Метчик как инструмент для нарезки резьбы

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

В наше время резьбовые соединения встречаются практически везде: как у технических устройств, так и у большого количества предметов домашнего обихода. Главным приспособлением для изготовления таких соединений является метчик. Для нарезки резьбы его используют, чтобы быстро и без особых усилий произвести аккуратную и высококачественную обработку на внутренней плоскости отверстия.

Виды резьбы

Конструкция инструмента со временем стала более продуманной, и на сегодняшний день она позволяет создать чёткую внутреннюю резьбу.

Определяют виды резьбы по следующим параметрам: назначение, вид профиля, величина шага, направление (правая, левая), система измерения (метрическая, дюймовая, трубная), расположение на детали (внутренняя, внешняя), характер поверхности, число заходов.

Классификация по назначению

В современной индустрии существуют разные виды метчиков, различающиеся друг от друга конструкциями и функциональными возможностями. По предназначению метчики могут относиться к одному из последующих видов:

  • Ручные метчики бывают одно-, двух- и трёхкомплектные. Номер метчика в наборе отмечают числом круговых рисок на хвостовике. При обрабатывании изделия из особо твёрдых сплавов такой комплект может достигать пяти штук. Рабочие диаметры такого инструмента, входящего в комплект, различаются.
  • Машинные метчики предназначены для нарезания как глухой, так и сквозной резьбы. Для хорошего отделения стружки и для прерывчатых отверстий используют инструмент с винтовыми канавками: левые — для сквозных, правые — для глухих отверстий с правой резьбой. Применяются на токарных, сверлильных, агрегатных и других станках.
  • Для создания резьбы в сквозных отверстиях служат гаечные метчики без реверсирования путём нанизывания нарезанных гаек на прямой или изогнутый хвостовик инструмента. Метчики с такой конструктивной особенностью применяются на гайконарезных автоматах, где нарезают гайки непрерывным циклом. Как правило, они работают без принудительной подачи.
  • Плашечные метчики. Предназначаются для предварительной нарезки круглых плашек до сверления стружковыводных отверстий. Заборная часть выполняется конусной по всему профилю.
  • Маточные метчики. Предназначаются для калибрования резьбы круглых плашек после сверления стружечных отверстий. Заборная часть конической формы по всему профилю, калибрующая — цилиндрической.
  • Комбинированные метчики. Предназначаются для выполнения множественных ходов обрабатывания. Сверление отверстия и резьбонарезание в сквозных отверстиях без принудительной подачи выполнимо, если резьбонарезной инструмент вступает в работу после выхода сверла из отверстия.

Резьбонарезание в лёгких металлах производится определёнными для этого стандартами ГОСТа машинно-ручными инструментами, у которых нитки на калибрующей части расположены в шахматном порядке. С левыми канавками — для отверстий с правой резьбой, а для глухих отверстий — правые.

В коррозийно-стойких и жаропрочных видах стали резьбонарезание производят специальными инструментами (ГОСТ 17927—72*).

Нарезка титана и его сплавов

Следует избегать нарезки в отверстиях глухих и длинных резьб, чтобы исключить поломку рабочего инструмента. Процесс резьбонарезания облегчается с увеличением диаметра отверстия под резьбовой элемент. В труднообрабатываемых материалах и закалённых сталях резьбонарезание производят также твердосплавным инструментом. Применяют способы вибрационного нарезания резьбового элемента.

Важные параметры

В зависимости от нужных характеристик, точности, допустимой шероховатости поверхности заготовки, конфигурации детали и назначение резьбового элемента, выбирают способ изготовления детали. Существенно влияет на этот процесс и технологичность конструкций резьбовых деталей.

Разновидности нарезания метчиками

Метрический тип нарезки. Нарезаемый элемент такой резьбы обладает формой равнобедренного треугольника, вся величина измеряется в миллиметрах, маркируются такие метчики буквой (М). Для подбора нужного инструмента во время нарезания применяют особую ссылочную таблицу метчиков.

Таблица нарезки резьбы метчиком:

Дюймовая рабочая часть инструмента обладает конической формой. Диаметр такого инструмента измеряется в дюймах, а шаг – в числе нитей на один дюйма.

Трубная. Цилиндрические и конические метчики используются для нарезки резьбы трубных соединений.

