Комбинированный инструмент
Кроме обычных метчиков и сверл на практике применяют особые комбинации. С их помощью досверливается отверстие до нужного размера. Этот же прибор нарезает резьбу. Для легких сплавов, а также низкоуглеродистой стали подобные устройства применяют не только мастера в собственных мастерских. Их используют на крупных предприятиях, где приходится изготавливать разные изделия серийно.
Комбинированный метчик-сверло
Подобный инструмент применяют, когда требуется незначительно увеличить диаметр в заготовках. Подобные операции часто приходится выполнять при работе с отливками. Там уже имеются отверстия, получаемые за счет стержневых смесей. Но они часто не обладают требуемой формой и размерами. Применив метчик-сверло, выполнят сразу две операции.
Широкое применение на производстве и в домашнем хозяйстве электрических шуруповертов привело к созданию специальных сверл-метчиков и для этого удобного инструмента. Можно приобрести целые наборы.
Сверло-метчик для шуруповерта
Производители пишут, что подобные изделия лучше применять для пластиков и алюминиевых сплавов. На самом деле при наличии смазки подобные инструменты неплохо справляются с конструкционными сталями с невысоким содержанием углерода.
На большинстве крупных предприятий процедура нарезания резьб максимально механизирована. Используют специальные машинные метчики. Их отличает длинный хвостовик, а также наличие не только гребенок врезания. Тут присутствует и калибрующая часть.
Видео: как подобрать сверло под нарезку резьбы метчиком?
Виды по конструкции
Метчики сильно различаются по своей конструкции:
- Бесканавочные имеют очень короткие канавки, используются для работы с вязкими материалами: сплавами легких металлов и некоторыми низкоуглеродистыми высоколегированными сталями.
- Винтовые — канавки расположены по восходящей спирали, такими нарезают резьбу в глухих отверстиях на высокопроизводительных станках.
- Ступенчатые. Рабочая часть разделена на две зоны, первая режет, а вторая выглаживает.
- Комбинированные — перед заходной частью находится сверло, за один проход делается отверстие и нарезается в нем резьба.
- Протяжки. Служат для нарезки резьбы в проходных отверстиях с помощью токарного станка.
- С внутренней полостью для подачи СОЖ.
- Колокольного типа. Применяются при нарезке большого диаметра (до полуметра), состоят из нескольких режущих систем, закрепленных в общей оправке.
Метчики-протяжки
Существуют и другие конструкции метчиков для редких и специальных применений.
Как нарезать наружную резьбу при помощи плашки
Для нарезки вручную применяется специальный инструмент — плашкодержатель с плашками различного диаметра.
Плашкодержатель с плашками под различный диаметр
В труднодоступных местах, например возле стен, используется плашкодержатель с трещоткой.
Подбор плашки
Номинальный диаметр резьбы — диаметр в вершинах треугольников резьбы. Плашка срезает металл, образуя впадины и оставляя нетронутыми вершины, тем самым и стержень и плашка должны быть одинакового диаметра. Диметр резьбы, к примеру, — М3 — это «М» — метрическая резьба, а число — номинальный диаметр резьбы в мм. Соответственно, что бы нарезать резьбу на 3 мм стержне, берём плашку М3. Замеры стержня выполняются штангенциркулем.
Что бы плашка лучше врезалась в стержень с его торца срезают фаску.
Принцип нарезки резьбы плашкой
Для крепления заготовки понадобятся тиски. Заготовка прочно закрепляется в тисках и смазывается машинным маслом для более лёгкого хода плашки, уменьшения трения и износа инструмента.
При нарезке резьбы плашкой нужно избегать большого скопления стружки в стружкоотводящих отверстиях.
Плашку устанавливают на торец детали перпендикулярно. С небольшим нажимом начинают вращать плашкодержатель по часовой стрелке, если резьба правая, соответственно, если левая, то против часовой.
Нарезают резьбу следующим образом:
- Сначала делают 2-3 оборота.
- Потом пол оборота назад для удаления стружки.
- Подсмазываем после каждых 3-4 витков, можно при помощи шприца.
- И т.д.
Резьба проверяется гайкой или калибр-кольцом.
