Устройство ручных метчиков кратко

Обновлено: 05.07.2024

Метчик - инструмент предназначенный для нарезания резьбы в отверстиях.

Различают несколько типов метчиков:

ручные - для нарезания резьбы вручную, обычно используется комплект, состоящий из двух или трех метчиков (номер 1, 2 и 3);
машинные - предназначены для использования на станках, в том числе и для нарезания резьбы в глубоких отверстиях;
плашечные - для нарезания и калибрования резьбы в плашках;
маточные - для калибровки и удаления заусенцев;
гаечные - предназначены для использования на станках для изготовления резьбы в гайках;
комбинированные - применяются для калибрования резьб, выполненных нарезанием;
конические - для нарезания дюймовой и метрической конической резьбы;
цилиндрические - для нарезания цилиндрической трубной или метрической резьбы.

Конструкция метчика

Метчик состоит из рабочей части и хвостовика, на котором выполненный лыски (или квадрат), для крепления в воротке или патроне.

Рабочая часть метчика состоит из заборной режущей части и калибрующей части.

Основными элементами цилиндрического метчика являются:

Отвод стружки

Непосредственно поверхность резьбы формируют режущие перья метчика. Канавки предназначены для выхода стружки, они могут быть как прямыми, так и винтовыми.

Отвод стружки во время резания является важной задачей, так как именно стружка является самой частой причиной поломки метчика.

Метчики – это основной инструмент для нарезания внутренних резьб в глухих и сквозных отверстиях ручным или машинным способом. С точки зрения доступности метчик для нарезания резьбы относится к сравнительно простым инструментам, применение которых доступно и любителям, и профессионалам, позволяющим получить в условиях обычной мастерской стандартную резьбу, соответствующую требованиям ГОСТ.

Устройство метчиков

Данный тип резьбонарезного инструмента представляет собой винт с прямыми и винтовыми канавками необходимыми для нарезания резьбы и отвода образуемой в процессе стружки. Рабочая зона включает калибрующую и режущую части. Для крепления инструмента в ручных воротках или патронах имеется квадратная хвостовая часть. Сам процесс нарезки представляет собой поворот инструмента в предварительно просверленном отверстии (глухом или сквозном) путем возвратно-поступательного движения.

В зависимости от варианта исполнения, устройство метчика позволяет нарезать резьбу за один, два или три прохода. Подготовка резьб более чем за один проход осуществляется комплектами из чернового, среднего и чистового инструментов. Для нарезки в отверстиях из особо вязких материалов, например титанового сплава, выпускаются комплекты из пяти инструментов.

Применение

Метчики для нарезания резьб являются основным резьбонарезным инструментом для бытового, полупрофессионального и профессионального применения. Они могут быть использованы для подготовки, практически, всех видов резьб – метрической, дюймовой, трапециидальной и т. д.

Основные характеристики метчиков:

Материал изготовления. Наилучший вариант – легированные стали обеспечивающие высокую долговечность инструмента.
Способ нарезки – для ручного или машинно-ручного применения.
Диаметр отверстия – определяется по соответствующей таблице.
Параметры нарезаемой резьбы – метрическая, дюймовая, основной или мелкий шаг и т. д.

Основные правила нарезки внутренней резьбы

Чтобы правильно нарезать резьбу метчиком необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

Просверлить отверстие нужного диаметра. По сути – это главный этап, т. к. при ошибке вы получите либо неплотную резьбу, либо сломаете метчик из-за перегрузки. Для наиболее распространенной, метрической резьбы таблица диаметров приведена ниже. Для грубой оценки необходимо отнять от диаметра резьбы её шаг. Сверлить необходимо строго перпендикулярно к плоскости.
Для нарезки вручную выполняем возвратно-поступательные движения – два оборота вперёд, один назад.
После прохода черновым метчиком, повторяем процедуру чистовым.
При нарезке в глубоком отверстии необходимо периодически полностью выкручивать инструмент и очищать канавки.
Для нарезки в глухом отверстии его длина должна быть больше планируемой длины резьбы.
При нарезке резьбы в глубоких отверстиях обязательно используйте смазку – эмульсия, керосин или льняное масло.

Виды метчиков для нарезания резьб

В зависимости от способа нарезки существуют следующие виды метчиков – ручные, машинно-ручные и машинные. Ручные оснащены квадратной хвостовой частью для фиксации в воротке, выпускаются 2-х и 3-комплектными. Машинно-ручные метчики могут быть установлены и в вороток, и в патрон станка. Для нарезания резьбы в сквозном отверстии выпускаются с шестью нитками на рабочей части, для глухих отверстий – с тремя. Машинные метчики предназначены исключительно для установки в патрон станка, имеют винтовые и укороченные канавки.

