Метчик для нарезки резьбы

Выбор метчика для нарезки резьбы в заготовке

У многочисленных промышленных приборов, а также у многих предметов домашнего быта есть резьбовые соединения, которые начали применять с древнейших времён.

К основным приборам, при помощи которых производятся элементы подобных соединений, относится метчик. Его использование даёт возможность стремительно и без особых затруднений нарезать на внутренней плоскости отверстия — точную резьбу. Чтобы нарезать резьбу метчиком, нужна таблица для определения размеров устройства.

  • Конструктивные особенности
  • Виды метчиков по назначению
    • Слесарные приборы
    • Машинные или машинно-ручные
    • Гаечные приборы
  • Виды метчиков по конструкции
  • Типы резьбы
  • Материалы для метчиков
  • Критерии выбора
  • Нарезка резьбы

Конструктивные особенности

Первые приборы для нарезки резьбы отличались простой системой, и представляли собой четырёхгранный стержень, на рабочем окончании которого, заточенном под ровный конус, выпиливались зубья. Резьба при применении подобного устройства нарезалась посредством его ввинчивания во внутреннюю часть гайки, либо в заранее приготовленное отверстие в обрабатываемом продукте.

Безусловно, такого рода механизм обладал большим количеством недочётов. К наиболее значимым недостаткам необходимо причислить отсутствие на режущей части задней плоскости, а также негативное значение переднего угла. Со временем система метчиков стала более обдуманной, и на сегодняшний день, они дают возможность создавать чёткую и качественную внутреннюю резьбу.

В каждом метчике для нарезки на внутренних поверхностях есть такие элементы:

  • канавки (от 2 до 6);
  • заборная часть;
  • калибрующая часть, что имеет трубчатую конфигурацию.

Канавки, находящиеся на фронтальной плоскости прибора, вдоль всей длины, одновременно осуществляют две функции: обеспечение вывода стружки с области обработки, и упрощение подвода в эту зону смазывающе-остужающей жидкости (СОЖ). Конфигурацию, которую канавка имеет в поперечном разрезе, устанавливают две её плоскости, одна из которых считается передней гранью разрезающего зуба прибора, а 2-я — его спинкой.

По виду профиля стружечные канавки бывают таких видов:

  • однорадиусные (с канавками этой формы выполняются в большей степени метчики калибровочного типа);
  • с прямолинейными поверхностями (приборы с канавками такой формы применяются для нарезки внутри гаек);
  • с прямолинейной и радиусной поверхностями (большая часть метчиков производится со стружечными канавками непосредственно такого вида).

Канавки могут размещаться по-разному, отличают прямолинейные, а также спиральные. С канавками прямолинейного вида производятся многоцелевые метчики общего направления. Со спиральными левонаправленными канавками выполняются устройства, применяемые для нарезания резьбы в проход. Стружка, создаваемая прибором, двигается впереди него по возделываемому отверстию, тем самым исключается угроза ухудшения уже нарезанной резьбы. При применении метчиков с правым направлением закрутки канавок стружка выводится из области обработки к хвостовику прибора. Правосторонние оптимально подойдут для нарезки в глухих отверстиях.

Заборная доля метчика, как уже рассказывалось ранее, имеет коническую конфигурацию, что упрощает процесс вхождения инструмента в отверстие. Определённое значение части угла наклона, который может пребывать в спектре 3−20°, выбирают с учётом того, для какого вида обработки будет применяться механизм: черновой, промежуточной либо чистовой.

Цилиндрическая калибровочная часть производится с возвратным занижением до 0,1 миллиметра, что необходимо для того, чтобы сократить силы трения, возникающие во время нарезки. Сократить силу трения меж рабочей частью метчика и обрабатываемой поверхностью даёт возможность также затыловка задней плоскости режущих зубьев, исполняемая от их вершины на 1/3 их ширины. Подобным образом формируется занижение задней плоскости режущих зубьев, размер которого для инструмента диаметром 12-30 мм является около 0,1 мм.

Виды метчиков по назначению

Современная индустрия выпускает разнообразные виды метчиков, отличающихся конструктивным исполнением и многофункциональными способностями. Таким образом, по собственному предназначению метчики могут относиться к одному из таких видов.

Слесарные приборы

Данные приборы чаще всего считаются ручными и применяются в комплекте с воротком, при помощи которого сообщается вращение. Как правило, они издаются и применяются комплектами, состоящими из 2-3 приборов, каждый с которых снимает с возделываемой плоскости лишь часть припуска. Масштабы метчиков, вступающих в такой комплект (рабочие диаметры), отличаются.

Первый инструмент, в хвостовик которого внесено обозначение с 1 чёрточкой, применяется для исполнения черновой обработки, 2-ой (с 2-мя чёрточками на хвостовике) — для промежуточной, а 3-ий (соответственно, с 3 чёрточками) — для финишной обработки резьбы.

Машинные или машинно-ручные

Это приборы, при помощи которых резьба может делаться вручную и на станках разного вида (токарных, сверловочных, агрегатных и др.). От слесарных, такие устройства отличаются лишь укороченной заборной составляющей и более высокой устойчивостью к механическим нагрузкам.

Гаечные приборы

При помощи подобных приборов, как следует из их наименования, осуществляют нарезание в гайках. Гайки, в которых подобным метчиком уже нарезана резьба, не скручиваются с прибора, а перемещаются на его вытянутую хвостовую часть. Хвостовики приспособлений, при помощи которых нарезается резьба в сверловочных станках, имеют прямолинейную конфигурацию.

