,35

10,917

37,051

35,752

0,75

11,513

11,188

37,701

36,835

12,701

11,835

1,5

38,026

37,376

1,5

13,026

12,376

38,051

36,752

1,25

13,188

12,647

38,701

37,835

13,35

12,917

1,5

39,026

38,376

0,75

13,513

13,188

4,5

39,077

37,129

1,5

14,026

13,376

39,402

37,67

14,35

13,917

40,051

38,752

14,701

13,835

40,701

39,835

1,5

15,026

14,376

1,5

41,026

40,376

41,35

40,917

4,5

42,077

40,129

0,75

15,513

15,188

42,402

40,67

2,5

16,376

15,294

43,051

41,752

16,701

15,835

43,701

42,835

1,5

17,026

16,376

1,5

44,026

43,376

17,35

16,917

44,752

42,587

0,75

17,513

17,188

45,402

43,67

2,5

18,376

17,294

46,051

44,752

18,701

17,835

46,701

45,835

1,5

19,026

18,376

1,5

47,026

46,376

19,35

18,917

48,051

46,752

0,75

19,513

19,188

48,701

47,835

2,5

20,376

19,294

1,2

49,026

48,376

20,701

19,835

48,752

46,587

1,5

21,026

20,376

49,402

47,67

21,35

20,917

50,051

48,752

0,75

21,513

21,188

50,701

49,835

Таблица 4

Диаметр

резьбы d, мм

Шаг резьбы Р, мм

Нижнее отклонение наружного диаметра,

мкм

Предельные отклонения среднего диаметра, мкм, для метчика класса точности

верх.

нижн.

верх.

нижн.

верх.

нижн.

верх.

нижн.

1…1,4

0,2

+20

+15

+5

+25

+15

+35

+25

+35

+15

1…1,4

0,25

+22

+17

+6

+28

+17

+39

+28

+39

+17

1…1,4

0,3

+24

+18

+6

+30

+18

+42

+30

+42

+18

1,4…2,8

0,2

+24

+16

+5

+27

+16

+39

+27

+39

+16

1,4…2,8

0,35

+27

+20

+7

+34

+20

+47

+34

+47

+20

1,4…2,8

0,4

+28

+21

+7

+36

+21

+49

+36

+49

+21

1,4…2,8

0,45

+30

+23

+8

+38

+23

+53

+38

+53

+23

2,8…5,6

0,35

+28

+21

+7

+36

+21

+50

+36

+50

+21

2,8…5,6

0,5

+32

+24

+8

+40

+24

+56

+40

+56

+24

2,8…5,6

0,6

+36

+27

+9

+45

+27

+63

+45

+ 63

+27

2,8…5,6

+38

+29

+10

+48

+29

+67

+48

+67

+29

2,8…5,6

0,75

+38

+29

+10

+48

+29

+67

+48

+67

+29

2,8 … 5,6

0,8

+40

+30

+10

+50

+30

+70

+50

+70

+30

5,6…11,2

0,5

+36

+27

+9

+45

+27

+63

+45

+63

+27

5,6…11,2

0,75

+42

+32

+11

+53

+32

+74

+53

+74

+ 32

5,6…11,2

+47

+35

+12

+59

+35

+83

+59

+83

+35

5,6…11,2

1,25

+50

+38

+13

+63

+38

+88

+63

+88

+38

5,6…11,2

1,5

+56

+42

+14

+70

+42

+98

+70

+98

+42

11,2…22,4

0,5

+38

+29

+10

+48

+29

+67

+48

+67

+29

11,2…22,4

0,75

+45

+34

+11

+57

+34

+80

+57

+80

+34

11,2…22,4

+50

+38

+13

+63

+38

+88

+63

+88

+38

11,2…22,4

1,25

+56

+42

+14

+70

+42

+98

+70

+98

+42

11,2…22,4

1,5

+60

+45

+15

+75

+45

+105

+75

+105

+45

11,2…22,4

1,75

+64

+48

+16

+80

+48

+112

+80

+112

+48

11,2…22,4

+68

+51

+17

+85

+51

+119

+85

+119

+51

11,2…22,4

2,5

+72

+54

+18

+90

+54

+126

+90

+126

+54

22,4…45

0,75

+47

+35

+12

+58

+35

+81

+58

+81

+35

22,4…45

+53

+40

+13

+66

+40

+92

+66

+92

+40

22,4…45

1,5

+64

+48

+16

+80

+48

+112

+80

+112

+48

22,4…45

+72

+54

+18

+90

+54

+126

+90

+126

+54

22,4…45

+85

+64

+21

+106

+ 64

+148

+106

+148

+64

22,4…45

3,5

+90

+67

+112

+67

+157

+112

+157

+67

22,4…45

+94

+71

+118

+71

+165

+118

+165

+71

22,4…45

4,5

+100

+75

+125

+75

+175

+125

+175

+75

45…90

+60

+45

+15

+75

+45

+105

+75

+105

+45

45…90

1,5

+68

+51

+17

+85

+51

+119

+85

+119

+51

45…90

+76

+57

+19

+95

+57

+133

+95

+133

+57

45…90

+90

+67

+22

+112

+67

+157

+112

+157

+67

45…90

+100

+75

+25

+125

+75

+175

+125

+175

+75

45…90

+106

+80

+27

+133

+80

+186

+133

+186

+80

45…90

5,5

+112

+84

+28

+140

+84

+196

+140

+196

+84

45…90

+120

+90

+30

+150

+90

+210

+150

+210

+90

Таблица 5

Шаг резьбы Р, мм

Длина измерения

в количестве

шагов

Предельные отклонения шага резьбы, мкм, для метчика класса точности

1, 2, 3

0,20; 0,25; 0,30; 0,40;

0,45; 0,50; 0,60

± 8

± 25

0,70; 0,75; 0,80; 1,00; 1,25

± 8

± 25

1,50

± 8

± 45

1,75

± 9

2,00; 2,50

± 10

3,00

± 12

3,5

± 13

± 50

4,00

± 14

± 60

4,50

± 15

± 60

5,00

± 16

± 70

5,50

± 17

± 80

6,00

± 18

± 80

Примечание. Предельное отклонение шага для любого числа шагов

устанавливается равным ± 0,05% базовой длины, но не менее ± 0,008 мм.