Кратко перечислим некоторые специальные виды метчиков:

Гаечные – имеют длинную хвостовую часть для нанизывания гаек, что позволяет нарезать резьбы в нескольких изделиях без выворачивания инструмента. Предназначены для машинной нарезки.
Метчики для левой резьбы – обозначаются литерами LH, имеют тот же шаг и диаметр как инструмент с метрической резьбой.
Метчики дюймовые – инструмент для нарезки резьб в дюймовой системе измерений. Выпускаются 2-х или 3-комплетными в трех классах точности.
Метчики трубные – позволяют нарезать трубные резьбы с дюймовой системой измерения в диапазоне от 1/8 до 2 дюймов. Выпускаются в ручном и машинно-ручном исполнении, в двух комплектах с острым и тупым заходом.
Метчики конические – применяются для подготовки соответствующего типа резьб метрических (К) и трубных (Rc). Отличаются наличием удлиненной начальной заборной части с неполной резьбой, постепенно переходящей в полную.

Действующие стандарты

Конструкцию машинных и ручных метчиков регулирует ГОСТ 3266-81. Технические условия - ГОСТ 3449-84. Также для каждого типа инструмента действует свой стандарт определяющий его конструкцию.

Видео

Наглядную информацию об инструменте вы можете получить в представленном ниже видео

Для нарезания внутренней резьбы используются метчики. Данные детали могут быть различных типов. Сегодня речь будет идти об основных особенностях ручных метчиков.

Конструктивные особенности

Данные детали представляют собой винты с прорезанными стружечными канавками. Они могут быть как прямыми, так и винтовыми. Канавки формируют режущие кромки. Устройство метчиков обязательно включает в себя следующие составные элементы.

Головной отдел. Его по-другому называют заборной частью. Форма у него похожа на пологий конус. Данный отдел предназначен для выполнения резьбового профиля.
Боковые канавки. Их число может варьироваться. Они позволяют отводить стружку во время выполнения работы. Также эти части обеспечивают поступление специальной смазки. Эти составные детали могут быть разных типов. Так, существуют прямолинейные отделы, которые применяются в универсальном инструменте. Есть и спиральные левые: они предназначаются для создания резьбы на проход. Образующиеся частицы отводятся в место перед метчиком, защищая профиль от возможных повреждений. Также встречаются и спиральные правые детали, которые применяются для изготовления резьбы в глухих лунках. Причем стружка будет выталкиваться и не засорять отверстия.
Калибрующая часть. Она имеет форму протяженного цилиндра. Калибрующий элемент позволяет завершить правильное формирование профиля.
Хвостовик. Данный отдел необходим для надежной фиксации изделия в зажимном устройстве. Хвостовик может быть усиленным. Это позволяет значительно повышать жесткость инструмента, а значит, и стойкость.

Ручные метчики практически незаменимы при выполнении разнообразных слесарных работ в домашних условиях и на производстве. На хвостовике данных приспособлений имеется специальный отфрезерованный квадрат, в него фиксируется вороток.

Комплектные экземпляры включают отдельные детали в количестве трех штук: черновая, промежуточная и чистовая, все они соответствующе отмаркированы. Иногда встречаются и комплекты по два инструмента.

Черновой метчик обладает большей длиной заборного отдела и уменьшенным размером по среднему диаметру резьбовой части. Он маркируется №1. Остальные приспособления имеют уменьшенную длину заборного конуса, что дает возможность качественно обрабатывать глухие отверстия максимально близко к их дну.

Следует отметить, что ручные метчики чаще всего позволяют формировать метрическую резьбу. Также данные приспособления могут сформировать дюймовую и трубную резьбовые части. Такой инструмент может быть двухпроходным или трехпроходным.

Такие слесарные изделия могут изготавливаться из различных материалов:

высокоуглеродистые стали;
быстрорежущие стали;
твердые сплавы;

Размеры

Все размерные значения можно найти в ГОСТе 3266-81. Чаще всего выпускаются модели с размерами М10, М5, М12х1,75, М6. Цифры при этом обозначают диаметр инструментов в миллиметрах.

Применение

Ручные метчики применяются, как правило, при проведении бытовых слесарных работ. Чаще всего для формирования какой-либо резьбы используется сразу несколько таких инструментов. Каждый из них снимает с изделия только определенную часть материала.

Если вам необходимо провести основную слесарную работу, где диаметр может варьироваться от 8 и до 18 миллиметров, то тогда можно воспользоваться одиночным ручным инструментом. Для выполнения резьбы от 6 и 24 мм берется комплект из двух приспособлений. Для формирования резьбовой части диаметром от 2 до 52 мм понадобится уже комплект из трех таких изделий ручного типа.

Разновидности метчиков Метчик для нарезки резьбы

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.

В поперечном разрезе форма канавки обуславливается двумя ее поверхностями: фронтальной гранью режущего зубца метчика и спинкой этого зубца.

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.

Конический метчик для нарезки резьбы Цилиндрический метчик для нарезки резьбы

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.

Виды по назначению

По своему назначению различают следующие виды метчиков:

Слесарные. Предназначены для ручного применения, имеют хвостовик квадратной формы. Они поставляются в комплекте с воротком, которым и обеспечивается вращение инструмента и нарезание резьбы. Используются в составе комплекта из двух или трех метчиков, несколько отличающихся друг от друга по диаметру. Каждый снимает с поверхности отверстия свою часть припуска. Внутри комплекта инструменты различают по числу черточек, выгравированных или отштампованных на хвостовике, самый грубый, черновой имеет одну черточку, промежуточный — две и чистовой — три.
Машинные или машинно-ручные. Такими метчиками нарезку проводят как вручную, так с использованием оборудования. Применяются токарные, сверлильные станки или обрабатывающие центры. Отличие от слесарных, имеют более короткую заборную часть, поскольку соосность обеспечивается конструкцией станка. Выполняются из более качественной инструментальной стали, термостойкой и устойчивой к механическим нагрузкам.
Гаечные. Предназначены для нарезки резьбы в гайках в станках-автоматах. Конструктивно отличаются более длинным хвостовиком гладкой цилиндрической формы. После прохождения резьбы гайки одна за другой перемещается на хвостовик, и ожидаются там выполнения всей серии. По окончании групповой операции хвостовик извлекается из патрона, и все гайки стряхиваются в приемный лоток.

Гаечный метчик Слесарные метчики

Отдельно также производятся и применяются метчики дюймовые и метрические.

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.

Существуют и другие конструкции метчиков для редких и специальных применений.

Типы нарезаемой резьбы

Для нарезания каждого типа и размера резьбы существуют свои наборы метчиков. Они не взаимозаменяемы, как и резьбовые элементы разных типов. Различают следующие основные типы:

Метрическая. Профиль в виде равнобедренного треугольника углом у вершины 60°, все размеры профиля выражены в миллиметрах. Маркируется литерой М.
Дюймовая. Профиль имеет более острый угол – 55°. Диаметр выражается в дюймах и их долях в виде простых дробей, а шаг – числом витков на дюйм. Некоторые маркируются литерой W(в честь Дж. Уитворта).
Трубная. Отличается разным наклоном передней и задней части профиля для обеспечения надежности соединения и предотвращения его самопроизвольного раскручивания. Существуют как цилиндрические, так и конические трубные резьбы.

Существуют и другие типы резьбы для специальных применений

Материалы для производства метчиков

Элементы метчика испытывают большие механические и термические нагрузки, он должен быть способен за время своей эксплуатации нарезать несколько сотен, а машинный — много тысяч отверстий. Поэтому для их изготовления применяют высококачественные инструментальные стали:

Для ручных моделей — высокоуглеродистые У10А или У 12А.
Для машинных – быстрорежущие РМ5 и др.
Для автоматического оборудования высокой производительности — твердосплавные с повышенной термостойкостью.

Нарезание резьбы метчиком

Кроме преимуществ в виде высокой производительности и долговечности, такие материалы имеют и один недостаток — в случае поломки метчик для нарезки резьбы невозможно высверлить.

Как правильно и без потерь инструмента нарезать резьбу вручную

Технологический процесс нарезки резьбы разбивается на несколько операций.

Подготовка. По таблице соответствий подобрать сверло нужного диаметра и точно просверлить отверстие, не допуская увода сверла. Сверло должно быть правильно заточено, иначе материал перегреется, и прочность резьбы снизится. Отверстие зазенковать. В случае глухого отверстия дать припуск по глубине.
Для нарезания резьбы использовать метчики только стандартных типоразмеров.
Нарезка. Движения должны быть аккуратные и размеренные. Не пропускать номера, следует использовать последовательно все три — от грубого до финишного.
После каждого полного оборота воротка следует давать пол-оборота в обратном направлении для скола стружки и ее выталкивания из канавок.
Очистка. Проходные отверстия очищаются проволочным ершиком, глухие — промышленным пылесосом или потоком сжатого воздуха.
Проверка. Закрутить в отверстие винт. Он должен заходить без перекоса и идти по резьбе плавно и без усилий.

