Метчик для нарезки резьбы виды, конструктивные особенности

Метчик для нарезки резьбы

Крепёжные соединения в виде резьбы считаются самыми надежными из клиновых соединений. Первый раз были применены в античном мире, и с той поры ощутимо улучшались. До изобретения токарно-винторезного станка в семнадцатом веке каждая пара «болт-гайка» изготавливалась персонально, они не были взаимозаменяемыми. В девятнадцатом веке, во время развития металлических дорог в Англии, изобретатель господин Джозефа Уитворта предложил и внедрил стандарт нарезки резьбы, носящий с той поры его имя. Для нарезки внешней резьбы применяют токарно-винторезный станок или специализированные плашки, для нарезки внутренней резьбы используют метчики – разновидность фрез.

Особенности конструкции

Сначала внутреннюю резьбу нарезали нехитрыми устройствами в виде заточенного под конус четырехгранного стержня. На коническом конце выпиливали режущие зубы, которые при закручивании стержня в отверстие процарапывали в нем резью. В ходе дальнейших усовершенствований у метчика возник позитивный передний угол, канавки для выброса стружки и лучшее соответствие режущих кромок профилю резьбы.

Метчик для нарезки резьбы виды, конструктивные особенности

В сегодняшнем метчике присутствуют следующие обязательные конструктивные детали:

  • Головная (или заборная) часть в форме пологого конуса, служащая для начала формирования профиля резьбы.
  • Определённое число (2-6) боковых канавок, которые обеспечивают отвод стружки и поступление смазки (СОЖ).
  • Калибрующая часть, в форме протяженного цилиндра, окончательная точное формирование профиля.
  • Хвостовик, служащий для закрепления метчика в зажимном устройстве патрона или ворота.

В поперечном разрезе форма канавки обуславливается 2-мя ее поверхностями: фронтальной гранью режущего зубца метчика и спинкой этого зубца.

Отличают канавки для стружки следующих типов:

  • Однорадиусные – поперечный разрез собой представляет дугу окружности, используются на калибровочных инструментах.
  • Прямолинейные — поперечное сечение U-образное, применяются для нарезки гаечной резьбы.
  • Смешанные — откровенная передняя и дугообразная задняя. Так делают немалую часть многофункционального инструмента.

Метчик для нарезки резьбы виды, конструктивные особенности

Разновидности канавок метчика

Более того, канавки разделяют на:

  • Прямолинейные. Применяются в универсальном инструменте.
  • Левые спиральные. Левозаходные используют для нарезания резьбы на проход. Стружка выталкивается в пространство перед метчиком, предохраняя, аналогичным образом, уже сформированный профиль от повреждения.
  • Правые спиральные. Правозаходными снабжают метчики для нарезки глухих отверстий, такими канавками стружка выталкивается наружу и не забивает отверстие.

Конусообразная форма головной части делает легче центровку метчика в отверстии и заход на нарезку первых ниток резьбы. Наклонный угол конуса может меняться между 3° и 20°, определенное значение формируют, исходя из назначения инструмента — чернового, промежуточного или чистового прохода.

Цилиндрическая часть на самом деле собой представляет обратный конус с мелким углом конусности . Занижение может достигать 0,1 мм, это дает возможность уменьшить трение в ходе нарезки.

Оновные размеры метчиков:

  • шаг резьбы;
  • высота профиля;
  • полная высота профиля;
  • внешний диаметр резьбы;
  • длина заборной части;
  • угол заборного конуса;
  • величина затылования.

Помимо всего, инструменты разделяют на метчики с левой и с правой резьбой.

Виды по назначению

По собственному назначению есть такие виды метчиков:

  • Слесарные. Предназначаются для ручного использования, имеют хвостовик в форме квадрата. Они идут в комплектации с воротком, которым и обеспечивается вращение инструмента и нарезание резьбы. Применяются в составе комплекта из 2-ух или трех метчиков, несколько друг от друга отличающихся по диаметру. Каждый снимает с поверхности отверстия собственную часть припуска. В середине комплекта инструменты отличают по числу черточек, выгравированных или отштампованных на хвостовике, самый грубый, черновой имеет одну черточку, переходный — две и чистовой — три.
  • Машинные или машинно-ручные. Такими метчиками нарезку проводят как ручным способом, так с применением оборудования. Используются токарные, сверлильные станки или обрабатывающие центры. Отличие от слесарных, имеют более короткую заборную часть, потому как соосность обеспечивается конструкцией станка. Делаются из очень качественной инструментальной стали, термостойкой и стойкой к нагрузкам механическим путем.
  • Гаечные. Предназначаются для нарезки резьбы в гайках в станках-автоматах. Конструктивно отличительны более длинным хвостовиком гладкой формы цилиндра. После прохождения резьбы гайки друг за другом передвигается на хвостовик, и ожидаются там выполнения всей серии. По завершении групповой операции хвостовик достается из патрона, и все гайки стряхиваются в приемный лоток.
  Как выбрать веб камеру для компьютера

Отдельно также производятся и используются метчики дюймовые и метрические.

Виды по конструкции

Метчики сильно отличаются по собственной конструкции:

  • Бесканавочные имеют очень короткие канавки, применяются для работы с вязкими материалами: сплавами легких металлов и некоторыми низкоуглеродистыми высоколегированными сталями.
  • Винтообразные — канавки размещены по восходящей спирали, такими нарезают резьбу в глухих отверстиях на очень производительных станках.
  • Ступенчатые. Рабочая часть разделена на две зоны, первая режет, а вторая выглаживает.
  • Комбинированные — перед заходной частью находится сверло, в один проход выполняется отверстие и режется в нем резьба.
  • Протяжки. Служат для нарезки резьбы в проходных отверстиях при помощи токарного станка.
  • С внутренней полостью для подачи СОЖ.
  • Колокольного типа. Используются при нарезании крупного диаметра (до полуметра), состоят из нескольких режущих систем, закрепленных в общей оправке.

Метчик для нарезки резьбы виды, конструктивные особенности

Есть и иные конструкции метчиков для редких и специализированных применений.

Типы нарезаемой резьбы

Для нарезки каждого типа и размера резьбы есть собственные наборы метчиков. Они не взаимозаменяемы, как и элементы с резьбой различных типов. Отличают следующие главные типы:

  • Метрическая. Профиль в виде равнобедренного треугольника углом у вершины 60°, все размеры профиля выражены в миллиметрах. Отмечается литерой М.
  • Дюймовая. Профиль имеет более острый угол – 55°. Диаметр обозначается в дюймах и их долях в виде обычных дробей, а шаг – числом витков на дюйм. Некоторые маркируются литерой W(в честь Дж. Уитворта).
  • Трубная. Выделяется различным уклоном задней и передней части профиля для обеспечения качественного соединения и устранения его самопроизвольного раскручивания. Есть как цилиндрические, так и конусообразные трубные резьбы.

Метчик для нарезки резьбы виды, конструктивные особенности

Есть и иные типы резьбы для специализированных применений

Материалы для изготовления метчиков

Детали метчика испытуют высокие механические и термические нагрузки, он обязан быть способен за время собственной эксплуатации порезать пару сотен, а машинный — много тысяч отверстий. По этому чтобы их сделать используют высокого качества инструментальные стали:

  • Для ручных моделей — высокоуглеродистые У10А или У 12А.
  • Для машинных – быстрорежущие РМ5 и др.
  • Для автоматизированного оборудования большой производительности — твердосплавные с очень высокой термической устойчивостью.

Метчик для нарезки резьбы виды, конструктивные особенности

Нарезание резьбы метчиком

Помимо положительных качеств в виде большой производительности и долговечности, такой материал имеют и единственный минус — в случае неполадки метчик для нарезки резьбы невозможно засверлить.

Как правильно и без потерь инструмента порезать резьбу ручным способом

Тех. процесс нарезки резьбы разбивается на несколько операций.

  • Подготовка. По таблице соответствий выбрать сверло необходимого диаметра и точно сделать отверстие, не допуская увода сверла. Сверло должно быть правильно заточено, иначе материал перегреется, и крепость резьбы уменьшится. Отверстие зазенковать. В случае глухого отверстия дать припуск по глубине.
  • Для нарезки резьбы применять метчики только типовых типоразмеров.
  • Нарезка. Движения обязаны быть аккуратные и размеренные. Не пропускать номера, необходимо применять постепенно все три — от грубого до завершального.
  • После любого полного оборота воротка следует давать пол-оборота в обратном направлении для скола стружки и ее выталкивания из канавок.
  • Очистка. Проходные отверстия чистятся проволочным ершиком, глухие — промышленным пылесосом или потоком сжатого воздуха.
  • Проверка. Завинтить в отверстие винт. Он должен заходить без перекашивания и идти по резьбе медленно и без особых проблем.
  Лучшие посудомоечные машины - Рейтинг 2018 - 2019 года

Метчик для нарезки резьбы виды, конструктивные особенности

Очередность нарезания резьбы метчиком

В народном фольклоре есть и иные секреты ручной нарезки, однако для получения хорошей резьбы весьма четко исполнять перечисленные выше

Если что-то пошло не так или что сделать со сломанным метчиком

Метчик, как и любой иной инструмент, не вечен и подвергается естественному изнашиванию и старению. Чтобы это не произошло до недавнего времени времени, нужно выполнять вышеизложенные советы. Самые популярные причины, которые приводят к неисправности:

  • Перекос.
  • Чрезмерно малюсенькое отверстие.
  • Излишние усилия, прикладываемые к воротку.
  • Несоблюдение правила обратного пол-оборота после любого полного оборота воротка.

Метчик для нарезки резьбы виды, конструктивные особенности

Не нужно спешить, пытаться прогнать резьбу поскорее или пытаться пропустить метчик из набора. Все это обернется большим потерями времени при извлечении сломанного инструмента и при повторном прохождении резьбы.

Как выкрутить поломанный метчик

Если вы все же нарушили советы и сломали метчик — не нужно отчаиваться. Не обращая внимания на то, что засверлить обломавшийся метчик как правило невозможно — его крепость выше прочности обыкновенного сверла, есть способы спасения ситуации.