Таблица 6

Шаг резьбы Р, мм

Предельные отклонения половины

угла профиля, мин,

 /2

0,20; 0,25

± 70

0,30; 0,35; 0,40

± 50

0,45; 0,50; 0,60

± 35

0,70; 0,75; 0,80

± 30

1,00; 1,25; 1,50

± 25

1,75; 2,00; 2,50; 3,00

± 20

3,50; 4,00; 4,50; 5,00; 5,50; 6,00

± 15

Примечание. Допуск на  /2 принят равным 10% допуска на средний диаметр ТD2 резьбы степени точности 5 для шага до 0,4 мм и 8% для шага свыше 0,4 мм.

Пример. Рассчитать резьбовую часть метчика М14, класс 2.

Обозначение метчика

М14, класс 2

Характеристика метчика

D  номинальный диаметр, равный 14 мм;

шаг  2 мм;

длина резьбовой части  30 мм

Основные данные, по ГОСТ 2470581 (см. табл.3)

d2=D2=12,701 мм

Наименьший наружный диаметр dmin

мм;

= 0,068 мм (см. табл.4);

dmin = 14,000 + 0,068 = 14,068 мм

Наименьший средний диаметр d2 min

d2 (ном.) = 12,701 мм;

Em (0,3t) = 0,051 мм (см. табл.4);

= 12,701+0,051=12,572 мм

Наибольший средний диаметр

d2 (ном.) = … 12,701 мм;

Es (0,5t) = … 0,085 мм (см. табл.4);

= 12,701 + 0,085 = 12,786 мм

Внутренний диаметр

Не устанавливается. Наибольший внутренний диаметр не должен превышать номинального внутреннего диаметра резьбы D1.

Предельное отклонение половины угла профиля  /2

Для шага 2 мм 20 (см. табл.6)

Накопленная ошибка шага

Для шага 2 мм 10 мкм (см. табл.5)

Примечание. t = ТD2 (величина допуска среднего диаметра резьбы степени точности 5)

6. Построить профиль резьбы метчика со всеми необходимыми размерами и допусками (рис.16). При этом диаметры метчика следует рассматривать как диаметры вала в системе отверстия и соответственно проставлять исполнительные размеры. Так, например, средний диаметр резьбы метчика М14 класса точности 2 равный следует представить как.

Рис.16. Профиль резьбы метчика: d = D – номинальный наружный диаметр метчика;

dmin – допустимый минимальный наружный диаметр; JS – нижнее отклонение наружного диаметра; d2 = D2 – средний диаметр; – минимальный средний диаметр; – максимальный средний диаметр; Es – верхнее отклонение среднего диаметра;

Em – нижнее отклонение среднего диаметра;– допуск на средний диаметр

7. Определить диаметр метчика на переднем торце (рис.17):

(1)

Для метчиков диаметром до 18 мм  = 0,1…0,15 мм; диаметром 20…38 мм  = 0,2…0,25 мм; диаметром 42…52 мм  = 0,3…0,35 мм.

Рис.17. Конструктивные параметры метчика

8. В зависимости от вида обрабатываемого материала и диаметра резьбы выбрать число стружечных канавок метчика. Число стружечных канавок влияет на толщину среза, усилие и мощность, затрачиваемые на резание, на объем пространства для размещения стружки.

Число канавок назначается 2 – 6 при изменении наружного диаметра в пределах 2…52 мм. Их число выбрать в соответствии с ГОСТ 3266–81 или табл.7. Угол наклона канавок у ручных метчиков, как правило, равен нулю.

Таблица 7

Обрабатываемый материал

Диаметры метчиков, мм

2…6

8…14

16…20

22…24

27…36

39…52

Число стружечных канавок

Чугун, сталь

2…3

3…4

4…6

Легкие сплавы

2…3

3…4

4…6

9. Назначить величину толщины сечения среза az (мм). В целях упрощения расчетных формул на рис.18 эта величина показана в сечении, перпендикулярном оси метчика.

При нарезании резьбы метчиками из быстрорежущих сталей в различных обрабатываемых материалах величину az следует принимать: для стали – 0,2…0,05 мм, для чугуна – 0,04…0,07 мм, для титановых и жаропрочных сплавов – 0,015…0,02 мм, для легких сплавов – 0,05…0,06 мм.

При нарезании резьбы метчиками из твердых сплавов az принимают равной 0,03…0,04 мм.

10. Рассчитать длину режущей части метчика l1 (рис.18) по формуле

, (2)

где Zu – число перьев метчика, равное числу стружечных канавок.

Рис.18. Определение величин az и l1

Рассчитанную по формуле (2) величину l1следует округлить до целого числа шагов резьбы (nР) и обозначить на чертеже. Например, приl1 = 24 мм иP= 3 мм следует обозначитьl1 = 8Р. Для гаечных метчиков длина режущей части обычно ограничивается величинойl1 = 12Р.

Данная методика расчета длины режущей части метчика оправданна для нарезания резьб в сквозных отверстиях. Для нарезания резьб в глухих отверстиях длина режущей части должна быть не более длины сбега резьбы детали, обычно принимают l1 = (1,5…2)Р.

Формула (2) справедлива при нарезании резьбы одним метчиком. При нарезании резьб как в сквозных, так и в глухих отверстиях комплектом метчиков l1 назначается в соответствии с табл.8.

Таблица 8

Количество метчиков в комплекте

Длина l1, выраженная в числе шагов

1-й метчик

2-й метчик

3-й метчик

2,5Р

1,5Р

11. Назначить геометрические параметры метчика. Величину переднего угла  на режущей и калибрующей частях выбрать по табл.9.

Таблица 9

12. Задний угол на режущей части для машинных и гаечных метчиков назначается равным 8…10; для ручных – 6…8; для метчиков, предназначенных для нарезания резьб в деталях из легких сплавов, – 5…6.

Задняя поверхность режущей части образуется затылованием по наружному диаметру. Величина затылования определяется по формуле

(3)

Величину затылования следует округлить кратно 0,1 мм. На чертеже метчика эта величина обозначается на передней поверхности последующего зуба (рис.9,а).