Гайки с уже порезанной резьбой, перемещённые на такой хвостовик, попросту стряхиваются с него, после извлечения прибора из патрона станка. Для нарезки гаек в резьбонарезных автоматах применяются устройства, хвостовики которых имеют изогнутую конфигурацию. При исполнении резьбы подобным методом гайки под давлением друг друга проталкиваются по хвостовику прибора, достигают его окончательной части и падают в приготовленную тару.

Виды метчиков по конструкции

По собственному конструктивному исполнению приспособления также делятся на разнообразные виды. Так, в зависимости от этого параметра, отличают такие инструменты:

  • со стружечными канавами укороченной длины, какие именуют бесканавочными (система подобных метчиков специально изобретена для того, чтобы порезать в деталях из низкоуглеродистых вязких сталей, алюминиевых сплавов, а также прочных легированных сталей);
  • с канавками, размещёнными по винтовой линии (устанавливают подобные приборы на обрабатывающие центры и применяют для нарезки глухой резьбы);
  • с режущими зубьями, сделанными в шахматном порядке (за счёт того, что разрезающие зубья в калибровочной части подобного прибора срезаны через один, удаётся достичь снижения силы трения при обработке);
  • ступенчатого вида с рабочей частью, разделённой на 2 места, каждый из которых осуществляет собственную функцию (к примеру, имеются ступенчатые метчики, где первый участок функционирует по генераторной схеме, а 2-ой — согласно профильной; у ступенчатых приборов других видов первый участок осуществляет режущую функцию, а 2-ой — разглаживающую);
  • комбинированные (это по сути, 2 в 1: их режущая доля, сделанная в одной конструкции, начинается со сверла, а завершается метчиком);
  • метчики-протяжки, применяемые в отверстии любого диаметра (с их поддержкой резьба нарезается на токарном станке, в патроне которого крепится обрабатываемая часть, а в резцедержателе — хвостовик применяемого прибора. Перемещение метчика в период нарезания резьбы поддерживается механической подачей суппорта, а вращение возделываемой детали — вращением шпинделя);
  • с внутренней полостью, в результате которой, происходит охлаждение прибора в процессе обработки (применение подобных метчиков, определённых в специальном либо многооперационном оснащении, даёт возможность существенно увеличить эффективность нарезки резьбы);
  • колокольные (подобные устройства применяются для значительного диаметра (50−400 миллиметров) и имеют сборную систему, состоящую из единичных разрезающих компонентов).

Конструктивно все приведённые выше приспособления настолько различаются между собой, что отличить их друг от друга возможно даже по фото.

Типы резьбы

Применяя метчики различных категорий, как и разнообразные виды плашек, можно создавать на поверхностях детали резьбу разных видов. В зависимости от вида резьбы метчики разделяются на следующие категории:

  • метрические. Это приспособления, с помощью которых нарезают метрическую резьбу. Нарезаемый компонент резьбы в таких вариантах имеет конфигурацию равнобедренного треугольника, а все её характеристики измеряются в миллиметрах. В маркировке подобных метчиков содержится буква «М». Для выбора метчиков метрических и диаметра предварительного отверстия применяется особая справочная таблица;
  • дюймовые. Рабочая доля подобных метчиков имеет коническую конфигурацию. Диаметр дюймовых приборов измеряется в дюймах, а шаг — в числе ниток на один дюйм (25,4 мм). Уклон средней плоскости метчиков этого вида составляет 1°47’24″;
  • трубные. Сюда относятся трубчатые и конические приспособления, применяемые в трубных соединениях.

Метчики можно применять для отверстий с разной резьбой. Для левосторонней резьбы отличаются от приборов правого вида только направлением подъёма линии разрезающей доли. Есть различные метчики для нарезания резьбы, таблица размеров включает нужные виды.

Материалы для метчиков

Для производства приспособлений разных видов применяются следующие материалы:

  • высокоуглеродистые стали (У10А, У12А и др.);
  • быстрорежущие стали (Р6М5, Р6М5К5 и др.);
  • твёрдые сплавы.

Критерии выбора

Сначала избирается вид прибора по типу резьбы и её предназначению. По условиям точности определяют, следует ли использовать одинарный клеймовщик, либо необходим набор. Помимо этого, метчики выпускаются с разной чистотой обработки их разрезающего элемента, что оказывает большое влияние на достоверность нарезания резьбы.

Материал, в котором необходимо порезать резьбу, влияет на выбор устройства. Таким образом, необходимо принимать во внимание ведущий ракурс заточки зубьев. Он составит для стали — 5-10 градусов, для медных сплавов — 0-5 градусов, для алюминия и сплавов — 25-30 градусов. Приборы могут производиться из простых сталей, прочных сталей либо прочными напайками, что должно предусматриваться при рассмотрении того, какой материал обрабатывается.

Основной подбор делается по диаметру сделанного отверстия, в котором выполняется нарезка резьбы. Диаметр рабочего прибора должен быть несколько меньше диаметра отверстия. Таким образом, для резьбы метрической М20 (диаметр рабочего метчика 20 мм) диаметр сделанного отверстия составит 19 миллиметров. При метрической, если не имеется специальных условий, то производится стандартный шаг. К примеру, резьба М4 — шаг 0,7 мм, М5 — 0,8 мм, М10 — 1,5 мм, М12 — 1,75 мм и т. д.

