Инструкция о том, как нарезать резьбу метчиком

Для соединения изделий между собой используют разные способы:

Итак, на какие виды делится метчик?  Существует два больших направления:

  • нарезание резьбы внутри детали;
  • наружное нарезание: прогонки, плашки, винторезные доски.

Категории метчиков:

  • станочные;
  • для ручных слесарных операций.
Инструкция о том, как нарезать резьбу метчиком

Промышленность производит наборы ручных изделий для нарезания ниток. ГОСТ на метчики для метрической резьбы регламентирует, чтобы любой набор включал два либо три инструмента.

Каждый должен иметь свое индивидуальное назначение. В комплекте они называются: первый, второй, третий.

Относительно расположения продольных канавок резьбонарезные инструменты классифицируются как винтовые и прямые.

Наиболее точная резьба получается тогда, когда ее выполняют винтом. Левая резьба нарезается метчиком с левой резьбой, и наоборот.

Немного истории

Крепежные детали, аналоги современных винтов, известны человечеству еще со времен начала нашей эры. Ювелиры Древнего Рима использовали их при изготовлении украшений, а ремесленники – для изготовления медицинских инструментов. Изготовление крепежа ценилось в те времена дорого и широкого применения не нашло.

Наступил XV век. На полях сражений сталкивались воины в броне и доспехах, детали которых крепились с помощью винтов и шпилек. В это же время, часовые мастера собирали свои изделия на винтах. А вот гайки появились позднее, лет через полтораста. Общепринятых стандартов тогда не было. Каждый мастер изготавливал крепеж по своему усмотрению. В XVII веке появились близкие к современным соединения, причем шаг резьбы был дюймовым.

Метрическая резьба впервые стала использоваться во Франции совсем недавно, в XIX столетии.

Разновидности по назначению метчиков и сфера их применения

Метчики классифицируются на виды по сфере применения или предназначению. Этот вид специализированного инструмента применяется не только домашними мастерами для нарезания внутренней резьбы на различных изделиях, но еще и в разных сферах. Какие виды метчиков бывают, и какие конструктивные различия они имеют, выясним далее.

  1. Слесарные — служат преимущественно для ручного использования. Характерная их особенность заключается в наличии хвостовика, имеющего квадратную форму для соединения со вспомогательными инструментами — метчикодержателями. Метчикодержатель или вороток идет в комплекте с основным инструментом. Его назначение заключается в том, чтобы обеспечить легкое вращение метчика при нарезании внутренней резьбы. В комплекте обычно представлено 2-3 вида метчиков разного диаметра. Каждый последующий инструмент предназначен для снятия определенного количества кромки. Это позволяет не только увеличить срок службы оснастки, но еще и обеспечить качественную нарезку резьбы. Каждая оснастка имеет соответствующее количество рисок, расположенных на хвостовике. Именно по этим рискам мастер определяет очередность использования оснастки. Инструмент для грубой очистки имеет одну риску, промежуточная нарезка резьбы осуществляется метчиком с 2 рисками, и чистовая обработка выполняется устройством, на котором изображено три риски
  2. Машинные — используются для нарезания внутренней резьбы на заготовках посредством применения специального оборудования. В качестве такового оборудования выступают токарные, сверлильные, фрезерные и прочие виды станков. Причем машинные метчики делятся на два вида — автоматические и ручные. Это означает, что нарезка резьбы может быть выполнена вручную на машинном оборудовании или автоматически. Отличительная особенность машинных метчиков заключается в заборной части, которая имеет укороченную форму. Обеспечение соосности инструмента достигается за счет применяемых станков. Для изготовления устройств используется высококачественная инструментальная сталь, обладающая устойчивостью к повышенным температурам и механическим нагрузкам
  3. Гаечные — разновидность устройств, которые предназначены исключительно для нарезки резьбы на гайках. Отличительная особенность таковых устройств заключается в удлиненной конструкции хвостовой части. Кроме того, хвостовик представлен в виде цилиндрической формы. Нарезка резьбы на гайках осуществляется комплексным способом. После прохождения одной заготовки, она не извлекается, а перемещается на гладкую цилиндрическую часть инструмента. Снятие гайки с метчика происходит тогда, когда вся цилиндрическая часть заполняется заготовками. Как только будет нарезана резьба на определенном количестве гаек, насадка извлекается из патрона инструмента для извлечения всей серии готовых деталей

Метчики также классифицируются по такому немаловажному признаку, как тип резьбы. Резьба бывает метрическая и дюймовая. Метрические метчики предназначены для нарезки внутренней резьбы на деталях, применяющихся в слесарном деле. Дюймовые метчики используются для нарезания внутренней резьбы на деталях, применяющихся в области изготовления трубопроводов.

Какой метчик для нарезания резьбы лучше купить

Самый легкий способ это замерить шпильку или болт, которая вкручивалась или будет вкручиваться в деталь. Диаметр измеряем щтангенциркулем (ШЦ), а шаг резьбы метрическим резьбомером.

Если нет ни того не другого, несем деталь в магазин инструмента, там все это выполнят за вас. Конечно, возможна ситуация когда ее снять нельзя или она весит очень прилично, в этом случае придется все-таки приобретать резьбомер. При этом, правда, учтите, что они бываю метрическими (М60) и дюймовыми (D55).

Теперь пару слов о хороших и плохих метчиках. Многие склонны подразделять данный инструмент на профессиональный и обычный. К первому принято относить дорогие изделия именитых европейский фирм, а ко второму – произведенному в Китае, но это не совсем корректно. Возможно кое-какая закономерность прослеживается, но в целом ситуация выглядит немного по-другому.

При покупке лучше придерживаться следующих рекомендаций:

  • если вам нужно только подновить резьбу или нарезать ее в не твердом материале, то сгодится самый дешевый ручной метчик,
  • для ответственных работ выбираем комплектные м/р производства Украины (Винница, Львов) или совместного Россия-Китай (ТулаМаш, Инреко, Белгород),
  • лучшими по соотношению цена-качество являются метчики, произведенные еще в СССР,
  • маркировка Р6М5, нанесенная на метчик, не гарантирует его качества (касается дешевых изделий),
  • наилучшими показателями обладают метчики с маркировкой Р9, Р12, Р18, Р6АМ5, Р6М5К5.

И еще, приобретая резьбонарезной инструмент, не забудьте взять еще и специальный вороток для него.

Метчики нельзя отнести к постоянно используемому инструменту, но в некоторых случаях без них просто нельзя обойтись, поэтому будем надеется, что данная статья поможет Вам лучше разбираться в этом вопросе.

У нас осталась не затронутой еще одна интересная группа метчиков – дюймовые, но они применяются гораздо реже вышеуказанных и о них мы расскажем уже в другой статье.

Как правильно, и без потерь инструмента нарезать резьбу вручную

  1. Подготовка отверстия. Подбираем сверло в соответствии с таблицей, и аккуратно делаем отверстие. ВАЖНО! Сверло должно быть острым. В противном случае металл в отверстии будет «отпущен» от температурного воздействия, и резьба получится не такой прочной.

    Сверлить лучше на станке. Вход отверстия желательно зенковать. Это облегчит как нарезку, так и последующую закрутку винта.

    При изготовлении глухого резьбового соединения – замерьте длину нерабочей части метчика, умножьте эту величину на 2, и добавьте к глубине отверстия. Каким бы подготовленным для таких отверстий не был метчик – нарезать резьбу до самого донышка отверстия не получится;

  2. Процесс нарезки. При работе руками торопливость ни к чему. Именно поэтому ручная нарезка предполагает комплектные наборы. Не следует для ускорения процесса начинать сразу со следующего номера.

    В противном случае резьба получится грубой, с задирами. Так же не следует пренебрегать последним номером. Недорезанная на финишную глубину резьба сулит трудности при закручивании винта, и даже его заклинивание.

    Размеры метчиков также разработаны не для экспериментов. Если у вас винт М5, то и на метчике должна быть такая же маркировка. Никаких половинчатых значений не бывает, это все проделки китайских гаражных производителей.

    ВАЖНО! Мнение о том, что некая резьба М4,5 будет крепче держать шпильку М5 – ошибочно в принципе.

    Тем более что в технических стандартах такого размера резьбы не существует.

    Держатель метчика следует крепко взять за обе рукоятки, и прилагать к ним равные усилия. Золотое правило нарезки: +360 градусов, – 180 градусов.

    Это означает, что на один полный оборот по ходу резьбы, делается пол оборота назад, для скола и удаления стружки. Пусть вас не обманывает ощущение, что метчик так легко идет. Особенно велик соблазн крутануть побыстрее на финальной стадии. Нарезание внутренней резьбы должно происходить с равномерной скоростью и приложенными усилиями;

  3. Очистка и проверка. Последний этап – удаление из резьбового отверстия остатков стружки и опилок. Сквозные отверстия прочищаются металлическими ершиками.

Глухие – сначала чистятся жесткой кистью, затем продуваются сжатым воздухом.

После чего в отверстие вкручивается винт, и проверяется качество резьбы. Закручивание должно происходить легко, без усилий. Фиксация винтового соединения при помощи «кривой» резьбы недопустима.

Пару слов о ГОСТ по трубной резьбе

В условиях работы с газообразными и жидкими средами, согласно ГОСТ 6111, при необходимости внедрения разъёмных соединений в схемы трубопроводов, допускается изготовление таких соединений на резьбовой основе.

Возможным является исполнение не только трубной, но и конической резьбы (ГОСТ 3662).

Пример производства конической трубной резьбы на технологическом переходнике. Подобные приёмы используются в сантехнике нередко. По эксплуатационным показателям коническая резьба выделяется в лучшую сторону относительно иных видов

Несмотря на редкое применение конической резьбы в трубных соединениях, она считается более удобной по характеристикам навинчивания/свинчивания.

Следует напомнить, что угол конусности конической резьбы напрямую связан с такими параметрами, как шаг и диаметр. Допустимое значение этого угла не может быть меньше 26°. Стандартное значение угла вершины профиля на конической резьбе – 60°.

Трубные резьбы отличаются характерной особенностью – они имеют скруглённую вершину профиля. При соблюдении стандартов нарезки, величина закругления составляет 10% размера радиуса резьбы.

При такой технологии нарезки удаётся добиться существенного снижения внутренних напряжений на малой площади металла, занимаемой резьбовым профилем.

Установленными допусками ГОСТ 6357, наряду с цилиндрической и конической резьбой предусматривается исполнение на трубах метрической резьбы.

Здесь стандарт угла наклона составляет 55°, чем обусловлено увеличение числа витков на участке по длине равным участку с другим видом резьбы.

В результате получается соединение с более высокой степенью герметичности, но трудоёмкость при пользовании такими соединениями увеличивается.

Метрическая резьба и полный технический расклад по стандартным параметрам. Для метрической резьбы применяется единица измерения – миллиметр, тогда как трубная обычно измеряется в дюймах

Существующими установками ГОСТ предусматривается также возможность исполнения упорной и трапецеидальной резьбы на трубах. Но на практике эти виды нарезки не используются по причине их низкой эксплуатационной прочности.

Информация по альтернативным способам соединения труб представлена в статьях:

  1. Сантехнические способы соединения труб: обзор всех возможных вариантов исполнения
  2. Соединение пластиковых труб с металлическими: разбор способов и примеров монтажных работ
  3. Соединение медных труб: инструкции и сравнение различных монтажных технологий
  4. Врезка в трубу без сварки: технология проведения сварочно-врезных работ

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

Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

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.

Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

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°.

При высверливании глухих отверстий контролируем глубину сверления

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.
Подготовка к нарезанию внутренней резьбы

Схема нарезки резьбы метчиком

Диаметры отверстий для нарезания резьбы метчиком

При изготовлении резьбовых отверстий под метрические болты, винты, шпильки сначала в материале просверливается отверстие, а затем при помощи метчика в нем нарезается резьба.

Но прежде чем приступить к сверлению, необходимо подобрать оптимальный диаметр сверла под планируемую внутреннюю резьбу, воспользовавшись специальной таблицей соответствия. Приведенные в ней значения применимы для чугуна, сталей, алюминиевых сплавов и меди.

Если размер отверстия будет больше положенного, то есть риск получить недостаточно глубокую резьбовую канавку и как следствие ослабленное соединение. Если размер отверстия слишком мал, то будут трудности при работе с метчиком, так как возникает большое сопротивление резанию, нагревание инструмента, налипание стружки на режущие кромки, заклинивание и даже поломка метчика.

Пользоваться таблицей очень просто. Для этого важно знать основные параметры метрической резьбы – это ее шаг (Р) и номинальный диаметр (d), которые измеряются в долях метра. Под шагом понимают расстояние между двумя вершинами соседних витков. За номинальный диаметр принимают наружный диаметр резьбы, который равен расстоянию между крайними точками наружных выступов винтовой линии.

Таблица рекомендуемых диаметров отверстий под резьбу, мм

d резьбы Шаг d сверла  Шаг d сверла  Шаг d сверла  Шаг d сверла   Шаг d сверла  Шаг d сверла
 2  0.4  1.6    
 3  0.5  2.5    
 4  0.7  3.3  0.5  3.5
 5  0.8  4.2  0.5  4.5
 6  1  5    5.2  0.5  5.5
 7  1  6    6.2  0.5  6.5
 8    6.7  1  7    7.2  0.5  7.5
 9    7.7  1  8    7.2  0.5  8.5
 10  1.5  8.5    8.7  1  9    9.2  0.5  9.5
 11  1.5  9.5  1  10    10.2  0.5  10.5
 12    10.2  1.5  10.5  10.7  1  11    11.2  0.5  11.5
 14  2  12  1.5  12.5    12.6  1  13    13.2  0.5  13.5
 16  2  14  1.5  14.5  1  15    15.2  0.5  15.5
 18  2.5  15.4  2  16  1.5  16.5  1  17  17.2  0.5  17.5
 20  2.5  17.4  2  18  1.5  18.5  1  19    19.2  0.5  19.5
 22  2.5  19.4  2  20  1.5  20.5  1  21    21.2  0.5  21.5
 24  3  20.8  2  22  1.5  22.5  1  23    23.2
 27  3  23.9  2  25  1.5  25.5  1  26    26.2
 30  3.5  26.4  3  26.9  2  28  1.5  28.5  1  29    29.2
 33 3.5  29.4  3  29.9  2  31  1.5  31.5  1  32    32.2
 36  4  31.9  3  32.9  2  34  1.5  34.5  1  35
 39  4  34.9  3  35.9  2  37  1.5  37.5  1  38
 42  4.5  37.4  4  37.9  3  38.9  2  34  1.5  40.5  1  41
 45  4.5  40.4  4  40.9  3  41.9  2  43  1.5  43.5  1  44
 48  5  42.8  4  43.9  3  44.9  2  46  1.5  46.5  1  47

Из таблицы видно, что диаметр сверла меньше наружного диаметра резьбы примерно на величину шага, то есть:

  • Dотв = d — P

На практике многие домашние мастера постоянно пользуются этой простой формулой, когда нет возможности обратиться к таблице.

  • Например, для М10х1.5: Dотв = 10 – 1.5 = 8.5 мм

Этот способ вполне приемлем, когда резьбонарезание выполняется ручным способом в условиях слесарной мастерской.

Если планируемое резьбовое соединение в процессе эксплуатации не будет подвергаться серьезным нагрузкам, то можно допустить незначительное увеличение величины отверстия.

На сборочном производстве, где требуется высокая точность размеров резьбового профиля, любые отклонения неприемлемы. Диаметры отверстия под резьбу с полем допуска устанавливает ГОСТ 19257-73.

Можно ли изготовить метчикодержатель самостоятельно?

Изготовление метчикодержателя своими руками – процесс весьма трудоёмкий. Его можно облегчить, если попытаться восстановить имеющееся, но изношенное приспособление: ведь потеря размеров сухарных планок обычно происходит гораздо быстрее, чем у остальных деталей. Перед работой следует оценить прочность корпуса, особенно, если он изготовлен не из стали, а из литого алюминиево-магниевого или цинкового сплава. Наличие микротрещин – преграда непреодолимая.

Если корпус находится в хорошем состоянии, то дальнейшие работы ведутся в следующей последовательности:

  1. Проектируются и изготавливаются две сухарные планки под зажим метчика, который соответствует параметрам ГОСТ 3266 или DIN Одна планка выполняется сплошной (она будет неразъёмной), а вторая снабжается отверстием под регулировочный винт.
  2. Из среднеуглеродистой стали типа сталь 45 вытачивается подвижная ручка, на противоположном конце которой устраивается сплошная насечка. Посредине насечки сверлится отверстие под вращающую рукоятку.
  3. В боковой части корпуса выполняется резьбовое отверстие под фиксирующий гужон (он не должен быть крупнее М3,5).
  4. При необходимости изготавливаются сменные удлинители, которые пригодятся, если предстоит нарезать глубокую резьбу в деталях из закалённой стали. По соображениям безопасности, удлинитель должен быть выполнен из цементуемой стали типа сталь 20 или из высокоуглеродистой пружинной стали марки 60С2.
Можно ли изготовить метчикодержатель самостоятельно?

Неразъёмный метчикодержатель изготовить своими руками значительно проще. В призматической вставке, размеры которой соответствуют отверстию корпуса метчикодержателя, фрезеруется квадрат 8×8, а для ручек приспосабливается любой некалёный стальной стержень (и в этом случае не забываем о поверхностных насечках!).

Технология нарезки

Технология нарезки резьбовых частей ручным и автоматическим способом существенно отличается.

Плашкой

Плашка Для того чтобы нарезать резьбу на водопроводной трубе своими руками плашкой, выполняют следующие операции:

Технология нарезки
  1. Приготовленную к нарезке трубу зажимают в тиски в горизонтальном положении.
  2. Болгаркой делают торец трубы ровным.
  3. При помощи штангенциркуля замеряют наружный диаметр трубы.
  4. Сверяются со специальными таблицами, узнавая необходимый (минимальный) диаметр для нарезки резьбы.
  5. При помощи болгарки наружную поверхность трубы зачищают до необходимого диаметра.
  6. Напильником снимают фаску с торца.
  7. Вставленную в плашкодержатель плашку одевают на трубу ее заборной частью.
  8. Придавливая плашку к трубе начинают вращать медленно ручки плашкодержателя до тех пор, пока гребёнки нарезного инструмента не начнут «цепляться» за металл и появится стружка.
  9. В дальнейшем медленно вращая плашкодержатель с плашкой по часовой стрелке, нарезают необходимую длину резьбовой части. При этом делая 2-3 оборота по часовой стрелке, чтобы сбросить стружку плашку поворачивают на 1-2 оборота против часовой стрелки.
  10. Для того чтобы нарезка шла с меньшим усилием и лезвия инструмента не тупились на трубу периодически наносят небольшое количество машинного масла.

После завершения резьбонарезных работ плашку очищают от стружки. Трубу вынимают из тисков и при помощи изделия с гайки или специального калибра проверяют качество проделанной работы.

Важно! Труба для нарезки резьбовой части не должна быть гнилой, сильно поврежденной коррозией. Недопустимы также ее деформации по длине – изгибы, вмятины, заломы. Кроме того, при выборе обращают внимание и на маркировку трубопроводов – для систем водо- и газоснабжения применяют стальные электросварные ВГП трубы, изготовленные согласно требованиям ГОСТа 3262-75.

Клуппом

Ручной клупп Резьбонарезные работы клуппом производятся следующим образом:

  1. Трубу зажимают в тиски в горизонтальном положении.
  2. Производят замер наружного диаметра трубы, сверяются.
  3. При помощи болгарки, напильника участок для нарезки резьбы очищают от ржавчины старой краски, излишек металла.
  4. Трубу смазывают маслом или свиным жиром.
  5. Клупп вставляют в оправу с трещоткой.
  6. При помощи направляющей клупп устанавливают на трубе.
  7. Прижимая оправу с клуппом к торцу трубы, начинают вращать ручку до появления стружки и увеличения усилия.
  8. После того как резцы клуппа зацепились за металл, руку, прижимающую инструмент к трубе убирают и нарезают необходимую длину резьбовой части.
Технология нарезки

В ходе нарезки на каждые 2-3 оборота клуппом по часовой стрелке, делают 1-2 против – это позволяет сбрасывать образовавшуюся стружку, избегать забивания резцов инструмента.

На токарном станке

Современный токарный станок Работы на токарном станке могут производиться с помощью специальной плашки или резьбонарезного резца:

Нарезка резьбовой части на станке производится следующим образом:

  1. Трубу зажимают в шпиндель станка.
  2. Обтачивают простым резцом до необходимого диаметра.
  3. Торец трубы выравнивают, снимают с него фаску.
  4. Отключают станок, на поверхность трубы наносят масло или специальную смазку.
  5. Одевают на трубу заборной зафиксированную в плашкодержателе плашку.
  6. Включают малые обороты станка и, придерживая инструмент, медленно нарезают на трубе резьбу.

После того как резьбовая часть нарезана станок останавливают, включают реверс, на медленных обратных оборотах аккуратно снимают плашку.

Технология нарезки

Резьбонарезные работы с помощью специального резца производятся следующим образом:

  1. При помощи простого резца труба обтачивается до необходимого диаметра, ее торец выравнивается, с него снимается фаска.
  2. Резьбонарезной резец устанавливается в резцовой головке.
  3. При помощи специального шаблона режущая кромка инструмента выравнивается относительно установленной, после чего он надежно фиксируется в резцовой головке.
  4. При помощи специальных таблиц настраивают станок.
  5. Производят нарезку резьбовой части в 2-3 приема, углубляя ее канавки за один проход резца на 0,5-0,7 мм.

Важно! После завершения нарезки качество резьбовой части проверяют при помощи калибровочной гайки. Все применяемое оборудование, инструменты после завершения работ очищают от стружки, масла.