Рис.19. Затылование метчиков на режущей и калибрующей частях

Задний угол 1 на калибрующей части назначают равным 0, чтобы исключить уменьшение диаметральных размеров резьбы при переточках. Это значительно повышает силы трения и крутящий момент, поэтому назначение 1=0 допустимо только для метчиков 4-го класса точности.

Для метчиков 1-,2-,3-го классов точности рекомендуется производить затылование на 2/3 ширины пера (рис.19,б).

Для метчиков, предназначенных для нарезания резьб в жаропрочных и титановых сплавах, рекомендуется форма, показанная на рис.19,в. Величина затылования в этом случае указывается в крайней точке пера.

13. Главный угол в плане вычислить по формуле

(4)

14. Назначить длину калибрующей части и обратную конусность (табл.10).

Таблица 10

15. Выбрать профиль и назначить размеры стружечных канавок.

Данные о диаметре сердцевины метчика d0 и ширине пера b представлены в табл.11 в долях диаметра резьбы метчика.

Таблица 11

Размеры, мм

Число перьев zu

0,36…0,38

0,38…0,40

0,42…0,45

0,50…0,52

0,52…0,55

0,40…0,45

0,30…0,32

0,20…0,22

0,17…0,20

0,16…0,18

Наиболее распространен профиль, применяемый на инструментальном заводе «Фрезер» (рис.20 и табл.12).Рекомендации по выбору профилей канавок, указанных в табл.12, приведены в табл.13.

Рис.20. Профиль стружечных канавок метчиков

Таблица 12

Таблица 13

Тип метчика

Номер профиля канавки при номинальном диаметре метчика, мм

Ручные

Гаечные

Тип метчика

Номер профиля канавки при номинальном диаметре метчика, мм

Ручные

Гаечные

Виды метчиков для нарезания резьбы: размеры, особенности и характеристики

  • 1. Метчики ручные
  • 2. Метчики машинно-ручные
  • 3. Метчики гаечные
  • 4. Метчики левые
  • 5. Метчики дюймовые
  • 6. Метчики трубные
  • 7. Метчики конические
  • 8. Метчики трапецеидальные

Метчик – это резьбонарезной инструмент представляющий собой винт со специальными канавками. В зависимости от способа применения и формы резьбы существуют различные виды метчиков для нарезания резьбы — цилиндрические, конические, машинно-ручные, метрические, дюймовые, трубные, трапецеидальные и т. д. Рассмотрим основные типы метчиков для нарезания резьбы, их особенности и характеристики.

Метчики ручные

Метчики ручные – основной резьбонарезной инструмент при проведении слесарных работ. Отличается от машинного квадратной хвостовой частью для фиксации в ручном воротке. Предназначены для ручного нарезания любого типа резьбы в глухих и сквозных отверстиях, в соответствии с назначением. Выпускаются двух- и трехкомплектными. Наиболее часто используются 2-комплектные метчики. Трехкомплектные метчики, как правило, используются для нарезания резьб с крупным шагом при диаметре более 24 мм. Ниже приведены основные метрические шаги и размеры метчиков, таблица:

Размер резьбы Основной шаг, мм
1 0.25
1.1 0.25
1.2 0.25
1.4 0.3
1.6 0.35
1.8 0.35
2 0.4
2.2 0.45
2.5 0.45
3 0.5
3.5 0.6
4 0.7
4.5 0.75
5 0.8
5.5 0.5
6 1
7 1
8 1.25
9 1.25
10 1.5
11 1.5
12 1.75
14 2
16 2
18 2.5
20 2.5
22 2.5
24 3
27 3
30 3.5
33 3.5
36 4
39 4
42 4.5
45 4.5
48 5
52 5
56 5.5
60 5.5
64 6

Метчики машинно-ручные

Это универсальный тип метчиков для нарезания резьбы рассчитанный и на ручное использование, и на установку в патрон металлорежущего оборудования. При ручной нарезке возможно нарезание резьбы с шагом до 3 мм. включительно. Метчики одинарные выпускаются в двух исполнениях – для нарезания резьбы в сквозных отверстиях, для чего имеется 6 ниток на рабочей части инструмента. Для нарезания резьбы в глухих отверстиях используются метчики с 3-мя нитками на заборном конусе. Отдельно выпускаются машинные метчики с винтовыми и укороченными канавками, рассчитанные исключительно под крепление в патрон станка.

Метчики гаечные

Метчики гаечные – это специальный вид метчиков для нарезания резьбы с более длинной хвостовой частью. Данный вид инструмента предназначен для установки в токарный станок или обрабатывающий центр и благодаря увеличенной длине хвостовика позволяют нарезать резьбы на нескольких гайках без выворачивания метчика из отверстия. По мере нарезания гайки нанизываются на хвостовик, тем самым увеличивая производительность операций. Гаечные метчики выпускаются одинарными и имеют 12 витков на рабочей части. Инструмент используемый в гайконарезных автоматах имеют изогнутый хвостовик, с которого гайки автоматически сбрасываются по мере нарезания.

Метчики левые

Это резьбонарезной инструмент для нарезки левой резьбы – резьбы, у которой выступ при вращении против часовой стрелки отдаляется вдоль оси от точки наблюдения. Соответственно деталь ввинчивается или навинчивается против часовой стрелки. Имеют тот же шаг и диаметры что метрические резьбы, маркируются буквами LH. Используются гораздо реже, чем метчики с правой резьбой, но незаменимы при создании многих конструктивных элементов, в первую очередь там, где необходимо исключить ослабление резьбового крепления при правом вращении. Метчики левые подразделяются на подвиды в зависимости от типа резьбы (коническая, цилиндрическая), могут быть прямыми или винтовыми с канавками для отвода стружки из зоны нарезки, выпускаются в диапазоне от М4 до М42.

Метчики дюймовые

Это инструмент для нарезки резьбы в дюймовой системе измерений, принятой в США, Великобритании и некоторых др. странах. Применяются для нарезки глухих и сквозных резьбовых каналов в стальных и чугунных изделиях. Изготавливаются двух- и трехкомплектными, имеют 3 класса точности. Метчики дюймовые подразделяются, в зависимости от стандарта, на метчики с резьбой BSW (основная британская крупная резьба с углом при вершине 55°), с резьбами UNC и UNF – широко используемые унифицированные типы с углом при вершине 60°, а также метчики UNS (Unified Special), 8UN, UNEF и т. д. Ниже приведены дюймовые размеры метчиков, таблицы некоторых основных стандартов.

