Метчик как инструмент для нарезки резьбы

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.

Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

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

Особенности технологии

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.

Метчики – это основной инструмент для нарезания внутренних резьб в глухих и сквозных отверстиях ручным или машинным способом. С точки зрения доступности метчик для нарезания резьбы относится к сравнительно простым инструментам, применение которых доступно и любителям, и профессионалам, позволяющим получить в условиях обычной мастерской стандартную резьбу, соответствующую требованиям ГОСТ.

Устройство метчиков

Данный тип резьбонарезного инструмента представляет собой винт с прямыми и винтовыми канавками необходимыми для нарезания резьбы и отвода образуемой в процессе стружки. Рабочая зона включает калибрующую и режущую части. Для крепления инструмента в ручных воротках или патронах имеется квадратная хвостовая часть. Сам процесс нарезки представляет собой поворот инструмента в предварительно просверленном отверстии (глухом или сквозном) путем возвратно-поступательного движения.

В зависимости от варианта исполнения, устройство метчика позволяет нарезать резьбу за один, два или три прохода. Подготовка резьб более чем за один проход осуществляется комплектами из чернового, среднего и чистового инструментов. Для нарезки в отверстиях из особо вязких материалов, например титанового сплава, выпускаются комплекты из пяти инструментов.

Применение

Метчики для нарезания резьб являются основным резьбонарезным инструментом для бытового, полупрофессионального и профессионального применения. Они могут быть использованы для подготовки, практически, всех видов резьб – метрической, дюймовой, трапециидальной и т. д.

Основные характеристики метчиков:

  • Материал изготовления. Наилучший вариант – легированные стали обеспечивающие высокую долговечность инструмента. 
  • Способ нарезки – для ручного или машинно-ручного применения.
  • Диаметр отверстия – определяется по соответствующей таблице.
  • Параметры нарезаемой резьбы – метрическая, дюймовая, основной или мелкий шаг и т. д.

Основные правила нарезки внутренней резьбы

Чтобы правильно нарезать резьбу метчиком необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  • Просверлить отверстие нужного диаметра. По сути – это главный этап, т. к. при ошибке вы получите либо неплотную резьбу, либо сломаете метчик из-за перегрузки. Для наиболее распространенной, метрической резьбы таблица диаметров приведена ниже. Для грубой оценки необходимо отнять от диаметра резьбы её шаг. Сверлить необходимо строго перпендикулярно к плоскости.
  • Для нарезки вручную выполняем возвратно-поступательные движения – два оборота вперёд, один назад. 
  • После прохода черновым метчиком, повторяем процедуру чистовым.
  • При нарезке в глубоком отверстии необходимо периодически полностью выкручивать инструмент и очищать канавки.
  • Для нарезки в глухом отверстии его длина должна быть больше планируемой длины резьбы.
  • При нарезке резьбы в глубоких отверстиях обязательно используйте смазку – эмульсия, керосин или льняное масло.

Виды метчиков для нарезания резьб

В зависимости от способа нарезки существуют следующие виды метчиков – ручные, машинно-ручные и машинные. Ручные оснащены квадратной хвостовой частью для фиксации в воротке, выпускаются 2-х и 3-комплектными. Машинно-ручные метчики могут быть установлены и в вороток, и в патрон станка. Для нарезания резьбы в сквозном отверстии выпускаются с шестью нитками на рабочей части, для глухих отверстий – с тремя. Машинные метчики предназначены исключительно для установки в патрон станка, имеют винтовые и укороченные канавки.

Кратко перечислим некоторые специальные виды метчиков:

  • Гаечные – имеют длинную хвостовую часть для нанизывания гаек, что позволяет нарезать резьбы в нескольких изделиях без выворачивания инструмента. Предназначены для машинной нарезки.
  • Метчики для левой резьбы – обозначаются литерами LH, имеют тот же шаг и диаметр как инструмент с метрической резьбой. 
  • Метчики дюймовые – инструмент для нарезки резьб в дюймовой системе измерений. Выпускаются 2-х или 3-комплетными в трех классах точности. 
  • Метчики трубные – позволяют нарезать трубные резьбы с дюймовой системой измерения в диапазоне от 1/8 до 2 дюймов. Выпускаются в ручном и машинно-ручном исполнении, в двух комплектах с острым и тупым заходом.
  • Метчики конические – применяются для подготовки соответствующего типа резьб метрических (К) и трубных (Rc). Отличаются наличием удлиненной начальной заборной части с неполной резьбой, постепенно переходящей в полную.

Действующие стандарты

Конструкцию машинных и ручных метчиков регулирует ГОСТ 3266-81. Технические условия — ГОСТ 3449-84. Также для каждого типа инструмента действует свой стандарт определяющий его конструкцию.

Видео

Наглядную информацию об инструменте вы можете получить в представленном ниже видео

Практически любой механизм, устройство, состоит из множества деталей. Наиболее продуктивным, надежным способом сборки является соединение с помощью резьбовых элементов. Единый стандарт производства делает эти детали универсальными, а в случае поломки они легко заменяются.

Соединение состоит из двух частей. Одна деталь имеет наружную, а другая внутреннюю резьбу. Делают ее с помощью специальных приспособлений. Для внутренней обработки отверстий применяют метчик для нарезки резьбы, который нарезает профиль, регламентируемый нормами ГОСТ 3266-81.

Особенности устройства

Независимо от вида, все метчики устроены принципиально одинаково. Различия обусловлены поставленными задачами: видом, технологией использования. Конструктивно метчик состоит из следующих элементов:

  • хвостовика с местом для фиксации вспомогательного инструмента (воротка, патрона);
  • калиброванной резьбы;
  • канавок для создания режущей кромки и отвода стружки;
  • конуса для захода;

Каждый их перечисленных элементов может быть выполнен в нескольких вариантах для решения конкретной задачи. Универсальные метчики есть почти у каждого уважающего себя домашнего мастера. На производстве дополнительно используется много специальных моделей, которые повышают производительность, позволяют получать заданные характеристики резьбы.

Виды метчиков

В зависимости от материала, типа резьбы, конфигурации изделия, применяемого инструмента выбирают модель устройства. Ассортимент продукции позволяет для каждой операции использовать изделие, с помощью которого оптимальным методом решается поставленная задача. Продукция классифицируется по нескольким критериям.

Видео: Про метчики, плашки и резьбу

По назначению

Перечень продукции отличается большим разнообразием. Выпускаются изделия для всех способов нарезания профиля. Нормами ГОСТ устанавливаются размеры, характеристики метчиков, предельные допуски, класс точности и степень шероховатости поверхности. Устройства бывают:

  • ручные;
  • машинные;
  • машинно-ручные;
  • гаечные.

Ручные и машинно-ручные применяются в слесарном деле. Высокая прочность, износостойкость изделий позволяют выполнять работу высокой точности даже в домашних условиях. Но они не предназначены для эксплуатации на высоких скоростях вращения.

Для этого используются машинные аналоги. Они сделаны из быстрорежущих сталей, способных выдерживать высокие температуры, возникающие вследствие трения и резки металла.

Машинные и гаечные метчики могут быть очень похожи. У них длинный хвостовик, позволяющий за один цикл обрабатывать до десяти и более деталей. Собираются они на корпусе устройства и по мере заполнения снимаются за один раз. В этом случае удобно использовать специальное приспособление для установки инструмента. Дома можно эту операцию делать дрелью быстрозажимным патроном.

По конструктивному исполнению

Выполнен инструмент может быть в нескольких исполнениях. Конструктивные особенности позволяет обрабатывать материалы с различными характеристиками по твердости, вязкости. Каждый метчик для нарезки резьбы имеет все базовые элементы, но сделаны они могут быть следующим образом:

  • с укороченными канавками для вязкого материала (алюминия, легированных сталей);
  • с винтовыми канавками, которые делаются по спирали для увеличения объема стружки, что необходимо при использовании для нарезания глухой резьбы и работы на обрабатывающих центрах;
  • со ступенчатыми канавками, где каждый участок выполняет свою функцию;
  • метчики-протяжки для машинной обработки больших партий изделий;
  • комбинированные устройства, которые совмещают в одном изделии и сверло и метчик;
  • колокольные, состоящие из отдельных частей, необходимые для нарезания крупной резьбы машинным методом.

Не всегда возможно за один проход сделать необходимый профиль, особенно если деталь выполнена из высокопрочного материала. В этом случае используется комплект инструмента из двух, трех метчиков.