Нарезка резьбы

Чтобы нарезать внутреннюю резьбу метчиком, таблица для их выбора поможет определиться с выбором устройства. Деталь, в которой сделано отверстие для резьбы, фиксируется в тиски так, чтобы срез на отверстии находился вверху. Линия отверстия должна разместиться строго вертикально столу.

Читайте также  Заточка токарных резцов по дереву

Метчик надёжно фиксируется в гнезде воротка и вводится в фаску отверстия. Придерживая руками за вороток, метчик нужно прижать к детали и вертеть по часовой стрелке. Оборот выполняется плавно и равномерно с лёгким давлением. Так производится два оборота вперёд. Потом выполняется поворот на половину оборота обратно (против часовой стрелки). В такой очерёдности просверливается отверстие.

При нарезке резьбы болт необходимо фиксировать. Следует время от времени остужать механизм. Рекомендовано применять такие вещества:

  • при работе с алюминием — керосин;
  • с медью — скипидар;
  • со сталью — специальную эмульсию.

Для бронзы или чугуна охлаждающие смеси можно не использовать.

Нарезку лучше всего осуществлять комплектными приборами. Сначала нарезают черновую резьбу. Затем пропускают средний метчик, и только потом резьба окончательно создаётся с помощью чистового нарезания. Исключение из процесса обработки какого-либо этапа не приводит к ускорению процесса, но значительно сказывается на качестве работы.

Как правильно нарезать резьбу метчиком

Метчик – инструмент, с помощью которого можно быстро и точно нарезать резьбу в подготовленном отверстии. Это стержень, разделенный на рабочую часть и хвостовик. Хвостовик служит для фиксации в воротке или патроне станка. Удаление стружки обеспечивают продольные или винтовые канавки, находящиеся на режущей части. Для изготовления этого инструмента используют углеродистые или быстрорежущие стали. Чтобы качественно нарезать внутреннюю резьбу, необходимо знать, как правильно выбрать метчик и подготовить отверстие.

Разновидности инструмента

Подходящий инструмент выбирают, в зависимости от особенностей обрабатываемого материала, требуемой производительности и других параметров. С помощью метчиков разных типов можно нарезать метрическую или дюймовую внутреннюю резьбу с цилиндрическим или коническим профилем.

По способу ведения процесса различают модели:

  • Проходные (универсальные). Их рабочая часть состоит из трех зон. Первая выполняет черновую нарезку, вторая – промежуточную, третья – чистовую.
  • Комплектные. Для выполнения полного комплекса работ используют несколько инструментов – для черновой, промежуточной и чистовой нарезки. Комплекты состоят из трех метчиков, реже – из двух (для черновой и чистовой обработки). Для обработки особо прочных металлов используют комплекты с 5 инструментами.

Инструмент изготавливают двух типов: для обработки отверстия вручную или с помощью металлорежущего оборудования.

  • Машинно-ручной. Имеет квадратный хвостовик. Работает в комплекте с держателем с двумя ручками – воротком.
  • Машинный. Устанавливается в патрон металлообрабатывающих станков различных типов.

Для нарезки резьбы в непроходных и сквозных отверстиях применяют метчики разных конструкций:

  • Для непроходных отверстий используют комплектный инструмент без конусного кончика. Работа обычно выполняется воротком.
  • В сквозных отверстиях резьбу изготавливают метчиками с конусообразным кончиком. Чаще всего это разновидности инструмента универсального типа.

Каналы для отведения стружки имеют различные формы: прямую, винтовую, укороченную.

Для обработки материалов невысокой твердости подходят стружкоотводящие каналы любых форм. Чтобы метчиком нарезать резьбу в материалах высокой твердости, таких как нержавеющая и жаропрочная стали, применяют только инструмент, в котором режущие сегменты имеют шахматное расположение.

Как правильно определить диаметр отверстия?

Перед тем как нарезать резьбу, изготавливают отверстие, диаметр которого определяют по стандартизированным таблицам. Если подготовить отверстие, сечение которого меньше рекомендованной величины, инструмент выйдет из строя, если больше – результат будет некачественным.

Таблица соответствия метрических резьб и диаметров отверстий для них

Обозначение резьбы Диаметр, мм Обозначение резьбы Диаметр, мм Обозначение резьбы Диаметр, мм
М 2 1,6 М 8 6,7 М 22 19,4
М 2.2 1,75 М 9 7,7 М 24 20,9
М 2.5 2,05 М 10 8,5 М 27 23,9
М 3 2,5 М 11 9,5 М 30 26,4
М 3.5 2,9 М 12 10,2 М 33 29,4
М 4 3,3 М 14 12,0 31,9
М 5 4,2 М 16 14,0 М 39
М 6 5,0 М 18 15,4 М 42 37,4
М 7 6,0 М 20 17,4 М 45 40,4

Таблица соответствия дюймовых резьб и диаметров отверстий для них

Размер резьбы, дюймы Диаметр, мм Размер резьбы, дюймы Диаметр, мм
1/8 8,8 7/8 28,1
1/4 11,7 1 30,5
3/8 15,2 1 1/8 35,2
1/2 18,9 1 1/4 39,2
5/8 20,7 1 3/8 41,6
3/4 24,3 45,2

Этапы нарезания резьбы машинно-ручным метчиком

Порядок производства работ:

  • Первый шаг – разметка в соответствии с чертежами.
  • По отметкам производят кернение остро заточенным керном.
  • Сверлят со средним нажимом на невысоких оборотах. Дрель должна находиться под прямым углом к поверхности. Перед началом работ сверло смазывают. Если глубина отверстия большая, то смазывание производят не только перед началом, но и во время работы. Глубина глухого отверстия должна быть несколько больше, чем нарезаемая длина. При отсутствии запаса резьба может получиться неполной.
  • Повысить качество результата позволяет обработка зенкером, которая уменьшает конусность и обеспечивает параллельность боковых поверхностей.
  • Метчик закрепляют в воротке, кончик его смазывают и вставляют в отверстие строго под прямым углом к поверхности. Делают первый оборот, несильно нажимая сверху на вороток. После первого оборота вперед следует сделать половину оборота назад для удаления стружки. Особую осторожность соблюдают при использовании универсального инструмента – он хрупкий и его легко повредить. Проще работать с комплектными моделями.

Полезные советы

  • Чтобы правильно нарезать резьбу в металлах с низкой твердостью и высокой вязкостью, таких как алюминий, сплавы на его основе, медь, баббиты, метчик рекомендуется периодически вынимать для очистки каналов от налипшей стружки.
  • При использовании комплектных моделей следует использовать полный набор. Пропуск чернового инструмента не ускоряет, а замедляет нарезание. Такое нарушение технологии приводит к снижению качества результата, а иногда и к выходу метчика из строя.
  • Для предотвращения перекоса метчика через 2-3 нити проверяют вертикальность его положения с помощью угольника. Такая предосторожность особенно актуальна для глухих и мелких отверстий.

Процесс необходимо вести с применением жидкостей, предназначенных для смазки и охлаждения:

  • в стальных элементах применяют эмульсии, льняное масло, олифу;
  • в изделиях из алюминия и его сплавов – керосин;
  • при обработке меди – скипидар.

Нарезать резьбу в деталях из чугуна или бронзы можно без применения смазки.

Метчики для нарезания резьбы, виды, применение

Резьбонарезные детали для получения винтовой резьбы в заранее просверленных отверстиях называют метчиком. Конструктивно инструмент поход на винт или цилиндрический валик, на одном конце которого имеются специальные заточенные кромки (режущая часть), на другом — специальный хвост некруглого сечения для закрепления в инструменте. Крепеж производят в вороток или в специальный патрон станка (это может быть цанга). Рабочая поверхность состоит из режущей и калибрующей части. Важно, чтобы профиль резьбы метчика совпадал с профилем нарезаемой резьбы. Для получения высокого качества резьбового соединения применяют несколько метчиков — черной, средний и чистовой.

Основные виды метчиков

Внутренние метрические резьбы диаметром до 50 мм. нарезают метчиками. Различают следующие виды резьбонарезного инструмента:

  • Ручной для производства слесарных работ. Зубья расположены по окружности и имеют все элементы для резки;
  • Гаечный — резьба нарезается за один проход. Применяются только для сквозных отверстий на гайках. Конструктивно такой метчик имеет более длинный хвост и заходную режущую и калибрующую части;
  • Машинный — это резьбонарезной инструмент, используемый для получения резьб различного вида в глухих отверстиях. Используют такие узлы на сверлильных станках, специальных автоматах. В данном случае канавки на метчиках используются как для отвода стружки, так и для подачи смазочно-охлаждающей жидкости;
  • Станочный — узел гайконарезного станка, применяемый для нарезания сквозных резьб в различных деталях;
  • Бесканавочный — сквозная нарезка резьбы за один проход. Конструктивно эти метчики не имеют на резьбовой части нет продольных канавок, при этом приемный конус достаточно короткий;
  • Автоматный — узел гайконарезного автомата, применяют для получения сквозных резьб;
  • Бесстружечные — для получения резьбы накатыванием (пластическое деформирование отверстия);
  • Маточные или плашечные — инструмент на нарезания резьб разных видов, а также для корректировки качества резьб (например, удаление заусенцев и зазубрин). Плашки применяют для круглых резьб диаметров до 52 мм., на самой плашке имеется 8-10 витков (2-3 заборных витка) и 2-3 отверстия для отвода стружки. Плашечные метчики в отличие от гаечных имеют большой заборный конус, маточные — конструктивно отличаются наличием канавок с правой спиралью;
  • Комбинированные — элементы, резьбовая часть которых разделена шейкой. Первая часть — черной метчик, вторая — чистовой, для финишной обработки резьбового соединения. Основное достоинство — экономия времени, так как в работе используется один набор инструментов;
  • Сверла-метчики.

Конструктивно режущая часть состоит из резцов (выступающие части) и канавок (углубления). Канавки формируют углубления резьбы, а также служат для отвода стружки или подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Канавки могут быть винтовыми и прямыми, при этом различают левое и правое направление углублений. Устройство ручных метчиков определяется их назначением: для диаметра до 20 мм. инструмент изготавливают с тремя канавками, диаметром 20-40 мм. — с четырьмя.

Винты для нарезания метрической резьбы маркируются буквой М и цифровой комбинацией, указывающей размер инструмента. Всего 17 видов, основной шаг составляет от 0,5 до 3,5 мм. Для нарезки резьбы на трубах используют трубный резьбонарезной инструмент для получения резьбы полдюйма, три четверти дюйма и один дюйм (обозначается G 1/2 , G 3/4, G1). Для конической резьбы на метчике в маркировку вносится буква «К».