Номинальный диаметр, дюйм BSW (W) UNC UNF UNEF BSF Диаметр резьбы, мм
Виток/Дюйм Виток/Дюйм Виток/Дюйм Виток/Дюйм Виток/Дюйм
Нр. 0 80 1,520
Нр. 1 64 72 1,850
Нр. 2 56 64 2,180
Нр. 3 48 56 2,520
Нр. 4 40 48 2,850
Нр. 5 40 44 3,170
Нр. 6 32 40 3,500
Нр. 8 32 36 4,160
Нр. 10 24 32 4,830
Нр. 12 24 28 32 5,490
1/16″ 60 1,587
3/32″ 48 2,381
1/8″ 40 3,175
5/32″ 32 3,969
3/16″ 24 32 4,762
7/32″ 24 28 5,556
1/4″ 20 20 28 32 26 6,350
5/16″ 18 18 24 32 22 7,938
3/8″ 16 16 24 32 20 9,525
7/16″ 14 14 20 28 18 11,113
1/2″ 12 13 20 28 16 12,700
9/16″ 12 12 18 24 16 14,288
5/8″ 11 11 18 24 14 15,876
11/16″ 24 14 17,463
3/4″ 10 10 16 20 12 19,051
13/16″ 20 12 20,638
7/8″ 9 9 14 20 11 22,226
15/16″ 20 11 23,813
1″ 8 8 12 20 10 25,401
1 1/16″ 18 26,988
1 1/8″ 7 7 12 18 9 28,576
1 3/16″ 18 30,163
1 1/4″ 7 7 12 18 9 31,751
1 5/16″ 18 33,338
1 3/8″ 6 6 12 18 8 34,926
1 7/16″ 18 36,512
1 1/2″ 6 6 12 18 8 38,101
1 5/8″ 5 5 18 8 41,277
1 3/4″ 5 5 18 7 44,452
1 7/8″ 4,5 4,5 18 47,627
2” 4,5 4,5 18 7 50,802

Метчики трубные

Предназначены для нарезания трубных резьб с дюймовой системой измерения, маркируются буквой G. Выпускаются в диапазоне размеров от 1/8 до 2 дюймов, наиболее широко используемые — ½, 3/4 и 1 дюйм, более редкие 5/8, 7/8, 5/6 и 3/8 используются, как правило, в гидравлике. Метчики трубные выпускаются в ручном и машинно-ручном исполнении, используются для нарезания резьб в контргайках и др. элементах систем водоснабжения. Имеют, как правило, двухкомплектное исполнение, с острым и тупым заходом.

Метчики конические

Применяются для нарезания конических метрических и трубных резьб. Имеют, соответственно, маркировку К (конические метрические) и Rc (конические трубные). Основным конструктивным отличием является наличие удлиненной начальной, заборной доли рабочего пространства с неполной резьбой, которая постепенно переходит в полную в калибрующей части инструмента. Благодаря этому, спецификой работы конического метчика является нарезание резьбы по всей длине соответствующей длине резьбы в изделии. Из-за отсутствия калибрующей части необходимо приложение больших усилий и нарезка производится, как правило, на станках с системой защиты останавливающей работу оборудования в конце резания.

Метчики трапецеидальные

Данная категория метчиков используется для нарезки трапецеидальной резьбы используемой для передачи движения с большим усилием – суппорты станков, винтовые пары и т. д. Резьба трапецеидальная способна выдерживать значительные нагрузки, метчик для её нарезки может быть одинарным или комплектным, применяемыми для подготовки резьбы в глухих и сквозных отверстиях. Метчики создают однозаходную резьбу, изготавливаются из быстрорежущей стали Р6М5.

Нарезание внутренней резьбы магнитным сверлильным станком

Для нарезания внутренней резьбы магнитным сверлильным станком потребуются такие инструменты, как метчик и резьбонарезной патрон с необходимыми предохранительными головками, которые, как правило, входят в резьбонарезной набор. При отсутствии резьбонарезного набора можно воспользоваться прямым переходником с метчика на Weldon, но в таком случае есть риск поломки инструмента. Также непосредственно перед процессом нарезания, необходимо предварительно просверлить отверстие в детали соответствующего диаметра.

Метчик — это специальный инструмент для нарезания внутренней метрической резьбы в сквозных и глухих отверстиях. Как правило, метчики идут комплектом по две штуки: один черновой — для первичного нарезания резьбы, другой чистовой — для финишной обработки отверстия. Отличие одного метчика от другого в том, что режущая поверхность чернового метчика выражена не так ярко, как чистового.

Черновой и чистовой метчики

Важно! Метчики должны быть изготовлены из качественного материала! У дешевого китайского инструмента режущая кромка быстро затупится, нарезать резьбу не получится. Метчик просто застрянет в материале, т.к. сработает механизм защиты в предохранительной вставке. С его извлечением проблем будет намного больше, чем с покупкой нового инструмента.

Резьбонарезной патрон и предохранительные вставки

Для нарезания резьбы потребуется резьбонарезной набор. Такой набор включает в себя резьбонарезной патрон с хвостовиком конус Морзе и комплект быстросменных вставок (втулок) для установки метчиков.

В патроне имеются системы защиты от перегрузки и осевой компенсации шага резьбы. Вставки имеют механизм регулировки крутящего момента, что позволяет предотвратить поломку инструмента (при увеличении момента метчик останавливается), а так же выполнить качественную резьбу. Вставки имеют удобный механизм быстрой смены метчика обеспечивая при этом его надежную фиксацию.

Резьбонарезной патрон применяется в магнитных сверлильных станках как с реверсом вращения шпинделя, так и без него. Разница в том, что магнитный сверлильный станок с реверсом обеспечивает переключение с правого вращения на левое, что позволяет удобно вывести метчик обратно из отверстия, не вынимая его из патрона.

Набор резьбонарезной M12-M24 с предохранительными вставками

Какого диаметра брать сверло под отверстие, в котором будем нарезать резьбу?

Подходящий диаметр сверла подбираем в зависимости от диаметра резьбы и ее шага. Рекомендуемые значения диаметров отверстий приведены в конце статьи.

