Назначение
Режущие перья изготавливаются в виде зубьев, имеющих конфигурацию механических резцов, обладающих всеми элементами для обработки металла. Они режут основной шаг резьбы, располагаясь по всей окружности метчика. Канавки – это продольные проточки между режущими перьями.
Данные компоненты образуют кромки резания. Через них удаляется стружка, циркулирует охлаждающая жидкость. Метчики с наружным сечением до 20 миллиметров производятся с тремя канавками, более 20 и до 40 миллиметров – с 4-мя. Конструктивное устройство каждого предопределяется его функциональным назначением.
Практически, метчик представляет собой винт с канавками на наружных плоскостях. Метчик ГОСТ с винтовыми канавками намного приоритетнее своего аналога с прямыми канавками. Винтовая структура инструмента обеспечивают более благоприятные условия нарезки резьбы. Они предпочтительнее по следующим характеристикам:
- Нарезка сложных ниток.
- Особо точные работы.
- Высокое качество исполнения.
- Лучше отводят стружку.
- Испытывают меньшие температурные воздействия.
Итак, на какие виды делится метчик? Существует два больших направления:
- нарезание резьбы внутри детали;
- наружное нарезание: прогонки, плашки, винторезные доски.
- станочные;
- для ручных слесарных операций.
Промышленность производит наборы ручных изделий для нарезания ниток. ГОСТ на метчики для метрической резьбы регламентирует, чтобы любой набор включал два либо три инструмента.
Каждый должен иметь свое индивидуальное назначение. В комплекте они называются: первый, второй, третий.
Относительно расположения продольных канавок резьбонарезные инструменты классифицируются как винтовые и прямые.
Наиболее точная резьба получается тогда, когда ее выполняют винтом. Левая резьба нарезается метчиком с левой резьбой, и наоборот.
Что делать со сломанным метчиком
Выполняя ручное нарезание резьбы, иногда ломают метчик для глухих отверстий . Его не сложно выкрутить назад. Для этого существует несколько способов.
- Если из отверстия торчит длинный обломок, необходимо захватить его пассатижами, зажать в тисках, и выкрутить против часовой стрелки.
- Просунуть через канавку метчика кусок толстой проволоки, согнуть края и выкрутить остаток инструмента против часовой стрелки.
- Разломить оставшийся обломок ударами молотка по закаленному керну и извлечь осколки пинцетом.
- Нагреть деталь с обломком в печи, дать остыть вместе с ним, отожженный метчик высверлить.
- Сварить оправку со штырями, которые по диаметру войдут в канавки сломанного инструмента. Выкрутить его по часовой стрелке.
- Приварить к обломку стальной согнутый прут и выкрутить его из отверстия.
Нарезать резьбу собственными руками несложно. Для этого потребуется минимум инструментов и материалов. Каждый раз перед проведением работ, необходимо ознакомиться со справочными данными из таблицы для нарезания резьбы , чтобы сделать отверстие нужного диаметра с правильным шагом.
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
При высверливании глухих отверстий контролируем глубину сверления
Как правильно нарезать резьбу? Для начала надо подобрать инструменты и расходные материалы:
- электрическую дрель или сверлильный станок, способные работать на низких оборотах;
- сверло, диаметр которого рассчитывается или подбирается по справочным таблицам;
- сверло или зенковку, при помощи которых с края подготовленного отверстия будет сниматься фаска;
- комплект метчиков соответствующего размера;
- ручной держатель для метчиков (вороток);
- слесарные тиски (если изделие, в котором надо нарезать резьбу, необходимо зафиксировать);
- керн;
- молоток;
- машинное масло или другой состав, которым в процессе обработки необходимо смазывать как метчик, так и нарезаемый им участок резьбы;
- ветошь.
Схема нарезки резьбы метчиком
Как выкрутить сломанный метчик
Способов на самом деле немного.
Экстрактор. Классические экстракторы для сломанных болтов и шпилек тут не помогут.
Высверлить отверстие в метчике практически невозможно, по причине его исключительной твердости. Необходимо специальное устройство.
Специальные направляющие заводятся в пазы застрявшего метчика, прижимаются втулкой к стержню, и метчик выкручивается обычным ключом;
- Точечная сварка. К метчику приваривается Г-образный стальной стержень. После прихватывания наконечник легко выкручивается;
- Вытравливание кислотными составами. Если метчик сломался в цветном металле – можно вытравить его кислотой. Применение соляной или серной кислот опасно для здоровья, поэтому необходимо использовать лимонную или щавелевую. В отверстие заливается раствор, и производится нагрев. Метчик интенсивно корродирует, и через какое-то время его можно извлечь.
