Как сделать внутреннюю резьбу в металле. Как правильно нарезать внутреннюю резьбу метчиком. Разновидности и сферы применения метчиков

Многим хоть раз в жизни приходилось сталкиваться с нарезанием резьбы, это может понадобиться как в быту, так и на производстве. Но как же нарезать резьбу правильно и чем это сделать, какой инструмент понадобится?

Резьба бывает внутренняя, и внешняя. Для внутренней потребуется такой инструмент, как метчик, для внешней плашка (называют иногда лерка), или клупп. Так же будет необходим, плашкодержатель или метчикодержатель.

Как правило, метчики продаются комплектами из 2 шт. Сначала резьбу проходят первым номером (имеет острый заход), затем вторым (чистовым), имеющим более тупой заход. Реже продаются штучные метчики, такие больше подходят для правки сбитой резьбы, для новой лучше брать комплектный метчик. Бывают как трубные метчики (обозначение «G» на метчике) для нарезания резьбы в трубе, так метрические (наиболее часто применимые).

Например, вам нужна внутренняя резьба в металлической детали М8 (8мм) для болта. Бука М обозначает, что резьба метрическая. Чтобы начать нарезать резьбу, нужно высверлить отверстие в необходимой вам детали. Какое же сверло брать? Потребуется сверло диаметром 6,8 мм. Почему именно оно? Каждый метчик имеет свой шаг (расстояние между витками резьбы). У метчика М8 он составляет 1,25. Формула проста: из диаметра нужной резьбы вычесть шаг резьбы. Т.е получается 8 — 1,25 = 6,75. Сверло 6.75 вы вряд ли найдете, поэтому возьмите 6,8 мм (допустимо). Для резьбы М10 потребуется сверло 8,5, т.к. шаг резьбы 1,5. И т.д.

Таблица основных шагов резьбы:

М3 – 0,5
М4 – 0,7
М5 – 0,8
М6 – 1
М7 – 1
М8 – 1,25
М9 – 1,25
М10 – 1,5
М12 – 1,75
М14 – 2
М16 – 2
М18 – 2,5
М20 – 2,5
М22 – 2,5
М24 – 3
М30 – 3,5
После того как отверстие готово, нужно взять метчик, надежно закрепить его в метчикодержатель (есть с трещоткой и простой), и потихоньку вводить в отверстие, для лучшего нарезания можно добавить несколько капель бытового масла. Нарезку нужно производить по направлению часовой стрелки, потребуется определенное усилие.

Держатель для метчика

Если вам необходима внешняя резьба, например, чтобы нарезать резьбу на трубе. Для этого существуют плашки и клуппы. Клуппы, в отличие от плашек, бывают только с трубной резьбой (измерение в дюймах), не метрической. Такой вид резьбы, как правило, используется в сантехнике (трубы, подводка, смесители). Им удобнее работать, нежели плашкой, сзади у клуппа есть специальный заход под трубу, т.е. взяли, надели на трубу и начали нарезать.

Клуппы и трещотка для клуппов

Для клуппов есть специальный держатель-трещетка, для плашек такой не подойдет. Плашкой работать немного сложнее (у нее нет специального захода), очень важно ровно начать резьбу (первые витки). Для этого на трубе делают небольшую фаску , после чего аккуратно режут, подобрав нужный размер плашки и установив ее в плашкодержатель. Если вы не знаете точного размера, измерьте диаметр детали . Какого размера будет труба, такая плашка и потребуется. Для трубы 16мм — плашка М16. Если вы нарезаете на трубе под сантехнику, то и плашка нужна трубная. Есть несколько размеров труб: 1/2, 3/4, 1, 1 1/4 — это самые ходовые размеры. Также есть 1 1/2 и 2 дюйма.

Плашкодержатели бывают с функцией трещотки и простые. С трещоткой работать намного удобнее, особенно, когда деталь располагается рядом со стеной (например труба), не нужно постоянно переставлять плашкодержатель. Но стоимость такого намного выше, раза в 2,5-3. Как правило, держатели бывают сразу под несколько размеров плашек. Например: ½ дюйма ¾ и 1 дюйм.

Помимо основных шагов резьбы, есть нестандартные. Например резьба М8 может иметь шаг 1,25 (основной) так и единицу, 0,75 0,5 (очень мелкая резьба). Нестандартный шаг может быть только меньше основного, никак не больше.

Что касается качества стали, из которой метчик изготовлен. Она бывает быстрорежущая, имеет чаще всего маркировку Р6М5, реже Р18. Такой метчик очень прочный и долго служит. Также бывает углеродистая сталь, как правило, метчик, изготовленный из такого материала, никак не маркируется. Он также твердый, но хрупкий. При нарезании резьбы в твердом металле может просто обломиться внутри заготовки. Доставать обломленный метчик очень непросто, для этого потребуется специальный инструмент (экстрактор). Также возможно достать метчиком с левой резьбой. Кроме всего придется высверливать отверстие в обломленном метчике, для чего понадобится качественное сверло (достать такое очень непросто), возможно даже твердосплавное. Так что, если предстоит нарезать в твердом металле, лучше не рисковать и купить качественный метчик. Стоимость его в 2-3 раза выше. Если же нарезать придется в не очень твердом металле, либо в цветном, тогда без проблем решит вопросы дешевый углеродистый метчик. Он так же подойдет для того, чтобы пройти сбитую резьбу, так скажем немного поправить ее. То же самое можно сказать и о качестве плашек.

Метчики для сквозных отверстий (гаечные) заметно длиннее, примерно в 2 раза. Необходимы там, где обычной стандартной длины недостаточно. Продаются только штучно,комплектных не бывает.

Существуют и другие виды резьбы: такие как коническая (обозначение «K» латинская на плашке), трубная коническая («Rc»). Это достаточно специфические резьбы, в быту они как правило не применяются.

Приобрести резьбонарезной инструмент в наше время достаточно несложно, как в простых строительных магазинах, так и через сеть интернет.

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

Конические

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

K 1/16” 27 6,0

K 1/4” 18 10,7

K 3/8” 18 14,3

K 1/2” 14 17,5

K 3/4” 14 23,0

K 1” 11,5 28,7

Трубные цилиндрические

G 1/4” 19 11,5

G 3/8” 19 15,0

G 1/2” 14 18,7

G 5/8” 14 20,6

G 3/4” 13 24,2

G 7/8” 12 27,9

Трубные конические

Rc 1/8” 28 8,2

Rc 1/4” 19 11,0

Rc 3/8” 16 14,5

Rc 1/2” 14 18,1

Rc 3/4” 12 23,6

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.

1. Подготовительные работы

Просверленное отверстие, в котором нарезают резьбу метчиком, необходимо проточить или обра­ботатать зенкером. Диаметр сверла должен быть больше внутреннего диаметра резьбы, так как при нарезании резьбы материал немного «выдавливается». У твердых и хрупких металлов разница между этими заначениями меньше, чем у мягких и вязких металлов. Для твердых, например, 6.7, а для мягких - 6.8.

Если мы просверлим отверстие таким же диаметром, как и внутренний резьбы, то зубья метчика будут перегреваться из-за большого трения и наростать металлом из-за материала, выдавливае­мого при нарезании. В следствии этого мы получим рваную резьбу или просто поломаем метчик.

Если же просверлить отверстие больше необходимого диаметра, то получим неполную резьбу.

2. Нарезание внутренней резьбы

После подготовительных работ заготовку закрепляют в тисках и в ее отвер­стие вставляют вертикально мет­чик по угольнику.

Прижимая левой рукой воро­ток к метчику, правой поворачи­вают его вправо до тех пор, пока метчик не врежется на несколько ниток в металл и не займет устой­чивое положение, после чего воро­ток берут за рукоятки двумя руками и вращают с перехватом рук через каждые пол-оборота

В целях облегчения работы во­роток с метчиком вращают не все время по направлению часовой стрелки, а один-два оборота впра­во и пол-оборота влево и т. д. Бла­годаря такому возвратно-враща­тельному движению метчика струж­ка ломается, получается короткой (дробленой), а процесс резания значительно облегчается.

Закончив нарезание, вращением воротка в обратную сторону вы­вертывают метчик из отверстия, затем прогоняют его насквозь.

3. Правила нарезания резьбы метчиком

1. При нарезании резьбы в глубоких отверстиях, в мягких и вязких металлах (медь, алюминий, бронза и др.) метчик необходимо перио­дически вывертывать из отверстия и очищать канавки от стру­жки;
2. Нарезать резьбу следует ;
3. Нарезание резьбы сразу средним метчиком без прохода черновым, а затем чисто­вым не ускоряет, а, наоборот, затрудняет работу. Резьба в этом случае получается недоброкачественной, а метчик может сломаться. Средний и чистовой метчики вводят в отверстие без воротка и только после то­го, как метчик пройдет правильно по резьбе, на головку надевают вороток и продолжают нарезание резьбы;
4. Глухое отверстие под резьбу нужно делать на глубину, несколько большую, чем длина нарезаемой части, с таким расчетом, чтобы ра­бочая часть метчика немного вышла за пределы нарезаемой части. Если такого запаса не будет, резьба получится неполной;
5. В процессе нарезания необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика; для этого надо через каждые 2-3 наре­занные нитки проверять с помощью угольника положение метчика по отношению к верхней плоскости изделия. Особенно осторожно нужно нарезать резьбу в мелких и глухих отверстиях;
6. На качество резьбы и стойкость инструмента влияет правильный выбор смазочно-охлаждающей жидкости

Часто во время выполнения домашнего ремонта возникает необходимость сделать резьбу — наружную или внутреннюю. Чтобы не привлекать к этому специалистов, а выполнить самостоятельно – нужно приобрести специальный инструмент. Для нарезания плашками и метчиками не потребуется особых навыков или умений. Достаточно знать их виды и технические параметры.

Немного об особенностях инструмента

На первом этапе следует определиться с типом резьбы. Она разделяется на 2 основные вида: метрическая и дюймовая. Чаще всего используется первая с левым направлением. Чтобы не замерять расстояние между канавками, узнать тип можно по форме. Метрическая резьба в сечении представляет собой равносторонний треугольник, а дюймовая – равнобедренный.

В каких изделиях используется определенный тип резьбы? В крепежных изделиях используется метрический вид, а в водопроводах – дюймовый. Помимо этого нужно учитывать следующие факторы, влияющие на проведение процесса нарезания соединительных элементов.

1. Если резьба предназначена для соединения с уже готовой деталью – ее геометрические размеры должны быть соответствующими.
2. При изготовлении крепежных узлов полностью — рекомендовано использовать метрический тип.
3. Диаметр заготовки должен отличаться от размера резьбы. Для наружной – в меньшую сторону, для внутренней – в большую.

Самостоятельное нарезание резьбовых соединений выполняется с помощью плашек и метчиков. Они изготавливаются из высокопрочной стали с нормированным размером рабочего тела.

Наружная

Плашка представляет собой гайку с внутренними прорезями и наружными фиксаторами для поворота инструмента. Она может быть различной формы — круглой, квадратной или шестиугольной. Если работа проводится в домашних условиях – понадобятся тиски для фиксации детали.

Перед выполнением работы главное – правильно подобрать диаметр заготовки. Он должен быть на 0,2-0,3 мм меньше, чем размер будущей резьбы. Для метрической можно воспользоваться данными из таблицы.

Заготовку следует предварительно подготовить. Если ее сечение не представляет собой круг – нужно выполнить обточку. Затем на торцевой части снимается конусная фаска для наметки первого витка резьбы.

1. Закрепив заготовку в тисках, проверяется правильность ее расположения.
2. Установка плашки в плашкодержатель. Ее поверхность должна находиться в одной плоскости с поверхностью торца заготовки.
3. Первый виток выполняется с небольшим усилием. Важно выполнять повороты в правильном направлении.
4. Дойдя до нижней границы – плашку нужно проворачивать в обратном направлении.

Одного такого прохода будет недостаточно для формирования резьбы с хорошей геометрией. Рекомендуется повторить процедуру 3-4 раза, пока плашка не будет свободно закручиваться на заготовку. Для проверки качества следует закрутить гайку соответствующего диаметра. Если будет наблюдаться усилие – можно обработать наружную часть заготовки наждачной бумагой мелкой зернистости.

Внутренняя

Для формирования внутренней резьбы необходимо использовать метчики. Они представляют собой цилиндр с наружной насечкой. Если необходима обработка небольших деталей, диаметром до 20 мм – можно использовать ручной вид метчика. Для больших размеров необходима механическая обработка с использованием .

Лучше всего использовать полный комплект метчиков. Он включает в себя три детали, которые предназначены для чернового, промежуточного и окончательного формирования резьбовых отверстий. Если в домашнем наборе есть дрель — рекомендуется приобретать метчики с хвостовым креплением.

Заготовку следует зафиксировать. Если это крупногабаритная деталь – это можно сделать с помощью струбцин. Для небольших изделий используют тиски. Закрепив деталь, проверяется ее расположение относительно метчика. Ось последнего должна быть строго перпендикулярна плоскости заготовки. Первый проход будет делаться с большим усилием. Не нужно забывать, что для этого нужно использовать метчик для грубой обработки. Сформировав первичную резьбу, применяется метчик для промежуточной. И только после него можно приступать к окончательной обработке.

Для уменьшения трения специалисты используют солидол или аналогичное ему средство. Таким образом можно избежать механического повреждения детали. Сформировавшаяся резьба должна иметь одинаковую геометрию по всей протяженности. В противном случае возможна потеря прочности соединения.

Существует достаточно много способов соединения деталей, однако наиболее распространенным и доступным по-прежнему является винтовой (болтовой) крепеж. Именно о таком крепеже мы и поговорим. Точнее, мы рассмотрим виды метчиков, технологию нарезания резьбы в отверстиях под винты и болты разного диаметра.

Метчики разделяются в зависимости от способа выполнения резьбы , а также в зависимости от того, для какого отверстия они предназначены.

Спецификация по способу нарезания

По способу нарезки различают:

1. Проходные метчики. Особенностью такого инструмента является то, что он имеет одновременно разметочные режущие зубья и зубья для финишной нарезки витков. Чаще всего такие инструменты используются при работе с деталями, выполненными из мягких металлов, например, из алюминия, меди, латуни.
2. Комплектные метчики. В данном случае речь идет сразу о нескольких инструментах для выполнения резьбы. Минимальный комплект состоит из трех метчиков для разных этапов нарезки: первый предназначен для черновой, второй – промежуточной, третий – финальной. Конечно, выполнение работы таким комплектом требует больше времени по сравнению с использованием одного проходного метчика, но и качество витков получается намного выше.

Спецификация по типу отверстия

Технологические отверстия могут быть глухими или сквозными. Для каждого типа отверстия следует применять соответствующий тип метчика. Сквозные отверстия обрабатываются инструментом с острым концом, а глухие – инструментом со срезанным концом. Работать с метчиком для глухого отверстия сложнее, поскольку очень часто при достижении дна отверстия он может застопориться и сломаться, однако при удачной нарезке получают качественную резьбу по всей длине отверстия.

Отдельно необходимо отметить , что, кроме упомянутого выше, метчики подразделяются на машинные и машинно-ручные. Первые имеют удлиненный хвостовик и могут быть установлены в какой-либо электрический станок, с помощью которого и будет осуществляться нарезка витков. Вторые могут применяться как при выполнении работы вручную, так и при выполнении работы с использованием электрического инструмента.

Маркировка метчиков

Метчики для нарезания внутренней метрической резьбы маркируются буквой «М». При этом после буквы «М» следует значение диаметра нарезаемой резьбы. Кроме диаметра, на инструменте указывается и шаг резьбы. Например, маркировка М4×1 означает, что инструментом можно выполнить резьбу в отверстии диаметром 4мм с шагом 1мм. В случае, если речь идет о режущем инструменте для левой резьбы, инструмент имеет маркировку LH . Диаметр и шаг резьбы обозначается способом, аналогичным описанному выше.

Как нарезать резьбу метчиком — технология

Нарезание внутренней резьбы выглядит следующим образом:

Для максимальной наглядности предлагаем вам посмотреть небольшое видео, в котором детально рассмотрен процесс нарезания внутренней резьбы.

Подведем итоги

Чтобы действительно качественно нарезать резьбу в заготовке из того или иного металла не нужно обладать какими-либо специальными знаниями и опытом. Как показывает практика, с такой работой справится даже далекий от слесарных дел мастер.

Главный совет – исключить спешку, а ко всем операциям, в том числе и подготовительным, подходить ответственно. Не менее важным является и выбор инструмента для выполнения работы — экономить не стоит. Помните: дешевые низкокачественные метчики зачастую обламываются в процессе работы, а извлечь отрезок инструмента из отверстия крайне проблематично.

Нарезка внутренней резьбы метчиком