Виды метчиков для нарезания резьбы и особенности их правильного применения

Одним из самых надежных способов соединения металлических деталей по праву считается резьбовое. Достоинство этого соединения заключается не только в высокой степени надежности, но еще и в возможности разъединения деталей при возникновении такой необходимости. Чтобы соединить детали посредством резьбового соединения, понадобятся специальные устройства — болты и гайки. В качестве гайки можно использовать саму деталь, нарезав в ней резьбу. Для нарезки внутренней резьбы служат метчики, о которых узнаем более подробно из этого материала.

Об устройстве рассматриваемого инструмента

Инструменты для нарезки внутренней резьбовой кромки с момента их изобретения постоянно совершенствовались. Первым таковым инструментом являлся стержень, представленный в виде конуса. На конце конуса нарезались режущие зубья, которые при ввинчивании этого стержня в отверстие, проделывали соответствующие грани.

В ходе модернизации метчики получили положительный угол в передней части, а также канавки, которые предназначаются для выброса стружки. Вытеснение стружки способствует более качественному и эффективному нарезанию резьбовой кромки. Современные метчики, которые предназначаются для нарезания внутренней резьбы, основываются на таких конструктивных частях:

1. Главная или рабочая часть — она имеет форму пологого конуса, который служит для формирования резьбы профиля
2. Боковые канавки, количество которых бывает от 2 до 6 штук. Именно за счет этих канавок происходит отведение стружки из зоны реза, а также подача смазывающих материалов с целью снижения трения
3. Калиброванная часть — цилиндрическое основание, посредством которого обеспечивается точное формирование соответствующего профиля
4. Хвостовая часть — служит для закрепления инструмента в соответствующих зажимных устройствах. В качестве таковых устройств выступают патроны или воротки, обеспечивающие более эффективное применение основного инструмента

Канавки для отведения стружки классифицируются на виды. Они бывают следующих разновидностей:

• Однорадиусные — имеют поперечный разрез, имеющий вид дугу окружности
• Прямолинейные — поперечное сечение имеет U-образную форму, а применяются такие инструменты для нарезания резьбы на гайках
• Смешанные — передняя часть имеет прямолинейную форму, а задняя представлена в виде дугообразной конструкции. Именно смешанные модели метчиков пользуются большой популярностью

Еще канавки делятся на виды по способу расположения режущих кромок. Различают три вида метчиков по способу расположения режущих кромок:

1. Прямолинейные — самые распространенные варианты расположения кромок, которые встречаются чаще всего
2. С левым спиральным расположением режущих кромок — служат для нарезания резьбы на один проход. Стружка при этом проталкивается вперед перед метчиком, осуществляя сохранение сформированного уже профиля
3. С правым спиральным расположением режущих кромок — нужны в случае, когда возникает потребность нарезания резьбовой кромки в глухом отверстии. Такое расположение кромки способствует тому, что стружка при нарезке резьбы вытесняется наружу, исключая забивание отверстия

Коническая форма метчика облегчает центровку инструмента, а также вхождение в деталь для нарезания первых резьбовых кромок. Угол наклона конусной части может варьироваться в пределах от 3 до 20 градусов. Именно по величине угла наклона происходит разделение инструмента на виды — для черновой, промежуточной и чистовой обработки.

Цилиндрическая часть имеет форму обратного конуса с незначительным углом. Незначительный угол конусной формы обеспечивает эффективное снижение процесса трения в процессе нарезания резьбы. При выборе рассматриваемого инструмента необходимо учитывать ряд следующих основных технических параметров:

• Резьбовой шаг
• Высота профильной части
• Наружный резьбовой диаметр
• Длина заборной части
• Угол заборного конуса
• Величина затылования

Метчики подразделяются на виды по направлению режущих кромок. С их помощью изготавливается внутренняя резьба с правым и левым направлением.

Разновидности по назначению метчиков и сфера их применения

Метчики классифицируются на виды по сфере применения или предназначению. Этот вид специализированного инструмента применяется не только домашними мастерами для нарезания внутренней резьбы на различных изделиях, но еще и в разных сферах. Какие виды метчиков бывают, и какие конструктивные различия они имеют, выясним далее.