Материалы для изготовления и характеристики

Заготовки для метчиков изготавливают из гладкотянутой инструментальной стали на токарных автоматах. В качестве исходника используют квадрат или прутки.

Читайте также  Как выкрутить шпильку ГБЦ

Метчики изготавливают из следующих материалов:

  1. Основной материал для изготовления ручных метчиков — это высокопрочные нетеплостойкие стали. Это объясняется тем, что резьбонарезной инструмент работает в условиях низких температур на малых скоростях. Сталь берется низкой прокаливаемости, так как инструмент работает в условиях, когда рабочая температура менее 200 градусов. Для этого подходит низкоуглеродистая сталь марки У10А, А12А. При превышении указанных пределов нагрева нетеплостойкая сталь теряет свои прочностные характеристики. Метчики изготавливаются цельными или сварными;
  2. Для машинных метчиков — это высоколегированная инструментальная марок и быстрорежущая сталь (например, используют сталь марок Р18, Р9, Р6М5, Р6М5К5, Р6М5К8, основные легирующие компоненты — вольфрам, молибден и кобальт). Инструмент работает на высоких скоростях в условиях быстрого нагрева — температура достигает 600-6500 градусов. В данном случае материал должен обладать высокой тепловой стойкостью, обладать такими свойствами как износостойкость, твердость и долговечность, а также активно сопротивляется пластической деформации;
  3. Для автоматов применяют твердые сплавы. Готовые винты проходят термическую обработку для повышения прочностных характеристик.

Выполним услугу нарезки резьбы метчиком при помощи:

  • оборудования (наш станочный парк)
  • слесарных работ (вручную)
  • фрезерного станка (резьбофрезерные)
  • токарного станка (резьботокарные)
  • координатно-пробивного пресса (резьбонакатные)

Цена на нарезку резьбы метчиком вас приятно удивит.

Главной характеристикой метчиков является их производительность и качество нарезаемой резьбы во всех видах отверстий.

Метчики для нарезания резьбы. Виды и таблица размеров

Любое техническое изделие состоит из отдельных деталей, скрепляемых между собой с помощью крепёжных элементов. Хотя резьбовые соединения были известны ещё в Древнем Риме, Китае, а также цивилизации Майя, метчик стал использоваться в качестве резьбообразующего инструмента лишь в конце Средних веков (XV–XVI столетие). До этого внутреннюю спираль гайки изготавливали другими способами, в том числе и с помощью токарного станка.

Особенности устройства

Вначале использовали трёх- или четырехгранный стержень, на котором выпиливали зубчики. Конец затачивали на пологий конус. При завинчивании такого артефакта в отверстие гайки или корпуса зубчатые перемычки нарезали внутреннюю резьбу. Понятно, что такой инструмент был далёк от совершенства, поскольку режущие зубья не имели заднего угла, а передний угол был отрицательным. Однако постепенно его конструкция совершенствовалась, пока не стала более рациональной. Сегодня любой метчик для нарезания резьбы имеет схожие конструктивные элементы:

  • Канавки для выхода стружки и подведения охлаждающе-смазочной жидкости (СОЖ). Количество их обычно — от 2 до 6.
  • Профиль впадин может быть разным: однорадиусный, прямолинейные передняя и задняя поверхности, прямолинейная передняя и радиусная задняя.
  • Направление канавок: прямолинейные, спиральные правые и левые. Первые применяются в обычных универсальных метчиках. Канавки с левонаправленной винтовой линией служат для нарезания резьбы на проход. При этом стружка идёт перед метчиком, чтобы не портить нарезку. Правые углубления применяют для глухих отверстий, чтобы стружка выводилась назад, в противном случае она, будучи спрессованной, сломает инструмент.
  • Заборная часть выполняется конической, для того чтобы облегчить врезание режущих зубьев в материал детали. Угол наклона выполняют от 3 до 20 градусов, в зависимости от назначения метчика (черновой, промежуточный, чистовой).
  • Калибрующая часть — цилиндрическая, имеет обратное занижение до 0,1 мм, служащее для уменьшения силы трения. С этой же целью калибрующие зубья затылуют на расстоянии 1/3 ширины пера от вершины зуба. Занижение составляет около одной десятой миллиметра для резьб диаметром от 12 до 30 мм.

Виды метчиков

По назначению

  • Слесарные (ручные) метчики используют для изготовления резьбы с помощью воротка. С целью уменьшения усилия, изготавливаются комплектом, в составе которого 2–3 инструмента, каждый из которых снимает лишь часть припуска на обработку. Первый метчик является черновым, последний — чистовым. Чтобы различить их между собой, на хвостовик наносят маркировку в виде чёрточек (одна, две, три черты). Слесарные метчики в основном используют для нарезания резьбы в корпусных деталях.
  • Машинные (машинно-ручные). Применяются для механизированного нарезания резьбы на станках: сверлильных, токарных, агрегатных, типа обрабатывающий центр. Конструктивно не отличаются от слесарных, разве что имеют укороченную заборную часть и более высокую стойкость. Основное назначение — нарезание резьбы в деталях.
  • Гаечные. Как видно из названия, используются для нарезания гаек. Состоят всегда из одного метчика с удлинённым заборным конусом. При работе метчик из гайки не вывинчивают, а готовые гайки нанизывают на удлинённый хвостовик, который имеет 2 исполнения: прямолинейный и радиусный (изогнутый). Первое используют на сверлильных и токарных станках. После заполнения накопительной части хвостовика инструмент вынимают из быстрозажимного патрона и стряхивают готовые гайки. Кривой метчик применяют на резьбонарезных автоматах. В этом случае гайки под напором друг друга перемещаются до конца инструмента, где падают в тару.

