Метчики, применяемые в современном машиностроении, являются неотъемлемым инструментом, установленным на специализированных станках для создания резьбы на различных материалах. Они, как правило, отличаются прямой формой и значительными размерами по сравнению с ручными аналогами.
Как нарезать резьбу метчиком
Перед началом процесса нарезки резьбы важно тщательно выбрать метчик, который должен соответствовать размеру предварительно подготовленного отверстия и желаемому типу резьбы. Также имеет значение материал, из которого изготовлен метчик, поскольку он должен обладать достаточной прочностью для работы с определённой заготовкой.
В данной статье вы узнаете:
- Основные виды метчиков
- Как подготовиться к нарезке внутренней резьбы
- Основные этапы технологии нарезки резьбы
- Необходимый инструмент для ручной нарезки резьбы в металле с использованием метчиков – таблица маркировок
- Определение диаметра отверстия для ручной нарезки резьбы (таблица)
- Меры предосторожности при работе
- Простые решения для сложных задач
- Полезные советы по резьбонарезанию
- Часто задаваемые вопросы о нарезке резьбы метчиком
Какие бывают метчики
Резьбовые соединения используются в различных механизмах, станках, бытовых приборах и в других областях. Они могут иметь разнообразные параметры, включая форму, направление и тип внутренней резьбы. Для её формирования используются специфические инструменты, называемые метчиками. Рассмотрим их подробнее.
По направлению нарезки резьбы метчики делятся на:
- Правые метчики. Эти инструменты поворачиваются по часовой стрелке и являются наиболее распространёнными в производстве;
- Левые метчики. Резьба с помощью таких метчиков нарезается против часовой стрелки и применяется для крепежных соединений, предназначенных для вращающихся деталей, чтобы избежать ослабления крепления при вращении.
В зависимости от профиля нарезаемой резьбы метчики могут быть:
- Коническими. Эта разновидность используется для нарезки резьбы на крепежных элементах, обеспечивая герметичность соединения, что особенно важно для изделий, испытывающих давление жидкостей или газов;
- Трапециевидными. Данные метчики служат для создания ходовых нарезок, используемых в механизмах, преобразующих вращательное движение в поступательное.
С точки зрения единиц измерения, метчики бывают дюймовыми и метрическими, а также могут быть универсальными и специализированными. Специализированные метчики применяются для работы с деталями определённого типа, такими как трубы, гайки, свечи и прочее. При выборе метчика необходимо учитывать все эти аспекты.
Разновидности инструмента
Подбор инструмента зависит от обрабатываемого материала, требуемой производительности и прочих параметров. Метчики различных типов позволяют нарезать как метрическую, так и дюймовую резьбу с цилиндрическим или коническим профилем.
В зависимости от метода проведения операции выделяют следующие модели:
- Проходные (универсальные) метчики. Их рабочая часть состоит из трёх зон: первая выполняет черновую нарезку, вторая – промежуточную, а третья – чистовую;
- Комплектные метчики. Для полного цикла работ используется несколько инструментов – для черновой, промежуточной и чистовой нарезки, что обеспечивает высокое качество результата. Комплекты могут состоять из трёх метчиков (иногда двух) для черновой и чистовой обработки, а для сложных материалов – из пяти инструментов.
Метчики могут быть ручными или машинными:
- Машинно-ручные метчики имеют квадратный хвостовик и используются в комбинации с держателем и воротком;
- Машинные метчики устанавливаются в патрон различных металлообрабатывающих станков.
Для нарезки резьбы в сквозных и непроходных отверстиях используются разные конструкции метчиков:
- Для непроходных отверстий применяются комплектные метчики без конусного кончика, которые обычно обрабатываются при помощи воротка;
- В сквозных отверстиях резьбу нарезают метчиками с конусообразным кончиком, чаще всего универсального типа.
Каналы для отведения стружки могут иметь различные формы: они могут быть прямыми, винтовыми или укороченными.
Для нарезки резьбы в материалах с низкой твердостью подходят метчики с любыми формами каналов. Однако для работы с более прочными материалами, такими как нержавеющая и жаропрочная сталь, необходимо использовать метчики с шахматным расположением режущих сегментов.
Как правильно определить диаметр отверстия?
