Выбор метчика для нарезки резьбы в заготовке

У многочисленных промышленных приборов, а также у многих предметов домашнего быта есть резьбовые соединения, которые начали применять с древнейших времён.

К основным приборам, при помощи которых производятся элементы подобных соединений, относится метчик. Его использование даёт возможность стремительно и без особых затруднений нарезать на внутренней плоскости отверстия - точную резьбу. Чтобы нарезать резьбу метчиком, нужна таблица для определения размеров устройства.

Конструктивные особенности

Первые приборы для нарезки резьбы отличались простой системой, и представляли собой четырёхгранный стержень, на рабочем окончании которого, заточенном под ровный конус, выпиливались зубья. Резьба при применении подобного устройства нарезалась посредством его ввинчивания во внутреннюю часть гайки, либо в заранее приготовленное отверстие в обрабатываемом продукте.

Безусловно, такого рода механизм обладал большим количеством недочётов. К наиболее значимым недостаткам необходимо причислить отсутствие на режущей части задней плоскости, а также негативное значение переднего угла. Со временем система метчиков стала более обдуманной, и на сегодняшний день, они дают возможность создавать чёткую и качественную внутреннюю резьбу.

В каждом метчике для нарезки на внутренних поверхностях есть такие элементы:

• канавки (от 2 до 6);
• заборная часть;
• калибрующая часть, что имеет трубчатую конфигурацию.

Канавки, находящиеся на фронтальной плоскости прибора, вдоль всей длины, одновременно осуществляют две функции: обеспечение вывода стружки с области обработки, и упрощение подвода в эту зону смазывающе-остужающей жидкости (СОЖ). Конфигурацию, которую канавка имеет в поперечном разрезе, устанавливают две её плоскости, одна из которых считается передней гранью разрезающего зуба прибора, а 2-я — его спинкой.

По виду профиля стружечные канавки бывают таких видов:

• однорадиусные (с канавками этой формы выполняются в большей степени метчики калибровочного типа);
• с прямолинейными поверхностями (приборы с канавками такой формы применяются для нарезки внутри гаек);
• с прямолинейной и радиусной поверхностями (большая часть метчиков производится со стружечными канавками непосредственно такого вида).

Канавки могут размещаться по-разному, отличают прямолинейные, а также спиральные. С канавками прямолинейного вида производятся многоцелевые метчики общего направления. Со спиральными левонаправленными канавками выполняются устройства, применяемые для нарезания резьбы в проход. Стружка, создаваемая прибором, двигается впереди него по возделываемому отверстию, тем самым исключается угроза ухудшения уже нарезанной резьбы. При применении метчиков с правым направлением закрутки канавок стружка выводится из области обработки к хвостовику прибора. Правосторонние оптимально подойдут для нарезки в глухих отверстиях.

Заборная доля метчика, как уже рассказывалось ранее, имеет коническую конфигурацию, что упрощает процесс вхождения инструмента в отверстие. Определённое значение части угла наклона, который может пребывать в спектре 3–20°, выбирают с учётом того, для какого вида обработки будет применяться механизм: черновой, промежуточной либо чистовой.

Цилиндрическая калибровочная часть производится с возвратным занижением до 0,1 миллиметра, что необходимо для того, чтобы сократить силы трения, возникающие во время нарезки. Сократить силу трения меж рабочей частью метчика и обрабатываемой поверхностью даёт возможность также затыловка задней плоскости режущих зубьев, исполняемая от их вершины на 1/3 их ширины. Подобным образом формируется занижение задней плоскости режущих зубьев, размер которого для инструмента диаметром 12-30 мм является около 0,1 мм.

Виды метчиков по назначению

Современная индустрия выпускает разнообразные виды метчиков, отличающихся конструктивным исполнением и многофункциональными способностями. Таким образом, по собственному предназначению метчики могут относиться к одному из таких видов.