Последовательность нарезания резьбы метчиком

В народном фольклоре существуют и другие секреты ручной нарезки, однако для получения качественной резьбы достаточно четко соблюдать вышеперечисленные

Если что-то пошло не так или что делать со сломанным метчиком

Метчик, как и любой другой инструмент, не вечен и подвержен естественному износу и старению. Чтобы это не случилось раньше времени, следует соблюдать вышеизложенные рекомендации. Самые распространенные причины, приводящие к поломке:

Перекос.
Слишком маленькое отверстие.
Излишние усилия, прикладываемые к воротку.
Несоблюдение правила обратного пол-оборота после каждого полного оборота воротка.

Не надо торопиться, стараться прогнать резьбу побыстрее или пытаться пропустить метчик из набора. Все это обернется большим потерями времени при извлечении сломанного инструмента и при повторном прохождении резьбы.

Как выкрутить сломанный метчик

Если вы все же нарушили рекомендации и сломали метчик — не отчаивайтесь. Несмотря на то, что высверлить обломанный метчик практически невозможно — его прочность выше прочности обычного сверла, существуют способы спасения ситуации.

Экстрактор. Для метчиков применяется специальный экстрактор с закаленными изогнутыми тонкими шпильками, которые одним концом вводятся в канавки, а другим зажимаются в специальной цилиндрической оправке. Осторожно вращая оправку воротком, можно выкрутить пострадавший инструмент.
Точечная сварка. К обломку приваривается L-образный стержень, за который конструкция и выкручивается пассатижами.
Вытравливание кислотами. Выбирается кислота, сильнее действующая на материал метчика, чем на материал детали. Способ опасный и не рекомендован для применения в домашних мастерских.
Электроискровой способ. На деталь подают минус, а плюсовым электродом контактной сварки аккуратно прикасаются к обломку. В ходе электроискрового разряда он теряет мельчайшие частицы металла в виде раскаленных брызг. Через несколько разрядов, как правило, заклинивание пропадает, и обломок можно выкрутить.

Но самый лучший способ — это вовсе не ломать метчик.

Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

Чтобы резьба нарезалась без проблем, необходимо тщательно подготовить отверстие.

Таблица соответствий диаметров сверла конкретному метчику для метрических, дюймовых, трубных и трапецеидальных резьб приведена по ссылке.

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

Особенности технологии

Последовательность действий при прохождении внутренней резьбы при помощи метчика следующая:

Разметить отверстие.
Накернить его молотком и керном.
Смазать деталь и сверло.
Закрепить деталь в тисках или прижать ее к рабочему столу струбциной.
Закрепить сверло в патроне станка, выставить самые малые обороты и начать сверление, после того, как головка сверла погрузится в металл, обороты можно добавлять.
По окончании сверления убрать стружку и раззенковать отверстие.
Смазать метчик №1 и деталь, выставить метчик строго по оси отверстия.
Аккуратно начать первые витки нарезки резьбы метчиком. После каждого полного оборота делать пол-оборота в обратном направлении. Добавлять смазку каждые несколько оборотов.
Если усилие на воротке резко возрастает, необходимо сдать назад, чтобы сбросить стружку.
После прохождения №1, пройти отверстие №2 и №3 тем же способом.

Самая главная особенность при нарезании резьбы — это тщательность, аккуратность, отсутствие спешки и излишних прикладываемых усилий. Лучше потратить несколько секунд на лишние пол-оборота назад, чем часами возиться со сломанным и заклинившим метчиком, извлекать его с риском повредить деталь и потом заново оказаться перед тем же отверстием.

Маркировка

Маркировка метчиков начинается с буквы, обозначающей тип резьбы. М для метрической; G для трубной; Tr для трапецеидальной. Метчики для дюймовой резьбы маркируются без буквы.

Особенности маркировки метчика для нарезки резьбы

Далее идет диаметр в миллиметрах для метрической и в дюймах с целыми долями для дюймовой

Если резьба имеет нестандартный шаг — следующим идет обозначение шага в миллиметрах или в витках на дюйм.

Если метчик выполнен из закаленной нержавеющей стали — к маркировке добавляют HSS (Hardened Stainless Steel)

Для метчиков левой резьбы в конце маркировки добавляют LH (Left Hand).

Действующие стандарты

Машинные метчики для метрической резьбы – ГОСТ 8859-74.
Гаечные метчики для метрической резьбы – ГОСТ 1604-71
Гаечные метчики с изогнутым хвостовиком для метрической резьбы – ГОСТ 6951-71.

Зарубежные стандарты DIN 352, ISO 529 и другие не противоречат ГОСТ за исключением меньшей на 1 см длины хвостовой части

Читайте также: