Метчики для нарезки резьбы размеры

Метчики для нарезания резьбы: виды, таблицы размеров, требования ГОСТ

Сделать резьбу в готовом металлическом отверстии или гайке можно буквально за секунды, если у вас есть метчик. С помощью этого металлорежущего инструмента можно нанести внутреннюю резьбу и откалибровать существующую.

Конечно, метчики – не единственный инструмент, применяемый для создания резьбы. В аналогичную категорию попадают, например, плашки и клуппы. Их применяют для нанесения резьбы снаружи детали. Но сейчас не про это.

Видов метчиков существует довольно много – опытные мастера о некоторых из них даже не слышали. Поэтому специфичные типы этого инструмента оставим узкопрофильным специалистам и разберем самые популярные.

Давайте попробуем подобрать инструмент под конкретные нужды. По представленному ниже алгоритму сделать это не составит особого труда.

Шаг 1. Сферы применения: домашняя мастерская или производство

Очевидно, что при работе в домашних условиях и на производстве мастеру понадобится разный инструмент.

Ручные метчики (они же слесарные) найдутся в любой мастерской. За счет значительной прочности и износостойкости инструмент позволяет выполнять работу высокой точности даже в бытовых условиях. Обычно они комплектуются специальным воротком, необходимым для вращения метчика.

Ручные метчики почти всегда продаются наборами из 2-3 штук различных диаметров. Каждый инструмент осуществляет свою задачу: одним производится черновая обработка резьбы, вторым (если есть) – промежуточная, третьим – чистовая, после которой профиль отвечает всем нормам ГОСТ (о них – ниже).

Но ручные метчики не предназначены для работы на высоких скоростях вращения. Для этого применяются машинные аналоги.

Машинные метчики сделаны из более качественной быстрорежущей стали, которая легко переносит серьезный нагрев, возникающий из-за трения и резки металла. Именно по прочности слесарные метчики уступают своим машинным аналогам. Кроме того, у машинных инструментов небольшая заборная часть, т.к. соосность метчика и отверстия заготовки обеспечивается конструкцией станка.

Есть еще третий вид метчиков – гаечные. Нетрудно догадаться, что они используются исключительно для нанесения резьбы в гайках.

Гаечные метчики обладают длинным хвостовиком, который устанавливается в специальный станок-автомат. После нанесения резьбы гайки одна за другой передвигаются на хвостовую часть и ожидают там, когда вся серия будет выполнена. После этого метчик удаляется из патрона, и все гайки сбрасываются в приемный лоток. Таким образом значительно экономится время на операцию, и увеличивается производительность.

Шаг 2. Тип отверстия: глухое или сквозное

Немаловажное значение имеет цель вашей работы: собираетесь ли вы создать профиль в глухом отверстии или дырка сквозная? В зависимости от этого и инструмент понадобится различный. В частности, большую роль будут играть канавки для отвода стружки на метчике. Они могут закручиваться (причем как влево, так и вправо), а могут располагаться прямо.

Прямолинейные канавки применяются в универсальных метчиках.

Инструменты с правым углублением канавки чаще используются для создания профиля в глухих отверстиях. По таким канавкам стружка выдавливается назад, наружу, и не засоряет отверстие.

Направленные влево винтовые канавки применяются для создания профиля в сквозных отверстиях. Стружка выдавливается прямо перед метчиком, сохраняя тем самым только что нанесенную резьбу от повреждений.

Есть еще вариант метчиков со стружечными канавками укороченной длины, известных как бесканавочные, или раскатники. Такая конструкция помогает создавать резьбу в изделиях, изготовленных из вязких материалов, например, из легированных высокопрочных и низкоуглеродистых вязких сталей, а также сплавов из алюминия.

Шаг 3. Тип резьбы

На производстве существует несколько государственных стандартов, различающихся системой измерения. С помощью маркировки на метчике, можно понять, к какой из них относится инструмент – метрической или дюймовой. Исходя из типа устройства метчиков можно нанести три вида резьбы.

