Как правильно нарезать резьбу метчиком в металле и алюминии

Нарезание внутренней и внешней резьбы как метод создания простых и эффективных крепежных систем используется в промышленности, машиностроении и других производственных сферах уже много лет. Это позволяет иметь возможность контролировать затяжку деталей, собирать и разбирать элементы механизмов, приборов и машин. Подробнее поговорим о том, как правильно нарезать резьбу метчиком вручную и на станке.

Разновидности метчиков

Резьба на металлических креплениях бывает двух типов: внутренняя (гайка) и наружная (винт). Существует несколько форм резьбы, а именно:

• цилиндрическая треугольная пилообразная;
• коническая треугольная;
• прямоугольная;
• трапециевидная;
• круглая;
• упорная.

В большинстве деталей и элементов применяются цилиндрическая треугольная или крепежная резьба.

Внутренняя резьба на деталях и крепежных элементах создается при помощи специальных приспособлений – метчиков. Ниже в этой статье мы рассмотрим, что собой представляют метчики, какие виды подобных устройств существуют и как при их помощи можно сделать резьбу.

В процессе нарезания внутренней резьбы применяются специальные станки, электрический и ручной инструмент. Сейчас производители оборудования и инструментов выпускают множество вариантов метчиков из разных материалов. В зависимости от параметров все подлобные изделия делятся на несколько разных классов.

1. По методу запуска нарезки метчики делят на две группы: машинные приспособления и машинно-ручные устройства. Первый вариант представляет собой оборудование, применяемое вместе с металлорежущими установками. В этом случае метчик зажимается в патроне агрегата. Второй вариант устройства машинно-ручного типа имеет специальные квадратные хвостовики и применяется в комплекте с так называемым воротком (приспособлением для удержания метчика).
2. По способу нарезания метчики для внутренней резьбы делятся на проходные и комплектные приспособления. Рабочая поверхность первых делится на две (иногда три) части, каждая из которых обладает собственной геометрической формой. Таким образом, первая часть устройства при контакте с поверхностью осуществляет первичную обработку, вторая часть делает промежуточную, а последняя завершает обработку, подгоняя деталь под нужные параметры. При применении наборов метчиков мастеру приходится работать с несколькими видами инструментов. Если полный набор состоит из трех (иногда пяти) инструментов тогда первый из них осуществляет черновую (первичную) обработку, второй — промежуточную, а с помощью последнего устройства мастер подгоняет резьбу под требуемые характеристики. В большинстве случаев набор метчиков состоит из трех разных инструментов. Однако если нужно сделать резьбу в твердом материале (жаропрочной или нержавеющей стали) тогда используется комплект, состоящий из 5 инструментов.
3. По виду получаемого отверстия метчики делят на сквозные приспособления и глухие. Приспособления, предназначенные для создания сквозной резьбы, имеют удлиненный кончик (заход) в виде конуса и постепенно расширяются к рабочей поверхности. Подобная конструкция в основном используется на метчиках универсального типа. Подготовка внутренней глухой резьбы требует применения метчиков с конусными окончаниями, которые играют роль стандартных фрез. Благодаря специальной конструкции, подобные устройства могут нарезать витки внутри всего отверстия. При нарезании глухой внутренней резьбы нужно использовать комплект метчиков с разным диаметром.
4. По виду конструкции режущей части метчика. Есть устройства с укороченными стружкоотводящими, прямыми и винтовыми канавками. Метчики с разными типами канавок могут применяться только при обработке не слишком твердых материалов (стальных, углеродистых сплавов). В случаях, когда нужно обрабатывать детали из твердых, вязких металлов (жаропрочной, нержавеющей стали), нужно использовать приспособления, имеющие шахматное расположение режущих частей.

В основном метчики используют для подготовки стандартной (метрической) резьбы. Однако существуют инструменты, предназначенные для трубной, дюймовой нарезки. Кроме того, метчики отличаются в зависимости от типа рабочей поверхности. Она бывает конической и цилиндрической.

Какие резьбы нарезают метчиком

Метчики представляют собой специальный инструмент, предназначенный для создания внутренней резьбы. Существует две основные категории метчиков (машинные и ручные). Они отличаются по методу нанесения внутренних борозд.

В большинстве случаев приспособление используется для обработки металла, однако есть и облегченные устройства, применяемые для создания резьбы внутри пластиковых и деревянных деталей.

В промышленности и машиностроении применяются метчики машинного типа. Сначала в обрабатываемой поверхности проделывается глухое или сквозное отверстие (зависит от предназначения детали). После чего в него запускают метчик, который создает внутренние витки нужного размера.

Главным достоинством такого способа нарезки резьбы является высокая точность. Все расчеты осуществляются при помощи компьютерной программы, которая передает необходимые команды станку.

На небольших производственных объектах или в условиях дома (квартиры) обычно используют ручные метчики. Эти приспособление считаются менее точными (чем машинные), но с их помощью даже человек не имеющий опыта может нарезать резьбу на небольших деталях, трубах.

В основном метчики имеют форму ели с ребристой рабочей поверхностью. Изделие имеет сложную конструкцию и изготавливается из стальных сплавов. Этот материал более всего подходит для нарезания резьбы, так как имеет высокую прочность и способен выдерживать большие нагрузки.

Правильная подготовка к нарезанию внутренней резьбы

Чтобы осуществить правильную нарезку внутренней резьбы при помощи метчика, нужно подготовиться к этому процессу. Для начала нужно понимать, что нарезать резьбу метчиком удастся только после того, как в обрабатываемой поверхности будет просверлено отверстие нужного диаметра.

Если мастеру требуется подготовить резьбу со стандартным диаметром, он может воспользоваться специальной таблицей, которая поможет определить отверстие какого размера ему нужно подготовить заранее.

Например:

Если мастеру нужно нарезать резьбу нестандартного типа, тогда чтобы рассчитать ее диаметр ему придется воспользоваться специальной формулой. Для этого нужно узнать параметры метчика (тип резьбы, диаметр, шаг в миллиметрах).

Дальше требуется определить каким будет поперечное сечение отверстия для резьбы. Чтобы это сделать, нужно отнять от показателя диаметра показатель шага метчика.

Например, чтобы нарезать нестандартную резьбу, нужно применить метчик, имеющий маркировку М6х0,75. В таком случае диаметр первичного отверстия получаем с помощью следующих расчетов: 6-0,75=5,25мм.

Для стандартной дюймовой резьбы можно использовать отдельную таблицу с данными.

Еще одним важным моментом подготовки к нарезке внутренней резьбы считается вопрос выбора сверла для того, чтобы сделать подготовительное отверстие. При выборе сверла нужно обратить внимание не только на его длину и диаметр, но также на качество заточки.

Важно, чтобы в процессе сверления инструмент работал без сбоев и в конечном итоге отверстие было ровным без сколов.

Почему место нарезания резьбы смазывают маслом

Для того чтобы получить качественную резьбу при использовании метчика, специалисты рекомендуют использовать смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ). Ее применение позволяет:

• убрать эффект налипания стружки;
• увеличить скорость обработки;
• улучшить качество;
• увеличить сроки эксплуатации инструмента и приспособлений;
• эффективно отводить тепло.

Если мастер подберет правильную смазочную жидкость, тогда стойкость и срок службы инструмента можно увеличить в несколько раз. Выбор конкретного типа смазочной и охлаждающей жидкостей зависит от типа обрабатываемого материала и метода нарезки.

• Конструкционная и инструментальная сталь. Для обработки лучше использовать эмульсию, сульфофрезол, сурепное масло.
• Легированная сталь, сплавы. Подходит эмульсия, сурепное масло.
• Чугун. Можно обрабатывать без охлаждения, применять керосин, масло.
• Бронза, латунь. Обрабатывать без охлаждения, применять масло.
• Алюминий. Обработка без смазки или с применением эмульсии.

Технология использования метчика

Во время нарезания резьбы при помощи метчика следует придерживаться определенного алгоритма действий.

1. В месте, где поверхность будет сверлиться нужно сделать небольшое углубление при помощи керна.
2. Деталь (особенно небольшую) до начала сверления необходимо жестко зафиксировать в тисках.
3. Перед тем как завести метчик в подготовленное отверстие нужно снять неглубокую фаску.
4. Первым в отверстие запускают мечник с меньшим диаметром, постепенно увеличивая размер. Важно не забывать о смазке.

Во время работы важно помнить о правилах техники безопасности.

Как правильно нарезать резьбу метчиком в домашних условиях в металле и алюминии.

Создание внутренней (глухой или сквозной) резьбы в плотном и вязком металле, каким является алюминий, требуется соблюдения некоторых правил. Например, чтобы отверстия были ровными и четкими, нужно периодически доставать метчик, чтобы очистить его от налипшей стружки. В процессе следует использовать весь комплект приспособлений для черновой, средней и чистовой обработок.

Подготовительное отверстие для будущей резьбы должно быть меньше, чтобы метчик мог сделать в нем нужные витки. Если отверстие получится больше чем нужно, деталь будет просто испорчена и не сможет выполнять свои функции.

Рассмотрим какой диаметр подготовительного отверстия будет нужен для нарезания резьбы разных диаметров.

1. Для резьбы М6 формула выглядит следующим образом 6-0,75=5,25мм
2. М8 формула 8-0,75=7,25мм.
3. М10 формула 10-0,75=9,25мм.
4. М12 формула 12-0,75=11,25мм.

Зная формулу, мастер может легко подобрать метчики нужного диаметра для подготовки резьбы.