Слесарные приборы

Данные приборы чаще всего считаются ручными и применяются в комплекте с воротком, при помощи которого сообщается вращение. Как правило, они издаются и применяются комплектами, состоящими из 2-3 приборов, каждый с которых снимает с возделываемой плоскости лишь часть припуска. Масштабы метчиков, вступающих в такой комплект (рабочие диаметры), отличаются.

Первый инструмент, в хвостовик которого внесено обозначение с 1 чёрточкой, применяется для исполнения черновой обработки, 2-ой (с 2-мя чёрточками на хвостовике) — для промежуточной, а 3-ий (соответственно, с 3 чёрточками) — для финишной обработки резьбы.

Машинные или машинно-ручные

Это приборы, при помощи которых резьба может делаться вручную и на станках разного вида (токарных, сверловочных, агрегатных и др.). От слесарных, такие устройства отличаются лишь укороченной заборной составляющей и более высокой устойчивостью к механическим нагрузкам.

Гаечные приборы

При помощи подобных приборов, как следует из их наименования, осуществляют нарезание в гайках. Гайки, в которых подобным метчиком уже нарезана резьба, не скручиваются с прибора, а перемещаются на его вытянутую хвостовую часть. Хвостовики приспособлений, при помощи которых нарезается резьба в сверловочных станках, имеют прямолинейную конфигурацию.

Гайки с уже порезанной резьбой, перемещённые на такой хвостовик, попросту стряхиваются с него, после извлечения прибора из патрона станка. Для нарезки гаек в резьбонарезных автоматах применяются устройства, хвостовики которых имеют изогнутую конфигурацию. При исполнении резьбы подобным методом гайки под давлением друг друга проталкиваются по хвостовику прибора, достигают его окончательной части и падают в приготовленную тару.

Виды метчиков по конструкции

По собственному конструктивному исполнению приспособления также делятся на разнообразные виды. Так, в зависимости от этого параметра, отличают такие инструменты:

• со стружечными канавами укороченной длины, какие именуют бесканавочными (система подобных метчиков специально изобретена для того, чтобы порезать в деталях из низкоуглеродистых вязких сталей, алюминиевых сплавов, а также прочных легированных сталей);
• с канавками, размещёнными по винтовой линии (устанавливают подобные приборы на обрабатывающие центры и применяют для нарезки глухой резьбы);
• с режущими зубьями, сделанными в шахматном порядке (за счёт того, что разрезающие зубья в калибровочной части подобного прибора срезаны через один, удаётся достичь снижения силы трения при обработке);
• ступенчатого вида с рабочей частью, разделённой на 2 места, каждый из которых осуществляет собственную функцию (к примеру, имеются ступенчатые метчики, где первый участок функционирует по генераторной схеме, а 2-ой — согласно профильной; у ступенчатых приборов других видов первый участок осуществляет режущую функцию, а 2-ой — разглаживающую);
• комбинированные (это по сути, 2 в 1: их режущая доля, сделанная в одной конструкции, начинается со сверла, а завершается метчиком);
• метчики-протяжки, применяемые в отверстии любого диаметра (с их поддержкой резьба нарезается на токарном станке, в патроне которого крепится обрабатываемая часть, а в резцедержателе — хвостовик применяемого прибора. Перемещение метчика в период нарезания резьбы поддерживается механической подачей суппорта, а вращение возделываемой детали — вращением шпинделя);
• с внутренней полостью, в результате которой, происходит охлаждение прибора в процессе обработки (применение подобных метчиков, определённых в специальном либо многооперационном оснащении, даёт возможность существенно увеличить эффективность нарезки резьбы);
• колокольные (подобные устройства применяются для значительного диаметра (50–400 миллиметров) и имеют сборную систему, состоящую из единичных разрезающих компонентов).

Конструктивно все приведённые выше приспособления настолько различаются между собой, что отличить их друг от друга возможно даже по фото.

