Нарезание резьбы метчиком: правила и техника

О чем речь? Нарезание резьбы метчиком – одна из основных слесарных операций, которая производится вручную или с помощью оборудования: дрели, шуруповерта, токарного станка или модели с ЧПУ.

На что обратить внимание? Для проведения процедуры необходимо просверлить отверстие, диаметр которого меньше метчика. Сам процесс нарезания требует соблюдения правил, иначе инструмент сломается внутри, особенно если резьба делается на станке.

Задачи и виды метчиков

Метчик – это металлический стержень, имеющий на конце намеченные режущие кромки. Изготавливают метчик из твердых сплавов и быстрорежущей стали. Для того чтобы он хорошо прорезал канавки в металлическом основании во время вкручивания и был достаточно прочным, его подвергают термической обработке.

Данный инструмент применяют для быстрого цикла нарезания резьбы метчиком не только в отдельно взятых деталях, но и в элементах, являющихся частью какого-либо изделия, даже без их снятия. Для получения конкретной резьбы, необходимой для крепежного соединения, следует верно подобрать тип метчика.

Каждый механизм техники или оборудования имеет свое резьбовое соединение, различающееся по форме, диаметру, глубине, шагу, направлению и типу резьбы. Поэтому, если вы хотите верно нанести внутреннюю резьбу, стоит правильно подойти к выбору метчика.

По направлению резьбы метчики бывают:

• Правые – канавку в них проделывают по направлению перемещения часовой стрелки. Стоит отметить, что данный тип резьбы преобладает у большинства крепежных соединений.
• Левые метчики нарезают резьбу в противоположную сторону перемещения часовой стрелки. Крепежные элементы с таким направлением резьбы чаще всего устанавливают на вращающихся деталях для того, чтобы при их дальнейшем вращении соединение не ослабилось.

По форме профиля различают следующие метчики:

• Конические метчики используются при резьбе в деталях, где необходимо соблюсти герметичность соединений, например, тех, которые находятся под давлением газа или жидкости.
• Трапециевидные метчики используют для нарезания ходовой резьбы в таких деталях, которые изменяют вращательные движения, превращая их в поступательные.

Еще одним параметром, по которому различают метчики, является единица измерения шага и диаметра резьбы. В таком случае инструменты делятся на дюймовые и метрические. Также метчики можно разделить и по типу назначения. Универсальные варианты подойдут для работы со всеми видами деталей, в то время как узкоспециализированные – с конкретным их видом. Теперь, познакомившись со всеми различиями, вы с легкостью подберете тот метчик, который необходим вам в работе.

Критерии выбора метчика

Кривизна передних поверхностей и величина переднего угла – отличительные параметры метчиков, которые применяются при разрезании различных материалов. Нарезание резьбы метчиком на деталях, изготовленных из сплавов, трудно поддающихся обработке, характеризуется нулевыми или отрицательными значениями.

Так, при работе с такими сплавами, инструментом, имеющим большую кривизну передних поверхностей, довольно часто могут появляться задиры.

Сколу и закручиванию снимаемого слоя материала при механообработке металлов способствует использование метчиков, имеющих положительных передний угол.

Для обработки материалов, имеющих повышенную твердость, советуют использовать режущий инструмент с большим задним углом, так как он снижает трение и направляет смазочно-охлаждающую жидкость в зону обработки. Однако стоит обратить внимание на то, что слишком большое значение может ухудшить самоцентрирование инструмента, поэтому задний угол считают еще одним важнейшим параметром метчика.

Нарезание резьбы в глухих отверстиях осуществляется специальным режущим инструментом, то есть метчиком с определенным углом подъема резьбы. Так, метчики, характеризующиеся малой длиной рабочей части, отлично подойдут для резания резьбы на деталях, изготовленных из сплавов, трудно поддающихся обработке. Метчиком с небольшим углом лучше всего нарезать резьбу деталей, выполненных из прочных материалов.

Определение диаметра отверстия для нарезания резьбы метчиком

Диаметр отверстия перед резьбонарезанием определяется по специальным стандартизированным таблицам. От величины отверстия зависит итоговый результат. Так, если сечение подготовленного отверстия больше рекомендованной величины, вас ждет некачественный результат, если меньше – поломка инструмента.

Ниже представлена таблица соотношения метрических резьб и диаметров отверстий для них.

Далее представлена таблица соотношения дюймовых резьб и диаметров отверстий для нарезания резьбы метчиком, присущих данным резьбам.

Этапы нарезания резьбы метчиком

Если говорить о глухих пазах, важно понимать, что до нарезания внутренней резьбы метчиком в деталях нужно сделать отверстия с правильным диаметром и глубиной, так как в будущем от них будет зависеть, с какой плотностью элементы прилегают в местах соединения деталей.

Для правильного нарезания внутренней резьбы метчиком важно применять подходящие для этой работы расходные материалы и верное оборудование. Так, мастеру необходимы:

• тиски и вороток;
• масленка с подходящей для работы смазкой;
• молоток и керн;
• ветошь;
• метчик;
• электрическая дрель, имеющая сверло необходимого для работы диаметра, или сверлильный станок;
• зерновка.

Ранее мы упоминали, что от правильности подобранного оборудования и расходного материала зависит результат нарезки внутренней резьбы.

Диаметр сверла, с помощью которого обрабатываются края, должен быть больше поперечника основного отверстия. Затем происходит снятие фаски, удаление дефектов и сглаживание кромки.

Для нарезания резьбы с помощью метчика используют:

• дрель с регулируемыми оборотами;
• ручной воротник для сжатия метчика;
• ветошь, молоток, керн и машинное масло для пропитки;
• крепко закрепленные на рабочем столе слесарные тиски.

Операции, которые необходимо совершить для выполнения правильной нарезки резьбы:

• Нанесите центральную метку для отверстия с помощью керна.
• Смажьте ее и рабочую часть сверла. Данные действия помогут снизить трение и не дадут инструменту перегреться.
• Просверлите отверстие. Если это сделать затруднительно вследствие небольшого размера детали, воспользуйтесь слесарными тисками. Обработайте края просверленного отверстия сверлом большего диаметра или зенковкой. Старайтесь не обрабатывать края слишком глубоко, идеальная работа – до 1 мм. Пазы необходимо рассверливать инструментом с поперечником больше пазы на 1 или 2 мм. Так, если последняя имеет диаметр 8 мм, используется поперечник, равный 10 мм.
• При режиме нарезания резьбы метчиком старайтесь строго двигаться прямо и после двух оборотов делать виток обратно, чтобы убрать ненужную стружку.
• Обратите внимание на смазку метчика. Так, чем тверже металл, тем больше вам понадобится смазочного материала.

Если вы в точности выполнили все перечисленные шаги, в итоге вас ожидает качественная резьба с легко ввинчивающимися болтом и резьбовой шпилькой. Промойте отверстие изнутри, удалите оставшуюся стружку и масло, а после нанесите новую смазку. Так вы сможете с легкостью проверить качество нарезки резьбы.

Смазка для метчика при нарезании резьбы

На успешное резьбонарезание оказывает значение и смазочно-охлаждающая жидкость. От ее подвода зависит эффективность эвакуации стружки, стойкость метчика и качество резьбы. Подвод смазочно-охлаждающей жидкости бывает двух видов: наружный и внутренний.

Наружный подвод используют для правильного стружкообразования и считают его самым популярным методом подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Для того чтобы стружка правильно эвакуировалась, как минимум одно сопло обязано быть направлено как можно ближе к оси метчика.

Внутренний подвод не только улучшает эвакуацию стружки, в частности при резьбонарезании материалов, образовывающих сливную стружку, но и снижает износ режущей кромки. Он более предпочтителен для нарезания резьбы метчиком и плашкой.

Перед тем как использовать смазочно-охлаждающую жидкость, важно знать ее тип и содержание масла. Различают следующие виды данной жидкости:

• на основе минеральных масел;
• на основе растительных масел;
• синтетические смазочно-охлаждающие;
• полусинтетические смазочно-охлаждающие;
• на основе минеральных масел без присадок.

Рассмотрим особенности каждого вида более подробно.

Эмульсия на основе минеральных масел:

• имеет отличные режущие свойства;
• считается самым распространенным видом смазочно-охлаждающей жидкости при резьбонарезании;
• процентное содержание масла для обработки стали равно 5–7 %, для обработки нержавейки или труднообрабатываемых сталей – 8–12 %;
• является благоприятной для станка стабильной эмульсией.

Эмульсия на основе растительного масла:

• считается лучшей эмульсией на рынке для ручного нарезания резьбы метчиком;
• довольно распространенная смазочно-охлаждающая жидкость;
• процентное содержание масла для обработки нержавейки и сталей с необычными свойствами равно 6–8 %.

Синтетическая смазочно-охлаждающая жидкость:

• в сравнении с другими смазочно-охлаждающими жидкостями имеет более низкие режущие свойства во время нарезания резьбы метчиком на ЧПУ;
• стоит постоянно следить за соответствием эмульсии заданным рекомендациям при резьбонарезании;
• хотя и стабильна, но может оказывать неблагоприятное воздействие на станок.

Полусинтетическая смазочно-охлаждающая жидкость:

• является новым видом жидкости на рынке;
• имеет хорошие режущие свойства;
• прекрасно справляется с обработкой большого вида материалов;
• считается стабильной эмульсией;
• рекомендована для любого вида обработки.

Минеральное масло без присадок:

• обычно используется на станках для обработки небольших деталей или токарных станках;
• считается стабильной эмульсией;

обеспечивает оптимальные условия резьбонарезания.