Метрические метчики пригодятся для создания профиля, размеры которого измеряются в миллиметрах. Они маркируются символом «M».

Профиль метчиков данного типа представляет собой равнобедренный треугольник с углом при вершине в 60°.

Размерный ряд метрических метчиков довольно обширный – с их помощью можно создать практически любой профиль. Каждый размер метчика имеет свой основной шаг – расстояние между витками резьбы. Чем больше размер, тем больше основной шаг. Для подбора инструмента используется специальная таблица на основе норм госстандартов (согласно ГОСТ 19257-73).

В отличие от метрических размер дюймовых метчиков обозначается в дюймах. Такая система пришла к нам из-за границы. В частности, из США и Великобритании.

Основной шаг обозначается количеством ниток (или числом витков), приходящихся на 1 дюйм. Чем показатель выше, тем мельче шаг резьбы.

Угол при вершине в дюймовой резьбе может быть различным. Угол в 60° характерен для метчиков, распространенных в Северной Америке. Максимальную популярность получила резьба UNC. Такой крепеж нередко встречается на ввозимой в Россию технике (газонокосилки, генераторы, культиваторы и т.п.).

Дюймовая резьба британского стандарта BSW имеет угол при вершине в 55°.

Ниже приведены дюймовые размеры метчиков наиболее популярных стандартов.

Среди дюймовых метчиков отдельно стоит выделить группу инструментов, используемых для создания профиля в трубных соединениях. Особенно часто трубная резьба встречается в элементах систем водоснабжения.

Размеры трубных метчиков специально подстроены под стандартные виды металлических труб. Они разделяются на цилиндрические и конические. Первые обозначаются литерой «G», после которой ставится цифра, соответствующая проходному диаметру. Трубные конические метчики маркируются символами «R» или «Rc». Резьба наносится на поверхности с конусностью 1:16 и доходит до упора.

Традиционно их размеры указываются в дюймах. Однако со временем система обозначений утратила идентичность реальным размерам, поэтому инструмент для трубной резьбы подбирают по таблицам (на основе ГОСТ 6357-81 и ГОСТ 6111-81).

Государственными стандартами определяются требования к размерам и характеристикам метчиков, а также вводятся максимальные допуски, класс точности и степень шероховатости поверхности. Практически все показатели по выбору и качеству резьбы регулируются ГОСТ 3266-81, который вы можете скачать с нашего сайта.

Виды метчиков для нарезания резьбы: размеры, особенности и характеристики

Метчик – это резьбонарезной инструмент представляющий собой винт со специальными канавками. В зависимости от способа применения и формы резьбы существуют различные виды метчиков для нарезания резьбы – цилиндрические, конические, машинно-ручные, метрические, дюймовые, трубные, трапецеидальные и т. д. Рассмотрим основные типы метчиков для нарезания резьбы, их особенности и характеристики.

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:

Метчики машинно-ручные

Это универсальный тип метчиков для нарезания резьбы рассчитанный и на ручное использование, и на установку в патрон металлорежущего оборудования. При ручной нарезке возможно нарезание резьбы с шагом до 3 мм. включительно. Метчики одинарные выпускаются в двух исполнениях – для нарезания резьбы в сквозных отверстиях, для чего имеется 6 ниток на рабочей части инструмента. Для нарезания резьбы в глухих отверстиях используются метчики с 3-мя нитками на заборном конусе. Отдельно выпускаются машинные метчики с винтовыми и укороченными канавками, рассчитанные исключительно под крепление в патрон станка.

Метчики гаечные

Метчики гаечные – это специальный вид метчиков для нарезания резьбы с более длинной хвостовой частью. Данный вид инструмента предназначен для установки в токарный станок или обрабатывающий центр и благодаря увеличенной длине хвостовика позволяют нарезать резьбы на нескольких гайках без выворачивания метчика из отверстия. По мере нарезания гайки нанизываются на хвостовик, тем самым увеличивая производительность операций. Гаечные метчики выпускаются одинарными и имеют 12 витков на рабочей части. Инструмент используемый в гайконарезных автоматах имеют изогнутый хвостовик, с которого гайки автоматически сбрасываются по мере нарезания.

