В настоящее время трудно представить проведение слесарных работ без специального резьбонарезного инструмента.
Этим инструментом можно нарезать резьбу на изделиях из цветных металлов и стали.
Метчики
Внутреннюю резьбу на детали нарезают при помощи метчиков.
Метчики для нарезания дюймовой и метрической резьбы обычно изготавливаются комплектами, состоящими из двух штук.
Метчики для дюймовой резьбы (менее 2 дюймов) и для метрической резьбы от 32 до 54 мм с шагом более 3 мм изготавливаются комплектами, состоящими из трех штук. В такие комплекты входят первый (черновой), второй (средний) и третий (чистовой).
На хвостовой части первого метчика имеется одна круговая риска, на хвостовой части второго - две, а на хвостовой части третьего - три.
Размер резьбы указывается также на хвостовой части метчика.
При нарезании резьбы вручную для метчика используется специальный вороток.
Подробнее про метчики видео в конце статьи.
Как нарезать резьбу метчиком
Нарезание резьбы метчиком на первый взгляд выглядит просто, но это не значит что получится легко и с первого раза. Особое внимание уделите выбору качественного инструмента. Тупой метчик есть все шансы заломать. Добывать обломок из отверстия та ещё морока.
При нарезании резьбы придерживайтесь правила: 1 - 2 оборота вперед (режем резьбу) - 0.5 - 1 оборота назад.
При нарезании резьбы в глухих отверстиях неизбежно скопится стружка, необходимо выкручивать метчик и удалять металлические отходы из отверстия и с метчика.
Если метчик извлекался полностью, то будьте внимательны при очередном его вкручивании или при проходе следующим номером. Необходимо попасть уже нарезанную резьбу и не срезать её.
Диаметр просверленного отверстия должен соответствовать диаметру резьбы (таблица 1):
| Диаметр резьбы | Диаметр отверстия | Диаметр резьбы | Диаметр отверстия |
| 1 | 0,75 | 2,6 | 2,15 |
| 1,2 | 0,95 | 3 | 2,5 |
| 1,4 | 1,15 | 3,5 | 3 |
| 1,7 | 1,35 | 4 | 3,3 |
| 2 | 1,6 | 5 | 4,1 |
| 2,3 | 1,9 | 6 | 4,9 |
| 2,5 | 2 | 8 | 6,7 |
Отклонения от указанных значений приведут к некачественной резьбе.
И конечно, не забываем про смазку (масло, керосин, солидол и т.д.).
Плашки
Наружная резьба нарезается с использованием плашек.
Плашки производятся раздвижные (призматические), накатные и круглые. Круглые лерки подразделяются на разрезанные и цельные.
Цельные круглые лерки используют для нарезания на деталях метрической резьбы диаметром от одного до 76 миллиметров. Для нарезки на деталях дюймовой резьбы используются плашки, имеющие диаметр от 1/4 до 2 дюймов.
При ручной нарезки резьбы плашки зажимаются в вороток специальной конструкции -леркодержатель.
Необходимо обязательное использование смазывающих жидкостей и соответствия размеров таблице 2:
| Диаметр резьбы | Диаметр стержня | Диаметр резьбы | Диаметр стержня |
Процесс нарезания наружной резьбы наглядно представлен на видео:
Обратите внимание на обратные вращения (противоположные основному рабочему ходу инструмента).
Специальные плашки и метчики
Специальные плашки и метчики являются инструментом, который изготовлен с разными отклонениями от стандартов DIN, ISO, ANSI и других. Изменения могут затрагивать степень точности, длину и форму хвостовика, количества ниток на один дюйм, шаг резьбы, диаметр нарезаемой резьбы и другие параметры.
Стандартные лерки и метчики изготавливаются из быстрорежущей стали марки HSS, а также из улучшенной быстрорежущей стали с добавлением ванадия и кобальта марки HSS-E. На специальные метчики также наносятся различные износостойкие покрытия.
Резьбомер
Для контроля формы профиля, диаметра и шага резьбы используются специальные и универсальные инструменты.