  • Экстрактор. Для метчиков применяется специализированный экстрактор с закаленными выгнутыми тонкими шпильками, которые одним концом вводятся в канавки, а иным зажимаются в специализированной цилиндрической оправке. Осторожно вращая оправку воротком, можно выкрутить потерпевший инструмент.
  • Точечная сварка. К обломку варится L-образный стержень, за который конструкция и выкручивается пассатижами.
  • Вытравливание кислотами. Подбирается кислота, сильнее действующая на материал метчика, чем на материал детали. Способ небезопасный и не рекомендуют для использования в домашних мастерских.
  • Электроискровой способ. На деталь подают минус, а плюсовым электродом контактной сварки бережно прикасаются к обломку. В ходе электроискрового разряда он теряет очень мелкие частицы металла в виде раскаленных брызг. Через несколько разрядов, в основном, заклинивание исчезает, и обломок можно выкрутить.

Но самый оптимальный способ — это абсолютно не ломать метчик.

Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

Чтобы резьба нарезалась легко, следует внимательно приготовить отверстие.

Таблица соответствий диаметров сверла определенному метчику для метрических, дюймовых, трубных и трапецеидальных резьб приведена по ссылке.

Скачать таблицу диаметров отверстий под резьбу

Сверло обязано отвечать материалу детали, быть правильно и отлично заточено. Угол заточки должен быть не больше 140°. Это дает возможность избежать перегрева и невольной термические обработки материала детали, приводящей к ухудшению качества резьбы.

Сверло должно быть тщательно закреплено, необходимо убрать биение как сверла в патроне, так и самого патрона.

  Лучшие электронные книги - Рейтинг 2018

При высверливании глухих отверстий необходимо тщательно контролировать глубину и в первую очередь дать припуск по глубине относительно заданной глубины нарезки — даже очень лучший метчик не нарежет резьбу до конца.

Понадобятся такие инструменты и принадлежности:

  • Низкооборотный сверлильный станок. Применение ручных дрелей не рекомендуется.
  • Подобранное по таблице сверло.
  • Сверло большего размера (приблизительно вдвое) для зенковки.
  • Набор метчиков с воротком.
  • Тиски для закрепления детали.
  • Керн и молоток.
  • Минеральное масло для смазки метчика и отверстия в рабочий период.
  • Протирочный материал.

Правила нарезания трубной резьбы в общем совпадают с вышеизложенными, лишь для нарезки больших диаметров применяется специализированная оснастка для более точной центровки

Технологические особенности

Очередность действий при прохождении внутренней резьбы с помощью метчика следующая:

  • Наметить отверстие.
  • Накернить его молотком и керном.
  • Промазать деталь и сверло.
  • Зафиксировать деталь в тисках или прижать ее к столу для работы струбциной.
  • Зафиксировать сверло в патроне станка, выставить самые низкие обороты и начать сверление, после того, как головка сверла погрузится в металл, обороты можно добавлять.
  • По завершении высверливания убрать стружку и раззенковать отверстие.
  • Промазать метчик №1 и деталь, выставить метчик строго по оси отверстия.
  • Бережно начать первые витки нарезки резьбы метчиком. После любого полного оборота делать пол-оборота в обратном направлении. Добавлять смазку каждые несколько оборотов.
  • Если усилие на воротке резко увеличивается, нужно сдать назад, чтобы скинуть стружку.
  • После прохождения №1, пройти отверстие №2 и №3 тем же способом.

Самая основная особенность при нарезании резьбы — это аккуратность, аккуратность, отсутствие спешки и излишних прикладываемых усилий. Лучше потратить пару секунд на лишние пол-оборота назад, чем часами копаться со сломанным и заклинившим метчиком, извлекать его с риском повредить деталь и затем по новому оказаться перед тем же отверстием.

Маркировка

Маркировка метчиков начинается с буквы, обозначающей вид резьбы. М для метрической; G для трубной; Tr для трапецеидальной. Метчики для дюймовой резьбы маркируются без буквы.

Метчик для нарезки резьбы виды, конструктивные особенности

Характерности маркировки метчика для нарезки резьбы

Дальше идет диаметр в миллиметрах для метрической и в дюймах с целыми долями для дюймовой

Если резьба имеет оригинальный шаг — следующим идет обозначение шага в миллиметрах или в витках на дюйм.

Если метчик сделан из закаленной нержавейки — к маркировке добавляют HSS (Hardened Stainless Steel)

Для метчиков левой резьбы в конце маркировки добавляют LH (Left Hand).

Действующие нормы

Конструкция и параметры метчиков для нарезки резьбы описаны в ГОСТ 3266-81,: «Метчики машинные и ручные. Конструкция и размеры».

  • Машинные метчики для метрической резьбы – ГОСТ 8859-74.
  • Гаечные метчики для метрической резьбы – ГОСТ 1604-71
  • Гаечные метчики с изогнутым хвостовиком для метрической резьбы – ГОСТ 6951-71.

Заграничные нормы DIN 352, ISO 529 и остальные не противоречат ГОСТ кроме меньшей на 1 см длины хвостовой части

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.