Советы по изготовлению деталей

При нарезании резьбового наружного элемента важно соблюдать технику безопасности. А также необходимо следовать следующим рекомендациям:

  1. Перед нарезанием наружного резьбового элемента заготовки на стержне нужно снять фаску, установить плашку ровно без перекосов и обязательно смазать заготовку маслом.
  2. В случае когда стержень искривило, можно удалить бракованную часть сплава и начать резьбонарезание снова.
  3. Если обработка отверстия происходит метчиком, то оно должно быть просверлено перпендикулярно плоскости детали, должна быть снята фаска, а черновой метчик смазан маслом.
  4. При выборе метчиков лучше обратить внимание на маркировку инструмента, и остановить свой выбор на изделиях, изготовленных из быстрорежущей стали. Такая сталь более прочная и не подвержена неисправностям.
  5. Если инструмент для нарезания внутренней резьбы поломался, необходимо воспользоваться специальным инструментом для извлечения его из заготовки.

Другие виды обработки

Для нарезки резцами на токарных станках как внешней, так и внутренней плоскости используются различные твердосплавные пластины или небольшой инструмент, по своей форме напоминающий расточной резец. Однониточными инструментами производят обработку по многопроходной профильной схеме. Резьбовые резцы бывают призматические, пластинчатые, стержневые, с механическим креплением твердосплавных пластинок.

Инструмент устанавливается по центру нарезаемой детали. Такая обработка проводится на многоосевых либо вальцетокарных станках. Существует возможность применения однозубковых и многозубковых твердосплавных пластин.

Применение сменных твердосплавных пластин при нарезке резьбы на токарных станках позволяет обработать отверстия 6 мм и более. Резьбонарезание на станках подходит для множества материалов твёрдостью до 50 HRC.

Резьбонарезные фрезы

Ещё один способ нарезания как внутренней, так и внешней резьбы — фрезами на станках с ЧПУ, которые удерживают спиральную интерполяцию. Используются в такой инструменте для нарезания резьбы как целые твердосплавные фрезы, так сменные твердосплавные пластины. Существуют многовитковые, одновитковые, дисковые и гребенчатые резьбонарезные фрезы. Предпочтение при обрабатывании заготовки отдаётся многовитковым фрезам. Область применения их довольно обширна, так как они способны обрабатывать материал прочностью до 65 HRC, позволяют обработать множество разнообразных материалов.

Эти фрезы обладают широким диапазоном употребления, а их диаметр начинается с самого маленького (от 1.5 мм) и завершается наиболее крупными размерами. Использование этого инструмента имеет множество плюсов. Одну и ту же фрезу можно использовать для отверстий разного диаметра, используя один шаг резьбы.

Использование абразивных материалов

Метод обработки резьбы абразивными инструментами существенно отличается от предыдущих и даёт большую вероятность нарезать высокопрецизионную внутреннюю резьбу. Он представляет собой высококвалифицированное решение для производства огромного количества деталей, у которых низкий допуск неправильности от нужных параметров. Один такой станок может вышлифовывать обширное многообразие внутренних вариантов резьбовых элементов. К элементам, которые изготавливаются способом внутреннего шлифования, относятся резьбоизмерительные калибры, гайки для обыкновенных и шариковых винтовых передач.

Резьбонарезание способом шлифования выполняется на предназначенных для этих процессов станках, обладающих главными особенностями: жёсткостью установки, стабильной температурой, точностью движения по осям координат, способностью выполнять точные циклы передвижения и наличием специальных прецизионных шпинделей с датчиками контроля температуры.

Процесс накатки

Для металлообработки отверстия глубиной до четырёх калибров применяются метчики-раскатники. Принцип действия их заключается в деформации материала, при этом стружка не образуется и отсутствует вероятность заторов стружки. Минусом такой обработки является ограниченная жёсткость болванки до 40 HRC, так как такой метод резьбонарезания предусматривает деформацию использованного материала, который должен быть пластичным, c низким коэффициентом растяжения.

Такой инструмент имеет большую жёсткость, вследствие чего практически не подвержен излому. Накатанная резьба наиболее крепкая, так как крупянистый сплав подвергается спресовыванию и становится более однородным. Из недостатков этого вида метчиков является требование наибольшего крутящего момента и большей мощности от станка. Ограничением считается и то, что отверстие должно быть более точно просверленным, чем при резьбонарезании.

Детали с накатной резьбой не используются в некоторых видах промышленности из-за изгиба внутреннего диаметра резьбы.

Как проверить правильность работы

Для того чтобы проверить правильность, а главное, качественность проделанной работы, существуют специальные инструменты — калибры. На таком инструменте обязательно отмечается информация следующего характера:

  • Параметры допуска;
  • Назначение PK;
  • LH шифр для инструментов с левой резьбой.

Калибры бывают

  • Кольцо.
  • Пробка.
  • Скоба.

Перед тем как начать пользоваться этими способами, следует досконально изучить процессы, выбрать то, что подходит, и строго соблюдать все правила проведения обработки. Не стоит пренебрегать и техникой безопасности, только в этом случае результат будет качественным и точным.

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