Для проверки профиля резьбы применяется резьбомер.
Для точного контроля иногда используются специальные микроскопы. Диаметр резьбы можно замерить также и штангенциркулем.
Резьбовое соединение является основным способом соединения деталей. При изготовлении своими руками любого приспособления из металла возникает необходимость самостоятельного нарезания резьбы. Нарезка позволяет своими руками сформировать резьбу в различных отверстиях.
На практике приходится иметь дело с различными материалами, которые отличаются по своим свойствам. Нарезка должна учитывать особенности материала. Существуют определенные правила, выработанные годами, которые позволяют качественно выполнить нарезание резьбы разных размеров и видов.
Особенности строения метчиков
Метчик, относящийся к группе слесарно-токарных режущих инструментов, имеет форму стержня, на котором выполнен режущий элемент. Он предназначается для нарезания внутренней резьбы, то есть внутри отверстия в различных материалах, а также для восстановления поврежденной внутренней резьбы.
Набор металлорежущего инструмента: а - сверла, б - зенкеры, в - развертки, г - метчики, д - плашки.
Инструменты состоят из рабочей и хвостовой частей. В свою очередь, рабочая часть делится на заборный (режущий) и калибрующий участок. Режущий участок ответствен за основную функцию метчика — нарезание резьбы, и, чаще всего, имеет конусную форму. Он обладает зубьями в виде резцов, размещенных по окружности. Калибрующий участок выполняет задачу окончательного формирования. Он выполнен в виде цилиндра с зубьями, являющимися продолжением зубьев режущего участка. Этот участок значительно длиннее заборного. Рабочая часть в продольном направлении разрезана канавками, которые предназначены для формирования резцов и вывода стружки. В метчиках диаметром до 22 мм выполняется три канавки. Устройства специального назначения могут изготавливаться без канавок. Канавки могут быть прямыми или винтообразными.
Хвостовая часть имеет форму цилиндра. На конце участка выполнен квадрат для установки в крепежный инструмент. В этой части выбивается маркировка по диаметру. С помощью хвостовика инструмент фиксируется в ручном держателе или патроне станка.
Вернуться к оглавлению
Основные виды метчиков
По способу использования метчики делятся на два типа — ручные и машинные. Первые устанавливаются в ручных держателях (воротках) и предназначены для нарезания внутренней резьбы вручную. Машинные крепятся в специальные держатели для патронов токарного станка.
По виду резьбы, нарезаемой метчиком, они делятся на несколько видов. Метрический предназначен для нарезания наиболее распространенной метрической резьбы. Трубный формирует внутреннюю резьбу на трубах, а также усиленную в отверстиях металлических деталей. Дюймовый — это устройство для специальной дюймовой резьбы, а также конусообразной. Специализированные гаечные метчики изготавливаются из очень прочной стали (Р6М5) и имеют особую форму хвостовиков.
Кроме того, метчики подразделяются на одиночные и комплектные. Комплектные применяются для того, чтобы резать в несколько заходов. Комплект может содержать два метчика — чистовой и черновой; или три метчика — черновой, средней обработки и чистовой. Комплектность указывается на хвостовой части инструмента. Метчики в комплекте отличаются по форме зуба: у чернового зуб имеет трапециевидную форму; у среднего — треугольник с закругленной вершиной; у чистового — треугольник с острой вершиной.
Вернуться к оглавлению
Основные параметры
В общем случае нарезать резьбу — это значит изготовить выступ на внутренней поверхности отверстия так, чтобы он образовал винтовую линию. Такой выступ, как и вся резьба, характеризуется следующими основными параметрами: угол подъема винтообразной линии, шаг, вид профиля выступа и угол подъема профиля, наружный и внутренний диаметр. Кроме того, принято выделять еще глубину, определяемую по наружному и внутреннему диаметрам.
По направлению резьба может быть правой, когда винтообразный выступ поднимается против часовой стрелки, и левой, когда направление подъема выступа совпадает с движением часовой стрелки. По форме профиля выступа выделяются два основных типа: резьба с прямоугольным профилем и с треугольным профилем. Существуют еще специальные формы профиля, но они в бытовых условиях практически не применяются.
Основной является метрическая резьба. Такой профиль представляет собой треугольник с углом профиля 60º. По шагу метрическая делится на резьбу с крупным шагом и с мелким шагом. Пример полного обозначения метрической резьбы — М10х1-6Н. Обозначение нужно понимать следующим образом:
- М — метрическая резьба;
- 10 — номинальный диаметр;
- 1 — шаг резьбы;
- 6Н — пределы допуска отклонений размеров.
При нормальном (крупном шаге) обозначение сокращается (например, М10). В случае левой резьбы, вводится обозначение LH.
Вторым по распространенности в быту является трубный цилиндрический тип. Профиль представляет собой треугольник с углом при вершине 55º. Такой тип используется при соединении труб и цилиндров, где нужна повышенная герметичность соединения. Трубная цилиндрическая резьба обозначается буквой G с указанием диаметра в дюймах.
Упорная резьба основана на трапециевидном профиле с углами наклона с одной стороны 3º, с другой — 30º. В обозначение входит буква S, диаметр и шаг.
Вернуться к оглавлению
Выбор подходящего метчика
Вначале выбирается тип метчика по виду резьбы и ее назначению (форма профиля, шаг резьбы, допуски). По требованиям (классу) точности определяется, следует ли применить одинарный метчик или необходим комплект. Кроме того, метчики выпускаются с различной чистотой обработки их режущего элемента, что влияет на точность нарезания профиля резьбы.
Материал, в котором надо нарезать резьбу, влияет на выбор метчика. Так, следует учитывать передний угол заточки зубьев. Он составляет для стали — 5-10º, для медных сплавов — 0-5º, для алюминия и сплавов — 25-30º. Устройства могут изготавливаться из обычных сталей, высокопрочных сталей или высокопрочными напайками, что должно учитываться при рассмотрении того, материал какой прочности обрабатывается.
Основной выбор делается по диаметру отверстия, в котором производится нарезание внутренней резьбы. Диаметр метчика должен быть немного меньше диаметра отверстия. Так, для метрической резьбы М20 (диаметр метчика 20 мм) диаметр отверстия составляет 19 мм. При метрической резьбе, если нет особых требований, то выполняется стандартный шаг. Например, резьба М4 — шаг 0,7 мм; М5 — 0,8 мм; М10 — 1,5 мм; М12 — 1,75 мм и т.д.
Вернуться к оглавлению
Инструмент для крепления
Для того чтобы обеспечить нарезание резьбы, метчику необходимо придать вращательное движение с приложением усилия. Эту функцию выполняет ручной держатель — вороток. Он обеспечивает вертикальное крепление инструмента и возможность приложения значительной нагрузки за счет рычагов. Стандартная конструкция воротка содержит узел крепления метчика и удлиненные ручки, при помощи которых можно вращать приспособление вручную с усилием.
Крепление устройства осуществляется двумя способами. Одна из конструкций воротка состоит из двух частей. При сочленении этих частей внутри формируется отверстие для установки метчика. Обе части сближаются на регулируемое расстояние, которое устанавливается винтами. Второй вариант предусматривает единую конструкцию воротка с отверстием по центру. Метчик вставляется в это отверстие и зажимается 3-4 стопорными винтами. Ручки воротка выполнены с обеих сторон. Длины ручек могут составлять 15-25 см.
Вернуться к оглавлению
Подготовка к нарезанию
Нарезка внутренней резьбы начинается с просверливания нужного отверстия — сквозного или глухого. Главное условие: отверстие должно быть меньше диаметра резьбы. При сверлении отверстия рекомендуется выбирать сверло из следующего условия:
- при резьбе М3 — диаметр сверла 2,5 мм;
- при М4 — 3,4 мм;
- при М5 — 4,2 мм;
- при М6 — 5 мм;
- при М8 — 6,7 мм;
- при М10 — 8,4 мм.