1. Слесарные — служат преимущественно для ручного использования. Характерная их особенность заключается в наличии хвостовика, имеющего квадратную форму для соединения со вспомогательными инструментами — метчикодержателями. Метчикодержатель или вороток идет в комплекте с основным инструментом. Его назначение заключается в том, чтобы обеспечить легкое вращение метчика при нарезании внутренней резьбы. В комплекте обычно представлено 2-3 вида метчиков разного диаметра. Каждый последующий инструмент предназначен для снятия определенного количества кромки. Это позволяет не только увеличить срок службы оснастки, но еще и обеспечить качественную нарезку резьбы. Каждая оснастка имеет соответствующее количество рисок, расположенных на хвостовике. Именно по этим рискам мастер определяет очередность использования оснастки. Инструмент для грубой очистки имеет одну риску, промежуточная нарезка резьбы осуществляется метчиком с 2 рисками, и чистовая обработка выполняется устройством, на котором изображено три риски
2. Машинные — используются для нарезания внутренней резьбы на заготовках посредством применения специального оборудования. В качестве такового оборудования выступают токарные, сверлильные, фрезерные и прочие виды станков. Причем машинные метчики делятся на два вида — автоматические и ручные. Это означает, что нарезка резьбы может быть выполнена вручную на машинном оборудовании или автоматически. Отличительная особенность машинных метчиков заключается в заборной части, которая имеет укороченную форму. Обеспечение соосности инструмента достигается за счет применяемых станков. Для изготовления устройств используется высококачественная инструментальная сталь, обладающая устойчивостью к повышенным температурам и механическим нагрузкам
3. Гаечные — разновидность устройств, которые предназначены исключительно для нарезки резьбы на гайках. Отличительная особенность таковых устройств заключается в удлиненной конструкции хвостовой части. Кроме того, хвостовик представлен в виде цилиндрической формы. Нарезка резьбы на гайках осуществляется комплексным способом. После прохождения одной заготовки, она не извлекается, а перемещается на гладкую цилиндрическую часть инструмента. Снятие гайки с метчика происходит тогда, когда вся цилиндрическая часть заполняется заготовками. Как только будет нарезана резьба на определенном количестве гаек, насадка извлекается из патрона инструмента для извлечения всей серии готовых деталей

Метчики также классифицируются по такому немаловажному признаку, как тип резьбы. Резьба бывает метрическая и дюймовая. Метрические метчики предназначены для нарезки внутренней резьбы на деталях, применяющихся в слесарном деле. Дюймовые метчики используются для нарезания внутренней резьбы на деталях, применяющихся в области изготовления трубопроводов.

Конструктивные разновидности устройств

Главной отличительной особенностью рассматриваемых устройств является их конструкция. По конструкции метчики бывают следующих видов:

1. Бесканавочные — хотя они так называются, но при этом канавки они имеют. Только эти канавки очень маленькие, что говорит о предназначении такого инструмента для нарезания резьбы на материалах, обладающих вязкостью. К таковым материалам относятся — сплавы легких металлов, а также низкоуглеродистые и высоколегированные стали
2. Винтовые — расположение канавок напоминает форму спирали. Такое расположение канавок предназначено специально для того, чтобы осуществить нарезание резьбы в глухих отверстиях. За счет спиралевидной конструкции канавок, происходит выведение наружу металлической стружки
3. Ступенчатые — характерной конструктивной особенностью таковых устройств являются две зоны, одна из которых осуществляет резку, а вторая выглаживание поверхности нарезаемой кромки
4. Комбинированные — также разделены на две части. Первая часть представляет собой сверло, посредством которого делается отверстие. Вторая часть предназначена для непосредственного нарезания резьбы в заготовке. Использование таковых метчиков повышает скорость достижения результата, так как отсутствует необходимость отдельного выполнения двух операций — высверливание отверстия с последующим нарезанием резьбовых граней
5. Протяжные — используются с целью нарезания резьбовой кромки в проходном отверстии. Выполняется процедура с применением токарного станка
6. С внутренней полостью — специальная канавка нужна для того, чтобы обеспечивать подачу охлаждающей жидкости в зону реза
7. Колокольные — используются при необходимости нарезки резьбы большого размера. Состоят метчики из нескольких частей, которые фиксируются посредством общей оправки

Различают и другие разновидности метчиков, которыми пользуются специалисты. При возникновении необходимости нарезания резьбы на гайке или прочих металлических заготовках в домашних условиях, применяются обычные слесарные виды устройств.

О типах нарезаемой резьбы

Резьба бывает разных видов, поэтому для ее нарезания применяются соответствующие метчики. Различают следующие виды метчиков в зависимости от разновидностей резьбы:

1. Метрическая — самая распространенная, которая обусловлена следующими техническими характеристиками: имеет вид равнобедренного треугольника с углом вершины в 60 градусов, а ее размеры выражаются в миллиметрах. Для маркировки таких метчиков используется буква «М»
2. Дюймовая — отличается от метрической тем, что имеет более острый угол треугольника, который составляет 55 градусов. Для выражения диаметра используется дюймовая величина. Для обозначения дюймовой резьбы применяется маркировка в виде буквы «W»
3. Трубная — передняя и задняя часть профиля имеет разный наклон, что является соответствующей особенностью трубной резьбы. Такая конструкция предназначена специально для того, чтобы обеспечить надежное соединение, а также исключить самопроизвольное раскручивание. Резьбы трубного типа бывают цилиндрической и конической формы. Для обозначения трубной резьбы используется буква «G»

Зная о том, какие виды метчиков бывают по типу резьбы, не составит большого труда выбрать подходящий вариант для реализации соответствующих задач.

Из чего изготавливаются метчики или влияние материала на срок службы инструмента

Процесс нарезания резьбы только внешне может показаться простым действием, однако данное явление представляет собой сложный процесс, посредством которого инструмент испытывает большие механические и термические (температурные) нагрузки. За свой срок службы рассматриваемый инструмент ручного типа должен нарезать не менее 100 резьбовых кромок. К машинным изделиям предъявляются еще более высокие требования, что позволяет использовать их для нарезания внутренних резьбовых кромок в количестве нескольких тысяч.

Чтобы обеспечить не только высокую эффективность применения инструмента, но еще и увеличить эксплуатационный ресурс, для производства метчиков применяются специализированные виды стали:

1. Ручные метчики изготавливаются из стали с высоким содержанием углерода. Такие виды сталей имеют маркировку У10А и У12А
2. Машинные метчики изготавливаются из более качественных материалов, в качестве которых используется быстрорежущая сталь марки РМ5
3. Для автоматических станков выпускаются изделия из твердосплавных материалов, которые обладают высокими параметрами устойчивости к высоким температурам

В процессе нарезания резьбы метчиком может произойти поломка используемого инструмента. Причины возникновения поломки самые разнообразные, но если это произошло, то необходимо понимать, что высверлить оставшуюся часть метчика в отверстии заготовки невозможно. Обусловлено это использованием высококачественных материалов для изготовления оснастки.

О маркировке метчиков и что она означает

Рассматриваемые инструменты имеют маркировку, на основании которой можно узнать максимум информации об устройстве. Начинается маркировка с буквенного обозначения, которое указывает на принадлежность инструмента к виду резьбы — метрическая, дюймовая или трубная. Ниже приведен пример маркировки метчиков, на основании которого произведем его расшифровку.

1. Первая буква в маркировке указывает на принадлежность к типу резьбы. Если первой стоит буква М, то это говорит о возможности нарезания метрической резьбы. Дюймовая резьба обозначается в виде буквы W или литера вовсе может отсутствовать. Трубная резьба на инструменте указывается за счет применения буквы G
2. Следующее обозначение в виде цифры — это диаметр, который для метрической резьбы указывается в миллиметрах, а для трубной и дюймовой в дюймах
3. Для резьбы с нестандартным шагом применяется дополнительное обозначение в виде цифры, указывающей шаг в миллиметрах или витках на один дюйм
4. Если для изготовления инструмента применяется закаленная нержавеющая сталь, то в маркировке обязательно будет присутствовать обозначение HSS
5. В конце маркировки указывается направление резьбы. Причем по стандарту правую резьбу не указывают, а если метчик предназначен для нарезки левой резьбы, то обязательно присутствует обозначение LH

На фото выше представлена дополнительная маркировка, указывающая на соответствующие параметры инструмента.

Как правильно пользоваться метчиками

Часто в домашнем хозяйстве возникает необходимость нарезки внутренней резьбы. Для этого понадобится воспользоваться соответствующим инструментом, о котором рассказывается в материале. Имея метчик, можно приступать к реализации соответствующих манипуляций. Делается следующим образом:

1. Размечается отверстие, где необходимо в итоге получить резьбовую кромку
2. Произвести накернивание размеченного отверстия, что необходимо для центрирования сверла
3. Установив в дрель сверло по металлу, и предварительно смазав его, необходимо просверлить отверстие
4. После того, как отверстие будет готово, рекомендуется произвести его зенковку
5. Обработать метчик смазочным веществом, после чего расположить его параллельно отверстию. Черновую резку кромки осуществлять необходимо метчиком под номером 1
6. Вращение метчика производится специальным воротком
7. После того, как будут нарезаны первые витки резьбы, понадобится после каждого одного оборота вперед сделать пол-оборота назад. Чем больше смазки вносится при нарезании резьбы, тем выше эффективность выполняемых действий
8. Если в процессе перемещения воротка ощущается увеличение усилия, то это говорит о необходимости удаления стружки из режущей части
9. Как только будет выполнено полное прохождение метчиком номер 1, аналогичным образом проводится манипуляция 2 и 3 устройствами

При нарезании резьбовой кромки важна не скорость, а внимательность и аккуратность. Если пренебречь рекомендациями, и поспешить завершить процесс, то в итоге можно столкнуться с такой трудностью, как повреждение изделия внутри отверстия. Это приведет к тому, что будет испорчена не только заготовка, но и сам инструмент.

Зная всю самую важную информацию о таких инструментах, как метчики, не составит большого труда их выбрать для соответствующих манипуляций. В каталоге интернет магазина «Цилиндр» представлено большое количество инструментов, которые отличаются не только производителями, но и техническими параметрами. Если часто приходится работать инструментами, то рекомендуется выбирать наборы.