Чтобы соединить две заготовки резьбовым методом, понадобятся гайки и болты. Зачастую роль гайки выполняет само изделие, в котором высверливается отверстие с резьбой. Для получения внутренней резьбы используется специальный инструмент — метчик.
Содержание
Назначение и сфера применения
Основное назначение метчика — нарезание резьбы в металле. Однако его также можно использовать для деревянных и пластмассовых заготовок.
Метчики применяются во многих отраслях, где требуется создание резьбы на поверхности металлических изделий. Это машиностроительная отрасль, станкостроительная, авиационная. Для этих целей используется машинный инструмент, выполняющий роль оснастки для промышленного оборудования.
Ручной или слесарный метчик применяется в гаражном и бытовом ремонте. Он подходит как для нарезания новой резьбы, так и для исправления старых гнезд. Обычно инструмент продается в виде наборов с несколькими полотнами для чистовых и черновых работ.
При обработке твердосплавных материалов может понадобиться от 3 до 5 метчиков.
Также существуют узкоспециализированные модели с удлиненным хвостовиком для обработки внутренней поверхности плашек и гаек.
Устройство и характеристики
Чтобы лучше понять, что такое метчики и из чего они состоят, рассмотрим их устройство.
Самый простой метчик представлен металлическим стержнем, который состоит из рабочей поверхности с режущими кромками, хвостовика и присоединительного квадрата. При помощи последнего метчик закрепляется в станочный патрон или ручной вороток.
Рабочая поверхность делится на заборную и калибрующую. От количества витков на заборной части зависит вид инструмента. Метчик для предварительной обработки отверстия содержит 8-9 витков, для получистовой — 5-6 витков, для чистовой (финишной) — 2-3 витка.
Между нитями находятся канавки в количестве 3-4 штук. Они нужны для отвода стружки.
По форме канавок происходит классификация метчиков на бесканавочные, спиралевидные и прямолинейные. Первые применяют для выдавливания резьбы посредством деформации материала. Спиралевидным метчиком делают резьбу как в глухих, так и сквозных гнездах. Прямолинейным только в сквозных.
Материал
Для производства метчиков используется инструментальная и углеродистая сталь. Она обладает твердостью, износостойкостью, жаропрочностью. Наиболее распространенными марками, из чего сделан метчик, являются 9ХС, ШХ15, У12А. Реже встречается инструмент из сплавов ХВСГ и У11А.
Спиралевидные метчики и универсальные сверла с витками, конструкция которых позволяет одновременно делать гнезда и внутреннюю резьбу, изготавливаются из быстрорежущей стали типа р6м5 и р6м5к5.
Форма, размер и вес
Рабочая поверхность метчика может быть выполнена в форме цилиндра или усеченного конуса.
Длина стержня варьируется в пределах 40-230 мм. Ширина — 50-54 мм. Важным показателем является количество витков (режущих нитей). В среднем их количество 14-26 штук.
ГОСТ, классы точности и маркировка
Метчики — инструмент высокого класса точности и прочности, поэтому при производстве к ним предъявляются повышенные требования, установленные стандартами ГОСТ. Характеристики ручных и машинных приспособлений можно найти в стандарте под номером 3266-81.
ГОСТ 1604-71 определяет стандарты качества, формы и размеры гаечных метчиков.
А в ГОСТе 6951-71 находятся нормативы по изготовлению инструмента с изогнутым хвостовиком.
Точность метчика зависит от диаметра его резьбы.
Самым распространенным типом является метчик метрический. Его точность обозначается цифрами 1, 2 и 3.
Для дюймового типа метчика маркировку используют в виде букв латиницы C и D.
Трубное полотно имеет классы точности A2 и A3, реже B1.
Маркировка метчиков:
- М — метрический метчик;
- W — дюймовый;
- G — трубный;
- Следующая за литерой цифра — это размер резьбы. В итоге обозначение имеет следующий вид М12 или G3;
- Обозначение hss говорит о том, что инструмент выполнен из нержавеющей стали;
- LH — полотно для нарезания левосторонней резьбы. Правосторонняя резьба зачастую не имеет обозначения.
Помимо данных символов на маркировке может быть указан нестандартный для метчика размер шага (при наличии такого), марка стали, бренд производителя.
Виды и отличия
Метчики разделяются и различаются по форме, размеру и назначению. Также выделяют виды метчиков по способу использования, основному шагу резьбы, ее направлению. Существуют как узкоспециализированные, так и универсальные разновидности.
По способу использования
По способу использования выделяют ручные и машинные полотна, каждые из которых имеют свои особенности.
Ручные слесарные
Инструмент нужен для нарезания резьбы, как говорит само название, вручную. Обычно на конце хвостовика имеется квадратное сечение. Оно необходимо, чтобы закрепить стержень в воротке. Рабочая часть помещается в гнездо, после чего крутящими движениями воротка проделывается резьба.
Инструмент продается в виде наборов, где присутствует 2 или 3 метчика для разного типа работ. Для определения полотна для черновой резки достаточно посмотреть на его заборную часть. Первой этап начинают с инструмента, который имеет больше всего витков, расположенных перед отсеком калибровки. Финишную обработку проводят инструментом с минимальным количеством нитей.
Обозначением метчиков для разного вида обработки могут выступать риски — небольшие полоски на хвостовике. Одна риска свидетельствует о черновом использовании инструмента, две — о получистовом, и три — о финишной обработке.
Для чего нужно применение инструмента разного уровня работы? Метчики имеют хрупкую структуру. Если начать проводить нарезку чистовым инструментом, то он может не выдержать давление и сломаться. Поэтому предпочтительнее проводить обработку в 3 или 2 этапа, срезая на каждом минимальное количество стружки.
Машинные
Используются на промышленных предприятиях. Обладают повышенной прочностью и износостойкостью. Способны выдерживать большие нагрузки.
Основное отличие от слесарного инструмента заключается в специальной форме хвостовика, который присоединяется к станковому патрону.
Машинно-ручные
Сочетают в себе свойства обоих типов. Разделяются на чистовые и черновые полотна. Могут применяться как для ручной обработки, так и для машинной.
Комбинированные
Комбинированное полотно состоит из сверла и метчика с режущими нитями. За один проход им делается отверстие и внутренняя резьба. Насадки вставляются в дрель, шуруповерт и другие электронные устройства. С их помощью можно выполнить нарезание и восстановление резьбы в чугунных, стальных, металлических и деревянных заготовках. Материал инструмента — быстрорежущая легированная сталь. Наибольшей прочностью обладает наконечник с титановым покрытием.
По типу нарезаемой резьбы
Одной из важнейших характеристик является размер и тип резьбы. Он подбирается с учетом диаметра расходного материала.
Дюймовые
Имеет скос кромки рабочей части под углом в 55 градусов. Шаг его резьбы определяется количеством витков на 1 дюйм. Применяются для нанесения резьбы на трубопроводах.
Метрические
Угол режущего полотна равен 60 градусам. Расчет происходит в миллиметрах. Инструмент нашел применение в слесарной области. Им нарезается резьба в чугунных, стальных, медных и бронзовых заготовках.
Конические
Рабочее полотно имеет форму усеченного конуса. Угол его наклона может варьироваться в пределах 3-30 градусов. Таким инструментом удобно проводить центровку. Выделяют чистовые, получистовые и черновые варианты.
Цилиндрические
Имеет вид небольшого металлического цилиндра с режущими нитями. Так же как и предыдущий вид разделяется по типу работы на черновой и чистовой инструмент.
Трапецеидальные
Отличается трапециевидной формой режущих нитей. Используется для создания резьбы в местах с повышенным уровнем нагрузки. Например, при помощи его делаются ступоры станочного оборудования. По типу работы является однозаходным.
Бесканавочные
Бесканавочный метчик отличается отсутствием боковых канавок для отвода стружки. Второе название — раскаточный. Используется для нарезания резьбы в цветных и черных металлах повышенной пластичности. Бесканавочный инструмент не срезает материал, а продавливает его. За счет такой деформации и образуется резьба.
Метчик обладает высокой прочностью и долговечностью. Бывает оснащен специальными бороздками для подачи охладительной жидкости. Используется как для глухих, так и для сквозных отверстий.
Ступенчатые
Ступенчатое полотно состоит из двух частей. Первая прорезает в стенках отверстия первичную резьбу, вторая проводит зачистку звеньев.
Колокольные
Колокольный инструмент обладает самыми большими размерами среди метчиков. Им прорезают резьбы в отверстиях, диаметр которых может достигать нескольких десятков сантиметров. По конструкции различают цельносплавные и сборные модели.
По типу отверстий
Отверстия делятся на глухие и сквозные.
Для глухих отверстий
Для того чтобы сделать резьбу в глухом отверстии, используется винтовой инструмент. Спиралевидная канавка выводит стружку на поверхность изделия. В то время как прямолинейный метчик отбрасывает ее на дно отверстия. В последнем случае из-за возникшей преграды рабочая часть может начать деформировать материал.
Для сквозных отверстий
Подходят как винтовые, так и прямолинейные модели. В первом случае стружка будет выводиться на верхний слой заготовки, во-втором оседать на рабочую поверхность верстака.
Комбинированные (для сквозных и глухих отверстий)
К комбинированному инструменту можно отнести бесканавочный метчик, так как при его использовании исключено образовании стружки. Единственное, работать таким инструментом можно только с мягкими и пластичными материалами.
По направлению резьбы
Спиральные метчики могут делать резьбу в двух направлениях: левом и правом.
Левые
Однопроходной винтовой инструмент нужен для резьбы в сквозных гнездах, так как стружка проталкивается вниз.
Правые
Применяются для работы с глухими гнездами. Стружка выводится по канавкам наружу, предотвращая забивание прохода.
По месту применения и назначению
Размеры метчиков и форма связаны с их назначением. В разных сферах и отраслях применяются инструменты своеобразного вида, особенности которого зависят от задачи, стоящей перед оператором.
Полые
Полый метчик имеет отверстие для заливки охладительной жидкости. Он используется на производстве, где характерно перегревание инструмента вследствие больших нагрузок.
Свечные
Инструментом нарезается резьбы в свечных колодцах мотора. В наборе с метчиком идут футорки для обновления резьбовых колец. Имеет цельную или сборную конструкцию.
Ловильные
Применяется для вылавливания буровых труб. Имеет вид металлического полотна с круглым сечением, в верхней части которого проделан замок для закрепления метчика на трубе. Возможности приспособления зависят от диаметра и длины.
Трубные
Рабочие грани имеют разный наклон, за счет чего резьбовое соединение получает такие качества, как герметичность и надежность. Используется для фиксации труб и фитингов. Благодаря конструкции исключается самопроизвольное раскручивание соединений. Инструмент бывает коническим и цилиндрическим.
Гаечные
Отличается удлиненным размером хвостовика. Гаечный инструмент применяется для нанесения резьбы внутри гаек. Хвостовик в данном случае исполняет роль накопителя. Оператору не нужно снимать гайку после обработки. Сброс расходников производят по мере заполнения хвостовой части.
У машинных моделей сброс гаек осуществляется автоматически.
Шахматные
Уменьшают трение за счет пропусков нитей, расположенных в шахматном порядке. Нужны при работе с быстро нагревающимися поверхностями, предрасположенными к изломам и деформациям.
Метчик-протяжка
Для применения метчика-протяжки требуется токарный станок. Деталь крепится в патрон, который оснащен крутящим моментом. Инструмент подается ступором, в то время как изделие вращается в патроне.
Метчик-раскатник
Второе название бесканавочный метчик. Раскатник деформирует пластичные стенки отверстия, тем самым формируя резьбу. Полученные внутренние втулки обладают износостойкостью и долговечностью. Соединения с ними не поддаются быстрому износу.
Плашечные
Применяется для обработки внутренней поверхности плашек. От гаечного метчика отличает большим участком забора конусного вида.
Маточные
Канавки маточного инструмента выполнены в виде спиральных полос. Метчик применяется для чистовой обработки витков в плашках. Используется после плашечного инструмента. По сути является чистовым вариантом последнего.
Винтовые
Канавки винтового метчика имеют форму спирали. Правоспиральный инструмент нашел широкое применение в нарезании резьбы в глухих отверстиях. В отличие от бесканавочного приспособления, которым можно обрабатывать только мягкие материалы, винтовой инструмент предназначен для твердосплавных пород: чугуна, стали, бронзы.
Как пользоваться метчиком
Методы создания внутренней резьбы
Внутренняя резьба создается посредством механического или машинного метчика. В первом случае инструмент закрепляется в воротке.
В изделии просверливается отверстие, диаметр которого рассчитывается с учетом диаметра метчика. Рабочую часть инструмента помещают в гнездо. Метчик вращают при помощи воротка, придавая ему механическое движение вглубь отверстия. При прорезании витка совершается поступательный оборот в обратную сторону на пол витка.
Резьбу нарезают попеременно черновым, получистовым и чистовым инструментом.
Второй метод создания внутренней резьбы — машинный. Метчик закрепляют в патроне станка. В изделии заранее просверливается отверстие, после чего его размещают перпендикулярно наконечнику метчика. Рабочую поверхность инструмента помещают в гнездо, прорезая резьбу.
Самый простой метод нарезания резьбы в домашних условиях включает использование комбинированного метчика. Установив насадку на сверло, им можно за один проход сделать отверстие и резьбу.
Подбор сверла под метчик
Чтобы понять как выбрать сверло следует знать, что существует универсальная формула. Из номинального значения диаметра резьбы вычитается ее шаг. Например, диаметр резьбы составляет 9 мм, а шаг — 1,25. Тогда диаметр сверла должен быть равен приблизительно 7,75 мм (7,8).
Кстати, как заточить сверло мы рассказывали в этой статье.
Таблица рекомендуемых диаметров отверстий под резьбу
Таблицы для метрического метчика:
Извлечение сломанного метчика из отверстия
Извлечь метчик из сквозного отверстия можно посредством высверливания. Для данного действия подбирается прочное сверло с победитовым наконечником, диаметр которого будет соответствовать диаметру отверстия.
