Метчи́к — инструмент для нарезания внутренних резьб, представляет собой винт с прорезанными прямыми или винтовыми стружечными канавками, образующими режущие кромки.
Содержание
Нарезание резьбы [ править | править код ]
Метчик хвостовой частью крепится в вороток, рабочей частью вводится в отверстие, в котором при проворачивании воротка возвратно-поступательными движениями нарезается резьба. Рабочая часть метчика имеет режущую и калибрующую части. Задняя поверхность для исключения трения её об обрабатываемую деталь выполняется затылованной (некруглой). Профиль резьбы метчика должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы.
При нарезании резьб часто используют комплекты из двух или трёх метчиков (чернового, среднего и чистового), отличающихся размерами и точностью профиля; на вязких материалах (к примеру титановых сплавах) используются комплекты из пяти метчиков. Для выполнения большинства бытовых слесарных работ достаточно двух метчиков, именно такие комплекты поступают в розничную торговлю.
Различают метчики для глухих и сквозных отверстий.
Метчики изготавливаются из твёрдого сплава либо из быстрорежущей стали.
Метчики могут использоваться на токарных и сверлильных станках и обрабатывающих центрах (машинные метчики), а также для нарезания резьб вручную. Машинный метчик отличается от ручного формой заходной части. Метчик закрепляют на станке в специальном патроне (патрон с осевой компенсацией) либо обычном цанговом патроне с цангой для метчиков. Также в последнее время в качестве альтернативы патронам с осевой компенсацией стали появляться цанги с компенсацией, которые можно использовать на обычном цанговом патроне.
Для получения внутренних резьб пластическим деформированием (накатыванием) применяют бесстружечные метчики (раскатники). Их основным отличием от режущих метчиков является отсутствие стружечных канавок.
Существуют также гаечные метчики, используемые для изготовления гаек. Такой метчик имеет более длинные хвостовик и заходную (калибрующую) режущую часть.
При нарезании резьбы метчик предварительно смазывают консистентной смазкой, например, солидолом. Периодически проворачивают метчик в обратную сторону, чтобы обломить образовавшуюся стружку. Если использовать метчик не по порядку номера (например, чистовой вместо чернового), то его можно легко сломать.
Метчик относится к металлорежущему типу инструментов, с помощью которого наносится внутренняя резьба и калибруется существующая. Способ нанесения – ручной или автоматизированный, зависит от размера заготовки. По внешнему виду метчик схож с винтом или валиком цилиндрической формы. Максимальный диаметр резьбы – до 50 мм как для глухих, так и сквозных отверстий. Для производства метчиков используют сталь марки – Р9, Р18, Р6М5.
Применение
Резьбонарезной инструмент по конструкционным особенностям и применению подразделяется на типы:
- • ручной, где зубья расположены по окружности. Используется в слесарных работах и при ручном способе нарезки;
- • гаечный, для сквозных отверстий на гайках. С удлиненным или изогнутым хвостовиком;
- • машинный, для создания глухих отверстий машинным способом. Обработка происходит на токарных станках;
- • комбинированный, возможно использование как ручного, так и машинного способа несения резьбы на деталь.
Инструмент позволяет наносить все виды резьбы – метрическая, дюймовая, трапецеидальная.
Конструкционные особенности
Метчик любого типа состоит из рабочей области, шейки и хвостовика. Вся механическая работа приходится на рабочую область, которая в сою очередь имеет заборную часть, и два типа зубьев – режущие и калибрующие. Роль крепежа выполняет хвостовик, который фиксируется на станках в специальном резьбонарезном патроне, а при ручных работах в воротке или метчикодержателе. Характерной особенностью для ручных метчиков является их комплектность – не менее 3 штук. Каждый со своей рабочей функцией: черновой, серединный и чистовой.
Как нарезать внутреннюю резьбу метчиком
Для создания внутренней резьбы в готовых отверстиях необходимо подобрать соответствующий метчик по размеру и характеристикам. Практически все показатели по выбору и качеству резьбы регулируются нормативные документом ГОСТ 19257-73. Рекомендации по работе:
- • для изделий, полученных литьем или штамповкой требуется дополнительная подготовка прежде чем наносить резьбу. Отверстие зенкеруется или рассверливается для увеличения диаметра;
- • для точной и качественной резьбы рекомендуется хвостовик метчика крепить в патронах с реверсивными, самоцентрующимися и плавающими свойствами;
- • со всех обрабатываемых заготовок предварительно снимается фаска;
- • в процессе нарезания обязательно применяются охлаждающие и смазывающие растворы.
Типы резьбы: метрическая, дюймовая и трубная.
- Метрическая – параметры резьбы измеряются в мм, с соответствующей маркировкой «М».
- Дюймовая – используется для конической формы метчиков, измеряется в дюймах.
- Трубная – для цилиндрических метчиков, резьба наносится на трубные соединения.
Классификация метчиков
По конструктивным особенностям и типу резьбы различают: плашечные (резьба формируется за один проход), маточные (для очистки резьбы) и безканавочные метчики с высокой производительностью. В зависимости от конструкционных особенностей рабочей части (типа резьбы) метчики бывают: шахматные или спиральные; прямые, винтовые, укороченный.
Машинные и машинно-ручные метчики
Для калибровки и создания резьбы в глухих и сквозных отверстиях разной формы используют инструмент – метчик, машинного или машинно-ручного типа.
— Машинные металлорежущие инструменты применяют для работы на токарных, сверлильных, агрегатных и револьверных станках, чтобы нарезать резьбы всех видов. Они намного быстрее обрабатывают изделия, их можно использовать для конвейерного производства и больших заказов. Оснасткой этого типа можно нарезать резьбу за один подход, если нужна резьба с шагом до трех миллиметров. Резьбу крупного шага изготавливают на несколько проходов метчиком по металлоизделию.
— Машинно-ручными оснастками можно выполнять нарезку резьбы и ручным способом, и с помощью сверлильных устройств (станков). Инструмент выпускается в количестве одной или двух штук. В наборе из двух метчиков один металлорежущий инструмент применяют для черновых работ, а другой – чистовых. Часто комплект машинно-ручных оснасток используют для работы с разными видами материалов: мягкую сталь и чугун обрабатывают одним инструментом, а твердую сталь обрабатывают двумя метчиками. От просто ручных резьборезов машинно-ручные виды отличаются видом хвостовика – там имеется квадрат и кольцевая выточка, благодаря которой оснастка не вываливается из патрона в процессе обработки изделий. Машинно-ручным изделием для работы с металлом можно делать резьбу в автомобильных деталях, нарезать крепёжную резьбу и мелкометрическую, цилиндрическую и коническую. В сквозных проймах и глухих.
Метчики – протяжки
Чтобы получить крупнопрофильную резьбу в металлоизделии, используют метчик-протяжку. Им обрабатывают сложные сквозные или трапецеидальные отверстия. Протяжки могут работать только в токарном станке. Резьба нарезается за один проход вдоль отверстия. От других видов этот метчик отличается более точным исполнением и жёсткостью. Он работает на растяжение, а не на сжатие, как обычные резьбонарезные инструменты. За счет функции протяжки толщина спила уменьшается, а длина режущей части – увеличивается.
Гаечные метчики
Инструменты гаечного типа предназначены для резьбонарезания в гайках разного диаметра. Конструкция гаечного метчика такова, что инструмент не нужно выворачивать в конце процесса обработки отверстия гайки. Гаечные оснастки могут быть с разными хвостовиками: изогнутыми и удлинёнными. С изогнутыми – применяют в работе с гайконарезными автоматами. Хвостовик у гаечного метчика в любом случае длиннее, чем у других видов, это необходимо для того, чтобы нанизывать на него гайки по мере нарезания в них резьбы. Это увеличивает скорость и производительность.
Слесарные метчики
Для работы с отверстиями разного вида и формы мастера берут комплект из слесарных метчиков. Резьбонарезные оснастки изготавливаются комплектами, в которые входят черновые инструменты конусной формы, получистовые и чистовые цилиндрические оснастки. Слесарными метчиками можно обработать деталь вручную. Комплектом металлорежущих оснасток мастер может выполнить нарезку крупной и метрической резьбы. Метчики для слесарных работ бывают левыми и правыми в зависимости от направления их вращения.
Из каких материалов изготавливаются метчики
Плашки металлорежущего инструмента изготавливают из высококачественной стали разных марок: инструментальной, быстрорежущей, легированной. Технология современного производства позволяет делать метчики из твердосплавной стали и из стали порошковой, в последнем случае инструмент получает способом спекания порошков. Метчики из твёрдых сплавов более качественные, так как обладают устойчивостью к высоким температурам, износостойкость и могут долго работать на быстрых скоростях, что позволяет обработать большое количество металлоизделий. У оснасток, сделанный из порошков стали тоже есть свое преимущество – это высокая прочность за счет меньшей твердости инструмента.