Метчики левые

Это резьбонарезной инструмент для нарезки левой резьбы – резьбы, у которой выступ при вращении против часовой стрелки отдаляется вдоль оси от точки наблюдения. Соответственно деталь ввинчивается или навинчивается против часовой стрелки. Имеют тот же шаг и диаметры что метрические резьбы, маркируются буквами LH. Используются гораздо реже, чем метчики с правой резьбой, но незаменимы при создании многих конструктивных элементов, в первую очередь там, где необходимо исключить ослабление резьбового крепления при правом вращении. Метчики левые подразделяются на подвиды в зависимости от типа резьбы (коническая, цилиндрическая), могут быть прямыми или винтовыми с канавками для отвода стружки из зоны нарезки, выпускаются в диапазоне от М4 до М42.

Метчики дюймовые

Это инструмент для нарезки резьбы в дюймовой системе измерений, принятой в США, Великобритании и некоторых др. странах. Применяются для нарезки глухих и сквозных резьбовых каналов в стальных и чугунных изделиях. Изготавливаются двух- и трехкомплектными, имеют 3 класса точности. Метчики дюймовые подразделяются, в зависимости от стандарта, на метчики с резьбой BSW (основная британская крупная резьба с углом при вершине 55°), с резьбами UNC и UNF – широко используемые унифицированные типы с углом при вершине 60°, а также метчики UNS (Unified Special), 8UN, UNEF и т. д. Ниже приведены дюймовые размеры метчиков, таблицы некоторых основных стандартов.

Метчики для нарезания резьбы. Виды и таблица размеров

Любое техническое изделие состоит из отдельных деталей, скрепляемых между собой с помощью крепёжных элементов. Хотя резьбовые соединения были известны ещё в Древнем Риме, Китае, а также цивилизации Майя, метчик стал использоваться в качестве резьбообразующего инструмента лишь в конце Средних веков (XV–XVI столетие). До этого внутреннюю спираль гайки изготавливали другими способами, в том числе и с помощью токарного станка.

Особенности устройства

Вначале использовали трёх- или четырехгранный стержень, на котором выпиливали зубчики. Конец затачивали на пологий конус. При завинчивании такого артефакта в отверстие гайки или корпуса зубчатые перемычки нарезали внутреннюю резьбу. Понятно, что такой инструмент был далёк от совершенства, поскольку режущие зубья не имели заднего угла, а передний угол был отрицательным. Однако постепенно его конструкция совершенствовалась, пока не стала более рациональной. Сегодня любой метчик для нарезания резьбы имеет схожие конструктивные элементы:

• Канавки для выхода стружки и подведения охлаждающе-смазочной жидкости (СОЖ). Количество их обычно — от 2 до 6.

• Профиль впадин может быть разным: однорадиусный, прямолинейные передняя и задняя поверхности, прямолинейная передняя и радиусная задняя.

• Направление канавок: прямолинейные, спиральные правые и левые. Первые применяются в обычных универсальных метчиках. Канавки с левонаправленной винтовой линией служат для нарезания резьбы на проход. При этом стружка идёт перед метчиком, чтобы не портить нарезку. Правые углубления применяют для глухих отверстий, чтобы стружка выводилась назад, в противном случае она, будучи спрессованной, сломает инструмент.

• Заборная часть выполняется конической, для того чтобы облегчить врезание режущих зубьев в материал детали. Угол наклона выполняют от 3 до 20 градусов, в зависимости от назначения метчика (черновой, промежуточный, чистовой).

• Калибрующая часть — цилиндрическая, имеет обратное занижение до 0,1 мм, служащее для уменьшения силы трения. С этой же целью калибрующие зубья затылуют на расстоянии 1/3 ширины пера от вершины зуба. Занижение составляет около одной десятой миллиметра для резьб диаметром от 12 до 30 мм.

Виды метчиков

По назначению

• Слесарные (ручные) метчики используют для изготовления резьбы с помощью воротка. С целью уменьшения усилия, изготавливаются комплектом, в составе которого 2–3 инструмента, каждый из которых снимает лишь часть припуска на обработку. Первый метчик является черновым, последний — чистовым. Чтобы различить их между собой, на хвостовик наносят маркировку в виде чёрточек (одна, две, три черты). Слесарные метчики в основном используют для нарезания резьбы в корпусных деталях.

• Машинные (машинно-ручные). Применяются для механизированного нарезания резьбы на станках: сверлильных, токарных, агрегатных, типа обрабатывающий центр. Конструктивно не отличаются от слесарных, разве что имеют укороченную заборную часть и более высокую стойкость. Основное назначение — нарезание резьбы в деталях.

• Гаечные. Как видно из названия, используются для нарезания гаек. Состоят всегда из одного метчика с удлинённым заборным конусом. При работе метчик из гайки не вывинчивают, а готовые гайки нанизывают на удлинённый хвостовик, который имеет 2 исполнения: прямолинейный и радиусный (изогнутый). Первое используют на сверлильных и токарных станках. После заполнения накопительной части хвостовика инструмент вынимают из быстрозажимного патрона и стряхивают готовые гайки. Кривой метчик применяют на резьбонарезных автоматах. В этом случае гайки под напором друг друга перемещаются до конца инструмента, где падают в тару.

Конструктивные исполнения

• Метчики с короткими канавками (бесканавочные). Используются для нарезания резьбы в алюминиевых сплавах, вязких низкоуглеродистых или высокопрочных легированных сталях.

• С винтовыми канавками. Используют на обрабатывающих центрах, при нарезании глухих резьб.

• С шахматным расположением зубьев. Последние на калибрующей части срезаны через один, тем самым уменьшается сила трения, что актуально для вязких материалов.

• Ступенчатые. Режущая часть инструмента разделена на два участка, каждый из которых работает по своей схеме формообразования. Например, 1-й участок режет по генераторной схеме, 2-й — по профильной. Или, 1-й работает как режущий инструмент, 2-й — как выглаживающий.

• Комбинированные. 1-я ступень представляет собой сверло, 2-я метчик. Как говорится — два в одном.

• Метчик-протяжка. С его помощью нарезают резьбу любого диаметра и шага в деталях со сквозным отверстием на токарном станке. Деталь надевают на хвостовик инструмента, после чего зажимают её в патрон станка, а хвостовик закрепляют в резцедержателе. Устанавливают автоматическую подачу, равную шагу нарезки и включают соответствующее вращение шпинделя. После того как протяжка выйдет из обрабатываемой детали, резьба готова.

• С внутренним подводом СОЖ. Применяют на специализированных или многооперационных станках для повышения производительности.

• Колокольного типа. Используют при нарезании сквозной резьбы большого диаметра (50–400 мм). Инструмент выполняется составным, состоящим из отдельных режущих секторов. Внутрь подводится СОЖ, количество перьев достигает 16, а просторные канавки вмещают большой объем стружки.

По виду нарезаемой резьбы

• Метрические, обозначаются буквой М. Размеры, в том числе и шаг резьбы, измеряются в миллиметрах. Ниже приведена таблица параметров метчиков с основным (крупным) шагом. Для каждого типоразмера ГОСТ 8724–2002 устанавливает несколько дополнительных (мелких) шагов. Три миллиметра — максимальный, который под силу нарезать с помощью воротка.

Обозначение Размеры, мм Основной шаг Сверление под резьбу

• Дюймовые конические. Диаметр выражается в английских единицах длины — дюймах (25,4 мм), а вместо шага записывается обратная величина — количество витков на 1”, или на техническом лексиконе — количество ниток. Чем больше ниток, тем меньше шаг резьбы. Средняя поверхность резьбы имеет уклон, составляющий 1° 47′ 24», поэтому метчик в конце нарезания доходит до упора, что следует иметь в виду, чтобы не сломать его.

• Трубные цилиндрические. Разновидность дюймовых резьб, ограниченная ассортиментом стандартных металлических труб. Шаг также выражается в нитках на 1 дюйм.

• Трубные конические. То же, что и цилиндрические, но с уклоном. Диаметр сверления под резьбу на несколько десяток меньше. Резьба нарезается до упора.

Сводная таблица содержит параметры метчиков с дюймовым шагом резьбы

Обозначение Шаг резьбы (ниток на дюйм) Диаметр отверстия, мм

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.

Метчик для нарезки резьбы: характеристики основных видов, конструктивные особенности, способы использования

Практически любой механизм, устройство, состоит из множества деталей. Наиболее продуктивным, надежным способом сборки является соединение с помощью резьбовых элементов. Единый стандарт производства делает эти детали универсальными, а в случае поломки они легко заменяются.

Соединение состоит из двух частей. Одна деталь имеет наружную, а другая внутреннюю резьбу. Делают ее с помощью специальных приспособлений. Для внутренней обработки отверстий применяют метчик для нарезки резьбы, который нарезает профиль, регламентируемый нормами ГОСТ 3266-81.

Особенности устройства

Независимо от вида, все метчики устроены принципиально одинаково. Различия обусловлены поставленными задачами: видом, технологией использования. Конструктивно метчик состоит из следующих элементов:

• хвостовика с местом для фиксации вспомогательного инструмента (воротка, патрона);

• калиброванной резьбы;

• канавок для создания режущей кромки и отвода стружки;

• конуса для захода;

Каждый их перечисленных элементов может быть выполнен в нескольких вариантах для решения конкретной задачи. Универсальные метчики есть почти у каждого уважающего себя домашнего мастера. На производстве дополнительно используется много специальных моделей, которые повышают производительность, позволяют получать заданные характеристики резьбы.

Виды метчиков

В зависимости от материала, типа резьбы, конфигурации изделия, применяемого инструмента выбирают модель устройства. Ассортимент продукции позволяет для каждой операции использовать изделие, с помощью которого оптимальным методом решается поставленная задача. Продукция классифицируется по нескольким критериям.

Видео: Про метчики, плашки и резьбу

По назначению

Перечень продукции отличается большим разнообразием. Выпускаются изделия для всех способов нарезания профиля. Нормами ГОСТ устанавливаются размеры, характеристики метчиков, предельные допуски, класс точности и степень шероховатости поверхности. Устройства бывают:

Ручные и машинно-ручные применяются в слесарном деле. Высокая прочность, износостойкость изделий позволяют выполнять работу высокой точности даже в домашних условиях. Но они не предназначены для эксплуатации на высоких скоростях вращения.

Для этого используются машинные аналоги. Они сделаны из быстрорежущих сталей, способных выдерживать высокие температуры, возникающие вследствие трения и резки металла.

Машинные и гаечные метчики могут быть очень похожи. У них длинный хвостовик, позволяющий за один цикл обрабатывать до десяти и более деталей. Собираются они на корпусе устройства и по мере заполнения снимаются за один раз. В этом случае удобно использовать специальное приспособление для установки инструмента. Дома можно эту операцию делать дрелью быстрозажимным патроном.

По конструктивному исполнению

Выполнен инструмент может быть в нескольких исполнениях. Конструктивные особенности позволяет обрабатывать материалы с различными характеристиками по твердости, вязкости. Каждый метчик для нарезки резьбы имеет все базовые элементы, но сделаны они могут быть следующим образом:

• с укороченными канавками для вязкого материала (алюминия, легированных сталей);

• с винтовыми канавками, которые делаются по спирали для увеличения объема стружки, что необходимо при использовании для нарезания глухой резьбы и работы на обрабатывающих центрах;

• со ступенчатыми канавками, где каждый участок выполняет свою функцию;

• метчики-протяжки для машинной обработки больших партий изделий;

• комбинированные устройства, которые совмещают в одном изделии и сверло и метчик;

• колокольные, состоящие из отдельных частей, необходимые для нарезания крупной резьбы машинным методом.

Не всегда возможно за один проход сделать необходимый профиль, особенно если деталь выполнена из высокопрочного материала. В этом случае используется комплект инструмента из двух, трех метчиков.

На корпусе изделия имеется маркировка. Сначала отверстие проходят устройством №1, которое делает первичную, грубую обработку. Затем выполняется чистовая нарезка метчиком №2, после чего профиль соответствует нормам ГОСТ.

По виду нарезаемой резьбы

В промышленности применяется несколько основных стандартов, отличающихся системой измерения. Маркировка, которой обозначен метчик для нарезки резьбы указывает к какому виду относится изделие. Не учитывая специальных профилей, которые выполняются на станках, обычным устройством можно сделать три вида резьбы:

• Метрическая. Обозначается буквой «М». На изделии указывается диаметр и шаг резьбы.

• Дюймовая. Маркируется устройство соответствующим значком «. Диаметр указывается в дробных частях дюйма, а шаг количеством ниток на единицу измерения.

• Трубная. Традиционно указывается как дюймовая, но в процессе эволюции система обозначений утратила идентичность, поэтому инструмент для трубной резьбы определяют по таблицам.

Кроме того есть конические резьбы, для выполнения которых выпускается соответствующий инструмент. Используются детали, выполненной по этой технологии для заглушек, специальных элементов, где принципиально важно глубина проникновения.

На практике этот вид метчиков встречается крайне редко. Чаще приходится иметь дело с деталями, которые работают в обратном направлении. Чтобы сделать их применяется метчик для нарезки левой резьбы, который маркируется латинскими буквами «LH».

Инструментальный материал, из которого изготавливают метчики

Инструмент должен обладать достаточной прочностью, износостойкостью, чтобы обрабатывать крепежные детали. Выпускают его из высокоуглеродистых сталей, например, из У10А, У12А, ХВГ и других. Такие изделия оптимальны для устройств ручной работы.

При машинной обработке металла применяются более высокие скорости вращения, поэтому изделия этого класса делаются из быстрорежущих сталей типа Р6М5, Р9М4, Р18. По стоимости они несколько дороже ручных аналогов.

На некоторых производствах применяются изделия с твердосплавными напайкам, однако в продаже их можно увидеть редко. Хорошими эксплуатационными характеристиками обладают и изделия из порошковой стали, выполненные путем спекания под высоким давлением.

Как правильно и без потерь инструмента нарезать резьбу вручную

Нарезание резьбы не относится к сложным операциям. Но не имеющие опыт мастера часто совершают характерные ошибки. Это и поломка инструмента, и неправильный профиль нарезанной резьбы. Для того, чтобы избежать таких проблем, нужно строго следовать следующим правилам:

• Сверлить отверстие указанного диаметра. Если оно будет меньше, то метчик будет заклинивать, а при увеличении нагрузки он может сломаться. Когда отверстие больше, резьба получится прослабленной, либо она будет не соосной. Определить точный диаметр можно в справочнике токаря, слесаря, фрезеровщика. Там обязательно есть таблица для нарезки резьбы метчиком с точностью до 0,05 мм.

• Использовать смазочно-охлаждающие жидкости. Они предотвращают износ инструмента, гарантируют высокое качество нарезки профиля, снижают трудоемкость операции.

• Своевременно удалять стружку. При заметном сопротивлении рекомендуется провернуть метчик назад, вплоть до полного его извлечения в случае затруднений при вращении.

В условиях производства на специальной технике настраивается точный заход. Дома это сделать сложнее. Неправильное направление становится причиной некачественной резьбы.

Она получается неравномерной. С одной стороны метчик для нарезки внутренней резьбы врезается в тело обрабатываемой детали, а на противоположной профиль нитки получается не треугольным, а трапециевидным. В дальнейшем болт будет закручиваться криво, а прочность соединения будет ниже необходимого значения.