Метчики для нарезания резьбы, виды, применение

Резьбонарезные детали для получения винтовой резьбы в заранее просверленных отверстиях называют метчиком. Конструктивно инструмент поход на винт или цилиндрический валик, на одном конце которого имеются специальные заточенные кромки (режущая часть), на другом - специальный хвост некруглого сечения для закрепления в инструменте. Крепеж производят в вороток или в специальный патрон станка (это может быть цанга). Рабочая поверхность состоит из режущей и калибрующей части. Важно, чтобы профиль резьбы метчика совпадал с профилем нарезаемой резьбы. Для получения высокого качества резьбового соединения применяют несколько метчиков - черной, средний и чистовой.

Основные виды метчиков

Внутренние метрические резьбы диаметром до 50 мм. нарезают метчиками. Различают следующие виды резьбонарезного инструмента:

Ручной для производства слесарных работ. Зубья расположены по окружности и имеют все элементы для резки;
Гаечный - резьба нарезается за один проход. Применяются только для сквозных отверстий на гайках. Конструктивно такой метчик имеет более длинный хвост и заходную режущую и калибрующую части;
Машинный - это резьбонарезной инструмент, используемый для получения резьб различного вида в глухих отверстиях. Используют такие узлы на сверлильных станках, специальных автоматах. В данном случае канавки на метчиках используются как для отвода стружки, так и для подачи смазочно-охлаждающей жидкости;
Станочный - узел гайконарезного станка, применяемый для нарезания сквозных резьб в различных деталях;
Бесканавочный - сквозная нарезка резьбы за один проход. Конструктивно эти метчики не имеют на резьбовой части нет продольных канавок, при этом приемный конус достаточно короткий;
Автоматный - узел гайконарезного автомата, применяют для получения сквозных резьб;
Бесстружечные - для получения резьбы накатыванием (пластическое деформирование отверстия);

Маточные или плашечные - инструмент на нарезания резьб разных видов, а также для корректировки качества резьб (например, удаление заусенцев и зазубрин). Плашки применяют для круглых резьб диаметров до 52 мм., на самой плашке имеется 8-10 витков (2-3 заборных витка) и 2-3 отверстия для отвода стружки. Плашечные метчики в отличие от гаечных имеют большой заборный конус, маточные - конструктивно отличаются наличием канавок с правой спиралью;
Комбинированные - элементы, резьбовая часть которых разделена шейкой. Первая часть - черной метчик, вторая - чистовой, для финишной обработки резьбового соединения. Основное достоинство - экономия времени, так как в работе используется один набор инструментов;
Сверла-метчики.

Конструктивно режущая часть состоит из резцов (выступающие части) и канавок (углубления). Канавки формируют углубления резьбы, а также служат для отвода стружки или подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Канавки могут быть винтовыми и прямыми, при этом различают левое и правое направление углублений. Устройство ручных метчиков определяется их назначением: для диаметра до 20 мм. инструмент изготавливают с тремя канавками, диаметром 20-40 мм. - с четырьмя.

Винты для нарезания метрической резьбы маркируются буквой М и цифровой комбинацией, указывающей размер инструмента. Всего 17 видов, основной шаг составляет от 0,5 до 3,5 мм. Для нарезки резьбы на трубах используют трубный резьбонарезной инструмент для получения резьбы полдюйма, три четверти дюйма и один дюйм (обозначается G 1/2 , G 3/4, G1). Для конической резьбы на метчике в маркировку вносится буква "К".

Материалы для изготовления и характеристики

Заготовки для метчиков изготавливают из гладкотянутой инструментальной стали на токарных автоматах. В качестве исходника используют квадрат или прутки.

Метчики изготавливают из следующих материалов:

Основной материал для изготовления ручных метчиков - это высокопрочные нетеплостойкие стали. Это объясняется тем, что резьбонарезной инструмент работает в условиях низких температур на малых скоростях. Сталь берется низкой прокаливаемости, так как инструмент работает в условиях, когда рабочая температура менее 200 градусов. Для этого подходит низкоуглеродистая сталь марки У10А, А12А. При превышении указанных пределов нагрева нетеплостойкая сталь теряет свои прочностные характеристики. Метчики изготавливаются цельными или сварными;
Для машинных метчиков - это высоколегированная инструментальная марок и быстрорежущая сталь (например, используют сталь марок Р18, Р9, Р6М5, Р6М5К5, Р6М5К8, основные легирующие компоненты - вольфрам, молибден и кобальт). Инструмент работает на высоких скоростях в условиях быстрого нагрева - температура достигает 600-6500 градусов. В данном случае материал должен обладать высокой тепловой стойкостью, обладать такими свойствами как износостойкость, твердость и долговечность, а также активно сопротивляется пластической деформации;
Для автоматов применяют твердые сплавы. Готовые винты проходят термическую обработку для повышения прочностных характеристик.