Перед началом нарезки резьбы необходимо просверлить отверстие, что требует уточнения его диаметра согласно стандартизированным таблицам. Если диаметр будет меньше рекомендованного, это приводит к повреждению инструмента; если больше — качество резьбы окажется неудовлетворительным.
Таблица соответствия метрических резьб и диаметров отверстий для них
| Обозначение резьбы | Диаметр, мм | Обозначение резьбы | Диаметр, мм | Обозначение резьбы | Диаметр, мм |
| М 2 | 1,6 | М 8 | 6,7 | М 22 | 19,4 |
| М 2.2 | 1,75 | М 9 | 7,7 | М 24 | 20,9 |
| М 2.5 | 2,05 | М 10 | 8,5 | М 27 | 23,9 |
| М 3 | 2,5 | М 11 | 9,5 | М 30 | 26,4 |
| М 3.5 | 2,9 | М 12 | 10,2 | М 33 | 29,4 |
| М 4 | 3,3 | М 14 | 12,0 | 31,9 | |
| М 5 | 4,2 | М 16 | 14,0 | М 39 | |
| М 6 | 5,0 | М 18 | 15,4 | М 42 | 37,4 |
| М 7 | 6,0 | М 20 | 17,4 | М 45 | 40,4 |
Таблица соответствия дюймовых резьб и диаметров отверстий для них
| Размер резьбы, дюймы | Диаметр, мм | Размер резьбы, дюймы | Диаметр, мм |
| 1/8 | 8,8 | 7/8 | 28,1 |
| 1/4 | 11,7 | 1 | 30,5 |
| 3/8 | 15,2 | 1 1/8 | 35,2 |
| 1/2 | 18,9 | 1 1/4 | 39,2 |
| 5/8 | 20,7 | 1 3/8 | 41,6 |
| 3/4 | 24,3 | 45,2 |
Подготовка к нарезанию внутренней резьбы
Для успешного нарезания внутренней резьбы метчиком требуется надлежащая подготовка. Все методы нарезки резьбы с помощью метчиков предполагают предварительное создание отверстия с необходимым диаметром. В случае, если запланированная резьба соответствует стандартному размеру, для определения диаметра подготовительного отверстия можно воспользоваться специальной таблицей по стандартам ГОСТ.
Таблица 1. Стандартные диаметры отверстий для метрических резьб
Если резьба, которую необходимо сформировать, не является стандартной, то можно воспользоваться универсальной формулой для расчёта диаметра отверстия. В первую очередь, нужно ознакомиться с маркировкой метчика, которая обязательно содержит информацию о типе резьбы, её диаметре и шаге, заданных в миллиметрах (для метрических метчиков). Чтобы рассчитать поперечное сечение отверстия, необходимо вычесть шаг из диаметра резьбы. Например, для метчика с маркировкой М6х0,75 диаметр подготовительного отверстия будет рассчитан так: 6 – 0,75 = 5,25 мм.
Для стандартных дюймовых резьб также имеется таблица, позволяющая выбрать правильное сверло для подготовки отверстия.
Таблица 2. Стандартные диаметры отверстий для дюймовых резьб
Качество подготовки является важным шагом в создании резьбы. Имеет значение не только то, чем производится нарезка, но и выбор сверла для создания подготовительного отверстия. При выборе сверла нужно учитывать параметры, такое как качество заточки инструмента, а также уверенность в том, что оно будет вращаться в патроне без биений.
Угол заточки сверла подбирается с учётом твердости обрабатываемого материала. Чем выше твердость, тем больший угол заточки требуется, но он не должен превышать 140°.
Контроль глубины сверления при создании глухих отверстий.
Как же правильно нарезать резьбу? Для начала следует подготовить необходимые инструменты и расходные материалы:
- Электродрель или сверлильный станок, которые могут работать на низких оборотах;
- Сверло, диаметр которого определяется по таблицам;
- Сверло или зенковка для снятия фаски с края отверстия;
- Комплект метчиков подходящего размера;
- Ручной держатель для метчиков (вороток);
- Слесарные тиски для фиксации детали;
- Керн для создания углубления;
- Молоток для подбивания;
- Масло или другой смазочный состав для обработки метчиков и нарезаемого участка;
- Ветошь для очистки.
Особенности технологии нарезки резьбы
Когда производится нарезка внутренней резьбы метчиком, действия следует производить в определённой последовательности:
- Сначала с помощью керна и молотка создаётся углубление на поверхности детали, чтобы обеспечить точный ввод сверла. Сверло устанавливается в патрон дрели или станка, которые настроены на низкие обороты. Перед обработкой необходимо смазать сверло для облегчения работы, так как смазанный инструмент легче проходит через материал и снижает трение.
- Если нарезку требуется выполнить на небольшой детали, её необходимо зафиксировать в слесарных тисках. Сверло должно быть расположено строго перпендикулярно к детали, с регулярной смазкой метчика в процессе работы, чтобы избежать его заклинивания.
- Необходимо снять фаску на входе в отверстие, глубина которой составляет 0,5–1 мм (в зависимости от диаметра). Это можно сделать с помощью более крупного сверла или зенковки.
- Нарезка резьбы начинается с метчика №1, который устанавливается в вороток и обязательно подлежит смазке. Правильное позиционирование метчика важно установить в начале работы. При работе метчиком придерживаются правила: 2 оборота по ходу нарезки, 1 – против. Это помогает сбрасывать стружку и уменьшает нагрузку на инструмент.
- После завершения нарезки резьбы метчиком №1 переходят к метчику №2, а затем к метчику №3, продолжая по описанной технологии. В процессе важно следить за моментом, когда возникает увеличение усилия вращения; в этот момент стоит вернуть вороток обратно, чтобы очистить ножку.
При работе с более твёрдыми материалами рекомендуется обильно смазывать метчик для обеспечения качественной нарезки.
Прежде чем приступать к процессу нарезки резьбы, важно тщательно изучить технологии и строго следовать основным правилам работы с метчиками. Это гарантирует хороший результат, который удовлетворит вас качеством и точностью работы.
Подготовка и правильная нарезка резьбы
Перед началом нарезки резьбы необходимо подготовить необходимые инструменты и материалы:
- Электрическую дрель или сверлильный станок, способный работать на низких оборотах;
- Сверло или зенковку для снятия фаски;
- Вороток для метчиков;
- Тиски для фиксации заготовки;
- Керн для создания отметки;
- Молоток;
- Масло для смазки метчиков и резьбы;
- Ветошь для очистки;
- Комплект метчиков нужного размера.
Что касается самой техники нарезания резьбы, следует придерживаться следующего пошагового алгоритма:
- Определите размер и тип резьбы, которую вы собираетесь создать, и выберите подходящий метчик из вашего комплекта.
- Убедитесь, что заготовка надежно закреплена в тисках или на станке, что исключает возможность её движений во время работы.
- На заготовке отметьте место начала резьбы и глубину конца резьбы.
- Начните нарезку с метчиком, вставив его в отверстие и постепенно поворачивая вправо и влево для создания резьбы.
- При необходимости добавьте немного масла для облегчения процесса резки.
- После завершения нарезки очистите резьбу от остатков металла и, если нужно, обработайте поверхность для повышения её качества.
Тем не менее, важно понимать, что нарезание резьбы метчиком требует определённых навыков и опыта. Если вы не уверены в своих силах, лучше доверить эту работу профессионалу. Не забывайте, что для каждой задачи следует использовать соответствующий метчик, а также помнить о мертвом ходе, который является ключевым для предотвращения перерезания резьбы.
Меры предосторожности
При использовании метчиков для нарезки резьбы следует соблюдать ряд мер предосторожности для предотвращения травм и достижения качественного результата. Рассмотрим основные из них:
- Используйте защитные очки – во время нарезки резьбы могут возникать осколки и мелкие частицы, представляющие опасность для глаз. Поэтому защитные очки – обязательный элемент средств индивидуальной защиты.
- Используйте перчатки – они защищают руки от порезов и других возможных травм, которые могут возникнуть во время работы с метчиками.
- Убедитесь, что метчик соответствует нужному размеру – использование неправильного метчика может привести к порче резьбы или самой детали.
- Используйте качественное масло или смазку – перед началом работы нанесите смазку на обрабатываемую поверхность, чтобы уменьшить трение и износ метчика. Хорошо подходят льняное масло, олифы, керосин, скипидар и даже обычное мыло в крайнем случае.
- Не перенапрягайте метчик – аккуратные действия необходимы при нарезании резьбы. Чрезмерное усилие может привести к поломке детали.
Хотя мы акцентировали внимание на важности использования смазки или масла в работе, следует помнить, что в некоторых случаях её применение может быть нецелесообразным. Например, при работе с чугуном или бронзой предпочтительнее выполнять нарезки без смазки.
Кроме того, предлагаю вам посмотреть интересное видео о процессе нарезки резьбы в металле с помощью метчика и держателя для метчиков:
В этом видео подробно объясняются некоторые тонкости и нюансы ручной нарезки резьбы.
Как нарезать резьбу метчиком
Успех в любой операции, связанной с нарезкой резьбы, зависит от множества факторов, оказавших влияние на качество конечного продукта. Для того чтобы достичь успеха в нарезке резьбы метчиком, следуйте следующим рекомендациям:
- Выбор метчика существенно зависит от обрабатываемого материала и типа отверстия, в котором будет нарезаться резьба.
- Обеспечьте надежное фиксацию детали: радиальные отклонения могут привести к поломке метчика или ухудшению качества резьбы.
- Сверло выбирайте по типу обрабатываемого материала и диаметру отверстия.
- Контролируйте деформационное упрочнение обрабатываемого материала для минимизации наклёпа.
- Экспериментируйте с корректной скоростью резания в зависимости от материала и типа операции.
- Обеспечьте использование подходящего смазочно-охлаждающего материала в зависимости от условий обработки.
- При нарезке резьбы на станках с ЧПУ проверьте значения подачи, указанные в программном обеспечении. Для резьбового патрона значение подачи должно быть 95–97% от размера шага резьбы для самозатягивания метчика и ограничения крутящего момента, что гарантирует свободное движение метчика и предотвращает его поломку при непреднамеренном столкновении с дном глухого отверстия.
Как использовать СОЖ при нарезании резьбы метчиком
Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) имеет критическое значение для качественной нарезки резьбы с использованием метчика. Метод её подачи может варьироваться и включает как внутренний, так и наружный подвод.
Внутренний подвод СОЖ. Предпочтителен во многих случаях, так как позволяет повысить эффективность эвакуации стружки, особенно при работе с глубокой резьбой, и снижает износ режущей кромки благодаря хорошему охлаждению зона резания.
Наружный подвод СОЖ. Является наиболее распространённым методом подачи СОЖ и может эффективно использоваться при удовлетворительном производстве стружки. Для улучшенной эвакуации минимум одно сопло должно быть направлено как можно ближе к оси инструмента.
Разнообразие СОЖ/эмульсий
Существует несколько типов СОЖ: на базе минеральных масел, синтетические СОЖ, полусинтетические, на растительных маслах и минеральные масла без присадок. Важно знать, какой тип СОЖ и процент содержания масла применяется на вашем станке.
Эмульсия на базе минеральных масел
- Характеризуется хорошими режущими свойствами;
- Представляет собой самый распространённый вид СОЖ при нарезке резьбы;
- Содержит 5–7% масла для обработки сталей и 8–12% для трудных в обработке и нержавеющих сталей;
- Стабильная эмульсия, безопасная для машин.
Синтетическая СОЖ
- Обладает более низкими режущими свойствами по сравнению с другими видами СОЖ;
- Требует проверки на соответствие заданным требованиям и рекомендациям для нарезки резьбы метчиками;
- Стабильная, но может быть неблагоприятной для машин.
Полусинтетическая СОЖ/эмульсия
- Сравнительно новый продукт на рынке;
- Обладает хорошими режущими свойствами;
- Рекомендуется для обработки широкого спектра материалов;
- Универсальная для всех видов обработки;
- Стабильная эмульсия.
Эмульсия на растительном масле
- Обладает лучшими режущими свойствами для нарезки резьбы метчиком по сравнению с другими эмульсиями;
- Менее распространённый вид СОЖ;
- Содержит 6–8% масла для нержавеющих сталей и 10–12% для труднодоступных нержавеющих сталей и материалов с уникальными свойствами.
Минеральное масло без присадок
- Применяется преимущественно на токарных станках и станках для обработки небольших деталей;
- Создаёт оптимальные условия резки при нарезке резьбы метчиком;
- Стабильная эмульсия.
Не забудьте получить от поставщика рекомендации по смешиванию и содержание масла в эмульсиях.