А в заключение видео информация по нарезанию внутренней резьбы метчиком.
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.
Чем нарезается внутренняя резьба – общая информация
Приспособление называется метчик. Он может быть двух разновидностей – ручным и машинным, в соответствии со способами нанесения борозд. Материал, который подвергается обработке, – это металл, но не только он. Также есть облегченные модели, они создают нарезку в пластике или дереве. Последний вариант нельзя назвать самым распространенным.
На заводах применяется механизированная техника – металлические сверла делают сквозные отверстия (или несквозную полость), после лезвия наносят несколько витков с заранее определенным шагом. Достоинство такой обработки – высокая точность. Расчеты производятся с помощью компьютерных программ для автоматизированного проектирования, затем данные вводятся в модуль управления – вручную или с помощью ЧПУ. Второе преимущество – фактически невозможен перекос угла спирали, ошибки.
Но в домашних условиях и на мелких производствах чаще применяют более простую, но менее точную процедуру – нарезание внутренней резьбы метчиком вручную. Работу можно проводить на месте, для этого нужно купить само приспособление и сверло, чтобы сделать предварительное отверстие.
Инструмент напоминает по форме елочку из-за того, что рабочая поверхность – ребристое лезвие. Конструктивно изделие представляет собой довольно сложную конфигурацию из инструментальной стали. Такой материал используется из-за его прочности и возможности обрабатывать большинство сплавов, даже чугун. Не очень хорошо получается работать только с каленым металлом – он имеет внутренние напряжения, поэтому считается хрупким и может крошиться в процессе нарезки.
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».
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.
Таблица допусков метчиков резьбы
Метчики машинные обозначены кодом поля допуска диаметра деления: H1, H2 и H3 соответственно указывают на различные положения зоны допуска, но значения допуска равны. Код зоны допуска ручных метчиков – H4, значение допуска, шаг и угловая погрешность больше, чем у машинных метчиков, а материал, термообработка и производственный процесс не так хороши, как у машинных метчиков. H4 не может быть помечен как требуемый. Классы зоны допуска внутренней резьбы, которые могут быть обработаны зоной допуска шага метчика, следующие:
Код зоны допуска метчика применяется к классу зоны допуска внутренней резьбы:
| Код допуска Tap | Код допуска внутренней резьбы |
| H1 | 4H, 5H |
| H2 | 5 г, 6 ч |
| H3 | 6Г, 7Ч, 7Г |
| H4 | 6H, 7H |
Таблица допусков крана
Выбор инструмента
Заранее отметим, что нарезать резьбу можно разными способами. Работать можно как вручную, так и машинным способом. В первом случае, как мы уже отметили выше, необходимо иметь с собой набор инструментов для создания резьбы, во втором же работу ведут на токарном станке.
Вручную нарезать резьбу рекомендуется, если ваша задача заключается в обработке всего нескольких деталей. Например, при сборке сантехнического оборудования, создании бытовых трубопроводов и т.д.
Обработка деталей на токарном станке подразумевает выполнение масштабных задач. Человек с опытом на оборудовании такого типа способен нарезать резьбу в промышленных масштабах, до сотни деталей в час, а иногда и больше. Впрочем, вряд ли вам понадобится такая производительность.
Чаще всего набор ручных инструментов покрывает все бытовые потребности домашних умельцев. С их помощью вам тоже удастся нарезать резьбу правильно и качественно, только времени и сил уйдет больше.
Упоминаемый выше набор оборудования в основном представлен метчиками и плашками, а также различными дополнительными деталями.
Особенности метчиков
Метчиками называют конусообразные или цилиндрические детали, что предназначены для нарезки внутренней резьбы. В частности с их помощью выполняется резьба на трубах, гайках, мелких шайбах, различного рода зажимах и даже фланцах.
Метчиками пользоваться довольно удобно. Они состоят из рабочей и тыльной части. Рабочая часть имеет уникальную форму и диаметр. На ее краях нанесены специальные резцы или зубцы с некоторым шагом. Зубцы при вращении нарезают металл параллельно с удалением стружки.
Тыльная сторона выполнена в определенной форме, что облегчает фиксацию метчика на рабочем инструменте.
Разнообразные метчики для бытового применения
Метчиками с возможностью нарезки резьбы без образования стружки тоже пользуются, но намного реже, ведь они стоят дороже.