Процесс нарезания резьбы

Для глухой резьбы необходимо включить правое вращение и «утопить» метчик в отверстии, после его остановки — переключить направление вращения на левое и метчик плавно выйдет обратно по своей резьбе. Без реверса такой резьбы выполнить невозможно.

Для сквозной резьбы при правом вращении проходим метчиком насквозь вниз в нужной детали, и потом переключением на левое вращение проходим медленно вверх. Для сквозной резьбы в магнитных сверлильных станках без реверса после прохода метчика, его необходимо будет извлечь вручную, прежде чем продолжить работу.

Рекомендации по процессу нарезания резьбы

Резьбу необходимо выполнять на низких оборотах. При этом нельзя делать резких движений, метчик должен идти очень плавно!

Обязательно следует обильно использовать смазывающую охлаждающую жидкость (концентрат СОЖ) в магнитных сверлильных станках с интегрированной системой ее подачи, или же смазывать извне специальными воском, пастой или пеной.

Диаметры сверл для отверстий под нарезание метрической резьбы по ГОСТ 19257-73 «Отверстия под нарезание метрической резьбы»

Примечание: подчеркиванием выделены диаметры сверл для отверстий под резьбу с крупным шагом.

Номинальный
диаметр резьбы
Шаг резьбы Диаметр сверла
1 0,2 0,8
0,25 0,75
0,2 0,9
1,1 0,25 0,85
0,2 1
1,2 0,25 0,95
0,2 1,2
1,4 0,3 1,1
1,6 0,2 1,4
0,35 1,25
1,8 0,2 1,6
0,35 1,45
2 0,25 1,75
0,4 1,6
0,25 1,95
2,2 0,45 1,75
2,5 0,35 2,15
0,45 2,05
3 0,35 2,65
0,5 2,5
0,35 3,15
3,5 0,6 2,9
0,5 3,5
4 0,7 3,3
0,5 4
4,5 0,75 3,75
5 0,5 4,5
0,8 4,2
5,5 0,5 5
0,5 5,5
6 0,75 5,25
1 5
0,5 6,5
7 0,75 6,25
1 6
8 0,5 7,5
0,75 7,25
1 7
1,25 6,8
0,5 8,5
9 0,75 8,25
1 8
1,25 7,8
10 0,5 9,5
0,75 9,25
1 9
1,25 8,8
1,5 8,5
11 0,5 10,5
0,75 10,25
1 10
1,25 9,5
12 0,5 11,5
0,75 11,25
1 11
1,25 10,8
1,5 10,5
1,75 10,2
14 0,5 13,5
0,75 13,25
1 13
1,25 12,8
1,5 12,5
2 12
15 1 14
1,5 13,5
16 0,5 15,5
0,75 15,25
1 15
1,5 14,5
2 14
17 1 16
1,5 15,5
18 0,5 17,5
0,75 17,25
1 17
1,5 16,5
2 16
2,5 15,5
20 0,5 19,5
0,75 19,25
1 19
1,5 18,5
2 18
2,5 17,5
Номинальный
диаметр резьбы
Шаг резьбы Диаметр сверла
22 0,5 21,5
0,75 21,25
1 21
1,5 20,5
2 20
2,5 19,5
24 0,75 23,25
1 23
1,5 22,5
2 22
3 21
25 1 24
1,5 23,5
2 23
26 1,5 24,5
27 0,75 26,25
1 26
1,5 25,5
2 25
3 24
28 1 27
1,5 26,5
2 26
30 0,75 29,25
1 29
1,5 28,5
2 28
3 27
3,5 26,5
32 1,5 30,5
2 30
33 0,75 32,25
1 32
1,5 31,5
2 31
3 30
3,5 29,5
35 1,5 33,5
36 1 35
1,5 34,5
2 34
3 33
4 32
38 1,5 36,5
39 1 38
1,5 37,5
2 37
3 36
4 35
40 1,5 38,5
2 38
3 37
42 1 41
1,5 40,5
2 40
3 39
4 38
4,5 37,5
45 1 44
1,5 43,5
2 43
3 42
4 41
4,5 40,5
48 1 47
1,5 46,5
2 46
3 45
4 44
5 43
50 1,5 48,5
2 48
3 47
52 1 51
1,5 50,5
2 50
3 49
4 48
5 47

Станки для нарезания резьбы метчиками

Область безусловного применения метчиков — нарезание резьбы в отверстиях диаметром от 1 до 10 мм. Обработка резьбовых отверстий всегда была одной из наиболее медленных технологических операций. При нарезании резьбы метчиком существуют жесткие требования к соответствию подачи и шага резьбы, а также к соосности инструмента и обрабатываемого отверстия. При использовании метчиков шпиндель меняет направление вращения на противоположное два раза за один цикл нарезания резьбы. Нарезание резьб в большом количестве отверстий и с высокой производительностью приводит к преждевременному износу элементов шпиндельного узла. В станках нового поколения применяют резьбонарезные патроны, осуществляющие реверс метчика без изменения направления вращения шпинделя.

В ГПС применяются резьбонарезные манипуляторы, которые состоят из двух (и более) рычагов с шарнирным соединением и резьбонарезного патрона с пневматическим приводом движения. Данные машины используются для нарезания резьб от М2 метчиками с частотой вращения от 80 до 1000 об/мин. Обработка возможна в строго зафиксированном горизонтальном или вертикальном положении, а также под любым углом.

Существуют и резьбонарезные аппараты, представляющие собой многоступенчатую модульную систему с быстросменными патронами, которые, в свою очередь, предназначены для определенного типа резьбы. Непосредственно в патроны вставляются вставки для метчиков. Быстросменные вставки могут быть различного исполнения, в том числе и с предохранительными муфтами.

