Метчик для нарезки резьбы

Применение метчика

Прежде чем приступить к резьбонарезанию, надо определить диаметр подготовительного отверстия и выполнить его сверление. Для облегчения этой задачи был разработан соответствующий ГОСТ, который содержит таблицы, позволяющие точно определить диаметр отверстия под резьбу. Эти сведения позволяют легко подобрать размер сверла.

Читать также: Не работает отпариватель в утюге

Для нарезания резьбы метрического типа на внутренних стенках сделанного сверлом отверстия используется метчик – винтообразный инструмент с режущими канавками, выполненный в виде стержня, который может иметь цилиндрическую или коническую форму. На его боковой поверхности есть специальные канавки, расположенные вдоль его оси и разделяющие рабочую часть на отдельные сегменты, которые называются гребенками. Острые края гребенок как раз и являются рабочими поверхностями метчика.

Метчик: конструкция и параметры

Чтобы витки внутренней резьбы получились чистыми и аккуратными, а ее геометрические параметры соответствовали требуемым значениям, ее надо нарезать постепенно, путем поэтапного снятия тонких слоев металла с обрабатываемой поверхности. Именно поэтому с данной целью используют либо метчики, рабочая часть которых по длине разделена на участки с различными геометрическими параметрами, либо наборы таких инструментов. Единичные метчики, рабочая часть которых имеет одинаковые геометрические параметры по всей своей длине, нужны в тех случаях, когда необходимо восстановить параметры уже имеющейся резьбы.

Минимальным набором, при помощи которого можно достаточно качественно выполнить обработку отверстий под резьбу, является комплект, состоящий из двух метчиков – чернового и чистового. Первый срезает со стенок отверстия под нарезание метрической резьбы тонкий слой металла и формирует на них неглубокую канавку, второй не только углубляет сформированную канавку, но и зачищает ее.

Разновидности метчиков для резьбы и их отличия

Минимальный комплект метчиков

Комбинированные двухпроходные метчики или наборы, состоящие из двух инструментов, используются для резьбонарезания в отверстиях небольших диаметров (до 3 мм). Для обработки отверстий под метрическую резьбу большего диаметра необходимо использовать комбинированный трехпроходной инструмент или набор, состоящий из трех метчиков.

Для манипуляций с метчиком применяется специальное приспособление – вороток. Главным параметром таких приспособлений, которые могут иметь различное конструктивное исполнение, является размер посадочного отверстия, который должен точно совпадать с размером хвостовика инструмента.

Некоторые разновидности воротков для метчиков

При использовании набора из трех метчиков, отличающихся как своей конструкцией, так и геометрическими параметрами, следует строго соблюдать последовательность их применения. Отличить их друг от друга можно как по специальным рискам, нанесенным на хвостовики, так и по конструктивным особенностям.

  1. Метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в первую очередь, отличается минимальным диаметром среди всех инструментов набора и режущими зубьями, верхняя часть которых сильно обрезана.
  2. Второй метчик имеет более короткую заборную часть и более длинные гребни. Его рабочий диаметр занимает промежуточное значение между диаметрами остальных инструментов из набора.
  3. Третий метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в последнюю очередь, характеризуется полными гребнями режущих зубцов и диаметром, который должен точно соответствовать размеру формируемой резьбы.

Комплект из трех метчиков

Метчики используются преимущественно для нарезания резьбы метрического типа. Значительно реже, чем метрические, применяются метчики, предназначенные для обработки внутренних стенок труб. Они в соответствии со своим назначением называются трубными, а отличить их можно по букве G, присутствующей в их маркировке.

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».

Как выкрутить сломанный метчик

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

Экстрактор. Для метчиков применяется специальный экстрактор с закаленными изогнутыми тонкими шпильками, которые одним концом вводятся в канавки, а другим зажимаются в специальной цилиндрической оправке

Осторожно вращая оправку воротком, можно выкрутить пострадавший инструмент. Точечная сварка

К обломку приваривается L-образный стержень, за который конструкция и выкручивается пассатижами. Вытравливание кислотами

Выбирается кислота, сильнее действующая на материал метчика, чем на материал детали. Способ опасный и не рекомендован для применения в домашних мастерских. Электроискровой способ. На деталь подают минус, а плюсовым электродом контактной сварки аккуратно прикасаются к обломку. В ходе электроискрового разряда он теряет мельчайшие частицы металла в виде раскаленных брызг. Через несколько разрядов, как правило, заклинивание пропадает, и обломок можно выкрутить.

Но самый лучший способ — это вовсе не ломать метчик.