Типы резьбы

Применяя метчики различных категорий, как и разнообразные виды плашек, можно создавать на поверхностях детали резьбу разных видов. В зависимости от вида резьбы метчики разделяются на следующие категории:

• метрические. Это приспособления, с помощью которых нарезают метрическую резьбу. Нарезаемый компонент резьбы в таких вариантах имеет конфигурацию равнобедренного треугольника, а все её характеристики измеряются в миллиметрах. В маркировке подобных метчиков содержится буква «М». Для выбора метчиков метрических и диаметра предварительного отверстия применяется особая справочная таблица;
• дюймовые. Рабочая доля подобных метчиков имеет коническую конфигурацию. Диаметр дюймовых приборов измеряется в дюймах, а шаг — в числе ниток на один дюйм (25,4 мм). Уклон средней плоскости метчиков этого вида составляет 1°47'24?;
• трубные. Сюда относятся трубчатые и конические приспособления, применяемые в трубных соединениях.

Метчики можно применять для отверстий с разной резьбой. Для левосторонней резьбы отличаются от приборов правого вида только направлением подъёма линии разрезающей доли. Есть различные метчики для нарезания резьбы, таблица размеров включает нужные виды.

Материалы для метчиков

Для производства приспособлений разных видов применяются следующие материалы:

• высокоуглеродистые стали (У10А, У12А и др.);
• быстрорежущие стали (Р6М5, Р6М5К5 и др.);
• твёрдые сплавы.

Критерии выбора

Сначала избирается вид прибора по типу резьбы и её предназначению. По условиям точности определяют, следует ли использовать одинарный клеймовщик, либо необходим набор. Помимо этого, метчики выпускаются с разной чистотой обработки их разрезающего элемента, что оказывает большое влияние на достоверность нарезания резьбы.

Материал, в котором необходимо порезать резьбу, влияет на выбор устройства. Таким образом, необходимо принимать во внимание ведущий ракурс заточки зубьев. Он составит для стали — 5-10 градусов, для медных сплавов — 0-5 градусов, для алюминия и сплавов — 25-30 градусов. Приборы могут производиться из простых сталей, прочных сталей либо прочными напайками, что должно предусматриваться при рассмотрении того, какой материал обрабатывается.

Основной подбор делается по диаметру сделанного отверстия, в котором выполняется нарезка резьбы. Диаметр рабочего прибора должен быть несколько меньше диаметра отверстия. Таким образом, для резьбы метрической М20 (диаметр рабочего метчика 20 мм) диаметр сделанного отверстия составит 19 миллиметров. При метрической, если не имеется специальных условий, то производится стандартный шаг. К примеру, резьба М4 — шаг 0,7 мм, М5 — 0,8 мм, М10 — 1,5 мм, М12 — 1,75 мм и т. д.

Нарезка резьбы

Чтобы нарезать внутреннюю резьбу метчиком, таблица для их выбора поможет определиться с выбором устройства. Деталь, в которой сделано отверстие для резьбы, фиксируется в тиски так, чтобы срез на отверстии находился вверху. Линия отверстия должна разместиться строго вертикально столу.

Метчик надёжно фиксируется в гнезде воротка и вводится в фаску отверстия. Придерживая руками за вороток, метчик нужно прижать к детали и вертеть по часовой стрелке. Оборот выполняется плавно и равномерно с лёгким давлением. Так производится два оборота вперёд. Потом выполняется поворот на половину оборота обратно (против часовой стрелки). В такой очерёдности просверливается отверстие.

При нарезке резьбы болт необходимо фиксировать. Следует время от времени остужать механизм. Рекомендовано применять такие вещества:

• при работе с алюминием — керосин;
• с медью — скипидар;
• со сталью — специальную эмульсию.

Для бронзы или чугуна охлаждающие смеси можно не использовать.

Нарезку лучше всего осуществлять комплектными приборами. Сначала нарезают черновую резьбу. Затем пропускают средний метчик, и только потом резьба окончательно создаётся с помощью чистового нарезания. Исключение из процесса обработки какого-либо этапа не приводит к ускорению процесса, но значительно сказывается на качестве работы.