В крупносерийном и массовом производстве нарезание резьбы в гайках выполняется на специальном гайконарезном автомате посредством метчиков с прямым или изогнутым хвостовиком. На рис. 7.4 представлен двухшпиндельный автомат, в котором нарезание резьбы происходит при передвижении заготовок гаек 12 по каналу вдоль метчика 16 с изогнутым хвостовиком 13. Автомат состоит из станин 1 и 2, механизма привода 4, воздействующего на шпиндельные узлы 10 и 18, имеет бункер 3 для заготовок. Шпиндельные узлы включаются в работу рукояткой 5. В каждом шпиндельном узле метчику 16 совместно с патроном 15 сообщается вращение от общего электродвигателя М через зубчатую передачу 14. Заготовки гаек 12 из бункера 3 поступают к вращающемуся метчику по изогнутому лотку 17 и толкателем 7 прижимаются к нему. Толкатель 7 получает осевое перемещение от кулачка 8 при его вращении от червячной передачи 9.

В процессе обработки гайки перемещаются по метчику 16, направляющим 71 и по изогнутому хвостовику 13 выбрасываются в лоток 6. Гайконарезной автомат при высокой производительности обладает существенным недостатком — на нем можно обрабатывать гайки только одного размера.

Как правильно нарезать резьбу метчиком: алгоритм, рекомендации, таблицы размеров

Вопрос о том, как нарезать резьбу метчиком, возникает в тех случаях, когда предварительно выполненное отверстие необходимо подготовить для размещения в нем болта, винта, шпильки и резьбового крепежного элемента любого другого типа. Именно метчик в подобных ситуациях является основным инструментом, позволяющим быстро и точно нарезать внутреннюю резьбу с требуемыми геометрическими параметрами.

Ручная нарезка внутренней резьбы выполняется слесарными метчиками в комплекте с воротком

Разновидности и сферы применения метчиков

Нарезание внутренней резьбы может выполняться вручную или с использованием станков различного типа (сверлильных, токарных и др.). Рабочими инструментами, которые выполняют основную работу по нарезанию внутренней резьбы, являются машинно-ручные или машинные метчики.

На различные виды метчики делят в зависимости от целого ряда параметров. Общепринятыми считаются следующие принципы классификации метчиков.

  1. По способу приведения во вращение различают машинно-ручные и машинные метчики, при помощи которых осуществляется нарезка внутренней резьбы. Машинно-ручные метчики, оснащенные квадратным хвостовиком, используют в комплекте со специальным приспособлением с двумя ручками (это так называемый вороток, держатель метчиков). При помощи такого приспособления метчик приводится во вращение и нарезает резьбу. Нарезка резьбы метчиком машинного типа осуществляется на металлорежущих станках различного типа, в патроне которых такой инструмент и фиксируется.
  2. По способу, которым нарезают внутреннюю резьбу, различают универсальные (проходные) и комплектные метчики. Рабочая часть первых разделена на несколько участков, каждый из которых отличается от остальных своими геометрическими параметрами. Участок рабочей части, который первым начинает взаимодействовать с обрабатываемой поверхностью, выполняет черновую обработку, второй – промежуточную, а третий, расположенный ближе к хвостовику, – чистовую. Для нарезки резьбы комплектными метчиками требуется использование нескольких инструментов. Так, если комплект состоит из трех метчиков, то первый из них предназначен для выполнения черновой обработки, второй – для промежуточной, третий – для финишной. Как правило, комплект метчиков для нарезания резьбы определенного диаметра включает в себя три инструмента, но в отдельных случаях, когда обработке подвергаются изделия, изготовленные из особо твердого материала, могут использоваться наборы, состоящие из пяти инструментов.
  3. По типу отверстия, на внутренней поверхности которого необходимо нарезать резьбу, различают метчики для сквозных и глухих отверстий. Инструмент для обработки сквозных отверстий характеризуется удлиненным конусным кончиком (заходом), который плавно переходит в рабочую часть. Такую конструкцию чаще всего имеют метчики универсального типа. Процесс нарезания внутренней резьбы в глухих отверстиях осуществляется метчиками, конусный кончик которых срезан и выполняет функцию простейшей фрезы. Такая конструкция метчика позволяет нарезать с его помощью резьбу на всю глубину глухого отверстия. Для нарезания резьбы данного типа, как правило, используется комплект метчиков, приводимых во вращение вручную, при помощи воротка.
  4. По конструкции рабочей части метчики могут быть с прямыми, винтовыми или укороченными стружкоотводящими канавками. Следует иметь в виду, что использовать метчики с канавками различного типа можно для нарезания резьбы в изделиях из относительно мягких материалов – углеродистых, низколегированных стальных сплавов и др. Если же резьбу необходимо нарезать в деталях, изготовленных из очень твердых или вязких материалов (нержавеющих, жаропрочных сталей и др.), то для этих целей используют метчики, режущие элементы которых располагаются в шахматном порядке.

Хороший метчик сделан из качественной инструментальной стали, выглядит аккуратно и имеет ровно проточенные витки и канавки

Метчики, как правило, применяются для нарезания метрической резьбы, но есть инструменты, с помощью которых нарезают трубную и дюймовую внутреннюю резьбу. Кроме того, различаются метчики и по форме своей рабочей поверхности, которая может быть цилиндрической или конической.

Для того чтобы процесс нарезания внутренней резьбы при помощи метчика не вызывал особых затруднений и завершился качественным результатом, необходимо правильно подготовиться к этой технологической операции. Все способы нарезания резьбы при помощи метчика предполагают, что в обрабатываемой детали уже выполнено отверстие с соответствующим диаметром. Если внутренняя резьба, которую необходимо нарезать, имеет стандартный размер, то для определения диаметра подготовительного отверстия может быть использована специальная таблица с данными по ГОСТу.

Таблица 1. Диаметры отверстий, высверливаемых под стандартную метрическую резьбу

В том случае, если резьба, которую надо нарезать, не относится к категории стандартных, рассчитать диаметр отверстия для ее выполнения можно по универсальной формуле. Прежде всего необходимо изучить маркировку метчика, в которой в обязательном порядке указываются тип нарезаемой резьбы, ее диаметр и шаг, измеряемые в миллиметрах (для метрических). Затем, чтобы определить размер поперечного сечения отверстия, которое надо просверлить для резьбы, достаточно от ее диаметра вычесть шаг. Например, если для нарезания нестандартной внутренней резьбы будет использоваться инструмент с маркировкой М6х0,75, то диаметр подготовительного отверстия рассчитывается следующим образом: 6 – 0,75 = 5,25 мм.

Для стандартных резьб, относящихся к категории дюймовых, также существует таблица, позволяющая правильно выбрать сверло, с помощью которого выполняют подготовительные работы.

Таблица 2. Диаметры отверстий, высверливаемых под дюймовую резьбу

Важным для получения качественного результата является вопрос не только о том, чем нарезают резьбу, но и о том, каким сверлом выполнять подготовительное отверстие. Выбирая сверло, необходимо обращать внимание на параметры и качество его заточки, а также на то, чтобы оно вращалось в патроне используемого оборудования без биения.

Угол заточки режущей части подбирается в зависимости от того, какой твердостью обладает материал, который необходимо сверлить. Чем выше твердость материала, тем больше должен быть угол заточки сверла, но это значение не должно превышать 140°.

При высверливании глухих отверстий контролируем глубину сверления

Как правильно нарезать резьбу? Для начала надо подобрать инструменты и расходные материалы:

  1. электрическую дрель или сверлильный станок, способные работать на низких оборотах;
  2. сверло, диаметр которого рассчитывается или подбирается по справочным таблицам;
  3. сверло или зенковку, при помощи которых с края подготовленного отверстия будет сниматься фаска;
  4. комплект метчиков соответствующего размера;
  5. ручной держатель для метчиков (вороток);
  6. слесарные тиски (если изделие, в котором надо нарезать резьбу, необходимо зафиксировать);
  7. керн;
  8. молоток;
  9. машинное масло или другой состав, которым в процессе обработки необходимо смазывать как метчик, так и нарезаемый им участок резьбы;
  10. ветошь.

Схема нарезки резьбы метчиком

При нарезании внутренней резьбы метчиком руководствуются следующим алгоритмом.

  • В том месте на поверхности обрабатываемой детали, где будет сверлиться отверстие для нарезки резьбы, необходимо сформировать углубление для более точного захода сверла, используя керн и обычный молоток. Сверло фиксируется в патроне электродрели или сверлильного станка, на которых выставляются невысокие обороты вращения инструмента. Перед началом сверления режущую часть сверла необходимо обработать смазывающим составом: смазанный инструмент легче входит в структуру обрабатываемого материала и создает меньшее трение в зоне выполнения обработки. Смазывать сверло можно кусочком обычного свиного сала или солидолом, а при обработке вязких материалов для этих целей используют машинное масло.
  • Если нарезать резьбу необходимо в деталях небольшого размера, их следует предварительно зафиксировать, используя для этого слесарные тиски. Начиная сверление, инструмент, зафиксированный в патроне оборудования, надо расположить строго перпендикулярно к поверхности обрабатываемой детали. Следует регулярно смазывать метчик и следить за тем, чтобы он не перекашивался и двигался строго в заданном направлении.
  • На входе в выполненное отверстие, как уже говорилось выше, надо снять фаску, глубина которой должна составлять 0,5–1 мм (в зависимости от диаметра отверстия). Для этой цели можно использовать сверло большего диаметра или зенковку, установив их в патроне сверлильного оборудования.
  • Процесс нарезания внутренней резьбы начинается с метчика №1, который первым устанавливается в вороток. Не следует забывать о смазке, которая обязательно должна быть нанесена на метчик для нарезания резьбы. Положение метчика относительно обрабатываемого отверстия надо выставить в самом начале работы, так как потом, когда инструмент будет находиться уже внутри отверстия, сделать это не получится. Нарезая резьбу метчиком, необходимо придерживаться следующего правила: 2 оборота метчика делается по ходу нарезания резьбы, 1 – против хода. Когда метчиком делается один оборот назад, с его режущей части сбрасывается стружка и уменьшается нагрузка на него. Нарезание резьбы плашкой выполняется по аналогичной методике.
  • Нарезав резьбу метчиком №1, в вороток устанавливают инструмент №2, а после него – №3. Обработка ими выполняется по вышеописанной методике. При нарезании резьбы метчиками и плашками необходимо чувствовать, когда инструмент начинает вращаться с усилием. Как только наступает такой момент, следует провернуть вороток в обратную сторону, чтобы сбросить стружку с режущей части инструмента.

Чем тверже обрабатываемый материал, тем обильнее надо смазывать метчик в процессе нарезки резьбы

Прежде чем выполнять внутреннюю резьбу при помощи метчика или нарезать резьбу плашкой на наружных поверхностях, следует хорошо изучить эти процедуры и строго следовать правилам их проведения. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что результат удовлетворит вас своим качеством и точностью.

Как правильно нарезать резьбу метчиком вручную

Для нарезания резьбы могут использоваться самые различные инструменты, среди которых выделим метчик. Он используется для создания резьбовой поверхности, предназначенной для размещения винта, шпильки, болта или другого крепежного элемента. Относительно невысокая стоимость, простота в применении определили широкое распространение рассматриваемого ручного инструмента. Рассмотрим подробнее, как правильно нарезать резьбу метчиком в домашних условиях.

Классификация метчиков и их сфера применения

Для нарезания резьбы на протяжении достаточно длительного периода использовали токарные или сверлильные станки. Они предназначены для вращения заготовки или инструмента. Рабочим инструментом практически во всех случаях становится метчик.

Классификация подобного инструмента проводится по ряду различных признаков:

  1. По способу приведения во вращение выделяют машинные или машинно-ручные метчики. Особенностью машинно-ручной разновидности инструмента можно назвать наличие квадратного хвостовика, который подходит для державки с двумя ручками. За счет подобной державки можно повернуть инструмент и нарезать резьбу. Что касается машинной разновидности рассматриваемого инструмента, то он устанавливается в патроне различных станков, может иметь хвостовик самых различных форм и размеров.
  2. Выделяют универсальные и комплектные метчики — по признаку, связанному с особенностями применения. Универсальный вариант исполнения имеет рабочую часть, которая разделена на несколько участков. Они отличаются друг от друга геометрической формой, первый предназначен для черновой обработки, второй и последующий — для доведения поверхности до подходящего состояния. Комплектный вариант рассчитан на поэтапное использование нескольких метчиков. Как правило, комплект для нарезания резьбы в обычном металле представлен тремя инструментами, для обработки твердых сплавов — пятью.
  3. Проводится классификация метчиков по признаку того, какого типа отверстие обрабатывается: глухое или сквозное. Для работы со сквозными отверстиями используется инструмент с удлиненным конусным наконечником, который является продолжением рабочей части. Подобного рода форму зачастую имеют метчики универсального предназначения. Если нужно провести нарезание резьбы в глухом отверстии, то применяется инструмент, который имеет срезанный наконечник, напоминающий фрезу. За счет подобной формы можно проводить нарезание резьбы на всю длину отверстия.
  4. Инструмент для нарезания резьбы также классифицируется по виду рабочей поверхности. Примером можно назвать винтовые, прямые или укороченные канавки. В продаже можно встретить вариант исполнения, который также имеет и комбинированную поверхность. Подходит он для обработки металлов с низким показателем твердости. Для твердых сплавов применяется инструмент с режущими элементами, которые расположены в шахматном порядке.

Как правило, при изготовлении инструмента применяется качественная инструментальная сталь. Она может выдерживать длительную эксплуатацию, при работе не нагреваться. Метчик высокого качества имеет строгую геометрическую форму, выглядит аккуратно. Применяется подобный инструмент зачастую для нарезания метрической резьбы, но есть варианты исполнения для получения дюймовой. Форма основания может быть цилиндрической или конической.

Подготовительный этап

Для того чтобы работа по получению резьбы не вызывала много трудностей, следует провести тщательную подготовку к подобной технологической операции. Все применяемые методы, связанные с нарезанием внутренней резьбы, предусматривают то, что заранее уже было получено отверстие требуемого диаметра. Получить стандартный размер резьбы можно при создании отверстия согласно таблице соответствия. К примеру, для резьбы М10 создается отверстие диаметром 8,5 мм.

Часто встречается ситуация, когда следует получить резьбу нестандартного размера. В этом случае проводится расчет требуемого диаметра отверстия по универсальной формуле. Вычисления проводятся следующим образом:

  1. Изучается маркировка применяемого инструмента. Нужно уделить внимание типу нарезаемой резьбы, шагу и диаметру.
  2. Определить требуемый диаметр отверстия при использовании метчика М5Х0,75 можно следующим образом: 5−0,75=5,25 мм.

Проще всего провести работу в случае, когда нужно получить стандартную резьбу, так как вся необходимая информация может быть взята из различных таблиц нормативной документации.

Для получения качественного отверстия нужно правильно выбрать сверло. При сверлении рекомендуется использовать оборудование, которое препятствует возникновению биения при работе. Выбирая сверло, стоит помнить, что оно должно иметь качественную заточку. Специалисты рекомендуют подбирать угол заточки в зависимости от того, какой твердостью обладает обрабатываемый материал. С повышением показателя твердости увеличивается и рекомендуемый угол заточки, но он не должен превышать значение 140 градусов.

Требуемое оборудование

Нарезка резьбы метчиком вручную возможна только при наличии следующего инструмента:

  1. Электрической дрели, которая способна работать на низких оборотах.
  2. Высококачественного сверла, диаметр и угол заточки которого подбирается по табличным значениям или высчитывается.
  3. Для снятия с краев отверстия фаски потребуется зенковка или сверло большого диаметра.
  4. Одного или целого комплекта (в зависимости от типа) метчиков соответствующего размера.
  5. Ручного держателя, который подходит для применяемого инструмента.
  6. Слесарных тисков, в которых будет осуществляться фиксация изделия. При нарезании резьбы происходит снятие определенного слоя металла, что возможно исключительно при прикладывании большого усилия. Если заготовка или готовое изделие будут плохо зафиксированы, то качество обработки будет низким.
  7. Керна и молотка.
  8. Для того чтобы упростить поставленную задачу, рекомендуется использовать машинное масло для смазывания как самого инструмента, так и обрабатываемой поверхности. Если не использовать машинное масло или другое вещество, обладающее аналогичными свойствами, то процесс может существенно затянуться.
  9. Ветоши.

После нахождения всего необходимого можно приступать к непосредственному выполнению работ.

Особенности применяемой технологии

Провести рассматриваемую работу можно своими руками в бытовых условиях. Для этого нужно учесть нижеприведенные рекомендации:

  1. Перед созданием отверстия рекомендуется сделать небольшое углубление, которое обеспечит правильный заход сверла. Для этого можно использовать керн. При сверлении по металлу рекомендуется выставлять на дрели низкие обороты, что позволит достигнуть высокого качества обработки. До начала сверления можно обработать режущую кромку специальным составом, за счет чего инструмент будет легче входить в металл.
  2. На момент создания отверстия дрель со сверлом должна располагаться строго перпендикулярно обрабатываемой поверхности. На момент использования метчика режущую кромку следует постоянно смазывать моторным маслом, а также следить за тем, чтобы инструмент был расположен строго параллельно оси созданного отверстия.
  3. Практически во всех случаях проводится снятие фаски на входе отверстия, размер которой составляет 0,5−1 мм. Для этого можно использовать зенковку или сверло большего диаметра.
  4. При применении набора метчиков нарезание резьбы нужно начинать с инструмента под № 1. Направление резьбы должно контролироваться строго в самом начале проведения работы, так как в дальнейшем изменить наклон применяемого инструмента будет практически невозможно.
  5. Для получения качественных канавок рекомендуется делать два оборота по ходу резьбы и один в противоположную сторону. Обратный оборот делается для того, чтобы удалить с режущей кромки стружку, за счет чего ход становится более плавным.
  6. После применения инструмента № 1 устанавливается второй, после полного прохода — третий. Стоит учитывать, что при большом усилии рекомендуется сделать один или несколько оборотов в обратную сторону, за счет чего стружка удаляется с зоны резания.

Не рекомендуется прикладывать к рукоятке большую нагрузку за счет применения рычага или газового ключа. Не стоит забывать о том, что метчик может лопнуть из-за высокой нагрузки, тогда удалить оставшуюся внутри часть будет достаточно сложно. Во время работы мастер должен чувствовать то, как идет инструмент: легко или с большим усилием. Форма режущей кромки не позволяет проводить удаление стружки с рабочей части на момент вращения по ходу резьбы.

This entry was posted in Ремонт. Bookmark the <a href="https://kabel-house.ru/remont/kak-narezat-rezbu-metchikom/" title="Permalink to Как нарезать резьбу метчиком?" rel="bookmark">permalink</a>.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *