Как правильно нарезать резьбу метчиком вручную

Процесс нарезания

диаметры отверстий для резьбы в зависимости от вида металла

Перед тем, как приступить к нарезке, следует с помощью свёрл проделать в заготовке отверстие. Диаметр отверстия от сверла должен совпадать с внутренним размером резьбы. Когда размер сделанного свёрлами отверстия подобран неправильно, можно сломать инструмент или канавки получатся некачественными.

Например, при нарезке М5 (диаметр канавки составляет 5 мм) следует выбирать сверло под отверстие 4,2 миллиметра. Для нарезания М4 диаметр сверла должен составлять 3,3 миллиметра, а перед работой метчиком М6 предварительно выполняется отверстие сверлом 5 мм. Вычисляется этот показатель с учетом шага резьбы. Шаг можно вычислить математически, но на практике прибегают к таблицам соответствия, где для метчика М5 шаг составляет 0,8, для М4 этот показатель составляет 0,7, для М6 — 1. Из диаметра вычитаем показатель шага и получаем нужный диаметр сверла. При работе с хрупкими металлами, например, чугуном, диаметр сверла следует уменьшить на 0,1 мм по сравнению с рекомендованным в таблице размером.

Формула вычисления диаметра отверстия при работе с трехпроходными метчиками:

До=Дм * 0,8;

здесь: Дм — диаметр метчика.

Таблица 1. Соответствие диаметров резьбы и подготовительного отверстия

Перед началом работы метчик вставляют в квадратный хвостовик — вороток. Воротки могут быть обычными или с трещоткой. Резьба выполняется аккуратно, первый проход делают метчиком №1 до конца

Особое внимание необходимо обратить на направление движения: только по часовой стрелке, при этом необходимо приложить некоторое усилие. Выполняется так: 1\2 оборота по ходу чередуется с 1\4 оборота против хода винта для разрушения стружки

Таблица 2. Диаметры отверстия под дюймовые резьбы

Метчики, плашки и головки для резьбонарезания

Наибольшее распространение получили ручные инструменты для резьбонарезания. Они могут применяться в промышленности и быту.

Наибольшее распространение получили следующие варианты исполнения:

1. Подобные инструменты применяются для изготовления болтов и шпилек. Подобное изделие представляет собой шайбу круглой формы, внутри которой выступает несколько ребер. Внешняя резьба может формироваться и калиброваться всего за один проход. В продаже встречаются различные варианты исполнения инструментов, при изготовлении применяется закаленная инструментальная сталь.
2. Метчики используются для получения внутренней резьбы. Он также изготавливается при применении закаленной инструментальной стали, которая характеризуется высокой износоустойчивостью. Метчик имеет форму стержня, рабочая часть которого имеет несколько впадин и выступающих граней. За счет этого существенно упрощается процесс резьбонарезания.
3. Специальные головки также могут применяться для проведения рассматриваемой работы. Они могут иметь различные размеры, применяются в паре со специальной державкой.

Стоимость ручных инструментов невысокая, при этом они характеризуются высокой эффективностью в применении.

Особенности инструмента

Изначально применялся 3-4-гранный стержень, на поверхности которого выпиливались специальные зубчики. Конец заготовки обтачивался на пологий конус. Внутренняя резьба нарезалась за счет зубчатых перемычек в процессе завинчивания устройства в корпус либо отверстие гайки. Естественно, данное приспособление сложно было назвать идеальным, так как передний угол режущих зубьев был отрицательным, а заднего не было вовсе! Тем не менее, из года в год конструкция метчика становилась все более совершенной, достигнув своего рационального вида.

Несмотря на имеющееся разнообразие, современные метчики для нарезания резьбы сохранили определенные конструктивные особенности:

• Калибрующая часть – предназначена для снижения силы трения, характеризуется обратным занижением, равным 0,1 миллиметра, и цилиндрической формой. Для меньшего трения от вершины зуба на расстоянии одной трети от ширины пера затылуются калибрующие зубья. При этом для резьбы с 12-30-мм диаметром занижение достигает порядка 1/10 мм;
• Канавки для поступления смазочной охлаждающей жидкости и вывода образовавшейся стружки. В большинстве случаев в конструкции их предусматривается от 2 до 6;
• Заборная область изготавливается конической, что позволяет существенно облегчить процесс врезания в материал заготовки режущих зубьев. Исходя из вида метчика (чистовой, промежуточный или черновой) угол наклона может меняться в районе 3-20 градусов;
• Направление канавок, которые могут быть как с левой спиралью или правой, так и прямолинейные. Последние используются в обычных универсальных метчиках. Инструменты с право направленной винтовой линией канавки чаще применяются для создания глухих отверстий. В этом случае стружка отводится назад, иначе, оказавшись под прессом, она способна сломать приспособление. Левые углубления канавок предназначены для создания резьбы на проход, отводя стружку перед метчиком, избегая таким образом порчи резьбы;

Сами впадины тоже могут различаться на радиусные задние с прямолинейной передней, однорадиусные и прямолинейные сзади и спереди.

Внутренняя нарезка

При необходимости подобной процедуры нужен специальный инструмент. Таковым в этом случае становится метчик. Это одно из самых часто используемых слесарных приспособлений.

Конструкция метчика

Такое оборудование изготавливается из высококачественной инструментальной стали. Его основными компонентами являются:

• Хвостовик, с помощью которого осуществляется фиксация метчика в держателе.
• Рабочая часть с винтовыми канавками и продольными желобами. С её помощью делается нарезка резьбы.
• Заборная часть, которая первой входит в подготовленное отверстие.
• Калибровка, которая кроме обозначения размера, выполняет функцию зачистки канала.
• Зубцы, непосредственно режущие металл, называются режущими перьями. Заточка их производится по особым технологическим правилам.
• Между зубьями проходят специальные бороздки, отделяющие их друг от друга. Они называются канавками, формирующими отрезные края. По этим каналам выходит стружка, образующаяся в процессе работы.

Метрический инструмент

Эти метчики работают в метрической системе, где все размеры измеряются в миллиметрах и обозначаются буквой М. Маркировка М 6 говорит о том, что резьба, нарезанная этим устройством, соответствует 6 миллиметрам. Диапазон метчиков колеблется от 2 до 60 миллиметров.

Для слесарных работ применяются ручные метчики. Они бывают:

• Гаечными, со специальным приспособлением и удлинённым хвостовиком, удерживающим на себе гайку.
• Плашечными, с большим заборным конусом для однопроходной нарезки.
• Маточными, для очистки резьбового канала.
• Специальными.

В рабочий набор ручного инструмента, которым производится нарезание внутренней резьбы, входят три метчика:

• Черновой, для первоначальной проходки отверстия, который имеет своё обозначение на хвостовике или одно кольцо.
• Средний, определяющий размер резьбы, маркируется двумя кольцами.
• Чистовой, для окончательной калибровки, имеет три кольца.

Специальная оснастка

К такому типу относятся бесканавочные метчики. Они не имеют продольного желоба и изготовлены с укорочённой заборной областью. Из-за повышенной прочности такой инструмент редко ломается и выдаёт меньше брака. Рабочая часть большей длины позволяет производить его многократную заточку. Такими приспособлениями прорезаются как сквозные, так и глухие отверстия.

Существуют также универсальные метчики, в которых каждая часть отделена специальной канавкой. После прохождения черновой проточки головка снимается и на её место сажается следующая. Применение такого инструмента снижает время на операцию нарезки и не требует покупки целого комплекта метчиков.

Трубные приспособления

Диаметр подобных метчиков, как и труб, измеряется в дюймах. О принадлежности к такому виду инструмента говорит маркировка G и размер, проставленный рядом. Самая ходовая величина метчика — G 1 / 2, полудюймовая, которая используется в водопроводной системе большинства многоквартирных домов.

Нарезается такая резьба в два прохода. Первый производится черновым метчиком с острой заходной частью. Затем совершается проход чистовым инструментом, у которого эта часть тупая. Так же, как и метрическое оборудование, такие метчики выпускаются с левым и правым направлением резьбы.

Проходочный процесс

Сначала необходимо подобрать режущий инструмент. Для стали угол заточки метчика должен составлять 5—10 градусов, меди и её сплавов 0—5 градусов, алюминия — 25—30 градусов.

Для качественного выполнения работы деталь необходимо крепко зафиксировать в тисках. Сначала производится сверление отверстия, которое должно быть чуть большего диаметра, чем метчик (подбирается по справочнику). Заход обрабатывается зенковщиком для снятия фаски, что облегчит вхождение метчика внутрь. Вращение производится специальным воротком, плавными движениями. Сначала делается 2—3 оборота, после чего инструмент возвращается на пол-оборота назад. Этим достигается полное прорезание в размер. Такая схема работы используется во время всей проходки.