На корпусе изделия имеется маркировка. Сначала отверстие проходят устройством №1, которое делает первичную, грубую обработку. Затем выполняется чистовая нарезка  метчиком №2, после чего профиль соответствует нормам ГОСТ.

По виду нарезаемой резьбы

В промышленности применяется несколько основных стандартов, отличающихся системой измерения. Маркировка, которой обозначен метчик для нарезки резьбы указывает к какому виду относится изделие. Не учитывая специальных профилей, которые выполняются на станках, обычным устройством можно сделать три вида резьбы:

  • Метрическая. Обозначается буквой «М». На изделии указывается диаметр и шаг резьбы.
  • Дюймовая. Маркируется устройство соответствующим значком «. Диаметр указывается в дробных частях дюйма, а шаг количеством ниток на единицу измерения.
  • Трубная. Традиционно указывается как дюймовая, но в процессе эволюции система обозначений утратила идентичность, поэтому инструмент для трубной резьбы определяют по таблицам.

Кроме того есть конические резьбы, для выполнения которых выпускается соответствующий инструмент. Используются детали, выполненной по этой технологии для заглушек, специальных элементов, где принципиально важно глубина проникновения.

На практике этот вид метчиков встречается крайне редко. Чаще приходится иметь дело с деталями, которые работают в обратном направлении. Чтобы сделать их применяется метчик для нарезки левой резьбы, который маркируется латинскими буквами «LH».

Инструментальный материал, из которого изготавливают метчики

Инструмент должен обладать достаточной прочностью, износостойкостью, чтобы обрабатывать крепежные детали. Выпускают его из высокоуглеродистых сталей, например, из У10А, У12А, ХВГ и других. Такие изделия оптимальны для устройств ручной работы.

При машинной обработке металла применяются более высокие скорости вращения, поэтому изделия этого класса делаются из быстрорежущих сталей типа Р6М5, Р9М4, Р18. По стоимости они несколько дороже ручных аналогов.

На некоторых производствах применяются изделия с твердосплавными напайкам, однако в продаже их можно увидеть редко. Хорошими эксплуатационными характеристиками обладают и изделия из порошковой стали, выполненные путем спекания под высоким давлением.

Как правильно и без потерь инструмента нарезать резьбу вручную

Нарезание резьбы не относится к сложным операциям. Но не имеющие опыт мастера часто совершают характерные ошибки. Это и поломка инструмента, и неправильный профиль нарезанной резьбы. Для того, чтобы избежать таких проблем, нужно строго следовать следующим правилам:

  • Сверлить отверстие указанного диаметра. Если оно будет меньше, то метчик будет заклинивать, а при увеличении нагрузки он может сломаться. Когда отверстие больше, резьба получится прослабленной, либо она будет не соосной. Определить точный диаметр можно в справочнике токаря, слесаря, фрезеровщика. Там обязательно есть таблица для нарезки резьбы метчиком с точностью до 0,05 мм.

  • Использовать смазочно-охлаждающие жидкости. Они предотвращают износ инструмента, гарантируют высокое качество нарезки профиля, снижают трудоемкость операции.
  • Своевременно удалять стружку. При заметном сопротивлении рекомендуется провернуть метчик назад, вплоть до полного его извлечения в случае затруднений при вращении.

В условиях производства на специальной технике настраивается точный заход. Дома это сделать сложнее. Неправильное направление становится причиной некачественной резьбы.

Она получается неравномерной. С одной стороны метчик для нарезки внутренней резьбы врезается в тело обрабатываемой детали, а на противоположной профиль нитки получается не треугольным, а трапециевидным. В дальнейшем болт будет закручиваться криво, а прочность соединения будет ниже необходимого значения.

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.

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.

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.

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.

Резьбовое соединение является одним из самых популярных способов закрепления различных деталей и элементов. Не всегда можно приобрести различные крепления, на которые уже нанесена резьба, поэтому ее необходимо нарезать самостоятельно. Для этого применяются специализированные инструменты для нарезки резьбы. С их помощью также возможно обновить затертую или поврежденную другим способом ранее нанесенную резьбу.

Виды инструментов для нарезки резьбы

Для нарезки резьбы применяется 3 разновидности инструментов:
  • Метчик.
  • Плашка.
  • Клупп.

Инструмент для нарезания отличается между собой не только по диаметру, но и по типу создаваемой резьбы. Она может быть метрической или дюймовой. Метрическая применяется на подавляющем большинстве крепежных элементов. Она используется в машиностроении, бытовом оборудовании и в прочих направлениях. Дюймовая резьба применяется исключительно на водопроводных элементах. В некоторых странах метрическая резьба не применяется вообще, и все крепежные элементы сделаны с помощью дюймовой.

Еще одним немаловажным различием подобного инструмента является направление создаваемой резьбы. Оно может быть левым и правым. Нельзя применяя один инструмент, провести нарезание резьбы в обе стороны, если он не универсальный.

Метчик

Метчик – это цилиндрический инструмент, который предназначен для нарезания внутренней резьбы в трубах и гайках. Его поверхность имеет выступающие ребра, которые при ввинчивании в пустотелые металлические элементы подходящего диаметра создают винтовые канавки, вырезая стружку. В результате вкручивания метчик прокладывает резьбу. Этот прибор представляет собой небольшой металлический прут из высококачественной твердой стали, на одном конце, которого имеется режущая часть, а на втором хвостовик для подсоединения воротка. Вдоль поверхности метчика идет выборка, сквозь которую обеспечивается отвод срезанной стружки. Самыми удобными для применения являются инструменты, которые имеют 3-5 канавок для отвода стружки. Они гораздо меньше забиваются и дают чистую поверхность без видимой деформации. После нарезания резьбы с помощью метчика, болт или шпилька накручивается без усилий по всей поверхности.

С помощью метчика можно нарезать резьбу или провести калибровку в случае ее повреждения.

Этот инструмент бывает трех разновидностей:
  • Ручной.
  • Машинный.
  • Гаечный.

Ручные метчики обычно предлагаются в наборе из 2-3 инструментов одинакового диаметра. Первый проводит черновую нарезку резьбы, а последний обеспечивает создание высококачественного гладкого профиля, который обеспечивает легкое скручивание болтов или шпилек. Очередность применения метчиков, которые идут в наборе, обозначается цифрами на их корпусе.

Машинные предназначены для нарезания резьбы на станках. У них имеется иной профиль канавок, для более быстрого отвода стружки. При этом форма хвостовика подогнана для закрепления в патрон на станке.

Гаечные применяются специально для гаек. Их легко узнать, поскольку они самые короткие. Так как этот инструмент предназначен для нарезки резьбы только в гайках, которые обычно отличаются небольшой шириной, он делается очень коротким. В связи с этим его длина позволяет сделать максимум 12 витков. Гаечные метчики тоже могут быть черновыми и чистовыми. Черновой только создает начальную резьбу для вкручивания заборной части более длинного инструмента.

Для правильного закрепления метчика ручного или гаечного типа применяется специальный вороток, который насаживается на хвостовик. От переднего угла метчика зависит его применение и металл, с которым он может работать. Угол с наклоном от 5 до 10 градусов делает инструмент удобным для обработки стали. Уклон от 0 до 5 градусов предназначен для чугуна. Метчики с заточкой от 10 до 25 градусов применяются для цветных металлов и их сплавов.

Плашка

Плашка (лерка) применяется для создания винтовой нарезки на болтах и шпильках. Она представляет собой круглую шайбу с центральным отверстием, которая имеет несколько выступающих ребер с острой кромкой. Плашка нарезает и калибрует внешнюю резьбу за один проход. Обычно ее применяют для нарезки резьбы на прутах диаметром до 52 мм. Стандартная толщина плашек составляет от 8 до 10 витков. Угол нарезанных выступов у плашки может отличаться. Инструмент с углом 40-60 градусов применяется для сквозного прохода. В том случае, если необходимо нарезать резьбу вплотную до упора, применяется плашка с углом 90 градусов.

Для того чтобы получить качественно нарезанную резьбу необходимо чтобы диаметр стержня, который будет обрабатываться, был на 0,3-0,4 мм больше, чем внутренний размер плашки. Также при применении этого инструмента стоит учитывать, что требуется снятие фаски на краю. Для того чтобы удерживать плашку применяется специальные воротки.

Плашка может быть цельной или разрезанной. Цельная имеет выступающие зубья для врезания в металл по всей поверхности. Использование такого инструмента требует серьезных усилий. Гораздо более популярными являются разрезанные плашки, которые имеют разделенные рабочие части, что уменьшает площадь контакта. Это облегчает процесс вывода стружки, и уменьшает трение.

Плашка может применяться для нарезания резьбы на правую или левую сторону. Также существует универсальный инструмент, который работает одинаково хорошо в обоих направлениях. Он обозначается маркировкой LN.

Клупп

Клупп – это практически та же плашка, но существенно больше. Он представляет собой систему резцов, устанавливаемых непосредственно в держатель, который одновременно служит и направляющей. Обычно такой инструмент для нарезки резьбы применяется для нарезания внешней резьбы на трубах, а также толстых металлических стержнях. Предлагаемые на рынке клуппы обычно имеют не только метрический ход, но и дюймовый. Обычно клупп применяют сантехники для подготовки труб.

Клупп продаются в наборе, в котором предлагается один держатель и несколько плашек. Насадки можно с легкостью менять. Также существуют электрические клуппы, которые фиксируются на трубе и они сами нарезают на ней резьбу. Благодаря тому, собственному редуктору, они способны создавать большие усилия, даже при слабом электродвигателе.

Особенность использования инструмента для нарезания резьбы

Для того чтобы получить качественную резьбу, с гладкой поверхностью, заготовку с которой проводится работа нужно закрепить в тисках. Если это невозможно, к примеру, при обновлении резьбы на водопроводной трубе, которая уже установлена, следует ее удерживать трубным ключом. Для того чтобы получить качественный результат также важно подобрать правильный диаметр инструмента для нарезки резьбы. Если используется метчик, то он должен быть на 0,2-0,3 мм больше, чем отверстие, в которое он вкручивается. Если применяется плашка или клупп, то наоборот стержень должен быть больше, примерно на 0,3-0,4 мм.

Перед началом работы рекомендовано подготовить смазку. Это позволит уменьшить трение и снизить нагрузку. Кроме того, наличие смазки позволяет избежать образования заусениц и чрезмерного перегрева детали. При использовании плашки или метчика стоит сделать несколько витков без применения смазочного материала. Это позволит зубцам плотно врезаться в металл под правильным углом. Если сразу пытаться нарезать резьбу на скользкой поверхности, возможно появление перекоса. В качестве смазки можно поменять машинное масло, солидол, солярку и даже свиное сало.

Для работы с алюминием рекомендовано использовать в качестве смазки керосин. Для очень твердых сталей, жесткость которых практически равна применяемому инструменту, стоит воспользоваться олифой.

Применяя инструменты для нарезки резьбы нужно делать это правильно

После осуществление нескольких витков необходимо сделать обратный ход. Это позволит эффективно удалить полученную стружку и улучшить поверхность образованных выступов. При этом следует периодически обновлять ранее нанесенную смазку. В том случае если машинного масла, солидола или свиного сала нет, в крайнем случае, можно воспользоваться сильно мыльной водой. Она существенно уступает по вязкости, но вполне способно улучшить прохождение инструмента.

Если проводится нарезка внутренней резьбы, то следует обратить внимание на то, что сначала берется метчик, который имеет неполную нарезку. Его можно узнать по кончику с коническим срезом и маркировкой «1». Он делает неглубокую нарезку, которую еще сложно назвать полноценной резьбой. После него применяется более ровный метчик, на которой нанесена маркировка в виде цифры «2». При прохождении он углубляет уже имеющеюся борозду и делает ее приемлемой для вкручивания болтов и винтов.

В некоторых наборах имеется инструмент с маркировкой «3». Он позволяет подготовить резьбовое соединение еще более качественно, доведя его до совершенства. При смене метчиков стоит учитывать, что последующее добавление смазки является обязательным условием. Ее отсутствие может привести к раннему износ инструмента.

После того, как инструменты для нарезки резьбы скручиваются с обработанной поверхности, их нужно протереть сухой ветошью. Особенно это важно, если в качестве смазки использовалась мыльная вода. То же самое касается и масла со свиным салом. Эти вещества являются довольно липкими, поэтому способствует прилипания пыли и грязи, что в дальнейшем повлечет забивание резьбы и ее прилипание при вкручивании.

Похожие темы:
  • Клупп. Виды и устройство. Нарезка резьбы и особенности. Применение
  • Фреза. Виды. Работа. Применение. Особенности
  • Развертка. Виды. Работа. Применение. Особенности. Уход