Как правильно нарезать внутреннюю резьбу: инструмент, размеры

Какая бывает резьба?

У всякой резьбы есть множество значимых и учитываемых при эксплуатации детали параметров. В зависимости от заданных характеристик она бывает нескольких типов:

Классификация	Разновидности
По способу измерения диаметра	Метрическая
	Дюймовая
По количеству заходов ниток	Однозаходная
	Двухзаходная
	Трехзаходная
По форме профиля	Круглая
	Треугольная
	Прямоугольная
	Трапецеидальная
По форме поверхности	Цилиндрическая
	Коническая
По направлению подъема витков	Правая
	Левая
По размещению	Внутренняя
	Наружная
По назначению	Крепежная
	Крепежно-уплотнительная
	Ходовая

Чтобы понять, о каком конкретно типе резьбы идет речь, принято использовать условные обозначения. Так, говоря о форме профиля и поверхности, прибегают к аббревиатурам: E – для круглой, Tr – для трапецеидальной, J – для цилиндрической и K – для конической. При указании диаметра отверстия или детали обязательно указывают единицы исчисления (например, маркировка «М8» буквально означает «8 мм в метрической системе»).
Определившись с параметрами резьбы, нужно подобрать подходящий инструмент для ее нанесения. Если деталь изготавливается вручную, есть два способа ее нарезать: внутреннюю резьбу высверливают с помощью метчика, наружную наносят плашкой.

Технология нарезки

Чтобы правильно нарезать резьбу метчиком, необходимо также запастись, помимо электрооборудования, ниже перечисленными приспособлениями.

1. Сверло большего, чем основное отверстие, диаметра. Оно снимает с краёв отверстия заусенцы, сглаживает эту кромку.
2. Дрель-шуруповёрт, способную работать на пониженных оборотах.
3. Ручной вороток для метчиков. Без него понадобилось бы зажимать метчик в патрон дрели, а это не всегда допустимо.
4. Тиски слесарные. Лучше, если их удастся закрепить на верстаке.
5. Керн и молоток, машинное масло и ветошь.
6. Подготовив весь данный инвентарь, приступают к самому процессу.

Приведем пошаговое руководство.

1. Накерните отверстие для будущей внутренней резьбы.
2. Нанесите немного масла на место отметки и на само сверло. Лишнее трение будет устранено, сверло не перегреется, что важно для его долгого срока службы. Если не оказалось машинного масла, то можно применить масляную отработку, солидол, сало или сурочий жир, к примеру. Если сверлится более вязкий сплав, к примеру, нержавейка, то рекомендуется воспользоваться исключительно моторным маслом.
3. Детали небольших габаритов фиксируют в тисках – их малый вес не позволил бы им удержаться на месте. Просверлив отверстие, при помощи сверла несколько большего диаметра убирают острый выступ на поверхности детали, что позволяет придать обработанному участку более аккуратный вид. Можно использовать ступенчатое или коническое сверло – следите за тем, чтобы не «пересверлить»: бороздка затупления не должна уходить глубже, чем на миллиметр. Для отверстий на 4 мм можно использовать «рассверливание» на 5, для 5 – на 6 мм, для 6 – на 8 мм, для 8 – на 10 и 12 мм и т. д.
4. В процессе нарезки резьбы следите за тем, чтобы метчик двигался прямо, не отклоняясь ни на градус ни в одну из сторон. Не забудьте смазать его и само отверстие перед началом работы. Правило нарезания следующее: два оборота делаются по ходу нарезания резьбы, один – обратно. Недопустимо продвигать инструмент лишь в прямом направлении, т. к. из-за повышенного трения и давления рабочая винтовая канавка может затупиться, несмотря на относительную твёрдость инструментальной стали, и метчик сразу станет работать хуже – формировать будет намного труднее. С режущей части должна уйти мельчайшая стружка, образуемая в ходе прорезания канавки в заготовке: если этого не сделать, то по законам физики нагрузка на инструмент возрастёт. Повышенная твёрдость обычной стали, в которой прорезается винтовая канавка, требует большего количества масла.
5. Если все выше перечисленные условия соблюдены, результат – свободное и лёгкое ввинчивание шпильки или болта в только что «нарезанное» отверстие.

Перед тестированием качества работы промойте внутренние стенки отверстия от следов опилок и отработанного масла, прежде чем смазывать его повторно.

Чем нарезается внутренняя резьба — общая информация

Приспособление называется метчик. Он может быть двух разновидностей – ручным и машинным, в соответствии со способами нанесения борозд. Материал, который подвергается обработке, – это металл, но не только он. Также есть облегченные модели, они создают нарезку в пластике или дереве. Последний вариант нельзя назвать самым распространенным.

На заводах применяется механизированная техника – металлические сверла делают сквозные отверстия (или несквозную полость), после лезвия наносят несколько витков с заранее определенным шагом. Достоинство такой обработки – высокая точность. Расчеты производятся с помощью компьютерных программ для автоматизированного проектирования, затем данные вводятся в модуль управления – вручную или с помощью ЧПУ. Второе преимущество – фактически невозможен перекос угла спирали, ошибки.

Но в домашних условиях и на мелких производствах чаще применяют более простую, но менее точную процедуру – нарезание внутренней резьбы метчиком вручную. Работу можно проводить на месте, для этого нужно купить само приспособление и сверло, чтобы сделать предварительное отверстие.

Инструмент напоминает по форме елочку из-за того, что рабочая поверхность – ребристое лезвие. Конструктивно изделие представляет собой довольно сложную конфигурацию из инструментальной стали. Такой материал используется из-за его прочности и возможности обрабатывать большинство сплавов, даже чугун. Не очень хорошо получается работать только с каленым металлом – он имеет внутренние напряжения, поэтому считается хрупким и может крошиться в процессе нарезки.

Требуемое оборудование

Нарезка резьбы метчиком вручную возможна только при наличии следующего инструмента:

• Электрической дрели, которая способна работать на низких оборотах.
• Высококачественного сверла, диаметр и угол заточки которого подбирается по табличным значениям или высчитывается.
• Для снятия с краев отверстия фаски потребуется зенковка или сверло большого диаметра.
• Одного или целого комплекта (в зависимости от типа) метчиков соответствующего размера.
• Ручного держателя, который подходит для применяемого инструмента.
• Слесарных тисков, в которых будет осуществляться фиксация изделия. При нарезании резьбы происходит снятие определенного слоя металла, что возможно исключительно при прикладывании большого усилия. Если заготовка или готовое изделие будут плохо зафиксированы, то качество обработки будет низким.
• Керна и молотка.
• Для того чтобы упростить поставленную задачу, рекомендуется использовать машинное масло для смазывания как самого инструмента, так и обрабатываемой поверхности. Если не использовать машинное масло или другое вещество, обладающее аналогичными свойствами, то процесс может существенно затянуться.
• Ветоши.

После нахождения всего необходимого можно приступать к непосредственному выполнению работ.

Подготовительный этап

Для того чтобы работа по получению резьбы не вызывала много трудностей, следует провести тщательную подготовку к подобной технологической операции. Все применяемые методы, связанные с нарезанием внутренней резьбы, предусматривают то, что заранее уже было получено отверстие требуемого диаметра. Получить стандартный размер резьбы можно при создании отверстия согласно таблице соответствия. К примеру, для резьбы М10 создается отверстие диаметром 8,5 мм.

Часто встречается ситуация, когда следует получить резьбу нестандартного размера. В этом случае проводится расчет требуемого диаметра отверстия по универсальной формуле. Вычисления проводятся следующим образом:

• Изучается маркировка применяемого инструмента. Нужно уделить внимание типу нарезаемой резьбы, шагу и диаметру.
• Определить требуемый диаметр отверстия при использовании метчика М5Х0,75 можно следующим образом: 5−0,75=5,25 мм.

Проще всего провести работу в случае, когда нужно получить стандартную резьбу, так как вся необходимая информация может быть взята из различных таблиц нормативной документации.

Это интересно: Как закалить нержавейку в домашних условиях: видео, советы, нюансы

Классификация метчиков и их сфера применения

Для нарезания резьбы на протяжении достаточно длительного периода использовали токарные или сверлильные станки. Они предназначены для вращения заготовки или инструмента. Рабочим инструментом практически во всех случаях становится метчик.

Классификация подобного инструмента проводится по ряду различных признаков:

• По способу приведения во вращение выделяют машинные или машинно-ручные метчики. Особенностью машинно-ручной разновидности инструмента можно назвать наличие квадратного хвостовика, который подходит для державки с двумя ручками. За счет подобной державки можно повернуть инструмент и нарезать резьбу. Что касается машинной разновидности рассматриваемого инструмента, то он устанавливается в патроне различных станков, может иметь хвостовик самых различных форм и размеров.
• Выделяют универсальные и комплектные метчики — по признаку, связанному с особенностями применения. Универсальный вариант исполнения имеет рабочую часть, которая разделена на несколько участков. Они отличаются друг от друга геометрической формой, первый предназначен для черновой обработки, второй и последующий — для доведения поверхности до подходящего состояния. Комплектный вариант рассчитан на поэтапное использование нескольких метчиков. Как правило, комплект для нарезания резьбы в обычном металле представлен тремя инструментами, для обработки твердых сплавов — пятью.
• Проводится классификация метчиков по признаку того, какого типа отверстие обрабатывается: глухое или сквозное. Для работы со сквозными отверстиями используется инструмент с удлиненным конусным наконечником, который является продолжением рабочей части. Подобного рода форму зачастую имеют метчики универсального предназначения. Если нужно провести нарезание резьбы в глухом отверстии, то применяется инструмент, который имеет срезанный наконечник, напоминающий фрезу. За счет подобной формы можно проводить нарезание резьбы на всю длину отверстия.
• Инструмент для нарезания резьбы также классифицируется по виду рабочей поверхности. Примером можно назвать винтовые, прямые или укороченные канавки. В продаже можно встретить вариант исполнения, который также имеет и комбинированную поверхность. Подходит он для обработки металлов с низким показателем твердости. Для твердых сплавов применяется инструмент с режущими элементами, которые расположены в шахматном порядке.