Если необходимо нарезать большую резьбу, то диаметр отверстия определяется приблизительно умножением диаметра резьбы на 0,8.
Отверстие для нарезания внутренней резьбы делается на сверлильном станке или электродрелью. В последнем случае заготовка зажимается в тиски. Необходимо следить, чтобы сверло направлялось строго вертикально. На верхней кромке отверстия снимается фаска для облегчения входа метчика. Ее можно сделать сверлом большего диаметра или напильником. После сверления отверстие тщательно очищается от стружки, что особенно важно для глухих отверстий.
Вернуться к оглавлению
Нарезка резьбы метчиком
Деталь, в которой просверлено отверстие для внутренней резьбы, закрепляется в тиски так, чтобы фаска на отверстии находилась вверху. Ось отверстия должна расположиться строго перпендикулярно столу. Метчик надежно закрепляется в гнезде воротка и вертикально вводится в фаску отверстия заготовки. Держась обеими руками за ручки воротка, метчик прижимают к детали и вращают по часовой стрелке. Вращение производится плавно и равномерно с легким нажимом. Так делается два оборота вперед. Затем производится поворот на половину оборота назад (против часовой стрелки). В такой последовательности просверливается все отверстие.
При нарезании резьбы болт нужно закреплять.
При нарезке резьбы необходимо периодически охлаждать инструмент. Рекомендуется использовать следующие вещества: при работе с алюминием и его сплавами — керосин, с медью — скипидар, со стальными деталями — эмульсию. Для таких металлов, как бронза или чугун, охлаждающие смазки можно не применять.
Нарезку внутренней резьбы метчиком лучше всего производить комплектными метчиками. Вначале нарезается черновая резьба. Потом аналогично пропускают средний метчик, и только потом резьба окончательно формируется с помощью чистового. Исключение из процесса какого-либо метчика не приведет к заметному ускорению процесса, но значительно ухудшит качество работы.
Чтобы нарезать внутреннюю резьбу на какой-то детали, необходимо предварительно просверлить отверстие. Его размер не равен диаметру резьбы, а должен быть немного меньше. Найти диаметр сверла под резьбу можно в специальной таблице, но для этого надо знать еще и тип резьбы.
Основные параметры
- диаметром (D);
- шагом (P) — расстоянием от одного витка до другого.
Они определяются ГОСТ 1973257-73. Нормальным считается крупный шаг, но ему соответствует несколько более мелких. Малый шаг используют при нанесении на тонкостенные изделия (трубы с тонкой стенкой). Также делают мелкий виток если нанесенная резьба — способ подстройки каких-либо параметров. Также малый шаг между витками делают для повышения герметичности соединения и для преодоление явления самовывинчивания детали. В остальных случаях нарезается стандартный (крупный) шаг.
Видов резьбы много, так как каждая имеет свои особенности формирования, диаметр отверстия под резьбу в каждом случае отличается. Все они прописаны в ГОСТах, но чаще всего используют треугольную метрическую и коническую метрическую резьбу. Дальше говорить будем о них.
Треугольную резьбу мы обычно наблюдаем на болтах и других подобных крепежных элементах, коническую — на большинстве сантехнических изделий, предполагающих разъемное соединение.
Приспособления
Для нанесения резьбы своими руками используют небольшие приспособления:
Выполнены все эти приспособления сплавов, отличающихся повышенной прочностью и стойкостью к истиранию. На их поверхности нанесены желобки и канавки, при помощи которых получается их зеркальное отображение на обрабатываемой детали.
Любой метчик или плашка промаркированы — на них нанесена надпись, обозначающая тип резьбы, которую данное устройство нарезает — диаметр и шаг. Вставляются они в держатели — воротки и плашкодержатели — закрепляются там при помощи винтов. Зажав приспособление для нарезки резьбы в держателе, его надевают/вставляют в то место, где требуется сделать разъемное соединение. Прокручивая устройство, формируют витки. От того, насколько правильно выставлено устройство в начале работы зависит ровно ли «лягут» витки. Потому первые обороты делайте стараясь удерживать конструкцию ровно, не допуская сдвигов и перекосов. После того, как сделано несколько оборотов, процесс пойдет проще.