Разновидности и сферы применения метчиков

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

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

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

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

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

Разновидности инструмента

Инструмент, который используется для создания резьбы называется метчиком. Это цилиндрические стержни из металла, на краях которых присутствуют острые резцы, расположенные в определенной последовательности. Метчики разделяются по нескольким факторам:

  1. Способ использования. В комплекте с ручными инструментами поставляется специальный вороток для проведения работ. Оснастка для станков закрепляется в патроне благодаря цилиндрическому хвостовику.
  2. По типу обрабатываемых отверстий. Разделяются приспособления на две группы. Одни используются для обработки сквозных отверстий, другие для глухих.
  3. Для нарезания внутренней, метрической, трубной резьбы.

Форма метчиков может быть как цилиндрической, так и конической.

Резьба трубная коническая, R (BSPT)

Используется для организации трубных конических соединений, а также для соединения внутренней цилиндрической и наружной конической резьбы (ГОСТ 6357-81).Основана на BSW, имеет совместимость с BSP.

Уплотняющую функцию в соединениях с использованием BSPT выполняет сама резьба (за счет ее смятия в месте соединения при ввертывании штуцера). Поэтому применение BSPT всегда должно сопровождаться использованием герметика.

Данный вид резьбы характеризуется следующими параметрами:

  • ГОСТ 6211-81 -Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная коническая.
  • ISO R7
  • DIN 2999
  • BS 21
  • JIS B 0203

обозначение по форме профиля – резьба дюймовая с конусностью (профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55 градусов, угол конуса φ=3°34′48″).

При обозначении используется буквенный индекс типа резьбы (Rдля наружной и Rcдля внутренней) и цифровой показатель номинального диаметра (например, R1 1 /4 – резьба трубная коническая с номинальным диаметром 1 1 /4). Для обозначения левой резьбы применяется индекс LH.

Параметры резьбы

Дюймовая резьба с конусностью 1:16 (угол конуса φ=3°34′48″). Угол профиля при вершине 55°.

Условное обозначение: буква R для наружной резьбы и Rc для внутренней (ГОСТ 6211-81

— Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная коническая.), числовое значение номинального диаметра резьбы в дюймах (inch), буквы LH для левой резбы. Например, резьба с номинальным диаметром 1.1/4 — обозначается как R 1.1/4.

Таблица 3

Обозначение размера резьбы, шаги и номинальные значения наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы трубной конической (R), мм

Обозначение размера резьбыШаг РДлина резьбыДиаметр резьбы в основной плоскости
РабочаяОт торца трубы до основной плоскостиНаружный d=DСредний d 2 =D 2Внутренний d 1 =D 1
1/16″0,9076,54,07,7237,1426,561
1/8″6,54,09,7289,1478,566
1/4″1,3379,76,013,15712,30111,445
3/8″10,16,416,66215,80614,950
1/2″1,81413,28,220,95519,79318,631
3/4″14,519,526,44125,27924,117
1″2,30916,810,433,24931,77030,291
1.1/4″19,112,741,91040,43138,952
1.1/2″19,112,747,80346,32444,845
2″23,415,959,61458,13556,565
2.1/2″26,717,575,18473,70572,226
3″29,820,687,88486,40584,926
3.1/2″31,422,2100,33098,85197,372
4″35,825,4113,030111,551110,072
5″40,128,6138,430136,951135,472
6″40,128,6163,830162,351160,872

Прочность крепления деталей между собой обеспечивается за счет ввинчивания носителя внешней резьбы во внутреннюю второго изделия

Важно, чтобы параметры их были выдержаны в соответствии со стандартами, тогда такое соединение не нарушится в ходе эксплуатации и обеспечит необходимую герметичность. Потому существуют нормы выполнения резьбы и отдельных ее элементов

Перед нарезкой внутри детали выполняют отверстие под резьбу, диаметр которого не должен превышать ее внутренний. Выполняется это с помощью сверл по металлу, габариты которых приведены в справочных таблицах.

Особенности технологии

При нарезании внутренней резьбы метчиком руководствуются следующим алгоритмом.

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

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

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

Американская резьба UNF

До конца XIX века не существовало унификации в крепёжных деталях. Каждое предприятие выпускало свою резьбу и детали на её основе. В 1841 году проблему решил британский инженер Джозеф Уитворт, разработав стандарт BSW (утверждён в Великобритании в 1881 году).

В 1864 году в США промышленник Уильям Селлерс упростил стандарт BSW. Он изменил:

  • угол (с 55° на 60° как у метрической резьбы);
  • форму профиля резьбы (отказавшись от скруглений у вершин профиля).

Более простая и дешёвая в изготовлении американская резьба быстро распространилась по всему миру. Однако несовместимость с британским стандартом вызывала массу проблем, решили которые только в 1948 году Унифицированной системой. В неё вошли разработанные Американским национальным институтом стандартов (ANSI/ISO) унифицированные дюймовые цилиндрические резьбы UNF (мелкая) и UNC (крупная).

Резьбу UNF используют для высокоточного и регулировочного крепежа во всём мире.

Телефон для связи : WhatsApp.

Такая резьба имеет обозначение, включающее буквенное обозначение типа резьбы и номинального диаметра в дюймах. В дополнительной маркировке указывается: шаг резьбы в количестве витков на дюйм (через тире), направление (правое или левое). Номиналы резьбы UNF менее 1/4” принято обозначать номерами (калибрами) от №0 до №12.

Пример маркировки болта с дюймовой резьбой 1/4” – 28UNFх2 1/2”, где:

  • UNF – тип резьбы;
  • 1/4” ― диаметр резьбы;
  • 28 ― шаг резьбы;
  • 2 1/2” ― длина болта (в дюймах).

Резьба UNF встречается в бытовой аппаратуре, станках и автомобилях, измерительных приборах, созданных для рынка США и Канады.

Нарезать американскую резьбу можно на токарно-винторезных станках с ЧПУ (задав необходимую программу). Наиболее простым решением в домашних условиях станет применение метчиков и плашек соответствующего типоразмера, стандарта UNF.

Отправьте ваш заказ на почту или позвоните по телефонам:

+7

Запросить звонок

Американская резьба UNC

Скачать параметры резьбы UNF

Как вытащить сломанный метчик из отверстия

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

Способы извлечения

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

Виды по конструкции

По своему конструктивному исполнению метчики также подразделяются на различные виды. Так, в зависимости от данного параметра различают инструменты:

  • со стружечными канавками укороченной длины, которые также называют бесканавочными (конструкция таких метчиков специально разработана для того, чтобы нарезать резьбу в деталях из вязких низкоуглеродистых сталей, алюминиевых сплавов, а также высокопрочных легированных сталей);
  • с канавками, расположенными по винтовой линии (устанавливают такие инструменты на обрабатывающие центры и используют для нарезки глухой резьбы);
  • с режущими зубьями, размещенными в шахматном порядке (за счет того, что режущие зубья на калибровочной части такого инструмента срезаны через один, удается добиться уменьшения силы трения при обработке);
  • ступенчатого типа с рабочей частью, разделенной на два участка, каждый из которых выполняет свою функцию (например, есть ступенчатые метчики, первый участок которых работает по генераторной схеме, а второй – по профильной; у ступенчатых инструментов других типов первый участок выполняет режущую функцию, а второй – выглаживающую);
  • комбинированные (это фактически два инструмента в одном: их режущая часть, выполненная в единой конструкции, начинается со сверла, а заканчивается метчиком);
  • метчики-протяжки, используемые для нарезания резьбы в сквозном отверстии любого диаметра (с их помощью резьба нарезается на токарных станках, в патроне которых закрепляется обрабатываемая деталь, а в резцедержателе – хвостовик используемого инструмента; перемещение метчика в процессе нарезания резьбы обеспечивается автоматической подачей суппорта станка, а вращение обрабатываемой детали – вращением шпинделя);
  • с внутренней полостью, за счет которой происходит охлаждение инструмента в процессе обработки (использование таких метчиков, установленных на специализированном или многооперационном оборудовании, позволяет значительно повысить производительность нарезки резьбы);
  • колокольные (такие метчики используются для нарезания внутренней резьбы большого диаметра (50–400 мм) и имеют сборную конструкцию, состоящую из отдельных режущих элементов).

Конструкции основных типов метчиков

Конструктивно все перечисленные выше метчики настолько различаются между собой, что отличить их друг от друга можно даже по фото.

Набор метчиков – плюсы и минусы такого инструмента

Теоретически все кажется простым в работе с метчиками, но это не совсем так. Если разобрать процесс подробнее, то это довольно затратное мероприятие в плане физической силы, особенно, если вы принялись за работу вручную. Ведь нарезать металл металлом непросто, огромны силы трения, стружка не такая податливая, как в деревянных изделиях при сверлении, она также очень сопротивляется при выходе по канавкам. Из-за наличия канавок в корпусе метчика, прочность корпуса несколько понижена, поэтому эти приспособления часто ломаются, особенно, когда используется тонкий размер.

Но не все так удручающе, ведь не зря метчик использовался раньше и не пропал из инструментария до сих пор. Сам по себе он устроен несложно, прост в изготовлении и применении, не надо долго думать, как же им пользоваться и куда закрепить. Точность резьбы достаточно высокая, а для очень требовательных деталей ее можно повысить улучшением качества самого метчика, что проще, чем строить сложные приборы контроля самого процесса нарезки. Сделав более совершенный метчик, вы уже можете рассчитывать на такую же совершенную резьбу.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий