Резьбовое соединение является основным способом соединения деталей. При изготовлении своими руками любого приспособления из металла возникает необходимость самостоятельного нарезания резьбы. Нарезка позволяет своими руками сформировать резьбу в различных отверстиях.

На практике приходится иметь дело с различными материалами, которые отличаются по своим свойствам. Нарезка должна учитывать особенности материала. Существуют определенные правила, выработанные годами, которые позволяют качественно выполнить нарезание резьбы разных размеров и видов.

Особенности строения метчиков

Метчик, относящийся к группе слесарно-токарных режущих инструментов, имеет форму стержня, на котором выполнен режущий элемент. Он предназначается для нарезания внутренней резьбы, то есть внутри отверстия в различных материалах, а также для восстановления поврежденной внутренней резьбы.

Набор металлорежущего инструмента: а - сверла, б - зенкеры, в - развертки, г - метчики, д - плашки.

Инструменты состоят из рабочей и хвостовой частей. В свою очередь, рабочая часть делится на заборный (режущий) и калибрующий участок. Режущий участок ответствен за основную функцию метчика — нарезание резьбы, и, чаще всего, имеет конусную форму. Он обладает зубьями в виде резцов, размещенных по окружности. Калибрующий участок выполняет задачу окончательного формирования. Он выполнен в виде цилиндра с зубьями, являющимися продолжением зубьев режущего участка. Этот участок значительно длиннее заборного. Рабочая часть в продольном направлении разрезана канавками, которые предназначены для формирования резцов и вывода стружки. В метчиках диаметром до 22 мм выполняется три канавки. Устройства специального назначения могут изготавливаться без канавок. Канавки могут быть прямыми или винтообразными.

Хвостовая часть имеет форму цилиндра. На конце участка выполнен квадрат для установки в крепежный инструмент. В этой части выбивается маркировка по диаметру. С помощью хвостовика инструмент фиксируется в ручном держателе или патроне станка.

Вернуться к оглавлению

Основные виды метчиков

По способу использования метчики делятся на два типа — ручные и машинные. Первые устанавливаются в ручных держателях (воротках) и предназначены для нарезания внутренней резьбы вручную. Машинные крепятся в специальные держатели для патронов токарного станка.

По виду резьбы, нарезаемой метчиком, они делятся на несколько видов. Метрический предназначен для нарезания наиболее распространенной метрической резьбы. Трубный формирует внутреннюю резьбу на трубах, а также усиленную в отверстиях металлических деталей. Дюймовый — это устройство для специальной дюймовой резьбы, а также конусообразной. Специализированные гаечные метчики изготавливаются из очень прочной стали (Р6М5) и имеют особую форму хвостовиков.

Кроме того, метчики подразделяются на одиночные и комплектные. Комплектные применяются для того, чтобы резать в несколько заходов. Комплект может содержать два метчика — чистовой и черновой; или три метчика — черновой, средней обработки и чистовой. Комплектность указывается на хвостовой части инструмента. Метчики в комплекте отличаются по форме зуба: у чернового зуб имеет трапециевидную форму; у среднего — треугольник с закругленной вершиной; у чистового — треугольник с острой вершиной.

Вернуться к оглавлению

Основные параметры

В общем случае нарезать резьбу — это значит изготовить выступ на внутренней поверхности отверстия так, чтобы он образовал винтовую линию. Такой выступ, как и вся резьба, характеризуется следующими основными параметрами: угол подъема винтообразной линии, шаг, вид профиля выступа и угол подъема профиля, наружный и внутренний диаметр. Кроме того, принято выделять еще глубину, определяемую по наружному и внутреннему диаметрам.

По направлению резьба может быть правой, когда винтообразный выступ поднимается против часовой стрелки, и левой, когда направление подъема выступа совпадает с движением часовой стрелки. По форме профиля выступа выделяются два основных типа: резьба с прямоугольным профилем и с треугольным профилем. Существуют еще специальные формы профиля, но они в бытовых условиях практически не применяются.

Основной является метрическая резьба. Такой профиль представляет собой треугольник с углом профиля 60º. По шагу метрическая делится на резьбу с крупным шагом и с мелким шагом. Пример полного обозначения метрической резьбы — М10х1-6Н. Обозначение нужно понимать следующим образом:

• М — метрическая резьба;
• 10 — номинальный диаметр;
• 1 — шаг резьбы;
• 6Н — пределы допуска отклонений размеров.

При нормальном (крупном шаге) обозначение сокращается (например, М10). В случае левой резьбы, вводится обозначение LH.

Вторым по распространенности в быту является трубный цилиндрический тип. Профиль представляет собой треугольник с углом при вершине 55º. Такой тип используется при соединении труб и цилиндров, где нужна повышенная герметичность соединения. Трубная цилиндрическая резьба обозначается буквой G с указанием диаметра в дюймах.

Упорная резьба основана на трапециевидном профиле с углами наклона с одной стороны 3º, с другой — 30º. В обозначение входит буква S, диаметр и шаг.

Вернуться к оглавлению

Выбор подходящего метчика

Вначале выбирается тип метчика по виду резьбы и ее назначению (форма профиля, шаг резьбы, допуски). По требованиям (классу) точности определяется, следует ли применить одинарный метчик или необходим комплект. Кроме того, метчики выпускаются с различной чистотой обработки их режущего элемента, что влияет на точность нарезания профиля резьбы.

Материал, в котором надо нарезать резьбу, влияет на выбор метчика. Так, следует учитывать передний угол заточки зубьев. Он составляет для стали — 5-10º, для медных сплавов — 0-5º, для алюминия и сплавов — 25-30º. Устройства могут изготавливаться из обычных сталей, высокопрочных сталей или высокопрочными напайками, что должно учитываться при рассмотрении того, материал какой прочности обрабатывается.

Основной выбор делается по диаметру отверстия, в котором производится нарезание внутренней резьбы. Диаметр метчика должен быть немного меньше диаметра отверстия. Так, для метрической резьбы М20 (диаметр метчика 20 мм) диаметр отверстия составляет 19 мм. При метрической резьбе, если нет особых требований, то выполняется стандартный шаг. Например, резьба М4 — шаг 0,7 мм; М5 — 0,8 мм; М10 — 1,5 мм; М12 — 1,75 мм и т.д.

Вернуться к оглавлению

Инструмент для крепления

Для того чтобы обеспечить нарезание резьбы, метчику необходимо придать вращательное движение с приложением усилия. Эту функцию выполняет ручной держатель — вороток. Он обеспечивает вертикальное крепление инструмента и возможность приложения значительной нагрузки за счет рычагов. Стандартная конструкция воротка содержит узел крепления метчика и удлиненные ручки, при помощи которых можно вращать приспособление вручную с усилием.

Крепление устройства осуществляется двумя способами. Одна из конструкций воротка состоит из двух частей. При сочленении этих частей внутри формируется отверстие для установки метчика. Обе части сближаются на регулируемое расстояние, которое устанавливается винтами. Второй вариант предусматривает единую конструкцию воротка с отверстием по центру. Метчик вставляется в это отверстие и зажимается 3-4 стопорными винтами. Ручки воротка выполнены с обеих сторон. Длины ручек могут составлять 15-25 см.

Вернуться к оглавлению

Подготовка к нарезанию

Нарезка внутренней резьбы начинается с просверливания нужного отверстия — сквозного или глухого. Главное условие: отверстие должно быть меньше диаметра резьбы. При сверлении отверстия рекомендуется выбирать сверло из следующего условия:

• при резьбе М3 — диаметр сверла 2,5 мм;
• при М4 — 3,4 мм;
• при М5 — 4,2 мм;
• при М6 — 5 мм;
• при М8 — 6,7 мм;
• при М10 — 8,4 мм.

Если необходимо нарезать большую резьбу, то диаметр отверстия определяется приблизительно умножением диаметра резьбы на 0,8.

Отверстие для нарезания внутренней резьбы делается на сверлильном станке или электродрелью. В последнем случае заготовка зажимается в тиски. Необходимо следить, чтобы сверло направлялось строго вертикально. На верхней кромке отверстия снимается фаска для облегчения входа метчика. Ее можно сделать сверлом большего диаметра или напильником. После сверления отверстие тщательно очищается от стружки, что особенно важно для глухих отверстий.

Вернуться к оглавлению

Нарезка резьбы метчиком

Деталь, в которой просверлено отверстие для внутренней резьбы, закрепляется в тиски так, чтобы фаска на отверстии находилась вверху. Ось отверстия должна расположиться строго перпендикулярно столу. Метчик надежно закрепляется в гнезде воротка и вертикально вводится в фаску отверстия заготовки. Держась обеими руками за ручки воротка, метчик прижимают к детали и вращают по часовой стрелке. Вращение производится плавно и равномерно с легким нажимом. Так делается два оборота вперед. Затем производится поворот на половину оборота назад (против часовой стрелки). В такой последовательности просверливается все отверстие.

При нарезании резьбы болт нужно закреплять.

При нарезке резьбы необходимо периодически охлаждать инструмент. Рекомендуется использовать следующие вещества: при работе с алюминием и его сплавами — керосин, с медью — скипидар, со стальными деталями — эмульсию. Для таких металлов, как бронза или чугун, охлаждающие смазки можно не применять.

Нарезку внутренней резьбы метчиком лучше всего производить комплектными метчиками. Вначале нарезается черновая резьба. Потом аналогично пропускают средний метчик, и только потом резьба окончательно формируется с помощью чистового. Исключение из процесса какого-либо метчика не приведет к заметному ускорению процесса, но значительно ухудшит качество работы.

При опиловочных работах необходимо выполнять следующие требования безопасности:

• 
  при опиливании заготовок с острыми кромками нельзя поджимать пальцы левой руки под напильником при обратном ходе;
• 
  образовавшуюся в процессе опиливания стружку необходимо сметать с верстака волосяной щёткой; строго запрещается сбрасывать стружку обнажёнными руками, сдувать её или удалять сжатым воздухом;
• 
  при работе следует пользоваться только напильниками с прочно насаженными рукоятками;
• 
  запрещается работать напильниками без рукояток или напильниками с треснутыми, расколотыми рукоятками.

Техника безопасности при сверлении и развёртывании отверстий

При работе на сверлильном станке необходимо соблюдать следующие требования безопасности:

• 
  правильно установить, надёжно закрепить заготовку на столе станка и не удерживать их руками в процессе обработки;
• 
  не оставлять ключа в сверлильном станке после смены режущего инструмента;
• 
  пуск станка производить только при твёрдой уверенности в безопасности работы;
• 
  не браться за вращающийся режущий инструмент и шпиндель;
• 
  не вынимать рукой сломанных режущих инструментов из отверстия, пользоваться для этого специальными приспособлениями;
• 
  для удаления сверлильного патрона, сверла или переходной втулки из шпинделя пользоваться специальным ключом либо клином;
• 
  не передавать и не принимать каких-либо предметов через работающий станок;
• 
  не работать на станке в рукавицах;
• 
  не опираться на станок во время его работы.

• 
  Отверстия, полученные сверлением, не отличаются высокой частотой обработанной поверхности, точностью, поэтому их подвергают дополнительной обработке путем развёртывания . Развертывание можно производить как на сверлильных и токарных станках, так и вручную специальными инструментами, называемыми развёртками . При развёртывании отверстий необходимо выполнять те же требования безопасности, что и при сверлении.

Техника безопасности при нарезании резьбы

• 
  При нарезании резьбы метчиком на станке следует руководствоваться требованиям безопасности, на сверлильных станках.
• 
  При нарезании резьбы метчиками и плашками вручную в деталях с сильно выступающими острыми частями следят за тем, чтобы при повороте воронка не поранить руки.
• 
  В процессе нарезки необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика.
• 
  Чтобы получить чистую резьбу с правильным профилем и не испортить метчик, нужно применять при нарезании резьбы смазочно-охлаждающие жидкости
• 
  Нельзя при нарезании резьбы употреблять машинные и минеральные масла
• 
  При нарезании резьбы плашкой для предупреждения брака и поломки зубьев плашки необходимо следить за перпендикулярным положением плашки по отношению к стержню: плашка должна врезаться в стержень без перекоса.

Техника безопасности при клёпке

• 
  Для защиты от шума при клепке пневматическими молотками применяют противошумные наушники.
• 
  При регулировании пневматического инструмента нельзя пробовать молоток, придерживая обжимку руками, так как из-за большой силы удара удержать ее очень трудно, в результате могут быть повреждены руки. Поддержку не следует сжимать в руках, ее лишь надо направлять на заклепку.
• 
  Не допускается работа плохо насаженным молотком, рукоятки молотков не должны иметь трещин, на обжимках, натяжках не должно быть трещин, сколов, выбоин, не следует сильно сжимать поддержку в руках.

· при нарезании резьбы вручную в заготовках с сильно выступающими острыми частями необходимо следить за тем, чтобы при повороте метчика с воротком не поранить руку;

· во избежание поломки метчика нельзя работать затупившимся метчиком, а при нарезании резьбы в

глухих отверстиях следует чаще удалять стружку из отверстия;

· особую осторожность следует соблюдать при нарезании резьб малого диаметра (5мм и менее) во избежание поломки метчика;

· надев спецодежду, волосы тщательно заправить под берет;

· необходимо прочно закреплять заготовку в тисках;

· при опиливании заготовок с острыми кромками нельзя поджимать пальцы левой руки под напильником при обратном ходе;

· во избежание травматизма верстак, тиски, рабочий и измерительный инструмент должны содержатся в порядке и храниться в надлежащих местах.

ВЫВОД

Итак, если листовой металл или трубы, которые вы хотите использовать в работе, не имеют видимых повреждений: листы – ровные; трубы – не погнутые; металл – чистый, без следов ржавчины, окалины, то вам повезло. Но чаще всего слесарь норовит из ничего сделать нечто, поэтому материалом ему служат всевозможные отходы или бывшие в употреблении листы металла или трубы. В этом случае, прежде чем приступить к слесарной обработке, следует их должным образом подготовить: выправить, отштриховать, промыть, зачистить окалину, возможно – удалить лак, краску или шпатлевку, а затем только произвести нарезание внутренней или наружной резьбы.

Студент должен знать: назначение и способы выполнения операций при нарезании наружной и внутренней резьбы ручным способом; виды резьбы; инструменты и приспособления; техническое оснащение; возможные виды и причины появления брака; организацию и правила содержания рабочего места; основы промышленной санитарии.

Студент должен уметь: в правильной последовательности выполнять все операции при нарезании резьбы круглыми и раздвижными плашками в сквозных и глухих отверстиях; определять по таблицам диаметры стержней и отверстий под резьбу; проверять качество резьбы; пользоваться измерительным и поверочным инструментами; выбирать инструмент при обработке резьбовых поверхностей; правильно организовывать рабочее место; соблюдать правила техники безопасности; устранять дефекты, возникающие при обработке резьбовых поверхностей.

Контрольные вопросы:

1. Какие существуют виды резьбы и их назначение?

2. Какой инструмент применяется для местного увеличения размеров отверстия, обработки площадок?

3. От чего зависит скорость резания при обработке отверстия?

4. В какой последовательности нарезается внутренняя резьба вручную?

5. Какие существуют основные элементы и виды круглых плашек?

6. В каких случаях применяют комплекты из двух и трех метчиков?

7. Что является причиной срыва резьбы при нарезании резьбы?

8. Какие могут встретится дефекты и как их устранить при обработке резьбовых поверхностей?

Настоящая инструкция по охране труда разработана специально для персонала, выполняющего работы резьбонарезным инструментом.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА

1.1. К работе с резьбонарезным инструментом допускаются работники старше 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, вводный инструктаж по охране труда при приеме на работу и первичный инструктаж на рабочем месте, а также повторный и, при необходимости, внеплановый и целевой инструктажи по охране труда, освоившие безопасные приемы выполнения работ и прошедшие проверку знаний требований охраны труда.
1.2. Работникам, допущенным к выполнению работ, необходимо соблюдать Правила внутреннего распорядка, установленные в организации.
1.3. При работе с резьбонарезным инструментом следует соблюдать режим труда и отдыха. Отдыхать и курить допускается в специально оборудованных местах.
1.4. Резьбонарезной инструмент необходимо закрепить за работниками для индивидуального или бригадного пользования, разместить в специальных инструментальных шкафах, столиках, расположенных рядом с оборудованием или внутри его, если это представляется удобным, безопасным и предусматривается конструкцией.
1.5. Работникам необходимо выполнять только ту работу, которая поручена руководителем работ. Не допускается перепоручать свою работу другим работникам и допуск на рабочее место посторонних лиц.
1.6. На работника могут воздействовать опасные и вредные производственные факторы: шум, вибрация, неблагоприятные параметры производственного микроклимата, электрический ток, загазованность и запыленность.
1.7. Спецодежда, спецобувь и другие средства индивидуальной защиты выдаются работникам в соответствии с действующими нормами и выполняемой работой.
1.8. Спецодежда, спецобувь и другие средства индивидуальной защиты следует хранить в специально отведенных местах с соблюдением правил хранения и применять в исправном состоянии.
1.9. Работникам, выполняющим работы с резьбонарезным инструментом, необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, знать сигналы оповещения о пожаре, места расположения средств пожаротушения и уметь пользоваться ими. Не допускается использование противопожарного инвентаря для хозяйственных целей, и загромождение проходов и доступов к противопожарному инвентарю.
1.10. При несчастном случае пострадавшему следует прекратить работу, известить об этом руководителя работ и обратиться за медицинской помощью.
1.11. Работникам, выполняющим работы с резьбонарезным инструментом, необходимо знать и соблюдать правила личной гигиены (мыть руки с мылом, а в конце работы принять душ).
1.12. В случае возникновения в процессе работы каких-либо вопросов, связанных с ее безопасным выполнением, следует обратиться к работнику, ответственному за безопасное производство работ.
1.13. Работники, нарушившие требования настоящей инструкции, несут ответственность в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.

2. ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА ПЕРЕД НАЧАЛОМ РАБОТЫ

2.1. Перед началом работы следует правильно надеть и привести в порядок рабочую одежду: застегнуть обшлага рукавов, заправить одежду так, чтобы не было развевающихся концов, убрать волосы под плотно облегающий головной убор.
2.2. Осмотреть рабочее место, убрать мешающие работе предметы и освободить проходы. Организовать свое рабочее место так, чтобы все необходимое было под руками. Инструмент на рабочем месте следует расположить так, чтобы исключалась возможность его скатывания или падения.
2.3. Убедиться в достаточном освещении рабочего места.
2.4. Проверить исправность резьбонарезного инструмента (метчики, плашки, резцы, фрезы, ролики и раскатники):
— они должны быть остро заточены;
— не допускаются завалы, выкрашивания и прижоги на режущих кромках;
— не допускается наличие на твердосплавных пластинках инструмента трещин, выкрошенных мест и завалов режущих кромок;
— не допускается наличие на поверхности метчиков и плашек трещин и следов коррозии, вмятин и черновик;
— не допускается наличие на рабочих поверхностях ленточек и хвостовика обезуглероженного слоя.
2.5. Работнику, приступающему к выполнению работ с резьбонарезным инструментом, не разрешается ее начинать, если:
— недостаточно освещено рабочее место;
— резьбонарезной инструмент плохо заточен;
— не получено задание на выполнение работы.

3. ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ

3.1. Работать только исправным инструментом и приспособлениями и применять их строго по назначению.
3.2. Во время работы не наклоняться близко к режущему инструменту.
3.3. Устанавливать обрабатываемый предмет правильно и надежно, чтобы исключить возможность нарушения его крепления или возникновения других нарушений технологического процесса во время нарезания резьбы.
3.4. Резьбонарезной инструмент необходимо точно отцентрировать в станке по оси шпинделя и плотно посадить в патроне.
3.5. Метчики и плашки следует применять только с правильной заточкой.
3.6. Установку и смену резьбонарезного инструмента следует производить при полном останове станка.
3.7. При установке резьбонарезного инструмента в приспособления или в станок следует остерегаться пореза рук о режущую кромку инструмента.
3.8. Не допускается пользоваться инструментом с изношенным хвостовиком.
3.9. Необходимо следить, чтобы тиски и зажимы были исправными, насечка губок несработанной.
3.10. Для крепления метчиков не допускается применение патронов и приспособлений с выступающими неогражденными частями (гайками, винтами).
3.11. При ослаблении крепления резьбонарезного инструмента и детали следует остановить вращение инструмента и правильно произвести его крепление.
3.12. При проворачивании изделия в патроне или тисках вместе с метчиком, не допускается придерживать его рукой, а следует остановить вращение инструмента, сделать нужное исправление или взять соответствующее приспособление.
3.13. В случае заедания инструмента, поломки хвостовика, метчика или другого инструмента, следует выключить станок.
3.14. Не прикасаться пальцами к плашкам для выявления ее режущих качеств.
3.15. Не допускается во время вращения изделия или плашек измерять резьбу калибрами.
3.16. При установке болтов или прутков концы их необходимо хорошо заправить во избежание возможных срывов резьбы и поломки плашек или лерок.
3.17. При нарезании резьбы в глубоких отверстиях следует периодически выводить метчик из отверстия для удаления стружки.
3.18. Удалять стружку с нарезанной резьбы и стола следует только тогда, когда остановлен инструмент и отведен от детали.
3.19. При работе с резьбонарезными резцами следует:
— включать сначала вращение шпинделя, а затем подачу, при этом обрабатываемую деталь следует привести во вращение до соприкосновения ее с резцом, врезание производить плавно, без ударов;
— перед остановом станка сначала выключить подачу, отвести режущий инструмент от детали, а потом выключить вращение шпинделя.
3.20. Необходимо следить за исправной установкой резца для нарезания резьбы и не подкладывать под него разные куски металла, пользоваться подкладками, равными площади резца.
3.21. Резец следует зажимать с минимально возможным вылетом и не менее чем тремя болтами. Необходимо иметь набор подкладок различной толщины, длиной и шириной не менее опорной части резца. Не допускается пользование случайными подкладками.
3.22. При ручной нарезке резьбы не допускается сильно нажимать на режущий инструмент и держать деталь руками.

4. ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

4.1. Следует прекратить выполнение работ, отключить используемое оборудование, о случившемся сообщить руководителю работ при возникновении хотя бы одной из следующих ситуаций:
— неисправная работа оборудования;
— неисправная работа тисков и зажимов;
— повреждение рабочего инструмента;
— появление дыма или запаха, характерного для горящей изоляции;
— появление повышенного шума, стука, вибрации;
— неисправность силовой электропроводки;
— обрыв проводника защитного заземления;
— отсутствие освещения.
4.2. При несчастном случае следует:
— принять меры к освобождению пострадавшего от действия травмирующего фактора;
— оказать пострадавшему первую доврачебную помощь в зависимости от вида травм;
— информировать о случившемся руководство;
— по возможности сохранить обстановку, если это не приведет к аварии или травмированию других людей;
— при необходимости вызвать бригаду скорой помощи по телефону 103 или помочь доставить пострадавшего в медучреждение.
4.3. При возникновении пожара следует:
— прекратить работу;
— отключить электрооборудование;
— вызвать пожарную охрану по телефону 101 и сообщить руководству организации;
— приступить к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения.

5. ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА ПО ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ

5.1. Привести в порядок рабочее место, сложить инструменты и приспособления в специально отведенное место, убрать стружку с рабочего стола, инструмент и приспособления очистить от пыли и грязи, аккуратно сложить готовые детали и заготовки.
5.2. Снять спецодежду, средства индивидуальной защиты, сдать на хранение в установленном порядке.
5.3. Вымыть лицо и руки теплой водой с мылом или принять душ.
5.4. Сообщить руководителю работ о выполненной работе и имеющихся неполадках.

Вопрос о том, как нарезать резьбу метчиком, возникает в тех случаях, когда предварительно выполненное отверстие необходимо подготовить для размещения в нем болта, винта, шпильки и резьбового крепежного элемента любого другого типа. Именно метчик в подобных ситуациях является основным инструментом, позволяющим быстро и точно нарезать внутреннюю резьбу с требуемыми геометрическими параметрами.

Разновидности и сферы применения метчиков

Нарезание внутренней резьбы может выполняться вручную или с использованием станков различного типа (сверлильных, токарных и др.). Рабочими инструментами, которые выполняют основную работу по нарезанию внутренней резьбы, являются машинно-ручные или машинные метчики.

На различные виды метчики делят в зависимости от целого ряда параметров. Общепринятыми считаются следующие принципы классификации метчиков.

1. По способу приведения во вращение различают машинно-ручные и машинные метчики, при помощи которых осуществляется нарезка внутренней резьбы. Машинно-ручные метчики, оснащенные квадратным хвостовиком, используют в комплекте со специальным приспособлением с двумя ручками (это так называемый вороток, держатель метчиков). При помощи такого приспособления метчик приводится во вращение и нарезает резьбу. Нарезка резьбы метчиком машинного типа осуществляется на металлорежущих станках различного типа, в патроне которых такой инструмент и фиксируется.
2. По способу, которым нарезают внутреннюю резьбу, различают универсальные (проходные) и комплектные метчики. Рабочая часть первых разделена на несколько участков, каждый из которых отличается от остальных своими геометрическими параметрами. Участок рабочей части, который первым начинает взаимодействовать с обрабатываемой поверхностью, выполняет черновую обработку, второй – промежуточную, а третий, расположенный ближе к хвостовику, – чистовую. Для нарезки резьбы комплектными метчиками требуется использование нескольких инструментов. Так, если комплект состоит из трех метчиков, то первый из них предназначен для выполнения черновой обработки, второй – для промежуточной, третий – для финишной. Как правило, комплект метчиков для нарезания резьбы определенного диаметра включает в себя три инструмента, но в отдельных случаях, когда обработке подвергаются изделия, изготовленные из особо твердого материала, могут использоваться наборы, состоящие из пяти инструментов.
3. По типу отверстия, на внутренней поверхности которого необходимо нарезать резьбу, различают метчики для сквозных и глухих отверстий. Инструмент для обработки сквозных отверстий характеризуется удлиненным конусным кончиком (заходом), который плавно переходит в рабочую часть. Такую конструкцию чаще всего имеют метчики универсального типа. Процесс нарезания внутренней резьбы в глухих отверстиях осуществляется метчиками, конусный кончик которых срезан и выполняет функцию простейшей фрезы. Такая конструкция метчика позволяет нарезать с его помощью резьбу на всю глубину глухого отверстия. Для нарезания резьбы данного типа, как правило, используется комплект метчиков, приводимых во вращение вручную, при помощи воротка.
4. По конструкции рабочей части метчики могут быть с прямыми, винтовыми или укороченными стружкоотводящими канавками. Следует иметь в виду, что использовать метчики с канавками различного типа можно для нарезания резьбы в изделиях из относительно мягких материалов – углеродистых, низколегированных стальных сплавов и др. Если же резьбу необходимо нарезать в деталях, изготовленных из очень твердых или вязких материалов (нержавеющих, жаропрочных сталей и др.), то для этих целей используют метчики, режущие элементы которых располагаются в шахматном порядке.

Метчики, как правило, применяются для нарезания метрической резьбы, но есть инструменты, с помощью которых нарезают трубную и дюймовую внутреннюю резьбу. Кроме того, различаются метчики и по форме своей рабочей поверхности, которая может быть цилиндрической или конической.

Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

Для того чтобы процесс нарезания внутренней резьбы при помощи метчика не вызывал особых затруднений и завершился качественным результатом, необходимо правильно подготовиться к этой технологической операции. Все способы нарезания резьбы при помощи метчика предполагают, что в обрабатываемой детали уже выполнено отверстие с соответствующим диаметром. Если внутренняя резьба, которую необходимо нарезать, имеет стандартный размер, то для определения диаметра подготовительного отверстия может быть использована специальная таблица с данными по ГОСТу.

Таблица 1. Диаметры отверстий, высверливаемых под стандартную метрическую резьбу

В том случае, если резьба, которую надо нарезать, не относится к категории стандартных, рассчитать диаметр отверстия для ее выполнения можно по универсальной формуле. Прежде всего необходимо изучить маркировку метчика, в которой в обязательном порядке указываются тип нарезаемой резьбы, ее диаметр и шаг, измеряемые в миллиметрах (для метрических). Затем, чтобы определить размер поперечного сечения отверстия, которое надо просверлить для резьбы, достаточно от ее диаметра вычесть шаг. Например, если для нарезания нестандартной внутренней резьбы будет использоваться инструмент с маркировкой М6х0,75, то диаметр подготовительного отверстия рассчитывается следующим образом: 6 – 0,75 = 5,25 мм.

Для стандартных резьб, относящихся к категории дюймовых, также существует таблица, позволяющая правильно выбрать сверло, с помощью которого выполняют подготовительные работы.

Таблица 2. Диаметры отверстий, высверливаемых под дюймовую резьбу

Важным для получения качественного результата является вопрос не только о том, чем нарезают резьбу, но и о том, каким сверлом выполнять подготовительное отверстие. Выбирая сверло, необходимо обращать внимание на параметры и качество его заточки, а также на то, чтобы оно вращалось в патроне используемого оборудования без биения.

Угол заточки режущей части подбирается в зависимости от того, какой твердостью обладает материал, который необходимо сверлить. Чем выше твердость материала, тем больше должен быть угол заточки сверла, но это значение не должно превышать 140°.

Как правильно нарезать резьбу? Для начала надо подобрать инструменты и расходные материалы:

1. электрическую дрель или сверлильный станок, способные работать на низких оборотах;
2. сверло, диаметр которого рассчитывается или подбирается по справочным таблицам;
3. сверло или зенковку, при помощи которых с края подготовленного отверстия будет сниматься фаска;
4. комплект метчиков соответствующего размера;
5. ручной держатель для метчиков (вороток);
6. слесарные тиски (если изделие, в котором надо нарезать резьбу, необходимо зафиксировать);
7. керн;
8. молоток;
9. машинное масло или другой состав, которым в процессе обработки необходимо смазывать как метчик, так и нарезаемый им участок резьбы;
10. ветошь.

Особенности технологии

При нарезании внутренней резьбы метчиком руководствуются следующим алгоритмом.

• В том месте на поверхности обрабатываемой детали, где будет сверлиться отверстие для нарезки резьбы, необходимо сформировать углубление для более точного захода сверла, используя керн и обычный молоток. Сверло фиксируется в патроне электродрели или сверлильного станка, на которых выставляются невысокие обороты вращения инструмента. Перед началом сверления режущую часть сверла необходимо обработать смазывающим составом: смазанный инструмент легче входит в структуру обрабатываемого материала и создает меньшее трение в зоне выполнения обработки. Смазывать сверло можно кусочком обычного свиного сала или солидолом, а при обработке вязких материалов для этих целей используют машинное масло.
• Если нарезать резьбу необходимо в деталях небольшого размера, их следует предварительно зафиксировать, используя для этого слесарные тиски. Начиная сверление, инструмент, зафиксированный в патроне оборудования, надо расположить строго перпендикулярно к поверхности обрабатываемой детали. Следует регулярно смазывать метчик и следить за тем, чтобы он не перекашивался и двигался строго в заданном направлении.
• На входе в выполненное отверстие, как уже говорилось выше, надо снять фаску, глубина которой должна составлять 0,5–1 мм (в зависимости от диаметра отверстия). Для этой цели можно использовать сверло большего диаметра или зенковку, установив их в патроне сверлильного оборудования.
• Процесс нарезания внутренней резьбы начинается с метчика №1, который первым устанавливается в вороток. Не следует забывать о смазке, которая обязательно должна быть нанесена на метчик для нарезания резьбы. Положение метчика относительно обрабатываемого отверстия надо выставить в самом начале работы, так как потом, когда инструмент будет находиться уже внутри отверстия, сделать это не получится. Нарезая резьбу метчиком, необходимо придерживаться следующего правила: 2 оборота метчика делается по ходу нарезания резьбы, 1 – против хода. Когда метчиком делается один оборот назад, с его режущей части сбрасывается стружка и уменьшается нагрузка на него. Нарезание резьбы плашкой выполняется по аналогичной методике.
• Нарезав резьбу метчиком №1, в вороток устанавливают инструмент №2, а после него – №3. Обработка ими выполняется по вышеописанной методике. При нарезании резьбы метчиками и плашками необходимо чувствовать, когда инструмент начинает вращаться с усилием. Как только наступает такой момент, следует провернуть вороток в обратную сторону, чтобы сбросить стружку с режущей части инструмента.