ГОСТы
Машинно-ручные с канавками прямыми/винтовыми/укороченными изготовленные из углеродистой стали регулируются ГОСТ3266-71-71/ГОСТ17933-72/ГОСТ 17931-72. Гаечные метчики с прямым/изогнутым хвостовиком производятся из низколегированной стали согласно ГОСТ1604-71/ГОСТ6951-71. Машинно-ручные, где зубья расположены в шахматном порядке из нержавеющей стали – ГОСТ17927-71. Гаечные с шахматным расположением и прямым хвостовиком (метчики из жаропрочной стали) по ГОСТу 17929-72. Машинные с винтовыми или укороченными типами канавок (инструмент из легких сплавов) – ГОСТ 17932-72/17930-72.
Подготовка к нарезанию резьбы
Отверстие перед нарезкой резьбы готовят несколькими способами – затачиванием, обтачиванием или сверлением поверхности металлической заготовки. Для наружной резьбы необходимо диаметр уменьшить на 0,1 – 0,4 миллиметра. В начале участка, на котором будет резьба, делают фаску методом затачивания – это нужно, чтобы притупить заход резьбы. А если перед резьбонарезкой отверстие растачивают, его диаметр увеличивается до 0,4 мм. Отверстие под резьбу должно быть диаметром немного больше, чем диаметр самой резьбы – это позволяет предотвратить поломку резьборежущей оснастки.
Как подобрать сверло под метчик
Можно использовать специальный инструмент, сверло-метчик, который позволяет одновременно выполнять операции сверления и нарезания резьб. В выборе сверла необходимо ориентироваться на два параметра — шаг и диаметр отверстия.
Как вытащить сломанный метчик из отверстия
Метчик может сломаться, если резьба нарезается в отверстии с низким диаметром, также может произойти защемление стружки при извлечении инструмента.
Способы извлечения
- 1. Сдвоенные концы жесткой проволоки нужно просунуть в канавки метчика и выкрутить его;
- 2. Можно пирварить к сломанному инструменту ручку и с помощью нее извлечь;
- 3. Существуют специальные оправки и зенкера, которые помогут справиться с данной проблемой;
- 4. Если часть метчика осталась снаружи, можно приварить к нему хвостовик с квадратным наконечником;
- 5. Высверливание винтовыми сверлами;
- 6. Выжигание электроэрозионными станками;
- 7. Вытравливание разбавленной азотной кислотой.
Набор метчиков и плашек спасет нас в тех ситуациях, когда нужно создать резьбу. Конечно, сегодня это больше атрибут машиностроения, причем, в большинстве случаев, эти операции механизированы, однако у домашних умельцев иногда появляются задачи подобного рода.
Лерки и метчики – как различать?
Нарезать резьбу приходится в нескольких исполнениях – внешнюю и внутреннюю. Для этого необходимы разные инструменты, но принцип их действия очень близок. Может быть, многие слышали где-то такие слова, как лерки, метчики, плашки. Это как раз те приспособления, которые и помогают осуществить данную задачу. Различия тут достаточно простые, если не углубляться в конструкцию и классификации каждого приспособления. Мы постараемся указать на них в нескольких выражениях, чтобы не путать вас.
Лерки, они же плашки, создают резьбу внешнюю, то есть по верху какого-то изделия, например, трубы. Конечно, делают это на заводе-изготовителе, но если вдруг вы решили сделать дома ремонт и обрезали трубы, то новую резьбу создать поможет именно такой инструмент. Сегодня эти два названия отождествляют, раньше разделяли. Леркой считали неразборное приспособление, а плашкой – разборное и регулируемое. Считалось, что лерка создает более качественную резьбу.
Метчики же используются для образования резьбового разъема внутри какой-то детали или ее заготовки. Многие, чтобы описать инструмент, просят представить обычный винт, на котором особым образом вырезаны канавки, которые чередуются с режущими зубьями. Одним концом данное приспособление крепят к станку (при механической нарезке) или воротку (при ручной работе), это место называется хвостовиком. Другим концом метчик вставляют в отверстие и вращают; продвигаясь, он образует резьбу.
Размеры метчиков или что учесть при работе?
Работа, которую выполняют данные инструменты, может быть серийной, поэтому большинство приспособлений – это метчики машинно-ручные, то есть ими можно пользоваться и на станках, и в домашнем хозяйстве. Причем несложно догадаться, что с таким объемом работ может справиться только очень крепкий материал, поэтому изготавливают их из твердых сплавов, чтобы износ был минимальным, либо быстрорежущих сталей, чтобы процесс происходит быстрее и легче.
Чтобы получить качественную нарезку, желательно подбирать размеры метчиков под отверстие. Если предстоит создавать резьбу большого диаметра, то для лучшего эффекта последовательно нужно использовать несколько размеров, чаще всего хватает двух-трех. Если вы обрабатываете мягкий материал, то придется «растянуть» удовольствие от работы на пять метчиков. Когда отверстия вовсе нет, сначала используется сверло, метчик вступает в игру уже позже. Причем для металлических заготовок сверло тоже должно быть довольно крепким.
Стоит внимательно выбирать профиль инструмента для нарезки, ведь то, что вы получите в отверстии, зависит именно от него.
Не стоит путать метчики для сквозных и глухих отверстий, потому что при неверном выборе деталь отправится в брак. Также при нежелании использовать универсальный резьбовой инструмент, приобретая машинный или ручной метчик, обращайте внимание на хвостовик, подойдет ли он для вашего крепления. Иногда стружечный вариант образования резьбы не подходит, тогда можно использовать накатывание, где формируются канавки, вследствие пластических деформаций. Для этого также необходим особый метчик.
Набор метчиков – плюсы и минусы такого инструмента
Теоретически все кажется простым в работе с метчиками, но это не совсем так. Если разобрать процесс подробнее, то это довольно затратное мероприятие в плане физической силы, особенно, если вы принялись за работу вручную. Ведь нарезать металл металлом непросто, огромны силы трения, стружка не такая податливая, как в деревянных изделиях при сверлении, она также очень сопротивляется при выходе по канавкам. Из-за наличия канавок в корпусе метчика, прочность корпуса несколько понижена, поэтому эти приспособления часто ломаются, особенно, когда используется тонкий размер.
Но не все так удручающе, ведь не зря метчик использовался раньше и не пропал из инструментария до сих пор. Сам по себе он устроен несложно, прост в изготовлении и применении, не надо долго думать, как же им пользоваться и куда закрепить. Точность резьбы достаточно высокая, а для очень требовательных деталей ее можно повысить улучшением качества самого метчика, что проще, чем строить сложные приборы контроля самого процесса нарезки. Сделав более совершенный метчик, вы уже можете рассчитывать на такую же совершенную резьбу.
Метчики машинно-ручные и другие виды приспособлений
Некоторые разновидности метчиков, конечно, имеют свои особенности, но если постараться описать общий принцип устройства, то выглядит данное приспособление примерно следующим образом. Сначала идет заборная часть, которая выглядит, как наконечник сверла с режущим пером, а следом за ней идет резьба, выполняющая функции калибрующей части. Последняя характеризуется числом перьев и зубьев, на ней же находятся и канавки для удаления стружки. Заканчивается все хвостовиком, на котором образованы крепления. По конструкции и применению основная масса метчиков делится на ручные, машинные, машинно-ручные (критерии классификации определить несложно в данном случае).
Ручные варианты называют еще слесарными, обычно увидеть их можно комплектами, поодиночке их не продают, это не строгий инструмент, класс точности у него всего лишь четвертый. Те приспособления, что созданы для машинного использования, выше классом по точности, используются в токарных, агрегатных и сверлильных станках. Это в большинстве своем метчики метрические для создания резьбы М2-М4, но для некоторых случаев используются и метчики дюймовые, создающие резьбу типа К (коническую). Изготавливаются они все из прочных марок стали и с более качественно накатанной резьбой, стандартизированы по размерам.
Также различают гаечные, плашечные и специальные варианты. Вот тут мы остановимся чуть подробнее. Первая разновидность говорит сама за себя, резьба образуется в гайках, такие приспособления используются на станках и обрабатывают большое количество гаек сразу, прорезая насквозь ряд выстроенных друг за другом кругляшков. Плашечный метчик калибрует резьбу в плашках, если она пришла в некоторую негодность. А вот группа специальных видов довольно широкая, потому что определяется профилем и формой резьбы, которую они способны нарезать, тут можно встретить круглые профили, в виде трапеции и т.д., также в этой группе мы найдем метчик конический, трубный, сборный, регулируемый и др.
К специальным относят приспособления, где зубья друг относительно друга стоят в шахматном расположении, это исключает заклинивание из-за плохого отвода стружки. Метчик с укороченной канавкой нужен для особо тяжелых работ, потому что он крепче остальных. А изделие с винтовой канавкой лучше отводит стружку, что важно при работе с глухими отверстиями. Ступенчатый и режуще-выглаживающий инструмент позволяет реализовать несколько режимов нарезки. Колокольный тип метчиков позволяет делать резьбу сравнительно больших размеров (до 40 см).
Конический метчик характеризуется отсутствием калибрующей части, длина его равна длине резьбы. А метчик-протяжка и вовсе выбивается из ряда этих инструментов. Дело в том, что он устроен иначе, хвостовик у него движется впереди режущей части, то есть он тянет за собой весь корпус этого приспособления. Он довольно функционален, может делать резьбу любого профиля, длины, шага. Такой метчик бывает левый и правый, то есть вращается в разные стороны, делая соответствующую резьбу.