Конструктивные исполнения

  • Метчики с короткими канавками (бесканавочные). Используются для нарезания резьбы в алюминиевых сплавах, вязких низкоуглеродистых или высокопрочных легированных сталях.
  • С винтовыми канавками. Используют на обрабатывающих центрах, при нарезании глухих резьб.
  • С шахматным расположением зубьев. Последние на калибрующей части срезаны через один, тем самым уменьшается сила трения, что актуально для вязких материалов.
  • Ступенчатые. Режущая часть инструмента разделена на два участка, каждый из которых работает по своей схеме формообразования. Например, 1-й участок режет по генераторной схеме, 2-й — по профильной. Или, 1-й работает как режущий инструмент, 2-й — как выглаживающий.
  • Комбинированные. 1-я ступень представляет собой сверло, 2-я метчик. Как говорится — два в одном.
  • Метчик-протяжка. С его помощью нарезают резьбу любого диаметра и шага в деталях со сквозным отверстием на токарном станке. Деталь надевают на хвостовик инструмента, после чего зажимают её в патрон станка, а хвостовик закрепляют в резцедержателе. Устанавливают автоматическую подачу, равную шагу нарезки и включают соответствующее вращение шпинделя. После того как протяжка выйдет из обрабатываемой детали, резьба готова.
  • С внутренним подводом СОЖ. Применяют на специализированных или многооперационных станках для повышения производительности.
  • Колокольного типа. Используют при нарезании сквозной резьбы большого диаметра (50–400 мм). Инструмент выполняется составным, состоящим из отдельных режущих секторов. Внутрь подводится СОЖ, количество перьев достигает 16, а просторные канавки вмещают большой объем стружки.

По виду нарезаемой резьбы

  • Метрические, обозначаются буквой М. Размеры, в том числе и шаг резьбы, измеряются в миллиметрах. Ниже приведена таблица параметров метчиков с основным (крупным) шагом. Для каждого типоразмера ГОСТ 8724–2002 устанавливает несколько дополнительных (мелких) шагов. Три миллиметра — максимальный, который под силу нарезать с помощью воротка.

Обозначение Размеры, мм Основной шаг Сверление под резьбу

  • Дюймовые конические. Диаметр выражается в английских единицах длины — дюймах (25,4 мм), а вместо шага записывается обратная величина — количество витков на 1”, или на техническом лексиконе — количество ниток. Чем больше ниток, тем меньше шаг резьбы. Средняя поверхность резьбы имеет уклон, составляющий 1° 47′ 24», поэтому метчик в конце нарезания доходит до упора, что следует иметь в виду, чтобы не сломать его.
  • Трубные цилиндрические. Разновидность дюймовых резьб, ограниченная ассортиментом стандартных металлических труб. Шаг также выражается в нитках на 1 дюйм.
  • Трубные конические. То же, что и цилиндрические, но с уклоном. Диаметр сверления под резьбу на несколько десяток меньше. Резьба нарезается до упора.

Сводная таблица содержит параметры метчиков с дюймовым шагом резьбы

Обозначение Шаг резьбы (ниток на дюйм) Диаметр отверстия, мм

Инструментальный материал

Ручные метчики при работе нагреваются незначительно, поэтому их изготавливают из высокоуглеродистых инструментальных сталей У10А, У12А. Для машинных метчиков, работающих на повышенных скоростях, применяют быстрорежущие стали Р6М5, Р6М5К5, Р6М5К8. Самый лучший быстрорез — Р18. Наконец, высокопроизводительные станки оснащают твердосплавным инструментом. Небольшие метчики изготавливают полностью из твёрдого сплава, средние выполняют напайными, а крупные обычно имеют сборную конструкцию.

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Резьбы на деталях получают нарезанием на сверлильных, резьбонарезных и токарных станках, а также и накатыванием, т. е. методом пластических деформаций. Инструментом для накатывания резьбы служат накатные плашки, накатные ррлики и накатные головки. Иногда резьбу нарезают вручную.

Внутреннюю резьбу нарезают метчиками, наружную — плашками, прогонками и другими инструментами.

Метчики по назначению делят на ручные, машинно-ручные и машинные; в зависимости от профиля нарезаемой резьбы — на три типа: для метрической, дюймовой и трубной резьб; по конструкции — на цельные, сборные (регулируемые и самовыключающиеся) и специальные.

Метчик состоит из двух основных частей: рабочей и хвостовой.

Рабочая часть представляет собой винт с несколькими продольными прямыми или винтовыми канавками. В метчиках для вязких металлов на заборной части имеется скос 6—10° в направлении, обратном направлению резьбы: при правой резьбе скос левый, при левой — правый скос. Это улучшает отвод стружки.

Рабочая часть метчика служит для нарезания резьбы. Метчики с винтовыми канавками применяют для нарезания точных резьб.

Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей.

Заборная (или режущая) часть обычно делается в виде конуса, она производит основную работу при нарезании резьбы.

Калибрующая (направляющая) часть — резьбовая часть метчика, смежная с заборной частью. Она направляет метчик в отверстие и калибрует нарезаемое отверстие.