Этапы нарезания резьбы машинно-ручным метчиком

Порядок производства работ:

Первый шаг – разметка в соответствии с чертежами.
По отметкам производят кернение остро заточенным керном.
Сверлят со средним нажимом на невысоких оборотах. Дрель должна находиться под прямым углом к поверхности. Перед началом работ сверло смазывают. Если глубина отверстия большая, то смазывание производят не только перед началом, но и во время работы. Глубина глухого отверстия должна быть несколько больше, чем нарезаемая длина. При отсутствии запаса резьба может получиться неполной.
Повысить качество результата позволяет обработка зенкером, которая уменьшает конусность и обеспечивает параллельность боковых поверхностей.
Метчик закрепляют в воротке, кончик его смазывают и вставляют в отверстие строго под прямым углом к поверхности. Делают первый оборот, несильно нажимая сверху на вороток. После первого оборота вперед следует сделать половину оборота назад для удаления стружки

Особую осторожность соблюдают при использовании универсального инструмента – он хрупкий и его легко повредить. Проще работать с комплектными моделями.

Удаление сломанного инструмента

Даже слесари с многолетним опытом в силу разных причин иногда ломают метчики при нарезании внутренних резьб ручным способом. Вопрос в том, как извлечь обломок изделия, ведь не всегда проблему можно решить проделыванием другого отверстия. Если обломок хоть немного торчит над поверхностью, стоит попробовать захватить его пассатижами или губками ручных тисков и попытаться вывернуть естественным образом. Как правило, это дает успешный результат.

Когда обломок рабочей части полностью сидит в отверстии, нужны кардинальные меры. Одна из них — попробовать вывернуть его оттуда сверлом левого вращения, работая дрелью на самых низких оборотах. Ничего не выходит? Придется отыскать сверло с твердосплавным наконечником или алмазом и просто высверлить застрявший кусок инструмента.

Отломанную рабочую часть метчика подчас бывает очень трудно извлечь, поэтому к выполнению работы надо отнестись скрупулезно, особенно при недостатке опыта. Пользуйтесь хорошо заточенным инструментом, соблюдайте все предложенные выше рекомендации, и вы 100% получите результат в виде надежного резьбового соединения.

Как и чем выполняется?

Перед тем как детально ознакомится с методиками и инструментами для нарезки, следует разобраться, что подразумевается под этим процессом.

Нарезание внутренней резьбы – это специальная механическая обработка заготовки с целью получения нарезки во внутренней ее части. Заготовкой может быть труба или цилиндр. Для создания внутренней резьбы применяется специальный резьбой инструмент – метчик.

В процессе нарезки трубка или цилиндр приобретают выступы-витки и специальные канавки, которые закручиваются в спираль и чередуются друг с другом.

Для того, чтобы цилиндр или трубка с нарезами была правильно закреплена, применяются:

• гайки;
• болты;
• трубопроводные элементы, отличающиеся разъемным соединением;
• прочие детали механизмов и техники.

При создании резьбы используется специальный резьбовой инструмент. При начертании схематического изображения внутренней резьбы на чертежах обозначение точного количества витков затруднительно, и занимает много времени.

Муфта с внутренней резьбой

Поэтому в рамках чертежа цилиндр или трубка с внутренней нарезкой изображаются условно в независимости от особенностей профиля:

• расположенная на стержне – обозначение с помощью сплошных основных линий;
• расположенная во внутреннем диаметре – обозначение с помощью сплошных тонких линий с учетом всей длины с фаской;
• если цилиндр или трубка с внутренней резьбой проецируются в рамках чертежа на плоскость, то обозначение внутреннего диаметра выполняется тонкой линией или дугой равной ¾ окружности цилиндра;
• сплошная тонкая линия, пересекающая цилиндр или трубку на схематическом изображении наносится на расстоянии не менее 0,6 мм от основной линии. Правильно выполненное обозначение – это когда тонкая линия не превышает размер шага резьбы;
• сбег обозначается с помощью тонких линий, которые проводятся под углом в 30° по отношению к центру оси;
• если внутренняя резьба, которой обладает цилиндр или трубка должна быть обозначена на схематическом изображении как невидимая, она обозначается штриховыми линиями с ориентировкой на внутренний диаметр;
• длина внутренней резьбы включает в себя сбег и фаску, как правило, на чертеже указывается только один параметр длины с учетом всего профиля;
• при обозначении многоходной резьбы обозначению подвергается ход, при этом в скобках указывается размер шага и его значение.

Виды инструмента

Выполнять нарезку можно, используя инструменты различных типов. Это может быть:

1. Внутренний резьбовой инструмент может правильно нарезать квадратную, треугольную, круглую или трапецеидальную нарезку. Инструмент отличается скошенными гранями, что при осуществлении нарезки помогает избежать трения боковых граней со стенками создаваемой резьбы.
2. Токарный резец также может быть использован для нарезки трубного соединения внутреннего типа. Он включает в себя главную и вспомогательную режущую кромку. Резьбовой инструмент отличается простотой крепежа и может быть проходным, отрезным, фасонным и расточным.
3. Резец фасочного типа предназначается для снятия внутренней фасочной нарезки со сложной формой.
4. Мечник предназначается для внутренней нарезки в домашних условиях. Работа выполняется с помощью специальной плашки, изготовленной с применением твердого сплава и выполненной в виде гайки, оснащенной режущими канавками

Виды метчиков

Существует большое количество метчиков, которые используются для формирования самых разных резьбовых отверстий. Все они подразделяются по разным параметрам. Первое разделение оборудования заключается в его типе резьбы:

• Метрический;
• Дюймовый;
• Трубный.

Помимо этого, метчики могут различаться по типу канавки:

• Прямолинейная канавка;
• Винтовая канавка.

Изделия с винтовым типом канавки подразделяются на левый спиральный и правый спиральный. Они предназначены для создания разных отверстий. Первый тип используют для создания резьбы в глухих отверстиях, второй в сквозных.

Метчики делятся на одноподходные и многоподходные. В зависимости от вида они предназначены для выполнения работы в один, или в несколько подходов. Для многоподходных изделий нормально наличие комплекта из нескольких метчиков, каждый из которых необходимо использоваться для правильного формирования резьбы.

Основной параметр разделения метчиков на виды – назначение. Инструменты, отличающиеся по своему назначению:

• Слесарный. Самая простая вариация метчика, который может использоваться без специального оборудования.
• Машинный. Отличие от слесарного метчика заключается в форме изделия и способе его использования. Эксплуатация возможна только со специальным станком.
• Машинно-ручной. Универсальный инструмент, который может использоваться вручную и на специальном станке.
• Конический. Из-за особенной формы, такие метчики используются для формирования резьбы конического типа. Обычно используется на специальных станках.
• Цилиндрический. Обыкновенный метчик, используемый для формирования резьбы в глухих отверстиях.
• Гаечный. Отличается от всех других моделей удлиненным хвостом и возможностью нарезания резьбы сразу нескольких гаек.
• Плашечный. Одноподходный вид инструмента, который используется для создания резьбы в плашках.
• Маточный. Метчик используется как дополнение к плашечному. Он предназначен для зачистки сформированных витков.
• Трапецеидальный. Одноподходный инструмент, устойчивый к высоким нагрузкам. Он используется для создание резьбовых отверстий трапецеидальной формы.
• Бесканавочные. Метчики, отличающиеся минимальным количеством канавок в своем строении.
• Винтовые. Такие изделия предназначены для быстрой обработки тупиковых отверстий.
• Комбинированные. Инструменты, которые могут выполнять сразу несколько функций. Например, метчик-сверло.
• Ступенчатые. Обыкновенное оборудование, состоящее из двух частей. Режущей и калибрующей.
• Колокольные. Используются для формирования резьбы большого диаметра.
• Шахматные. Метчики, которые созданы для снижения трения.
• Метчик-протяжка. Используется такое оборудование при необходимости формирования резьбы в сквозных отверстиях. Рабы проводятся со станком.
• Метчик-раскатник. Из-за особенности работы с инструментом полностью отсутствует стружка и пыль.
• Полые. Метчики, которые необходимы для создания резьбы в тяжелых условиях работы.
• Свечные. Предназначены для формирования резьбы в свечных колодцах ДВС.
• Ловильные. Распространены в нефтегазовой промышленности.

Разновидности и маркировка

Промышленные предприятия производят множество разновидностей гаечных метчиков, у которых свои конструктивные особенности и эксплуатационные возможности. Согласно конструкционным особенностям, выделяют следующие виды инструмента.

Стружечно-канавочный. Метчик имеет укороченную длину, другими словами его называют бесканавочным. Особенности его устройства способствуют нарезанию резьбы в предметах, сделанных из вязкой низкоуглеродистой стали, алюминиевого сплава или высокопрочной легированной стали.

Имеющий канавки, что располагаются вдоль линии винта. Установка таких метчиков считается актуальной на производствах с центрами обработки металлоконструкций. Также ими часто пользуются при формировании глухих видов резьбы.

Оснащенные режущими зубчиками. Зубья данного приспособления располагаются в шахматном порядке и срезаны через один, поэтому при его использовании наблюдается минимальная сила трения.

Ступенчатый. У данного вида гаечных метчиков имеется пара участков, каждый из которых имеет определенное предназначение. 1-й основан на схеме генератора, а 2-й на профиле. В ступенчатом инструменте первая часть занимается резкой, а вторая — сглаживанием.

Комбинированный. Данный вид приспособления включает в себя несколько видов резьбового инструмента и поэтому считается универсальным.

Метчик — протяжка нашел свое применение при формировании резьбы сквозных отверстий с различными параметрами. С помощью данных приспособлений производят работы на токарных станках с закрепленной в патроне деталью. Таким образом резьба перемещается автоматически при помощи станочного суппорта, а вращается она шпинделем.

Снабженный внутренней полостью. В процессе обработки детали наблюдается ее охлаждение. Благодаря применению метчиков данного вида, наблюдается высокая производительность резьбовой нарезки.

Колокольный метчик нашел свое применение при необходимости нарезать внутреннюю резьбу с большим диаметром. У данного вида инструментов сборная конструкция, в составе которой имеются отдельные режущие детали.

По типу производимой резьбы гаечные метчики делятся на такие виды.

• Метрический. Таким инструментом нарезают метрический тип резьбы. В результате работы получаются элементы с формой треугольника. Маркировка таких деталей имеет букву «М». Чтобы подобрать метчик к определенному диаметру, специалисты советуют пользоваться определенной таблицей.
• Дюймовый инструмент характеризуется конической формой рабочей части. У этого метчика единица измерения диаметра — дюйм.
• Трубный. Инструмент данного вида может быть в форме цилиндра и конуса. Такого рода приспособления обычно применяют для формирования резьбы в трубах.

Производство удлиненных и других гаечных метчиков, которые функционируют на ручном или машинном управлении, регламентируется ГОСТ 3266-81. Изделия с изогнутым хвостовиком должны выпускать строго по специально выпущенному ГОСТу 6951-71. Маркировку приспособлений начинает тип и размер резьбы, например, М6, М8, М4, М5, М3, М2. После этих обозначений можно увидеть класс точности согласно ISO2 или DIN. Также в маркировке метчика может присутствовать марка материала.

Если на инструменте присутствует обозначение HSS, то это значит, что он изготовлен из закаленной стали. На хвостовом участке гаечного метчика можно увидеть информацию о сбеге резьбы, угле наклона канавок, шаге спиральных канавок, вращении канавок, группы применения, внутреннего охлаждения.

Как правильно определить диаметр отверстия?

Перед тем как нарезать резьбу, изготавливают отверстие, диаметр которого определяют по стандартизированным таблицам. Если подготовить отверстие, сечение которого меньше рекомендованной величины, инструмент выйдет из строя, если больше – результат будет некачественным.

Таблица соответствия метрических резьб и диаметров отверстий для них

Таблица соответствия дюймовых резьб и диаметров отверстий для них

Таблица метчиков и сверл для внутренней резьбы

Дело в том, что проходное отверстие и диаметр резьбы должны соответствовать стандартам. Если диаметр отверстия будет слишком большим – глубина канавок получится слишком маленькой, а резьбовое соединение ненадежным.

При малейшей нагрузке резьба будет сорвана. Другая крайность – узкое отверстие под резьбу. В этом случае метчик будет играть роль сверла, а его конфигурация для этого не приспособлена. Очень высока вероятность поломки инструмента.

ВАЖНО! Если нет сверла, точно подходящего по диаметру – делайте отверстие немного меньше положенного, а не больше. После чего обязательно произведите зенковку, и аккуратно нарезайте резьбу тройным комплектом метчиков

После чего обязательно произведите зенковку, и аккуратно нарезайте резьбу тройным комплектом метчиков.