Как правило, при изготовлении инструмента применяется качественная инструментальная сталь. Она может выдерживать длительную эксплуатацию, при работе не нагреваться. Метчик высокого качества имеет строгую геометрическую форму, выглядит аккуратно. Применяется подобный инструмент зачастую для нарезания метрической резьбы, но есть варианты исполнения для получения дюймовой. Форма основания может быть цилиндрической или конической.

Рабочая часть метчика

Так как метчик – инструмент металлорежущий, он должен изготовляться из высокопрочных материалов. Рабочая часть метчиков ручных выполняется из инструментальных сталей, машинных и машинно-ручных – из быстрорежущих и твердых сплавов повышенной прочности. Твердосплавные метчики менее 8 мм в диаметре изготовляются цельными. Инструмент диаметром 8-12 мм имеет цельную рабочую часть и стальной хвостовик, более 12 мм в диаметре – напайки твердосплавных пластин на стальной корпус. В продаже есть инструмент метчик с механическим креплением рабочей части. Его применение сокращает время на смену инструмента, уменьшает расход материалов и необходимый резерв инструмента на складе. Заборной или режущей называют переднюю конусную часть метчика, которая осуществляет черновое нарезание резьбы. Режущая часть вырезает слои металла по контуру резьбы, выполняя основную работу по удалению стружки и формированию профиля резьбы. Она же определяет её точность. Окончательно профиль формирует калибрующий участок инструмента. Метчики для резьбы обычно имеют такие геометрические параметры режущей части:

• передний угол на режущих кромках (обозн. на рис. γ),
• зданий угол на режущих кромках (далее обозн. α),
• угол заборного конуса (далее обозн. φ),
• угол наклона винтовых канавок (далее обозн. ω),
• осевой угол подточки передней поверхности (далее обозн. λ).

Обозначения:

• dт — диаметр на переднем торце метчика,
• dc — диаметр сверла,
• lзк — длина заборного конуса (подробнее [1]).

Заборная часть может изготовляться по двум схемам:

• профильной,
• генераторной.

Профильную схему вырезания металла применяют для конических и калибрующих метчиков. Инструмент с генераторной схемой более распространён — это гаечные, машинные и другие виды метчиков. Изготовление и заточка инструмента по генераторной схеме значительно проще, при этом главными режущими являются вершинные кромки переменной ширины, а вспомогательными – боковые кромки зубьев. Профильная схема позволяет повысить точность образуемой резьбы и стойкость инструмента, но изготовление такого инструмента более трудоёмкое.

Калибрующая часть метчика определяет размер и качество резьбы. От нее зависит окончательное формирование профиля, направление и самоподача метчика по резьбе. Калибрующий участок также играет роль запаса на переточку для заточки инструмента по режущему участку. Наибольшему износу подвержен первый виток, следующий после заборной части. Чтобы уменьшить трение и предупредить защемление машинного метчика в отверстии, калибрующий участок оснащают обратным конусом по наружному диаметру, уменьшающимся на 0,04-0,08 мм на 100 длины. Благодаря такому исполнению устраняется налипание стружки на витки резьбы. Для ручного инструмента (метчика) затылование не нужно. При нарезании резьбы метчиком в вязких и труднообрабатываемых материалах обычно зубья через один срезаются в шахматном порядке, что позволяет снизить силу трения на калибрующем участке.

Метрическая резьба

Массово применяется с номинальным диаметром от 1 до 600 миллиметров, с шагом от 0,25 до 6 миллиметров. Профиль метрической резьбы- равносторонний треугольник (с углом при вершине 60 градусов и теоретической высотой профиля Н= 0,866..Р (шаг)).

Все параметры метрической резьбы измеряются в миллиметрах. При маркировке, метрическая резьба обозначается буквой М (metric) с числовым значением наружного диаметра прутка (цилиндра), на котором эта резьба нарезана.

Также может указываться мелкий шаг и обозначение (LH) для левой резьбы.

Геометрия резьб

В зависимости от предназначения и условий работы, геометрия резьб может быть:

• трапецеидальная (Tr) (ходовые винты, грузовые винты, винтовые пресса и т.д.);
• упорная (пилообразная) (артсистемы, нажимные винты прокатных станов и т.д.);
• круглая с радиусами при вершинах и впадинах (вентили, водопроводные краны и т.д.)
• дюймовая, великобританского стандарта (BSW) с углом при вершине 55 градусов и т.д.

Нарезание резьбы

Направление резьбы может быть левой или правой, наружной или внутренней.

При массовом изготовлении крепежных изделий используются автоматизированные линии, с минимальным участием человека.