Встречаются метчики:
- Черновые;
- Получерновые;
- Чистовые.
Черновые выполняют первый проход, удаляют большинство стружки и формируют грубые канавки под резьбу. Это еще не полноценная резьба, но подготовка уже выполнена.
Получерновые модели встречаются крайне редко. Они предназначаются для доделки черновых канавок, их очистки и формирования заготовки под чистую резьбу. Получерновыми метчиками пользуются преимущественно при изготовлении сложных деталей.
Последний образец – чистовой метчик, формирует готовую к эксплуатации резьбу точных размеров и формы.
По типу выполняемых действий метчики делят на:
- Метрические;
- Гаечные;
- Трубные;
- Машинные.
Отметим что метчиками, равно как и плашками, можно нарезать резьбу разных размеров, направлений и формы. Все зависит от выбранной модели оборудования.
Особенности плашек
Плашкой называют режущий инструмент, который применяется при выполнении наружной резьбы. Простейший пример наличия наружной резьбы – это болт. В то время как пример внутренней резьбы – гайка.
Плашки плоские, со стороны сильно напоминают крупные шайбы или зажимы для станочных патронов. Только внутри плашки находится режущая насадка с несколькими рядами закрученных резцов.
Метчик и плашка, вблизи
Плашки могут иметь разную форму, тип сборки и габариты. Встречаются как круглые модели, так и квадратные. Некоторые варианты полностью цельные, другие можно разобрать и заменить режущую насадку.
Режущая часть состоит из трех рабочих зон. Две зоны, что располагаются по краям, состоят из зубцов, внутренняя же зона отвечает за отвод стружки и корректировку направления вращения.
Именно благодаря внутренней зоне плашки обладают самозатягивающимся свойством. То есть после нескольких вращений на трубе плашка фиксируется.
Дальше вращать ее можно без давления, так как затягиваться она будет в направлении образования резьбы. В то время как метчики необходимо вращать с усилием на протяжении всего процесса.
Разновидности плашек, по сути, аналогичны с разновидностями метчиков. Если вы купили крупный набор инструментов, то наверняка получите сразу несколько таких деталей.
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.
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:
Изучается маркировка применяемого инструмента
Нужно уделить внимание типу нарезаемой резьбы, шагу и диаметру.
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
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.
Параметры резьбы и ее разновидности
Процесс нарезания внутренних канавок в отверстии метчиком:1 – вороток; 2 – метчик; 3 – деталь с подготовленным отверстием
Принято делить резьбы по типам и назначению. Есть несколько критериев, которыми пользуются для определения определенного вида:
единицы измерения. Основными мировыми исчислениями для техники являются СИ и дюймовая система. Принято пользоваться миллиметрами или дюймами
Важно! При создании трубопроводной сети используют дюймовую трубную резьбу;
в зависимости от числа нарезаемых ручьев принято делить на: одно-, двух- и трехзаходные резьбовые изделия. Большее количество применяется крайне редко;
важным показателем является вид профиля вырезаемой канавки
Чаще всего применяют треугольный вид. Он может иметь 60 ⁰ при вершине (метрические) или 55 ⁰ – дюймовые. Помимо этого изготавливают прямоугольные (для ходовых винтов и гаек), круглые (для электрических ламп) и трапециевидные (упорные типы);
по направлению вращения делят на: правые (если смотреть вдоль оси и движении вперед, то вращение происходит по часовой стрелке), левые – закручивание производится вращением против часовой стрелки;
уже отмечалось, что нарезают канавки снаружи (наружная) и внутри (резьба в отверстии);
по форме образующей поверхности: цилиндрическая (распространена повсеместно) и коническая (используется при изготовлении затягивающихся пробок);
назначение резьбовых сочленений может быть различным: крепежное (соединяет детали в единый узел); крепежно-уплотнительный (не только фиксирует детали между собой, а также предотвращает проникновение газов и жидкостей между соединяемыми изделиями); ходовые, предназначенные для ориентированного перемещения вдоль оси винтовой поверхности на заданное расстояние.
Основные параметры резьбового соединения (метрическая, заглавные буквы обозначают внутреннюю поверхность гайки, строчные – отвечают за наружную болта):
d – наружный диаметр болта, на поверхности которого нарезается резьба. Номинальный параметр, мм;
D – наружный диаметр резьбы на гайке, мм;
d₂ – значение среднего диаметра на болте, мм;
D₂ – размер среднего диаметра гайки, мм;
D₁ – диаметр гайки внутри канавок, мм;
d₁ – диаметр болта по внутренней поверхности винтовой линии, мм;
D₁ – минимальный диаметр канавки на гайках, мм;
d₃ – минимальный диаметр болта по канавкам, мм;
Р – резьбовой шаг, мм;
Н – высота треугольника, задающего профиль резьбы.
Основные типы резьбы
На практике чаще всего используется метрическая резьба. Ее обозначают буквой М (в импортном исполнении могут указывать букву J). Рядом указывается число, характеризующее номинальный диаметр соединения. Но кроме обычных метрических исполнений используются еще ряд специальных:
МК (JK) – метрическая для конусов;
G или R – дюймовая трубная. Для отечественных пользователей на чертежах указывается значок дюйма (“) и надпись трубная;
Е – круглая с профилем Эдисона используется для электрических ламп. В отечественном исполнении принято указывать номинальный диаметр и добавлять круглая электроламповая
Внимание! На практике специального инструмента для нареки подобных устройств нет. Винтовая линия производится накатыванием на тонкостенную жесть
Подобные операции выполняются в условиях крупных предприятий;
Тr – трапециевидная поверхность профиля. В отечественных изделиях обязательно прописывается слово трапециевидная с обязательным указанием параметров трапеции;
Кр – появление на рынке сантехнической арматуры импортного исполнения привело к тому, что появилась круглая резьба для санитарно-технических устройств, изготавливаемых на базе сплавов меди. Использование подобных изделий ограничено, но некоторые могут с ними столкнуться в повседневной практике;
S и S45 – упорный тип профиля резьбового соединения. Имеет довольно ограниченное применение. Она встречается в станках, а также на судах. S45 указывает на усиленное исполнение;
BSW, UTS – так обозначают дюймовые резьбы в спецификациях. BSW – это цилиндрическое исполнение. UTS – конический вид винтовой линии;
NPT – для нефтяников существует свой стандарт резьбовых соединений труб. Здесь традиционно применяется дюймовый размер. В зависимости от диаметра могут использоваться треугольные или прямоугольные виды профилей.
Основные типы резьбы по ГОСТ и отраслевым стандартам
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 |
Конструктивные особенности
Первые инструменты для нарезки внутренней резьбы отличались примитивной конструкцией и представляли собой четырехгранный стержень, на рабочем конце которого, заточенном под пологий конус, выпиливались режущие зубья. Резьба при использовании такого метчика нарезалась посредством его завинчивания во внутреннюю часть гайки или в предварительно подготовленное отверстие в обрабатываемом изделии. Естественно, такой инструмент обладал множеством недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести отсутствие на режущей части задней поверхности, а также отрицательное значение переднего угла. Со временем конструкция метчиков стала более продуманной, и сегодня они позволяют создавать точную и качественную внутреннюю резьбу.
В любом метчике для нарезания резьбы на внутренних поверхностях обрабатываемых изделий вне зависимости от его геометрических параметров и назначения есть следующие элементы:
- боковые канавки (их может быть от 2 до 6);
- коническая заборная часть;
- калибрующая часть, которая имеет цилиндрическую форму.
Конструкция метчика
Канавки, расположенные на боковой поверхности инструмента, вдоль всей его длины, одновременно выполняют две функции: обеспечение отвода стружки из зоны обработки и облегчение подвода в такую зону смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ). Форму, которую канавка метчика имеет в поперечном сечении, определяют две ее поверхности, одна из которых является передней гранью режущего зуба инструмента, а вторая – его спинкой. По типу профиля стружечные канавки бывают следующих видов:
- однорадиусные (с канавками такой формы производятся преимущественно метчики калибровочного типа);
- с прямолинейными передней и задней поверхностями (инструменты с канавками такой формы используются для нарезки резьбы внутри гаек);
- с прямолинейной передней и радиусной задней поверхностями (большинство метчиков производится со стружечными канавками именно такого типа).
Профили стружечных канавок метчиков
Канавки могут располагаться по-разному: различают прямолинейные, а также спиральные правые или левые. С канавками прямолинейного типа изготавливаются универсальные метчики общего назначения. Со спиральными левонаправленными канавками производятся метчики, используемые для нарезания резьбы на проход. Стружка, создаваемая таким инструментом, двигается впереди него по обрабатываемому отверстию, тем самым исключается риск порчи уже нарезанной резьбы. При использовании метчиков с правым направлением закручивания канавок стружка выводится из зоны обработки к хвостовику инструмента. Правосторонние метчики по этой причине оптимально подходят для нарезки резьбы в глухих отверстиях.