Вручную можно нарезать резьбу малого или среднего диаметра. Сложные типы (двух- и трехходовые) или работа с большими диаметрами руками невозможна — слишком большие усилия требуются. Для этих целей используется специальное механизированное оборудование — на токарные станки с закрепленными на них метчиками и плашками.
Как нарезать правильно
Наносить резьбу можно на практически любые металлы и их сплавы — сталь, медь, алюминий, чугун, бронзу, латунь и т.д. Не рекомендуют делать ее на каленом железе — оно слишком жесткое, при работе будет крошиться и качественных витков добиться не удастся, а значит, соединение будет ненадежным.
Инструмент для работы
Подготовка
Работать надо на чистом металле — удалить ржавчину, песок и другие загрязнения. Затем место, где будет наносится резьба, необходимо смазать (кроме чугуна и бронзы — с ними надо работать «на сухую»). Для смазки есть специальная эмульсия, но если ее нет, можно использовать размоченное мыло. Также можно использовать другие смазки:
Часто можно услышать советы использовать при нарезании резьбы машинное или минеральное масло или даже сало. Они работают неплохо, но специалисты говорят, что лучше этого не делать — стружка будет прилипать к вязкой субстанции, что приведет к быстрому износу метчика или плашки.
Процесс нарезки
При нарезке наружной резьбы плашку размещают строго перпендикулярно к поверхности трубы или прута. При работе она не должна вилять, иначе витки получатся неровными и соединение будет некрасивым и ненадежным. Особенно важны первые витки. От того, как они «лягут» зависит не будет ли затем соединение с перекосом.
Нанося внутреннюю резьбу, деталь фиксируют неподвижно. Если это небольшой кусок, его можно зажать в тисках. Если большая пластина — обеспечьте ее неподвижность доступными методами, например, зафиксировав брусками. М
Метчик в отверстие вставляют так, чтобы его ось была параллельна оси отверстия. С небольшим усилием, понемногу, начинают крутить в заданном направлении. Как только почувствуете что сопротивление усилилось, выкручиваете метчик обратно и очищаете его от стружки. После чистки процесс продолжают.
Процесс нарезки в фото
При нарезании резьбы в глухом отверстии, его глубина должна быть немного больше требуемой — в этот излишек должен входить кончик метчика. Если конструктивно такое невозможно, у метчика отрезают кончик. При этом к дальнейшей эксплуатации он не пригоден, но другого выхода нет.
Для того чтобы витки получились качественными, используют два метчика или плашки — черновую и чистовую. Первый проход делают черновой, второй — чистовой. Также есть комбинированные устройства для нанесения резьбы. Они позволяют сделать все за один проход.
Еще один практический совет: чтобы стружка не попадала в рабочую зону, при нарезании делают один полный оборот по часовой стрелке, затем пол оборота против. После этого возвращают инструмент в то место, где остановились и снова делают один оборот. Так продолжают до требуемой длины.
Таблицы выбора диаметра сверла под резьбу
При выполнении внутренней резьбы под нее предварительно сверлится отверстие. Оно не равно диаметру резьбы, так как при нарезании часть материала не удаляется в виде стружки, а выдавливается, увеличивая размер выступов. Потому перед нанесением необходимо выбрать диаметр сверла под резьбу. Это можно сделать по таблицам. Они есть для каждого типа резьбы, но приведем наиболее популярные — метрическую, дюймовую, трубную.
| Метрическая резьба | Дюймовая резьба | Трубная резьба | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр резьбы, дюймы | Шаг резьбы, мм | Диаметр сверла, мм | Диаметр резьбы, дюймы | Шаг резьбы, мм | Диаметр сверла, мм | Диаметр резьбы, дюймы | Диаметр отверстия под резьбу, мм |
| M1 | 0.25 | 0,75 | 3/16 | 1.058 | 3.6 | 1/8 | 8,8 |
| M1,4 | 0,3 | 1,1 | 1/4 | 1.270 | 5.0 | 1/4 | 11,7 |
| M1.7 | 0,35 | 1,3 | 5/16 | 1.411 | 6.4 | 3/8 | 15,2 |
| M2 | 0,4 | 1,6 | 3/8 | 1.588 | 7.8 | 1/2 | 18,6 |
| M2.6 | 0,4 | 2,2 | 7/16 | 1.814 | 9.2 | 3/4 | 24,3 |
| M3 | 0,5 | 2,5 | 1/2 | 2,117 | 10,4 | 1 | 30,5 |
| M3,5 | 0,6 | 2,8 | 9/16 | 2,117 | 11,8 | - | - |
| M4 | 0,7 | 3,3 | 5/8 | 2,309 | 13,3 | 11/4 | 39,2 |
| M5 | 0,8 | 4,2 | 3/4 | 2,540 | 16,3 | 13/8 | 41,6 |
| M6 | 1,0 | 5,0 | 7/8 | 2,822 | 19,1 | 11/2 | 45,1 |
| M8 | 1,25 | 6,75 | 1 | 3,175 | 21,3 | - | - |
| M10 | 1,5 | 8,5 | 11/8 | 3,629 | 24,6 | - | - |
| M12 | 1,75 | 10,25 | 11/4 | 3,629 | 27,6 | - | - |
| M14 | 2,0 | 11,5 | 13/8 | 4,233 | 30,1 | - | - |
| M16 | 2,0 | 13,5 | - | - | - | - | - |
| M18 | 2,5 | 15,25 | 11/2 | 4,33 | 33,2 | - | - |
| M20 | 2,5 | 17,25 | 15/8 | 6,080 | 35,2 | - | - |
| M22 | 2,6 | 19 | 13/4 | 5,080 | 34,0 | - | - |
| M24 | 3,0 | 20,5 | 17/8 | 5,644 | 41,1 | - | - |
Еще раз обращаем ваше внимание что диаметр сверла под резьбу дан для крупной (стандартной резьбы).
Таблица диаметров прута для наружной резьбы
При работе в наружной резьбой ситуация очень похожая — част металла выдавливается, а не срезается. Потому диаметр прута или трубы, на который наносится резьба, должен быть немного меньше. Насколько точно — смотрите в таблице ниже.
| Диаметр резьбы, мм | 5,0 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр стержня, мм | 4,92 | 5,92 | 7,9 | 9,9 | 11,88 | 15,88 | 19,86 | 23,86 |
— актуальный вопрос, т.к. это основной способ для соединения элементов конструкции.
Сделать это вполне можно вручную с помощью специального приспособления.
Разделяют наружную и внутреннюю резку детали, благодаря которой резьбу можно будет установить в отверстии разного типа.
Способ нарезки зависит от типа материала, с которым вы будете работать.
Особенности процесса, а также описание инструментов, которые для этого нужны, вы найдете в статье, а видео поможет вам справиться с поставленной задачей.
Метчик для нарезки
Метчиком называют слесарно-токарное режущее устройство, сделанное в форме стержня с установленным на нем режущим элементом.
Резчик используют для создания внутренней резьбы в разных металлических деталях, трубе, а также его можно использовать для того, чтобы восстановить поврежденную ранее резьбу.
Резчик имеет рабочую и хвостовую часть. Рабочая часть включает два участка: для резки и для калибровки.
Участок для резки обычно конусообразной формы, он отвечает за непосредственное нарезание резьбы.
На этом участке установлены также резцовые зубья, которые охватывают участок по всей окружности. Участок калибровки отвечает за окончательное формирование детали.
Он выглядит как цилиндр, оснащенный зубьями, и продолжает собой участок для резки.
Он более длинный, а его рабочий элемент разделен канавками, нужными для того, чтобы создавать резцы и выводить стружку.
Количество канавок зависит от размера метчика с клуппом – в устройствах, не превышающих 22 мм, их обычно три. Бывают и специальные метчики, в которых канавки отсутствуют.
В тех устройствах, где они есть, канавки могут иметь прямую, либо винтообразную форму.
Задняя часть метчика имеет цилиндрическую форму, на конце ее находится квадрат, который необходим для возможности фиксации к крепежному инструменту.
Эта часть метчика отвечает за присоединение устройства к ручному держателю или патрону станка.
Метчики с клуппом бывают двух типов: ручной или машинный. Ручные устройства прикрепляются к ручным держателям и предназначены для создания внутренней резьбы.
Машинные аппараты устанавливают на патронные держатели токарных станков.
Перед тем как узнать, как нарезать резьбу метчиком, нужно определиться с ее типом. Резьба, которую можно сделать, может быть разной в зависимости от типа устройства.
Наиболее распространенной формой резьбы является метрическая – ее делают с помощью метрического инструмента.
Для создания резьбы с внутренней стороны водопроводной трубы, а также в трубе отопления, используют специализированные трубные метчики, ими же можно сделать усиленную резьбу в металлических деталях, а не только в элементах отопления.
Для создания конусообразной или дюймовой резьбы, нужно использовать специальный дюймовый метчик, который позволяет делать резьбу наименьшего размера.
Чаще всего можно встретить прочные стальные устройства с клуппом – они наиболее эффективные, прочные и долговечные.
Помимо типа резьбы, метчики отличаются по устройству: они могут быть одиночными или комплектными.
Последние применяют для создания резьбы в несколько заходов. Обычно в комплект входит два метчика, один из которых называют чистовым, а второй – черновым.
В некоторых случаях сюда добавляется еще метчик для средней обработки. Количество деталей в комплекте всегда указано сзади, на части хвоста.
Комплектные метчики не одинаковы, они имеют разные формы зубьев: черновой имеет форму зуба трапеции, средний – треугольную, вершина у которой закруглена, а у чистового – это стандартный треугольник, имеющий острую вершину.
Нарезка резьбы заключается в создании выступа в отверстии, при этом линия выступа должна иметь винтовую форму.
Выступ возле стены в отверстии должен соответствовать заданным параметрам, чтобы резьбу можно было использовать: он должен иметь правильные шаг, подъемный угол, внешний и внутренний диаметр и т.д.
Также важным параметром является глубина, которую определяют, исходя из диаметра резьбы внутри и снаружи на трубе.
Вариантов, как правильно нарезать резьбу, может быть несколько.
Направление резьбы в трубе может быть разным, в зависимости от необходимости: она может быть направлена вправо, при этом выступ развивается по часовой стрелке, либо иметь левую направленность, тогда выступ будет следовать против часовой стрелки.
Существует две возможных формы профиля: прямоугольная или треугольная, а также специальные дополнительные формы, но их используют в основном на производстве, и почти никогда в домашних условиях.
Выбор метчика и нарезка
Выбирают метчик в зависимости от резьбы, которая необходима, а также ее назначения (резьба может отличаться по форме профиля, шагу резьбы, допускам).
Для выбора метчика существует таблица, в которой отражены классы точности – в соответствии с ними нужно выбирать, какой тип метчика приобрести – комплект, или же одиночный инструмент.
Важный фактор, из которого стоит исходить при выборе метчика – необходимая точность нарезания профиля.
Разные инструменты имеют разную чистоту обработки резательного элемента, и это тоже нужно учитывать.
Металл, с которым вы будете работать, напрямую влияет на метчик, который для этого понадобится.
На алюминии потребуется угол заточки не менее 25 градусов, на чугуне и меди будет достаточно до 5 градусов, а на стали – до 10 градусов.
Для изготовления самого метчика используют чаще всего обычную или высокопрочную сталь. При выборе нужно ориентироваться на диаметр в отверстии, в котором будет делаться резьба.
Перед созданием резьбы в алюминии, чугуне или другой металлической детали нужно сделать отверстие. Оно может быть сквозным или глухим, в зависимости от необходимости.
Отверстие может иметь любой диаметр, важно только, чтобы оно было меньше, чем будущая резка. Сверло для отверстия лучше всего выбирать, руководствуясь размером резьбы.
Существует специальная таблица, где отражен рекомендуемый диаметр сверла в соответствии с размером резьбы, рекомендуется ознакомиться с ней, прежде чем приступать к работе.
Если на чугуне или алюминии требуется сделать крупную резьбу стены, то выбирать диаметр под отверстие следует, умножив диаметр резьбы на 0.8, таким образом, вы получите значение, которое будет максимально возле требуемого размера.
Создание отверстия для внутренней резьбы дается не вручную, а с помощью специального сверлильного станка, либо электродрели.
В случае использования дрели, заготовку нужно предварительно зажать в тиски, чтобы место сверления было точно там, где нужно.
При сверлении сверло должно быть расположено строго вертикально и не отклоняться от заданной плоскости.
Чтобы работать метчиком было проще, с верхней кромки можно снять фаску – тогда устройство будет входить легче.
Сделать это можно с помощью сверла, имеющего больший диаметр, либо напильника. После окончания работ, отверстие нужно очистить от стружки.
Особенно тщательно нужно сделать это в глухом отверстии, иначе нарезать качественно не получится.
Перед сверлением деталь, с которой вы будете работать, нужно плотно закрепить с помощью тисков, при этом фаска должна находиться сверху, а ось сделанного вами отверстия должна быть расположена по отношению к столу перпендикулярно.
Метчик нужно зафиксировать в гнездо воротка, а затем ввести его в фаску заготовочного отверстия. Вводится устройство всегда вертикально.
После этого метчик нужно сильно прижать к заготовке (лучше обеими руками) и начать вращать его по направлению часовой стрелки.
Нельзя допускать резких движений или остановок: вращать устройство нужно медленно и равномерно, но при этом работать с нажимом.
Работать метчиком нужно в следующей последовательности: сначала два поворота вперед, затем пол оборота назад и далее снова вперед. Таким методом происходит обработка всего отверстия в трубе.
Во время резки метчик нужно время от времени охлаждать.
Для разных металлов используются разные способы охлаждения: для алюминия будет эффективен керосин, для меди – скипидар, для прочих металлов – специальная эмульсия, а при резке в чугуне охлаждение устройства не требуется.
Для внутренней нарезки лучше всего использовать комплекты метчиков.
Работа происходит следующим образом: сначала нужно сделать черновую резьбу, затем воспользоваться средним метчиком, который пропускается через отверстие, а затем формируется окончательная резка с помощью чистового метчика.
Подобная последовательность является оптимальной для наилучшего качества обработки, поэтому рекомендуется не пропускать никакое из трех устройств, иначе качество резьбы в трубе будет заметно хуже.
Все этапы процесса нарезки вы можете увидеть на видео – в этом процессе нет ничего сложного, самое главное – правильно выбрать диаметр и соблюсти последовательность работ, а также помнить, как работать с тем или иным видом металла.
В этом случае вы получите качественную резьбу в трубе, которую можно будет использовать для соединения любых деталей.
Не найдено похожих статей.
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
Конические
Обозначение Шаг резьбы (ниток на дюйм) Диаметр отверстия, мм
K 1/16” 27 6,0
K 1/4” 18 10,7
K 3/8” 18 14,3
K 1/2” 14 17,5
K 3/4” 14 23,0
K 1” 11,5 28,7
Трубные цилиндрические
G 1/4” 19 11,5
G 3/8” 19 15,0
G 1/2” 14 18,7
G 5/8” 14 20,6
G 3/4” 13 24,2
G 7/8” 12 27,9
Трубные конические
Rc 1/8” 28 8,2
Rc 1/4” 19 11,0
Rc 3/8” 16 14,5
Rc 1/2” 14 18,1
Rc 3/4” 12 23,6
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.