Для изготовления мелкосерийных и уникальных крепежных элементов, резьба нарезается вручную, при помощи резьбонарезного инструмента.

При изготовлении наружной резьбы используют плашки (лерки) и клуппы, для реализации внутренней резьбы применяют метчики.

Процесс нарезания резьбы ускоряется и облегчается при использовании классического, универсального оборудования, то есть токарного станка.

Обычно, резьбонарезной инструмент изготовляют из быстрорежущей стали, твердых сплавов, но резьбу можно нарезать и высокоуглеродистыми инструментами, при соответствующей смазке и охлаждении.

Способы изготовления

• резанием (резцом на токарном станке);
• абразивная обработка;
• накатывание (пластическая деформация);
• выдавливание прессованием;
• литье;
• электрохимическая обработка и т.д.

Метчик ЗУБР «Эксперт» машинно-ручной, 4-28005-18-2.5

К числу самых универсальных способов нарезания резьбы относятся:

• нарезание наружных резьб плашками (лерками);
• нарезание внутренних резьб метчиками;
• нарезание внутренних и наружных резьб резцами и гребенками;
• нарезание наружных и внутренних резьб резьбонарезными головками и т.д.

Как нарезать резьбу метчиком вручную

В сложных деталях и элементах механизмов бывают крепления при помощи болта и гайки. Для такой связи необходимо дополнительное пространство. Бывают ситуации, когда толщины деталей не хватает для сквозного отверстия. В подобных ситуациях используется винтовое соединение. Но для закручивания винта нужна резьба, ее делают при помощи метчика для нарезки резьбы.

Конструкция приспособления состоит из металлического стержня, включающего в себя хвостовик и рабочую область. Саму резьбу делает именно хвостовик. Он имеет форму конуса с зазубринами. Чтобы при проделывании отверстий паз не забивался стружкой на хвостовике имеются канавки.

Классификация метчиков по типу конструкции

В зависимости от задачи и вида отверстия может потребоваться тот или иной вид метчика. Существует несколько вариантов исполнения этого инструмента, различающихся не только назначением, но и формой.

Проходной

Резьбу на таком инструменте наносят в одну колею. На хвостовике располагают острия, которые выполняют как разметку, так и резку. Инструмент идеален для работы с мягкими металлами, при контакте с твердыми материалами потребуется больший нажим.

Комплектный

При нарезке резьбы таким метчиком необходимы 2-3 насадки одного калибра. В работах с твердыми металлами применяют до пяти разных насадок. Резьбу наносят не сразу, а поэтапно. Первым делом вручную прокладывают колею разметочной насадкой, после чего по ней прорезают более глубокую резьбу. Последний этап – финальный проход по колее, он делает грани идеально ровными.

Подобный метод нанесения резьбы наиболее длительный и трудоемкий, но риск повреждения деталей минимален.

Классификация по назначению

Разделяют разные виды метчиков в зависимости от того, для каких работ они предназначены. Существуют следующие виды этого инструмента:

• Машинно-ручной. Хвостовик имеет укороченную форму, а по его длине расположены квадратные засечки. Инструмент используют в электродрелях и ручных инструментах. При нарезании вручную применяют специальный держатель для метчика.
• Машинный. Длина хвостовика увеличена. Используется для фиксации в электроинструменте.

В некоторых случаях возможно использование инструмента не по назначению.

Классификация по типу отверстия

Разные метчики могут делать отверстия различных форм. Бывают инструменты для:

• Сквозных отверстий. Входная область насадки увеличена по длине и практически сливается с рабочей частью. Для нанесения нарезки таким метчиком используют электропривод.
• Глухих отверстий. Входная область имеет форму сходную с фрезой. Благодаря чему можно наносить резьбу на всю глубину отверстия. При погружении метчика необходимо соблюдать осторожность – так как он может треснуть. При работе с таким инструментом чаще всего используется ручная нарезка.

Классификация по типу детали

В зависимости от того, на каком металле необходима нарезка, используют метчики с разной формой зубцов (засечек). Они бывают: прямыми, с канавками меньшей длины и винтовыми. Универсальные инструменты не могут применяться на всех типах металлов.

Таблица метчиков и сверл

Чтобы крепление будущей детали было плотным, необходимо точное соответствие величин проходного отверстия и диаметра резьбы (величины указаны в таблице по ГОСТу). Если эти показатели разнятся – резьбовое отверстие будет хлипким. Даже при минимальных нагрузках нарезка повредится. Если же она будет слишком узкой, то метчик быстро сломается при погружении в металл.

Обратите внимание! Если у вас нет метчика необходимого диаметра – лучше сделать отверстия немного меньшего размера, нежели большего.

Правильное нанесение резьбы вручную

Опыт нанесения нарезки приходит при регулярных работах подобного плана. Если вы ранее не пользовались метчиком воспользуйтесь следующей инструкцией по проделыванию резьбы:

• Выбор сверла соответственно будущему отверстию (смотрите в таблице выше). Сверло для работ должно быть острым и ровным, иначе нарезка будет хлипкой. При работах входную область зенкуют. Делать отверстия сподручнее на станке, это облегчит процесс вкручивания.
• Нанесение резьбы. В данных работах главное – точность, поэтому спешить не стоит. Проделывание отверстие начинают с насадки меньшего диаметра, постепенно увеличивая калибр. Это позволит создать прочную и гладкую резьбу. Также рекомендуется в обязательном порядке использовать финишную глубину. Она обеспечит легкое вхождение винта. Размер метчика должен соответствовать маркировке винта. Не стоит использовать половинчатые значения, в ГОСТе не существует ни соединений, ни винтов с такими показателями.
• Очистка. После нанесения резьбы из нее необходимо удалить частички металла, а отверстия прочистить металлическим ершиком. Глухие отверстия чистят кистью и продувают сжатым потоком воздуха. После чистки вкручивают винт и тестируют резьбу. Крепеж должен входить легко, без нажима.

Как правильно нанести резьбу плашкой?

Технология нанесения резьбы плашкой сходна с принципом работы метчика, но если последний можно сравнить с болтом, вгоняемым в заготовку, то инструмент, о котором пойдет речь ниже, – это «гайка», навинчивающаяся на деталь снаружи. Чтобы с помощью такого приспособления получить профиль высокой точности с хорошей геометрией, надо подобрать подходящую по размерам и прочим характеристикам плашку.

Как подобрать нужную плашку?

В отличие от универсальных метчиков плашки различаются не только размерами, но и формой. Так, в зависимости от задач можно выбрать инструмент:

• многогранный;
• круглый;
• квадратный;
• трубчатый.

Что касается размеров, плашки различаются шагом резьбы (указывается в мм) и диаметром. Последний рассчитывается по особой формуле: чтобы получить искомое число (D), следует к диаметру самой заготовки (он должен совпадать с желаемым размером наружной резьбы), указанному в миллиметрах, прибавить 0,2.

Технология нанесения наружной резьбы

Чтобы нанести резьбу при помощи плашки и получить профиль высокой четкости, надо:

1. Подготовленную к нарезанию деталь закрепить в тисках строго вертикально.
2. Плашку нужного диаметра закрепить в воротке так, чтобы ее поверхность находилась в одной плоскости с торцом заготовки. Для более чистой работы инструмент смазывают маслом, сочетающимся с типом нарезаемого металла.
3. Вороток с усилием прокручивать по часовой стрелке до тех пор, пока плашка не достигнет противоположного края детали. Затем, чтобы снять инструмент с заготовки, совершить вращение в обратном направлении.
4. Для получения четкой резьбы процедуру, описанную в шаге №3, повторить 3 или 4 раза. Для лучшего эффекта можно дополнительно обработать деталь мелкозернистой наждачной бумагой. Когда цель будет достигнута, плашка станет свободно, без усилий накручиваться на заготовку.

Как нарезать резьбу

Нарезание резьбы выполняется достаточно просто, но требует особой аккуратности при работе, точной последовательности действий. От выбора способа нарезки будет зависеть список используемых инструментов, особенности подготовки детали для обработки.

Понадобится технический справочник с данными о размерах используемых инструментов. Шаг резьбы можно найти на используемом метчике.

Подготовка к нарезке резьбы

Нарезают резьбу только после выполнения подготовительных работ:

• в справочнике ищут необходимую информацию о диаметрах режущих инструментов для дальнейшего подбора;
• собирают нужные для работы инструменты;
• керном намечают расположение отверстия для внутренней нарезки, затем просверливают его дрелью;
• для наружной нарезки следует подготовить на фрезерном станке заготовку по нужному диаметру и срезать фаску;
• очищают поверхность заготовки от грязи и масляных пятен, затем на неё и инструмент наносят смазку.

Инструмент для нарезки резьбы

Порядок выполнения работ

Только после подготовительных работ следует приступать к обработке заготовки, так как иначе правильно выполнить нарезку резьбы не получится. Пошагово нарезка выполняется так:

1. Нужно жёстко зафиксировать заготовку в тисках, чтобы предотвратить вращательные или поступательные движения с отклонением от первоначального положения.
2. В зависимости от типа резьбы снять фаску (внешняя) или просверлить сквозное или глухое отверстие при помощи дрели. Применяются свёрла с углами заточки, зависящими от твёрдости материала, но не более 1400.
3. В отверстии нужно снять фаску зенковкой. Глубина должна быть в пределах 0,5-1 мм, подбирается на основе размеров детали и резьбового диаметра.
4. Выполняется нарезание метчиком или плашкой. Режущая часть обязательно должна быть смазана.
5. Очистка поверхности от стружки при помощи ёршиков.

При нарезке нужно последовательно использовать инструменты по номерам от 1 до 3, входящие в комплект набора. Для повышения скорости работы не допускается использовать большие номера без использования предыдущих. Последний номер служит для формирования финишных витков, без создания которых винт при вкручивании может заклинить.

Как нарезать на токарном?

К примеру, нарезка на токарном станке, используя резец будет выглядеть так: резец двигается вдоль оси вращающиеся детали, которая поддаётся вперёд и назад по отношению к резцу, и своей заостренной вершинкой прочерчивает линию винтового типа.

Винтовая линия отличается углом её подъёма или увеличения. Величина этого угла, перпендикулярна оси вращения, она измеряется между касательной и определяется: величиной подачи режущего инструмента, который перемещается вдоль оси, с частотой вращения детали.

Нарезание внутренней и наружной

Чтобы нарезать внутреннюю или наружную резьбу, нужно применить стержневой резец. Их изготовление отличается лишь формой резца. Для наружной, применяются прямые или отогнутые резцы.

А для внутренней изогнутые резцы или прямые. Расположение кромки резца обязательно должно совпадать профилем обрабатываемой резьбы.

Использование резьбонарезных головок

Для труб и болтов применяются резьбонарезные головки. Они устанавливаются в станок, затем настраивается нужный диаметр и передвигается по трубе. Они способны осуществлять работу с высокой точностью.

Универсальные головки позволяют установить гребенки от разных компаний. Также есть возможность смазки гребёнок и регулировки размеров, часто встречается ручной зажим.

Разновидности и сферы применения метчиков

По способу привода разграничивают на:

• Ручные – они имеют хвостик квадратного сечения, который вставляется в – вороток. Есть две ручки, за которые удобно поворачивать изделие. Важно не допускать перекос. Такой результат можно будет исправить только рассверливанием и нарезанием большего диаметра.
• Машинные – применяются на металлорежущих станках. Они крепко фиксируются в держателе, точные, не предполагают отклонений.

По способу нарезки:

• Универсальные. Их конструкцию можно назвать классической. Инструмент с ходовой частью (ее длина определяет глубину вхождения винта впоследствии, если отверстие не сквозное), которая разделена на участки. Каждый из них имеет определенные геометрические параметры – угол, направление, расстояние, шаг. Обычно их три, каждый предназначен для черновой металлообработки, промежуточной и финишной. Таким образом, можно одним движением добиться максимально точного результата.
• Комплектные. Название говорит само за себя. Потребуется комплект из 3 метчиков, так как сделать внутреннюю резьбу нужно с высокой точностью. Сперва используется наиболее грубый инструмент, затем более тонкий, а в конце – со шлифовкой и оттачиванием самых мелких углов. Покупать набор дороже, но результат намного более высокого качества.

По типу отверстия:

• Для сквозных. Они отличаются длинной рабочей частью. Она постепенно расширяется, переходя в рабочий участок, который и отвечает за точную нарезку.
• Для глухих. На нарезающем отрезке сразу начинаются калибрующие витки. Поэтому их очень важно затачивать или своевременно менять набор по мере износа.

По конструкции канавок:

• прямые – прекрасно работаю с мягкими сплавами;
• винтовые, их рабочий участок располагается в шахматном порядке, они могут с легкостью пройти даже через чугун;
• укороченные – хорошо отводят стружки.

По форме изделие напоминает конус (полный или усеченный) или цилиндр. Также все они различаются по диаметру.

Конструктивные особенности инструмента

Если необходимо нарезать резьбу, перед этим нужно разобраться с тем, какие виды метчиков могут встретиться в строительном магазине:

1. Выделяются прямые, винтовые приспособления. Отдельной группой являются стержни цилиндрической формы, на которых нарезаются специальные канавки для вывода металлической стружки из отверстия.
2. Еще одно разделение по конструкции — универсальные, комплектные инструменты. Первые вариант представляет собой метчики, рабочая часть которых разделена на три зоны. Они нужны для последовательного проведения грубой, средней, финишной обработки внутренней части отверстия. Второй вариант представляет собой комплекты металлических цилиндров, каждый из которых отвечает за свой тип нарезания резьбы.

Для получения более качественного соединения, нужно выбирать комплект метчиков. Отдельные приспособления позволяют более точнее обрабатывать металл, менее уязвимы к большому усилию. Отличаются надежностью, долговечностью, высокой точностью.

Этапы работы с метчиком

Чтобы успешно нарезать резьбу, нужно использовать метчик, соответствующий типу металла/сплава и отверстия. Понадобится просверлить дежурное отверстие. Проходное отверстие и сечение резьбы взаимосвязаны между собой и классифицированы по величинам. Таблица поможет определить соответствие метчика и сверла для нарезания резьбы. Также работает простая формула для вычисления размера сверла: нужно вычесть из диаметра желаемой резьбы ее шаг (расстояние между двумя соседними витками).

Рис. 3. Таблица соответствия метчика и сверла

Цилиндрическая резьба трубного типа измеряется в дюймах. Мерные стандарты для нарезания резьбы метчиком также описаны в ГОСТе 19257 – 73.

ВАЖНО!

В нестандартных ситуациях следуйте правилу приоритета меньших величин. Лучше взять сверло меньшего сечения и затем довести до нужного диаметра последовательным использованием нескольких метчиков, чем разбить дыру большего размера и «провалить» в него винт.

• Подобрав сверло по таблице, просверлите отверстие. Сверло должно быть остро заточенным, иначе в процессе сверления стенки тоннеля будут «разбиты», а нанесенная резьба получит люфты. Эксперты советуют зенковать внешнюю каемку, чтобы избавиться от проблем с последующим вкручиванием метчика и винта.

ВАЖНО!

В глухих отверстиях резьбу невозможно проложить до самой задней стенки, небольшой отрезок останется гладким.

• Установив метчик нужной маркировки в держатель, аккуратно и ровно вставьте инструмент в отверстие и начинайте проворачивать. Следуйте алгоритму: полный оборот вперед, пол-оборота назад. Вороток держат за обе рукоятки и проворачивают медленно, не торопясь. Для нарезания идеальной резьбы большое значение имеет равноценность усилий, прилагаемых на каждом обороте инструмента.
• Из готового отверстия нужно удалить остатки стружки и пыль. Для этого применяют сначала ершик, а затем струю воздуха.
• Можно вкручивать винт. Важно, чтобы он входил в отверстие мягко, иначе возникают подозрения, что резьба нарезана неравномерно.

Если метчик сломался внутри отверстия, то достать инструмент можно тремя способами:

• с помощью специального экстрактора для метчиков (прибор состоит из нескольких частей, тонкие стержни заводятся в пазы заклиненного метчика и выкручиваются с помощь ключа);
• кислотным раствором (правило работает для цветных металлов, раствор лимонной кислоты заливают внутрь отверстия и нагревают);
• методом надстраивания (к застрявшему обломку приваривают стержень Г-образной формы и выкручивают метчик).

ВАЖНО!

Поломка метчика часто происходит в результате попыток ускорить процесс нарезки резьбы. Горе-мастера вставляют инструмент в патрон сверлильного оборудования и получают вместо быстрой нарезки поломанный метчик и испорченное отверстие. Не нужно торопиться, лучше проделать весь алгоритм вручную, соблюдая постепенное увеличение размера метчика (для этого предназначены комплектные инструменты).

Что такое метчик?

Метчики — это специальные приспособления, предназначенные для нарезания и калибровки внутренних резьб. Ниже мы рассмотрим все особенности этих металлорежущих инструментов. Прочитав статью, вы получите ответы на следующие вопросы.

Как сделать метчикодержатель своими руками

Нужно нарезать резьбу, а под рукой нет воротка? Не расстраивайтесь. За полчаса вы при наличии подходящих деталей сможете сделать метчикодержатель своими руками. Тратить время на поход в магазин не придется. В этой статье мы в деталях расскажем, как изготовить самодельный вороток в домашних условиях.

Как восстановить резьбу при помощи метчика и без него

Восстановить поврежденную внутреннюю резьбу при помощи метчика и без него можно различными способами. О них мы подробно расскажем в этой статье.

Как вытащить сломанный метчик

С необходимостью вытащить сломанный метчик из сквозных или глухих отверстий иногда сталкиваются даже опытные мастера. В этой статье мы опишем способы решения данной проблемы.

Как выбрать метчик

Какой выбрать метчик, если перед мастером стоит задача просверлить отверстия с внутренней резьбой для восстановления шпилек, гаек, сорванных болтов и проведения аналогичных работ? Предлагаем следовать рекомендациям — учесть описанные ниже параметры.

Метчики и плашки с американской резьбой UNF/UNC

Метчики и плашки, еще их называют лерками, незаменимый резьбонарезной инструмент в современном машиностроении. Причем они могут использоваться как для нарезания резьбы ручным способом, так и для формирования резьбы при помощи станка.

Как нарезать резьбу плашкой?

Плашки предназначены для нарезания наружных резьб. Инструмент конструкционно похож на гайку с режущими зубцами и отверстиями для закрепления в воротке.

Как нарезать резьбу вручную

Резьбовые соединения широко применяются в устройстве различных механизмов и машин. Болты, шпильки, винты, гайки – это универсальные, взаимозаменяемые крепежные изделия. Однако бывают случаи, когда требуется нарезать резьбу вручную. Качественно выполнить эту работу поможет специализированный инструмент.

В машиностроении выделяют три основные системы крепежных резьб: метрическую, дюймовую и трубную.

Метрическая резьба получила наибольшее распространение. Она имеет треугольный профиль с углом 60˚. Её основные параметры, диаметр и шаг, выражаются в миллиметрах. Пример обозначения: М16. Это означает, что резьба метрическая, имеет диаметр 16 мм с крупным шагом 2,0 мм. Если шаг мелкий, тогда указывается его значение, например, М16*1,5.

Диаметры дюймовой и трубной резьбы выражаются в дюймах. Шаг характеризуется числом ниток на дюйм. Указанные параметры стандартизированы, поэтому всегда есть возможность подобрать необходимый инструмент.

Таблицы выбора диаметра сверла под резьбу

При выполнении внутренней резьбы под нее предварительно сверлится отверстие. Оно не равно диаметру резьбы, так как при нарезании часть материала не удаляется в виде стружки, а выдавливается, увеличивая размер выступов. Потому перед нанесением необходимо выбрать диаметр сверла под резьбу. Это можно сделать по таблицам. Они есть для каждого типа резьбы, но приведем наиболее популярные — метрическую, дюймовую, трубную.

Метрическая резьба			Дюймовая резьба			Трубная резьба
Диаметр резьбы, дюймы	Шаг резьбы, мм	Диаметр сверла, мм	Диаметр резьбы, дюймы	Шаг резьбы, мм	Диаметр сверла, мм	Диаметр резьбы, дюймы	Диаметр отверстия под резьбу, мм
M1	0.25	0,75	3/16	1.058	3.6	1/8	8,8
M1,4	0,3	1,1	1/4	1.270	5.0	1/4	11,7
M1.7	0,35	1,3	5/16	1.411	6.4	3/8	15,2
M2	0,4	1,6	3/8	1.588	7.8	1/2	18,6
M2.6	0,4	2,2	7/16	1.814	9.2	3/4	24,3
M3	0,5	2,5	1/2	2,117	10,4	1	30,5
M3,5	0,6	2,8	9/16	2,117	11,8	–	–
M4	0,7	3,3	5/8	2,309	13,3	11/4	39,2
M5	0,8	4,2	3/4	2,540	16,3	13/8	41,6
M6	1,0	5,0	7/8	2,822	19,1	11/2	45,1
M8	1,25	6,75	1	3,175	21,3	–	–
M10	1,5	8,5	11/8	3,629	24,6	–	–
M12	1,75	10,25	11/4	3,629	27,6	–	–
M14	2,0	11,5	13/8	4,233	30,1	–	–
M16	2,0	13,5	–	–	–	–	–
M18	2,5	15,25	11/2	4,33	33,2	–	–
M20	2,5	17,25	15/8	6,080	35,2	–	–
M22	2,6	19	13/4	5,080	34,0	–	–
M24	3,0	20,5	17/8	5,644	41,1	–	–

Еще раз обращаем ваше внимание что диаметр сверла под резьбу дан для крупной (стандартной резьбы).

Таблица диаметров прута для наружной резьбы

При работе в наружной резьбой ситуация очень похожая — част металла выдавливается, а не срезается. Потому диаметр прута или трубы, на который наносится резьба, должен быть немного меньше. Насколько точно — смотрите в таблице ниже.

Диаметр резьбы, мм5,0681012162024

Диаметр стержня, мм

4,92

5,92

7,9

9,9

11,88

15,88

19,86

23,86

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.

Меры предосторожности

Существует несколько правил проведения работ:

1. Не пытаться нарезать резьбу метчиком, закрепленным в патроне электродрели. С помощью этого электроинструмента невозможно выставить точный угол, усилие.
2. Нельзя продолжать движения вперед если появились затруднения. При чрезмерном надавливании произойдет поломка оснастки, которая останется в отверстии. Вытащить ее оттуда будет крайне сложно. Для этого его нужно высверливать разными сверлами или зачищать пространство вокруг шлифмашинкой. После зачистки попытаться вытащить обломок плоскогубцами.
3. Проверять угол сверления отверстия. Оно должно быть ровным, чтобы сохранить целостность оснастки.
4. Использовать защитный очки, во избежание попадания металлической стружки в глаза.
5. После проведения работ очистить отверстия от стружки.
6. Движения должны быть плавными, без нажима.
7. Не забывать про съем фаски.

Мастера рекомендуют покупать несколько приспособлений для проведения работ, взамен одного универсального.

Резьбовые соединения может изготовить любой человек без практического опыта. Для этого нужно купить набор метчиков, для внутренней резьбы, плашек для наружной. Изучить технологический процесс, научиться пользоваться инструментами.

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

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

Полезные советы

• Чтобы правильно нарезать резьбу в металлах с низкой твердостью и высокой вязкостью, таких как алюминий, сплавы на его основе, медь, баббиты, метчик рекомендуется периодически вынимать для очистки каналов от налипшей стружки.
• При использовании комплектных моделей следует использовать полный набор. Пропуск чернового инструмента не ускоряет, а замедляет нарезание. Такое нарушение технологии приводит к снижению качества результата, а иногда и к выходу метчика из строя.
• Для предотвращения перекоса метчика через 2-3 нити проверяют вертикальность его положения с помощью угольника. Такая предосторожность особенно актуальна для глухих и мелких отверстий.

Процесс необходимо вести с применением жидкостей, предназначенных для смазки и охлаждения:

• в стальных элементах применяют эмульсии, льняное масло, олифу;
• в изделиях из алюминия и его сплавов – керосин;
• при обработке меди – скипидар.

Нарезать резьбу в деталях из чугуна или бронзы можно без применения смазки.