Как легко нарезать внутреннюю резьбу? Метчик – лучший инструмент!

Содержание

Внутренняя резьба — один из самых распространённых типов соединений в промышленности и в быту. Она используется для крепления различных деталей, сборки механизмов и конструкций. Нарезать внутреннюю резьбу можно только одним способом - с помощью инструмента под названием “метчик”.

Метчик (кстати, правильно ставить ударение на “И”) — это инструмент, который представляет собой твердосплавный “винт” с продольными или спиральными канавками. Эти канавки образуют режущие кромки, которые, при вращении метчика, нарезают резьбу в отверстии. Метчики бывают разных размеров и типов, что позволяет подобрать оптимальный вариант для каждого конкретного случая.

Преимущества метчиков:

Простота использования. Для работы с метчиками в бытовых условиях не требуется специальных навыков. А из инструментов нужен только специальный метчикодержатель или (но только при определённой конфигурации хвостовика метчика) шуруповёрт.
Универсальность. Метчики подходят для нарезки резьбы в различных материалах, таких как сталь, чугун, алюминий, латунь и даже пластик.
Точность. При правильном использовании, метчики обеспечивают высокую точность и качество резьбы.

Казалось бы, инструмент довольно простой. Однако “подводных камней” при его выборе достаточно. И именно их незнание приводит к быстрому затуплению метчика или даже к его поломке. Поэтому наше большое исследование мы разделили на две части. В этой мы подробно рассмотрим ОСНОВНЫЕ характеристики метчиков: базу, с которой следует начинать подбор.

Размер и шаг резьбы

Самое главное при выборе метчика - знать, какой размер и шаг резьбы вам потребуется в конкретной ситуации. При выборе размера и шага резьбы необходимо учитывать требования к соединению, материал деталей и условия эксплуатации.

Технически, резьба — это чередующиеся выступы и впадины на поверхности крепёжного элемента или детали, которые имеют определённую форму, размеры, угол и расположение относительно друг друга.

Тип резьбы — это совокупность её геометрических параметров, которые определяют возможность применения в различных соединениях. К основным параметрам резьбы относятся:

диаметр резьбы (наружный, внутренний и средний);
шаг резьбы;
угол профиля резьбы.

Шаг резьбы — это расстояние между двумя точками соседних витков, измеренное параллельно оси резьбы. Шаг резьбы может быть крупным или мелким.

Крупный шаг применяется в резьбах общего назначения.

Метчики под мелкую резьбу используются для создания более тонкой и точной резьбы. Они применяются в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую плотность соединения или уменьшить нагрузку на резьбу. Например, метчики с мелкой резьбой могут использоваться для крепления деталей из мягких материалов (алюминий или латунь) или для нарезания в материалах малой толщины.

Для определения размера и шага ответной резьбы (например, если нужно нарезать внутреннюю резьбу под конкретный болт) используются специальные резьбовые шаблоны.

Метчики для метрической резьбы

Метрическая резьба — это наиболее распространённый тип резьбы в странах с метрической системой, который используется для соединения деталей в различных отраслях промышленности и в быту.

Метрическая резьба со стандартным шагом обозначается буквой “М”. Если шаг мелкий, то обозначение будет “Mf”. При обозначении типа метрической резьбы сначала идёт литера (“М” или “Mf”), затем размер, а потом шаг.

Так, правильное обозначение для резьбы М10 со стандартным шагом будет:

М10х1.5

Где “10” - это наружный диаметр режущей части метчика, а “1,5” - расстояние в миллиметрах между двумя точками соседних витков.

И если шаг у стандартной резьбы всего один, то у резьбы с мелким шагом бывают вариации. Например, у той же резьбы М10 вариантов с мелким шагом целых четыре: 0.5, 0.75, 1 и 1,25 мм.

Чтобы не путаться и правильно подбирать метчик для метрической резьбы, рекомендуем пользоваться нашей таблицей. Также с её помощью вы всегда будете знать, какое сверло вам потребуется под ту или иную резьбу.

Метчики для дюймовой резьбы

Дюймовая резьба — это тип резьбы, который используется в странах с дюймовой системой измерения (например, в США). Она отличается от метрической резьбы размерами и шагом.

Размер дюймовой резьбы измеряется в дюймах (1 дюйм = 2,54 см) и обозначается числом, которое соответствует диаметру резьбы в долях дюйма.

Шаг дюймовой резьбы измеряется не расстоянием между вершинами в миллиметрах, а в количестве витков на дюйм.

В странах с метрической системой дюймовые метчики также широко используются:

когда необходимо соединить детали с дюймовыми резьбами. Это может быть необходимо, например, при ремонте британских или американских автомобилей;
когда необходима ответная внутренняя резьба в пневматическом или гидравлическом оборудовании. Например, в ассортименте ГАРВИН дюймовые резьбы присутствуют на соединениях гидравлических инструментов и на пневматических фитингах для сборки пневмомагистрали;
также дюймовая резьба является стандартом для сантехнического оборудования и систем полива растений.

Основные типы дюймовой резьбы

В большинстве стран не “имперской” системой измерений распространено два стандарта: британский и американский.

Британские типы дюймовых резьб:

BSF — резьба Уитворта (Джозеф Уитворт - британский инженер, разработавший основные стандарты резьбы в Великобритании ещё в 19 веке). Это тип резьбы с крупным шагом, который применяется для соединения труб и фитингов.

BSW — резьба Витворта с мелким шагом. Этот тип резьбы используется для более плотного соединения деталей.

G (BSP) — трубная цилиндрическая резьба. Это один из самых распространённых типов дюймовых резьб, который используется для соединения водопроводных труб, а также пневмо- и гидравлических инструментов.

Rc (BSPT) — трубная коническая резьба Уитворта. Этот тип резьбы похож на резьбу NPT (о ней ниже), но имеет более широкий конус.

Американские типы дюймовых резьб:

NPT — трубная коническая резьба. Применяется для соединения конических труб и фитингов.

UNC — унифицированная резьба с крупным шагом. Является одной из наиболее распространённых и используется для различных целей.

UNF — унифицированная резьба с мелким шагом. Используется для более точного соединения деталей.

UNEF — унифицированная резьба с особо мелким шагом. Этот тип резьбы применяется в высокоточных соединениях.

UNS — специальная резьба. Имеет нестандартный шаг и диаметр, поэтому он используется редко.

Какими бывают метчики по типу применения?

Метчики бывают ручными, машинно-ручными и машинными. Рассмотрим каждый из них подробнее:

Ручные метчики

Назначение

Это инструменты, предназначенные для нарезания внутренней резьбы вручную. Они имеют хвостовик квадратного сечения, который вставляется в специальный вороток, называемый метчикодержателем. Ручные метчики используются при небольших объёмах работ, когда не требуется высокая скорость нарезки резьбы.

Материалы изготовления

Ручные метчики изготавливаются из инструментальной легированной стали. В нашей стране самым используемым материалом для ручных метчиков является сталь марки 9ХС. Такие метчики отлично показывают себя при ручном применении. Однако, если попытаться нарезать им резьбу машинным способом, он может перегреться и, как следствие, перестать резать металл. В худшем случае его может заклинить или даже развернуть в отверстии.

Часто ручные метчики поставляются не в единственном экземпляре, а набором из двух или трёх инструментов. Первый - всегда для чернового прохода, им формируется профиль будущей резьбы. Если инструмента два, то второй метчик является чистовым. Если три, то второй метчик - получистовой (им резьба подготавливается для финального прохода), а третий - для придания резьбе окончательного вида.

О том, почему правильнее нарезать резьбу комплектом метчиков, у нас есть отдельное видео:

0:00

Машинно-ручные

Представляют собой универсальные инструменты, которые могут использоваться как для ручной, так и для машинной нарезки резьбы. Машинно-ручные метчики могут применяться для обработки отверстий в более твёрдых материалах, а также изготовления резьб бОльших диаметров, чем ручными.

Материалы изготовления

Машинно-ручные метчики изготавливаются из быстрорежущей стали. По-английски такая сталь обозначается аббревиатурой HSS (High Speed Steel). В нашей стране аналогом данного материала чаще всего выступает сталь Р6М5. Также могут встречаться метчики из стали HSSE (также обозначается как HSS-Co5). Это означает, что в сплав добавлен кобальт (5%) для увеличения износостойкости и красностойкости (сопротивления перегреву).

Универсальные метчики для машинного и ручного применения поставляются либо парами (черновой + чистовой), либо только чистовые.

Машинные метчики

Предназначены исключительно для использования на станках и отличаются высокой производительностью. Машинные метчики применяются для серийного производства деталей с резьбой. За счёт использования более совершенных материалов, они могут иметь более крупные размеры для нарезания резьб больших диаметров и более глубокие канавки для отвода стружки.

Материалы изготовления

Машинные метчики изготавливаются только из твёрдых сплавов, чтобы обеспечить максимальную прочность и долговечность инструмента. Основой выступает та же сталь HSS, но с различными “присадками”:

HSSE или HSS-Co5. О ней мы упомянули в предыдущем пункте.
HSS-Co8. Для ещё большей износостойкости и красностойкости содержание кобальта увеличено до 8%.
HSSE-PM. Порошковая сталь, также легированная кобальтом. Применяется для труднообрабатываемых материалов: никелевых сплавов, закалённых и нержавеющих сталей или титана.
VHM. Сплав карбида вольфрама и кобальта с высокой твердостью и стойкостью к истиранию. Самая высокая цена, но самый широкий спектр применения: нелегированные и легированные стали, чугуны, алюминий, медь, алюминиевые и медные сплавы, пластики и т.д.

Как правило, машинные метчики поставляются только в одном, чистовом варианте, формируя резьбу за один проход.

В отдельный тип машинных метчиков можно выделить так называемые метчики-биты для использования в шуруповёрте. Но о них мы расскажем во второй части статьи.

Для чего нужны метчики с покрытием? Какие бывают покрытия у метчиков?

Метчики с покрытием нужны для того, чтобы улучшить характеристики инструмента и продлить срок его службы.

Покрытия могут выполнять следующие функции:

защита от коррозии;
повышение твёрдости и износостойкости режущих кромок;
улучшение адгезионных свойств поверхности;
предотвращение налипания стружки на инструмент.

В результате применения покрытий метчики становятся более долговечными и надёжными, что позволяет использовать их для работы с различными материалами и в разных условиях эксплуатации.

Стоит отметить, что различными типами покрытий чаще всего обрабатывают машинно-ручные и машинные метчики, так как они работают на высоких скоростях и часто по “сложным” материалам. Ручные метчики, как правило, в покрытии не нуждаются, и в процессе нарезания резьбы достаточно просто использовать смазку.

Итак, какие типы покрытий бывают:

VAP (парооксидирование) — это процесс обработки поверхности инструмента, при котором на ней образуется оксидная плёнка. Она защищает инструмент от коррозии и износа, а также улучшает его адгезионные свойства.

Парооксидирование применяется для метчиков из быстрорежущей стали. Оно помогает предотвратить окисление режущих кромок и сохранить их остроту на более длительный срок. Это особенно важно при работе с мягкими материалами, такими как алюминий или латунь, которые могут вызывать быстрый износ инструмента.

TiN (нитрид титана) — это покрытие, которое наносится на поверхность инструмента методом химического осаждения из газовой фазы. Оно состоит из тонкого слоя нитрида титана, который обладает высокой твёрдостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью.

Нитрид титана применяется для метчиков, используемых в условиях высоких нагрузок и температур. Он помогает предотвратить износ режущих кромок, что позволяет увеличить срок службы инструмента. Кроме того, нитрид титана обеспечивает более гладкую поверхность резьбы, что способствует её лёгкому и точному нарезанию.

TiAlN (алюмонитрид титана) — ещё одно покрытие, наносимое методом химического осаждения. Оно представляет собой смесь нитридов титана и алюминия, которая обладает ещё более высокой твёрдостью и износостойкостью, чем TiN.

Алюмонитрид титана применяется для метчиков, работающих в экстремальных условиях, таких как высокие скорости резания, большие нагрузки и агрессивные среды. Он обеспечивает максимальную защиту режущих кромок от износа и коррозии, что делает инструмент более долговечным и надёжным.

TiCN (карбонитрид титана) — покрытие, получаемое методом физического осаждения паров. Оно содержит углерод и азот, которые придают ему дополнительную твёрдость и износостойкость.

Карбонитрид титана используется для метчиков, предназначенных для работы с труднообрабатываемыми материалами, такими как нержавеющая сталь или чугун. Покрытие обеспечивает высокую прочность режущих кромок и их устойчивость к износу, что позволяет нарезать резьбу с высокой точностью и качеством.

Конец первой части

Исходя из вышеперечисленных характеристик, вы УЖЕ сможете подобрать метчик под резьбу. Однако, есть важные нюансы, о которых мы расскажем во второй части нашей статьи. Читайте через неделю и узнаете, чем отличаются метчики для сквозных и глухих отверстий, как правильно организовать отвод стружки, какие бывают “нестандартные” типы метчиков и как ПРАВИЛЬНО нарезать резьбу ЛЮБЫМ метчиком.

Реклама. ООО "СПРАУТ" ИНН: 7816654160