Хвостовик-стержень служит для закрепления метчика в патроне или удержания его в воротке (при наличии квадрата) во время работы.

Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями (перьями), получающимися путем удаления части металла. Эти канавки служат для образования режущих кромок и размещения стружки при нарезании резьбы. Профиль канавки образуется передней поверхностью, по которой сходит стружка, и задней поверхностью, служащей для уменьшения трения перьев метчика о стенки нарезаемого отверстия.

Читайте также  Как определить шаг резьбы

Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями (рис. 1, б). Режущие перья (зубья) имеют форму клина.

Режущими кромками метчика называются кромки на режущих перьях метчика, образованные пересечением передних поверхностей канавки с затылочными поверхностями рабочей части.

Сердцевина — это внутренняя часть тела метчика, измеряемая по диаметру окружности, касательной ко дну канавок метчика. Метчики для нарезания резьбы в нержавеющих сталях имеют более массивную (толстую) сердцевину.

Канавки у метчика обычно делают прямые, так как они проще в изготовлении. Однако для улучшения условий резания и получения точных резьб применяются метчики не с прямыми, а с винтовыми спиральными канавками. Угол наклона а> винтовой канавки этих метчиков составляет 8 — 15°. Для нарезания глухих отйерстий накпокРэтих канавок делают правый (рис. 2, а), чтобы стружка легко выходила вверх, для нарезания сквозных отверстий наклон делают левый (рис. 2, б), чтобы стружка выходила вниз.

Метчики диаметром до 22 мм обычно изготовляют с тремя, а диаметром от 22 до 52 мм — с четырьмя канавками. Специальные метчики на калибрующей части канавок не имеют.

Ручные метчики для метрической и дюймовой резьб стандартизованы и изготовляются комплектом из двух метчиков для резьбы с шагом до 3 мм включительно (для основной метрической резьбы диаметром от 1 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 1/4 до 1 “ ) и комплектом из трех метчиков для резьбы с шагом свыше 3 мм.

В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики. Все метчики комплекта имеют разный диаметр.

Первый (черновой) метчик нарезает черновую резьбу, снимая при этом до 60% металла (стружки); второй (средний) метчик нарезает уже более точную резьбу, снимая до 30% металла; третий (чистовой) метчик снимает еще до 10% металла, имеет полный профиль резьбы и используется для окончательного, точного нарезания резьбы и ее калибровки. Чтобы определить, какой метчик является черновым, какой — средним, а какой — чистовым, на хвостовой части делают соответственно одну, две или три круговые риски (кольца) или же ставят соответствующий номер. На хвостовой части проставляют размер резьбы, для нарезания которой этот метчик предназначен.

Комплект ручных метчиков из двух штук изготовляют путем удлинения заборного конуса и некоторого увеличения диаметра первогр метчика.

По конструкции режущей части метчики бывают цилиндрические и конические.

При цилиндрической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют соответствующие диаметры. У чистового метчика полный профиль резьбы, диаметр среднего метчика меньше нормального на 0,6 глубины нарезки, а диаметр чернового метчика меньше диаметра резьбы на полную глубину нарезки. У чернового метчика длина заборной части равна 4 —7 ниткам, у среднего — 3 — 3,5 и чистового — 1,5 — 2 ниткам.

Угол наклона заборной части у чернового метчика равен 3°, у среднего 7°, у чистового 12° (рис. 3).

При конической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют одинаковый диаметр и полный профиль резьбы с различной длиной заборных частей. Резьба в пределах заборной части делается конической и дополнительно срезается по вершинам зубьев на конус.

В конических метчиках заборная часть равна: у чернового метчика — всей длине рабочей части, у среднего — половине этой длины, у чистового — двум ниткам.

Конические метчики применяют обычно для нарезания сквозных отверстий. Глухие отверстия нарезаются цилиндрическими метчиками.

Метчики., выпускают со шлифованным и нешлифованным профилем зубьев. Шлифованные создают резьбу более точцую с более чистой поверхностью.

По точности нарезаемой резьбы метчики делят на четыре группы: С, D, Е и Н. Метчики группы С — самые точные, группы Е и Н — менее точные с нешлифованным профилем зубьев. Метчики С и D — шлифованные, ими нарезают высококлассные резьбы, Е и Н — для резьб 9-го квалитета.

Машинно-ручные метчики применяют для нарезания метрической, дюймовой и трубной цилиндрической й конической резьб.

Машинно-ручные метчики служат для нарезания резьбы в сквозных и глухих отверстиях всех размеров машинным способом и вручную с шагом до 3 мм включительно. Метчики этого типа изготовляют двух видов: одинарные для сквозных и глухих отверстий и комплектные (2 шт.): черновой и чистовой.

У машинных и машинно-ручных метчиков на хвостовике делают кольцевые канавки для зажима в быстросменных патронах.

Машинное метчики применяют для нарезания на станках сквозных и глухих отверстий. Они бывают цилиндрические (рис. 4, а) и конические (рис. 4, б).

Гаечные метчики (рис. 4, в) служат для нарезания метрической резьбы в гайках за один проход вручную или на сверлильных и резьбонарезных станках. Они выполняются одно-комплектными, имеют длинную режущую часть (12 витков). Хвостовик у них также длинный, что дает возможность нанизывать на него гайки гГри нарезании.

Изготовляют также гаечные метчики с изогнутым хвостовиком (рис. 4, г)., закрепляемые в специальных патронах на гайконарезных автоматах. Они дают возможность гайкам непрерывно автоматически сбрасываться по мере нарезания.

Плашечные метчики (рис. 4, д) отличаются от гаечных наличием большого заборного конуса и предназначаются для предварительно-го нарезания резьбы в плашках за один проход.

Маточные метчики (рис. 4, е) применяют для зачистки резьбы в плашках после нарезания плашечным метчиком, а также для зачистки резьбы в плашках, находящихся в работе. В маточных метчиках канавки делают с правой .спиралью.

Специальные метчики составляют большую группу, в которую входят ненормализованные конструкции метчиков: бесканавочные, комбинированные, метчик-сверло с винтовыми канавками, метчик-протяжка.

Метчики бесканавочные (рис. 5, а) применяют для нарезания сквозных резьб диаметром до 10—12 мм.

Длина заборной части метчика такая же, как и у обычных машинных. Длина канавки (с выходом) на 3 — 5 ниток больше длины заборной части! Бесканавочные метчики гораздо прочнее обычных. Благодаря длинной резьбовой части метчик можно перетачивать несколько раз. Высокая производительность труда при нарезании резьбы является главным достоинством бесканавочных метчиков. Для нарезания резьбы в глухих отверстиях эти метчики непригодны.

Комбинированные метчики состоят из двух частей, разделенных шейкой (рис. 5, б).

Первая часть служит для предварительного нарезания резьбы, а вторая — для окончательного (чистового) нарезания резьбы. Комбинированный инструмент — метчик-сверло (рис. 5, в) позволяет совместить сверление и нарезание резьбы в одну операцию, что значительно повышает производительность. Применение сверла-метчика возможно при нарезании сквозных отверстий при принудительной подачи при условии, что метчик вступает в работу после выхода вершины сверла из отверстия. В противном случае сверло вынуждено работать с подачей, равной шагу нарезаемой резьбы.

Применяют и другие комбинированные инструменты: метчик-развертку, зенкер-раз-вертку-метчик и др.

Замена нескольких инструментов одним комбинированным позволяет значительно сократить вспомогательное время, затрачиваемое на смену инструмента.

Метчики с винтовыми канавками (рис. 5, г) имеют угол наклона канавки 35°, что обеспечивает свободный выход стружки по спирали и исключает возможность срыва резьбы. Метчиком можно нарезать резьбу на высоких скоростях. Один метчик с винтовой канавкой равноценен комплекту обычных метчиков.

Применение этих метчиков для обработки деталей из чугуна, латуни, нержавеющей стали и других материалов позволило повысить производительность труда в три раза по сравнению с применением обыкновенных. Метчики изготовляют из инструментальной стали У8, У12 и Р18.

Воротки. Метчики при нарезании резьбы вручную вращают с помощью воротков, устанавливаемых на квадраты хвостовиков.

Нерегулируемые воротки могут иметь одно или три отверстия (рис. 6, а) и регулируемое отверстие (рис. 6, б). Кроме этих применяют воротки торцовые (рис. 6, в) для вращения при нарезании резьбы в труднодоступных местах.

Тарированные воротки (рис. 6, г) применяют для нарезания резьбы в глубоких и глухих отверстиях. Они состоят из корпуса 6, втулки 7 и пружины 8. Корпус и втулка имеют сцепляющиеся косые кулачки, которые при превышении усилия, передаваемого рукой работающего, выходят из зацепления, в результате чего втулка с метчиком не будет вращаться и тем самым предохранит его от поломки.

Универсальный вороток (рис. 7, а) предназначен для закрепления плашек с наружным диаметром 20 мм всех видов метчиков и разверток, имеющих хвостовики квадратного сечения со сторонами до 8 мм. В корпусе, закрытом крышкой, размещен механизм, позволяющий изменять величину квадратного отверстия. Механизм приводится в движение винтом с рифленой головкой. Резьбовая часть винта связана с одним из четырех кулачков, свободно размещенных внутри корпуса.

При вращении винта смещается кулачок, образующий одну из сторон квадрата. Опускаясь, кулачок нажимает на скошенный угол второго кулачка, двигая его вправо, который в свою очередь поднимает следующий кулачок, а тот смещает влево четвертый. Таким образом, есе четыре стороны квадратного отверстия уменьшаются в равной степени. Такая регулировка квадратного отверстия позволяет закреплять различные виды метчиков и разверток.

Для закрепления плашек в корпусе универсального воротка имеется гнездо. Плашки закрепляются винтами.

Применение описанного приспособления исключает брак при нарезании резьбы плашками. Оно заменяет слесарю набор воротков, плашкодержатель и специальные направляющие приспособления к нему.

Другой вариант универсального воротка (рис. 7, б) позволяет нарезать резьбу в труднодоступных местах. Метчик здесь крепится с помощью четырех кулачков, размещенных в корпусе. Винт, вращаясь, смещает кулачки и изменяет размеры квадратного отверстия. Удлиненная часть корпуса обеспечивает перпендикулярность метчика к плоскости вращения воротка. При установленных рукоятках вороток используется как обычно. Для нарезания резьбы в труднодоступных местах ручки отвинчиваются. В удлиненную часть корпуса воротка вставляется конец торцового ключа. Благодаря наличию подпружиненного шарика вороток надежно закрепляется на установленном в него метчике.