4 Правила нарезания внутренней резьбы метчиком
При ручной нарезке резьбы инструмент вставляют в отверстие вертикально (без перекоса). Вороток вращают в нужном направлении (для правой резьбы по часовой стрелке) не все время, а периодически делают 1–2 оборота в обратную сторону.
При таком вращательно-возвратном движении метчика срезаемая стружка ломается, становится короткой (дробленой) и легче удаляется из рабочей зоны, а процесс формирования резьбы значительно облегчается. По окончании нарезания инструмент вывертывают вращением воротка в противоположную сторону, затем его прогоняют по готовой резьбе насквозь или до упора для глухих отверстий. Необходимо также придерживаться следующих правил:
При формировании резьб в вязких и мягких металлах (алюминий, медь, баббиты и другие), а также в глубоких отверстиях инструмент следует периодически выкручивать из отверстия для очистки канавок от стружки.
При использовании комплекта метчиков необходимо применение всех инструментов набора. Нарезание сразу чистовым метчиком или средним, а затем чистовым без прохода черновым не ускоряет, а только замедляет и затрудняет процесс нарезания. Кроме того, резьба при этом получается некачественной, а инструмент может сломаться. Чистовой и средний метчики вкручивают в отверстие вручную (без воротка) до тех пор, пока инструмент не пойдет по резьбе правильно, и только после этого устанавливают вороток и продолжают работу.
В процессе нарезания требуется тщательно следить за правильностью врезки инструмента, чтобы не было его перекоса. Для этого необходимо через каждые вновь нарезанные 2–3 нитки стружки проверять положение метчика относительно верхней плоскости детали с помощью угольника
Особенно осторожно следует работать с глухими и мелкими отверстиями.
Как нарезать наружную резьбу. Нарезка резьбы на трубах и фитингах. Плашка. Клупп
Как нарезать наружную резьбу. Нарезка резьбы на трубах и фитингах. Плашка. Клупп. 4.46/5 (89.23%) проало 13
Нарезается наружная резьба с помощью круглых или раздвижных плашек, а также винтовальных досок. Нарезка резьбы может производится как на станках, так и вручную.
Нарезание резьбы круглыми плашками (лерками).
Круглые плашки (лерки) представляют собой диск с нарезанным отверстием. Для отвода стружки и образования перьев с режущими кромками (рис. 1) в плашке делается несколько стружечных отверстий. Плашки (лерки) вставляются в леркодержатель и зажимаются винтами (рис. 2).
Рис. 1. Плашка круглая разрезная (лерка).
Рис. 2. Леркодержатель:
1 — рамка; 2 — ручка; 3 — зажимной винт.
Диаметр нарезаемого стержня берется несколько меньше наружного диаметра резьбы и запиливается конусообразно для захода лерки. Выбор стержней для нарезания метрической или дюймовой резьбы приводится в табл. 1:
Таблица 1. Диаметр стержней для болтов под резьбу.
| Метрическая резьба | Дюймовая резьба | ||
| Наружный диаметр в мм | Диаметр стержня в мм | Наружный диаметр в дюймах | Диаметр стержня в мм |
| 5 | 4,89 | 1/4 | 6,19 |
| 6 | 5,86 | 5/6 | 7,7 |
| 8 | 7,83 | 3/8 | 9,3 |
| 10 | 9,8 | 7/16 | 10,8 |
| 12 | 11,7 | 1/2 | 12,4 |
| 14 | 13,7 | 5/8 | 15,6 |
| 16 | 15,7 | 3/4 | 18,7 |
| 20 | 19,6 | 7/8 | 21,8 |
| 22 | 21,6 | 1 | 25 |
| 24 | 23,6 | 1 1/4 | 31,3 |
| 27 | 26,6 | 1 1/2 | 37,6 |
| 30 | 29,5 | 1 3/4 | 43,8 |
| 36 | 35,4 | 2 | 50 |
Раздвижные плашки (рис. 3, а) состоят из двух призматических половинок с нарезанным отверстием. В средней части отверстия плашки делают канавку, которая образует режущие кромки.
Рис. 3. Плашки раздвижные и сухарь:
а — плашка; б — сухарь.
Клупп для нарезки резьбы.
Для крепления плашек применяется клупп с прямоугольной или косой рамкой (рис. 4). Призматические выступы клуппа входят в пазы плашек, а с боку плашки прижимаются болтами.
Рис. 4. Клупп (косой)
1 — рамка; 2 — ручка; 3 — зажимной винт.
Чтобы избежать непосредственного нажима болта на плашки, между плашками и болтом устанавливается так называемый сухарь (см. рис. 3, б), имеющий форму плашки.
Технология нарезания резьбы плашкой.
Нарезание призматическими плашками несколько отличается от нарезания лерками. При нарезании плашками стержни не запиливаются на конус, а раздвигаются плашки.
Затем зажимаются на стержне, конец которого должен совпадать с верхней плоскостью плашек. Поворачивая клупп вправо и немного влево, производят нарезание резьбы.
Положение леркодержателя и клуппа устанавливается строго перпендикулярно к нарезаемому стержню, в противном случае резьба будет косой и односторонней.
Охлаждение и смазка при нарезании резьбы.
При нарезании резьбы метчиками и плашками необходимо применять смазку. В качестве смазки можно употреблять обычную эмульсию, растворяя одну часть эмульсии на сто шестьдесят частей воды. Кроме того, можно применять: для чугуна — сало и керосин; для стали и латуни — вареное и сурепное масло и лярд; для красной меди — лярд и скипидар; для алюминия — керосин.
Употреблять при нарезании резьбы машинные и минеральные масла не рекомендуется, так как они, увеличивая сопротивление нарезанию, не дают чистых отверстий и приводят к быстрому износу метчиков и плашек.
Винтовальные доски.
Для того, чтобы нарезать резьбу на винтах с диаметрами до 6 мм используют винтовальные доски. На винтовальных досках присутствует несколько нарезанных отверстий разных диаметров с канавками под стружку, по два на каждое отверстие.
Нарезание резьбы плашками выполняется так же, как и нарезание метчиками. Стержень прочно зажимается в тиски, смазывается маслом, а затем на стержень надевается клупп с плашками, зажимается винтом и вращается на полный оборот в одну сторону и на пол-оборота в другую. Если стержень толще требуемого, его необходимо опилить напильником.
Резьба у болтов измеряется кольцевыми резьбовыми калибрами или резьбомером.
Нарезка резьбы на трубах и фитингах.
Трубы и фитинги (соединительные части для труб) нарезаются специальным инструментом с применением приспособлений.
Клупп для нарезки резьбы на трубах.
На трубах резьба нарезается особым клуппом (рис. 5). Клупп для нарезания труб по устройству отличается от обычных клуппов. В прорези его обоймы входят четыре стальных гребенки.
Повертыванием верхней ручки их можно сближать или раздвигать. Поэтому одним клуппом можно нарезать трубы различных диаметров. Кроме того, клупп имеет направляющие, которые регулируются нижней ручкой.
Направляющие обеспечивают правильное положение клуппа на трубе при нарезке.
Рис. 5. Клупп для нарезки труб.
Трубы при нарезке закрепляются специальным трубным прижимом. Прижим состоит из станины, в который помещаются сухари с вырезами для труб различных диаметров.
Назначение
Режущие перья изготавливаются в виде зубьев, имеющих конфигурацию механических резцов, обладающих всеми элементами для обработки металла. Они режут основной шаг резьбы, располагаясь по всей окружности метчика. Канавки – это продольные проточки между режущими перьями.
Данные компоненты образуют кромки резания. Через них удаляется стружка, циркулирует охлаждающая жидкость. Метчики с наружным сечением до 20 миллиметров производятся с тремя канавками, более 20 и до 40 миллиметров – с 4-мя. Конструктивное устройство каждого предопределяется его функциональным назначением.
Практически, метчик представляет собой винт с канавками на наружных плоскостях. Метчик ГОСТ с винтовыми канавками намного приоритетнее своего аналога с прямыми канавками. Винтовая структура инструмента обеспечивают более благоприятные условия нарезки резьбы. Они предпочтительнее по следующим характеристикам:
- Нарезка сложных ниток.
- Особо точные работы.
- Высокое качество исполнения.
- Лучше отводят стружку.
- Испытывают меньшие температурные воздействия.
Итак, на какие виды делится метчик? Существует два больших направления:
- нарезание резьбы внутри детали;
- наружное нарезание: прогонки, плашки, винторезные доски.
- станочные;
- для ручных слесарных операций.
Промышленность производит наборы ручных изделий для нарезания ниток. ГОСТ на метчики для метрической резьбы регламентирует, чтобы любой набор включал два либо три инструмента.
Каждый должен иметь свое индивидуальное назначение. В комплекте они называются: первый, второй, третий.
Относительно расположения продольных канавок резьбонарезные инструменты классифицируются как винтовые и прямые.
Наиболее точная резьба получается тогда, когда ее выполняют винтом. Левая резьба нарезается метчиком с левой резьбой, и наоборот.
Формулы и определения для точения резьбы
Глубина врезания
Формулы и параметры при расчете режимов резания Благодаря обработке полной глубины врезания за несколько проходов, радиус при вершине режущей пластины не перегружается.
Пример: если глубина врезания (радиальное врезание) за проход составит 0,23–0,10 мм, то общая глубина (ap) и глубина профиля (0,94 мм) у метрической резьбы с шагом 1,5 мм будет обработана за 6 проходов (nap).
| | 1-й проход, глубина врезания0,23 мм |
| | |
| | = 0,009″ |
| | |
| | |
| | 2-й проход, глубина врезания0,42 – 0,23 = 0,19 мм |
| | |
| | 0,017 – 0,009 = 0,008″ |
| | |
| | |
| | 3-й проход, глубина врезания0,59 – 0,42 = 0,17 мм |
| | |
| | 0,023 – 0,017 = 0,006″ |
| | |
| | 4-й проход, глубина врезания0,73 – 0,59 = 0,14 мм |
| | |
| | 0,029 – 0,023 = 0,006″ |
| | |
| | 5-й проход, глубина врезания0,84 – 0,73 = 0,11 мм |
| | |
| | 0,033 – 0,029 = 0,004″ |
| | |
| | 6-й проход, глубина врезания0,94 – 0,84 = 0,10 мм |
| | |
| | 0,037 – 0,033 = 0,004″ |
Глубину врезания можно вычислить по формуле:
Δap = радиальное врезание, глубина резания за проход
X = номер прохода (последовательно от 1 дo nap)
ap = общая глубина резьбы + припуск на механическую обработку
nap = количество проходов
Y = 1-й проход = 0,3
2-й проход = 1
3-й проход и далее = x-1
Шаг 1,5 ммap = 0,94 ммnap = 6
γ1 = 0,3 γ2 =1 γn = x-1
| Параметр | Значение | Метрические единицы | Дюймовые единицы |
| ap | Глубина врезания, полная глубина резания | мм | дюймы |
| n | Частота вращения шпинделя | об/мин | об/мин |
| Vc | Скорость резания | м/мин | |
| nap | Число проходов | | |
- ВпадинаПоверхность у основания, соединяющая две соседние боковые стороны профиля
- Боковая сторона профиляПоверхность резьбы, соединяющая вершину и впадину профиля
- ВершинаПоверхность, соединяющая две боковые стороны профиля на наружном диаметре
P = шаг резьбы в мм или нитках на дюйм
Расстояние между двумя соответствующими точками соседних витков, измеренное параллельно оси резьбы.
β = угол профиля резьбы
Угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевой плоскости.
φ = угол подъёма винтовой линии резьбы
Угол, образованный касательной к винтовой линии резьбы в точках, лежащих на среднем диаметре, и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы.
Параметры диаметра
d = наружный диаметр наружной резьбы
D = наружный диаметр внутренней резьбы
d1 = внутренний диаметр наружной резьбы
D1 = внутренний диаметр внутренней резьбы
d2 = средний диаметр наружной резьбы
D2 = средний диаметр внутренней резьбы
Эффективный диаметр винтовой резьбы находится приблизительно посредине между наружным и внутренним диаметрами.
Угол подъёма резьбы
Угол подъёма резьбы (φ) зависит от диаметра и шага резьбы Этот параметр можно представить в виде развёртки прямоугольного треугольника. Угол подъёма резьбы вычисляется по приведённой ниже формуле.
Типы и свойства резцов
Токарный резец по металлу состоит из державки и рабочей головки. Качество обработки деталей напрямую зависит от этих элементов. Державка имеет прямоугольное или квадратное сечение. С ее помощью резец фиксируется на токарном станке.
Рабочей головкой обрабатывают детали. Она составлена из различных режущих плоскостей и кромок. Угол затачивания головки обусловлена материалом, из которого изготовлена деталь.
Наружную и внутреннюю резьбу нарезают резьбонарезными резцами разных типов.
Резьбонарезные резцы
Самые используемые из них:
- стержневые;
- призматические;
- круглые.
Стержневые резцы состоят из стержня с рабочей головкой. Эти типы бывают разных профилей. Самые износостойкие — резцы, к которым припаяны твердосплавные рабочие грани. Они не нуждаются в частом точении, так как долго остаются острыми.
Призматические резцы применяют для обработки только внешней стороны болванки. Их преимущество перед стержневыми – способность обрабатывать большие поверхности. Но их следует чаще подвергать перетачиванию.
Круглые резцы используют в процессе нарезания резьбы внутренней и наружной. Эти инструменты очень удобны в работе, область использования их достаточно широка. Круглые резцы допускают многоразовое перетачивание.
Резьбовые резцы круглые
По конструктивным отличиям металлорежущие инструменты делятся на несколько типов:
- прямые;
- изогнутые;
- отогнутые;
- оттянутые.
Вершина любого резьбового инструмента — скругленная головка или фаска. Профиль резьбы формируется резцом должной конфигурации. Режущими инструментами гнутой формы нарезают резьбовую нить на поверхности болванки.
Прямые резцы здесь используются редко. Резьбу внутри детали совершают изогнутыми резцами, иногда прямыми, закрепленными в специальном держателе.
Резцы разделяются по категориям:
- изготовленные из быстрорежущей легированной стали;
- с напаянными на рабочий элемент твердосплавными пластинами;
- режущие приспособления со сменными многогранными пластинами, закрепленными на головке.
По направлению следования винтовой нарезки, инструменты дифференцируют на правые и левые. При работе первыми подача идет слева направо, вторыми — подача идет влево. Правые используют чаще.
Режем резьбу плашкой
Подготовка к нарезанию внутренней резьбы
Чтобы резьба нарезалась без проблем, необходимо тщательно подготовить отверстие.
Сверло должно соответствовать материалу детали, быть правильно и хорошо заточено. Угол заточки должен быть не более 140°. Это позволяет избежать перегрева и невольной термообработки материала детали, приводящей к ухудшению качества резьбы.
Сверло должно быть тщательно закреплено, нужно исключить биение как сверла в патроне, так и самого патрона.
При высверливании глухих отверстий нужно тщательно контролировать глубину и обязательно дать припуск по глубине относительно заданной глубины нарезки — даже самый лучший метчик не нарежет резьбу до конца.
Потребуются следующие инструменты и принадлежности:
- Низкооборотный сверлильный станок. Использование ручных дрелей не рекомендуется.
- Подобранное по таблице сверло.
- Сверло большего диаметра (примерно в два раза) для зенковки.
- Набор метчиков с воротком.
- Тиски для закрепления детали.
- Керн и молоток.
- Минеральное масло для смазки метчика и отверстия во время работы.
- Протирочный материал.
Правила нарезания трубной резьбы в целом совпадают с вышеизложенными, лишь для нарезания больших диаметров используется специальная оснастка для более точной центровки
Разновидности и сферы применения метчиков
Нарезание внутренней резьбы может выполняться вручную или с использованием станков различного типа (сверлильных, токарных и др.). Рабочими инструментами, которые выполняют основную работу по нарезанию внутренней резьбы, являются машинно-ручные или машинные метчики.
На различные виды метчики делят в зависимости от целого ряда параметров. Общепринятыми считаются следующие принципы классификации метчиков.
- По способу приведения во вращение различают машинно-ручные и машинные метчики, при помощи которых осуществляется нарезка внутренней резьбы. Машинно-ручные метчики, оснащенные квадратным хвостовиком, используют в комплекте со специальным приспособлением с двумя ручками (это так называемый вороток, держатель метчиков). При помощи такого приспособления метчик приводится во вращение и нарезает резьбу. Нарезка резьбы метчиком машинного типа осуществляется на металлорежущих станках различного типа, в патроне которых такой инструмент и фиксируется.
- По способу, которым нарезают внутреннюю резьбу, различают универсальные (проходные) и комплектные метчики. Рабочая часть первых разделена на несколько участков, каждый из которых отличается от остальных своими геометрическими параметрами. Участок рабочей части, который первым начинает взаимодействовать с обрабатываемой поверхностью, выполняет черновую обработку, второй – промежуточную, а третий, расположенный ближе к хвостовику, – чистовую. Для нарезки резьбы комплектными метчиками требуется использование нескольких инструментов. Так, если комплект состоит из трех метчиков, то первый из них предназначен для выполнения черновой обработки, второй – для промежуточной, третий – для финишной. Как правило, комплект метчиков для нарезания резьбы определенного диаметра включает в себя три инструмента, но в отдельных случаях, когда обработке подвергаются изделия, изготовленные из особо твердого материала, могут использоваться наборы, состоящие из пяти инструментов.
- По типу отверстия, на внутренней поверхности которого необходимо нарезать резьбу, различают метчики для сквозных и глухих отверстий. Инструмент для обработки сквозных отверстий характеризуется удлиненным конусным кончиком (заходом), который плавно переходит в рабочую часть. Такую конструкцию чаще всего имеют метчики универсального типа. Процесс нарезания внутренней резьбы в глухих отверстиях осуществляется метчиками, конусный кончик которых срезан и выполняет функцию простейшей фрезы. Такая конструкция метчика позволяет нарезать с его помощью резьбу на всю глубину глухого отверстия. Для нарезания резьбы данного типа, как правило, используется комплект метчиков, приводимых во вращение вручную, при помощи воротка.
- По конструкции рабочей части метчики могут быть с прямыми, винтовыми или укороченными стружкоотводящими канавками. Следует иметь в виду, что использовать метчики с канавками различного типа можно для нарезания резьбы в изделиях из относительно мягких материалов – углеродистых, низколегированных стальных сплавов и др. Если же резьбу необходимо нарезать в деталях, изготовленных из очень твердых или вязких материалов (нержавеющих, жаропрочных сталей и др.), то для этих целей используют метчики, режущие элементы которых располагаются в шахматном порядке.
Хороший метчик сделан из качественной инструментальной стали, выглядит аккуратно и имеет ровно проточенные витки и канавки
Метчики, как правило, применяются для нарезания метрической резьбы, но есть инструменты, с помощью которых нарезают трубную и дюймовую внутреннюю резьбу. Кроме того, различаются метчики и по форме своей рабочей поверхности, которая может быть цилиндрической или конической.
Метчики ручные
Метчики ручные – основной резьбонарезной инструмент при проведении слесарных работ. Отличается от машинного квадратной хвостовой частью для фиксации в ручном воротке. Предназначены для ручного нарезания любого типа резьбы в глухих и сквозных отверстиях, в соответствии с назначением. Выпускаются двух- и трехкомплектными. Наиболее часто используются 2-комплектные метчики. Трехкомплектные метчики, как правило, используются для нарезания резьб с крупным шагом при диаметре более 24 мм. Ниже приведены основные метрические шаги и размеры метчиков, таблица:
| Размер резьбы | Основной шаг, мм |
| 1 | 0.25 |
| 1.1 | 0.25 |
| 1.2 | 0.25 |
| 1.4 | 0.3 |
| 1.6 | 0.35 |
| 1.8 | 0.35 |
| 2 | 0.4 |
| 2.2 | 0.45 |
| 2.5 | 0.45 |
| 3 | 0.5 |
| 3.5 | 0.6 |
| 4 | 0.7 |
| 4.5 | 0.75 |
| 5 | 0.8 |
| 5.5 | 0.5 |
| 6 | 1 |
| 7 | 1 |
| 8 | 1.25 |
| 9 | 1.25 |
| 10 | 1.5 |
| 11 | 1.5 |
| 12 | 1.75 |
| 14 | 2 |
| 16 | 2 |
| 18 | 2.5 |
| 20 | 2.5 |
| 22 | 2.5 |
| 24 | 3 |
| 27 | 3 |
| 30 | 3.5 |
| 33 | 3.5 |
| 36 | 4 |
| 39 | 4 |
| 42 | 4.5 |
| 45 | 4.5 |
| 48 | 5 |
| 52 | 5 |
| 56 | 5.5 |
| 60 | 5.5 |
| 64 | 6 |
Конструктивные особенности
Первые инструменты для нарезки внутренней резьбы отличались примитивной конструкцией и представляли собой четырехгранный стержень, на рабочем конце которого, заточенном под пологий конус, выпиливались режущие зубья. Резьба при использовании такого метчика нарезалась посредством его завинчивания во внутреннюю часть гайки или в предварительно подготовленное отверстие в обрабатываемом изделии. Естественно, такой инструмент обладал множеством недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести отсутствие на режущей части задней поверхности, а также отрицательное значение переднего угла. Со временем конструкция метчиков стала более продуманной, и сегодня они позволяют создавать точную и качественную внутреннюю резьбу.
В любом метчике для нарезания резьбы на внутренних поверхностях обрабатываемых изделий вне зависимости от его геометрических параметров и назначения есть следующие элементы:
- боковые канавки (их может быть от 2 до 6);
- коническая заборная часть;
- калибрующая часть, которая имеет цилиндрическую форму.
Конструкция метчика
Канавки, расположенные на боковой поверхности инструмента, вдоль всей его длины, одновременно выполняют две функции: обеспечение отвода стружки из зоны обработки и облегчение подвода в такую зону смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ). Форму, которую канавка метчика имеет в поперечном сечении, определяют две ее поверхности, одна из которых является передней гранью режущего зуба инструмента, а вторая – его спинкой. По типу профиля стружечные канавки бывают следующих видов:
- однорадиусные (с канавками такой формы производятся преимущественно метчики калибровочного типа);
- с прямолинейными передней и задней поверхностями (инструменты с канавками такой формы используются для нарезки резьбы внутри гаек);
- с прямолинейной передней и радиусной задней поверхностями (большинство метчиков производится со стружечными канавками именно такого типа).
Профили стружечных канавок метчиков
Канавки могут располагаться по-разному: различают прямолинейные, а также спиральные правые или левые. С канавками прямолинейного типа изготавливаются универсальные метчики общего назначения. Со спиральными левонаправленными канавками производятся метчики, используемые для нарезания резьбы на проход. Стружка, создаваемая таким инструментом, двигается впереди него по обрабатываемому отверстию, тем самым исключается риск порчи уже нарезанной резьбы. При использовании метчиков с правым направлением закручивания канавок стружка выводится из зоны обработки к хвостовику инструмента. Правосторонние метчики по этой причине оптимально подходят для нарезки резьбы в глухих отверстиях.
Заборная часть метчика, как уже говорилось выше, имеет коническую форму, что облегчает процесс вхождения инструмента в обрабатываемое отверстие. Конкретное значение угла наклона заборной части, который может находиться в диапазоне 3–20°, выбирают в зависимости от того, для какого типа обработки будет использоваться инструмент – черновой, промежуточной или чистовой.
Конструкции метчиков по ГОСТу
Цилиндрическая калибровочная часть выполняется с обратным занижением величиной до 0,1 мм, что необходимо для того, чтобы уменьшить силы трения, возникающие в процессе нарезки резьбы. Уменьшить силу трения между рабочей частью метчика и обрабатываемой поверхностью позволяет также затыловка задней поверхности режущих зубьев, выполняемая от их вершины на 1/3 их ширины. Таким образом, создается занижение задней поверхности режущих зубьев, величина которого для инструментов диаметром 12–30 мм составляет около 0,1 мм.
Геометрия режущей и калибрующей части метчика
Инструментальный материал
Ручные метчики при работе нагреваются незначительно, поэтому их изготавливают из высокоуглеродистых инструментальных сталей У10А, У12А. Для машинных метчиков, работающих на повышенных скоростях, применяют быстрорежущие стали Р6М5, Р6М5К5, Р6М5К8. Самый лучший быстрорез — Р18. Наконец, высокопроизводительные станки оснащают твердосплавным инструментом. Небольшие метчики изготавливают полностью из твёрдого сплава, средние выполняют напайными, а крупные обычно имеют сборную конструкцию.
Граверы электрические. Какой выбрать?
Пневмозаклёпочник. Быстро и надёжно!
Какое сверло лучше использовать
Современная промышленность предлагает потребителям широкий выбор приспособлений для обработки различных поверхностей. Встречаются следующие :
- Спиральные. Наиболее распространенный вид. Представляет собой инструмент цилиндрической формы, изготовленный из высококачественных материалов. Чаще всего используют быстрорежущую сталь. Максимальный диаметр буравчика может достигать 80 мм. Их используют на крупных металлообрабатывающих предприятиях.
- Ступенчатые. Имеют форму расширяющегося бура. Их нельзя использовать в качестве подготовительного инструмента перед применением метчика. Основная область использования – обработка тонколистового металла.
- Перовые. Универсальный инструмент. Особенность – наличие съемных режущих пластин. С их помощью можно получить отверстие идеальной формы. Перовые сверла – относительно недорогой инструмент. Их редко используют для сверления отверстий под нарезку. Основная сфера применения – исправление дефектов и перекосов.
- Удлиненные. Такая конструкция позволяет выполнить глухие или сквозные отверстия на значительной глубине. Эксплуатация таких приспособлений предусматривает использование смазочно-охлаждающей жидкости, которую подают по специальным каналам. На промышленных предприятиях используют буравчики для обработки сверхтвердых материалов.
- Центровочные. Относятся к токарным приспособлениям. Используются для сверления отверстий с целью дальнейшего закрепления заготовки в центрах.
Необходимо обращать внимание на класс точности. От этого параметра зависит чистота готового отверстия
Существует три класса точности:
- «В». Самый низкий класс. Позволяет оформлять отверстия с точностью до 15 квалитета.
- «В1». Инструмент повышенной чистоты. Показатель точности – до 14 квалитета.
- «А». Приспособление повышенной точности. Позволяет выполнять отверстия в диапазоне 10–13 квалитета. Отличаются высокой стоимостью.
Конструктивные особенности
Вначале внутреннюю резьбу нарезали нехитрыми приспособлениями в виде заточенного под конус четырехгранного стержня. На коническом конце выпиливали режущие зубы, которые при завинчивании стержня в отверстие процарапывали в нем резью. В ходе дальнейших усовершенствований у метчика появился положительный передний угол, канавки для выброса стружки и лучшее соответствие режущих кромок профилю резьбы.
В современном метчике присутствуют следующие обязательные конструктивные элементы:
- Головная (или заборная) часть в форме пологого конуса, служащая для начала формирования профиля резьбы.
- Некоторое число (2-6) боковых канавок, обеспечивающих отведение стружки и поступление смазки (СОЖ).
- Калибрующая часть, в форме протяженного цилиндра, завершающая точное формирование профиля.
- Хвостовик, служащий для закрепления метчика в зажимном устройстве патрона или ворота.
Различают канавки для стружки следующих типов:
- Однорадиусные – поперечный разрез представляет собой дугу окружности, применяются на калибровочных инструментах.
- Прямолинейные — поперечное сечение U-образное, используются для нарезки гаечной резьбы.
- Смешанные — прямолинейная передняя и дугообразная задняя. Так делают большую часть универсального инструмента.
Разновидности канавок метчика
Кроме того, канавки делятся на:
- Прямолинейные. Используются в универсальном инструменте.
- Левые спиральные. Левозаходные применяют для нарезания резьбы на проход. Стружка выталкивается в пространство перед метчиком, предохраняя, таким образом, уже сформированный профиль от повреждения.
- Правые спиральные. Правозаходными снабжают метчики для нарезания глухих отверстий, такими канавками стружка выталкивается наружу и не забивает отверстие.
Коническая форма головной части облегчает центровку метчика в отверстии и заход на нарезку первых ниток резьбы. Угол наклона конуса варьируется между 3° и 20°, конкретное значение определяют, исходя из назначения инструмента — чернового, промежуточного или чистового прохода.
Цилиндрическая часть в действительности представляет собой обратный конус с очень маленьким углом конусности . Занижение достигает 0,1 мм, это позволяет снизить трение в ходе нарезки.
Оновные размеры метчиков:
- шаг резьбы;
- высота профиля;
- полная высота профиля;
- наружный диаметр резьбы;
- длина заборной части;
- угол заборного конуса;
- величина затылования.
Кроме всего, инструменты делятся на метчики с левой и с правой резьбой.