Заборная часть метчика, как уже говорилось выше, имеет коническую форму, что облегчает процесс вхождения инструмента в обрабатываемое отверстие. Конкретное значение угла наклона заборной части, который может находиться в диапазоне 3–20°, выбирают в зависимости от того, для какого типа обработки будет использоваться инструмент – черновой, промежуточной или чистовой.
Конструкции метчиков по ГОСТу
Цилиндрическая калибровочная часть выполняется с обратным занижением величиной до 0,1 мм, что необходимо для того, чтобы уменьшить силы трения, возникающие в процессе нарезки резьбы. Уменьшить силу трения между рабочей частью метчика и обрабатываемой поверхностью позволяет также затыловка задней поверхности режущих зубьев, выполняемая от их вершины на 1/3 их ширины. Таким образом, создается занижение задней поверхности режущих зубьев, величина которого для инструментов диаметром 12–30 мм составляет около 0,1 мм.
Геометрия режущей и калибрующей части метчика
Устройство и характеристики метчиков
Конструкция метчика включает хвостовую часть с хвостовиком, посредством которого его фиксируют в станочном патроне либо метчикодержателе, и рабочей части с внешней резьбой, состоящей из:
- Заборного (режущего) фрагмента – крайний отрезок конической или цилиндрической формы, выполняет непосредственно формирование витков.
- Калибрующего фрагмента – перетекающее продолжение предыдущего фрагмента, зачищающее и калибрующее только что нарезанные витки отверстия.
Боковая поверхность рабочей части оснащена несколькими продольными или винтовыми канавками, разделяющими нити резьбы на так называемые перья или зубья, последние располагаются по окружности инструмента, и имеют форму резцов.
Именно перья, исходя из места своего расположения, режут, и калибруют резьбовые витки.
Канавки же выполняют функцию стружкоотводов, так как стружка неизбежно появляется в процессе работы.
Для формирования правой резьбы используют метчик правостороннего сверления, для левой соответственно левосторонний вариант его исполнения.
Материал
В производстве метчиков используют следующие материалы:
- Легированная сталь. Это, как правило, марки ШХ15, 9ХС и ХВСГ.
- Инструментальная сталь, зачастую, марок У11А и У12А.
- Быстрорежущая сталь – Р6М5Ф4, Р6М5К5, а также Р18 и Р6М5.
Современные метчики некоторые разработчики производят методом запекания из порошковой быстрорежущей стали.
Как известно, с повышением твердости снижается прочность, потому иногда твердосплавному инструменту этой прочности может быть недостаточно, несмотря на такие плюсы, как:
- Способность работать на очень высоких скоростях резанья станка.
- Красностойкость.
- Износостойкость.
- Жаропрочность.
Что касается быстрорежущей стали, кроме повышенной прочности, следует отметить схожесть с твердыми сплавами почти по всем характеристикам.
Метчики также производят с различным дополнительным покрытием для придания необходимых свойств инструменту.
Форма
Метчик по форме напоминает сверло, а разные модели между собой разнятся параметрами заходной части, которая выполняется в виде цилиндра или усеченного конуса.
Первая необходима для работы по глухим отверстиям, а вторая – для сквозных.
Размеры и вес
Общая длина гаечного метчика обычно составляет 35 – 240 мм, ширина – до 52 мм, высота рабочей части может достигать 15 – 20 резьбовых ниток.
Метчики нарезают мелкую, среднюю и крупную резьбу размерностями от М2 до М52.
Вес обычно не превышает 200 г.
Характеристики дюймовой резьбы
Основными параметрами дюймовой резьбы являются диаметр и шаг.
Различают внутренний и наружный диаметр. Внутренний диаметр определяется как расстояние между нижними точками впадин между резьбовых гребней, которые находятся на противоположных сторонах детали. Наружный диаметр дюймовой резьбы определяется как расстояние между верхними точками гребней, которые находятся на противоположных сторонах детали. Разница между наружным и внутренним диаметром определяет высоту профиля резьбы.
Шаг дюймовой резьбы — это расстояние между двумя соседними впадинами или вершинами гребней. Чтобы резьба была рабочей, шаг должен быть неизменным по всей длине нарезанной резьбы.
Стандартные размеры приведены в таблице параметров дюймовых резьб с диаметрами и шагом:
