Метчик для нарезки резьбы: виды, таблица размеров, характеристики (60 фото). Чем отличаются, как выбрать и правильно использовать?

У многих технических устройств, а также у большинства предметов домашнего обихода есть резьбовые соединения, которые человечество начало использовать с древнейших времен. К основным инструментам, при помощи которых изготавливаются элементы таких соединений, относится метчик. Его применение позволяет быстро и без особых затруднений нарезать на внутренней поверхности отверстия точную и качественную резьбу.

Метчики для нарезки резьбы

Назначение метчиков

Метчики используются только для нарезания внутренней резьбы. За внешнюю резьбу отвечают совершенно другие инструменты.

Инструмент способен сделать новую резьбу в абсолютно разных отверстиях или обновить уже существующую.
Работы могут проводиться с разными металлами, такими как: латунь, медь, подобные металлы и пластик.

Обычно для изготовления резьбы используется набор, в который входят три метчика. Некоторые случаи требуют до пяти метчиков.

Для его использования необходим специальный инструмент – метчикодержатель. Зафиксированный в нем метчик вставляется в отверстие и проворачивается в нужную сторону.

Типы нарезаемой резьбы

Используя метчики разных категорий, как и различные виды плашек, можно формировать на внутренних поверхностях деталей резьбу различных типов. В зависимости от типа нарезаемой резьбы метчики подразделяются на следующие категории.

Метрические

Это метчики, при помощи которых нарезаются метрические резьбы. Нарезаемый элемент резьбы в таких случаях имеет форму равнобедренного треугольника, а все ее параметры измеряются в миллиметрах. В маркировке таких метчиков содержится буква «М». Для подбора метчиков метрических и диаметра подготовительного отверстия используется специальная справочная таблица.

Дюймовые

Рабочая часть таких метчиков имеет коническую форму. Диаметр дюймовых инструментов измеряется в дюймах, а шаг – в количестве ниток на один дюйм (25,4 мм). Уклон средней поверхности метчиков данного типа составляет 1°47’24».

Трубные

Сюда относятся цилиндрические и конические метчики, используемые для нарезки резьбы в элементах трубных соединений.

Таблица 1. Параметры метчиков и размер отверстия под резьбу

Метчики можно использовать для получения отверстий как с правой, так и с левой резьбой. Метчики для левой резьбы, если сравнивать их в реальности или по фото с инструментами правого типа, отличаются от последних только направлением подъема винтовой линии своей режущей части.

Устройство и характеристики метчиков

Метчик является очень простым инструментом, его конструкция состоит из двух основных частей. Первая часть, это хвост метчика, именно это часть предмета фиксируется в метчикодержателе или на станке.

Устройство метчиков

Данный тип резьбонарезного инструмента представляет собой винт с прямыми и винтовыми канавками необходимыми для нарезания резьбы и отвода образуемой в процессе стружки. Рабочая зона включает калибрующую и режущую части. Для крепления инструмента в ручных воротках или патронах имеется квадратная хвостовая часть. Сам процесс нарезки представляет собой поворот инструмента в предварительно просверленном отверстии (глухом или сквозном) путем возвратно-поступательного движения.

В зависимости от варианта исполнения, устройство метчика позволяет нарезать резьбу за один, два или три прохода. Подготовка резьб более чем за один проход осуществляется комплектами из чернового, среднего и чистового инструментов. Для нарезки в отверстиях из особо вязких материалов, например титанового сплава, выпускаются комплекты из пяти инструментов.

Материалы

Для производства метчиков используются разные материалы, среди них:

Легированная сталь;
Инструментальная сталь;
Быстрорежущая сталь.

Самым распространенным и оптимальным вариантом принято считать быстрорежущую сталь. Она обладает большим количеством преимуществ перед другими:

Высокий срок службы;
Устойчивость к перепадам температур;
Высокое качество проводимых работ;
Возможность работы с высокой скоростью;
Высокая прочность материала.

Для работы с некоторыми материалами изготавливают специальные метчики с дополнительным покрытием. Благодаря такому решению увеличивается срок службы и эффективность инструмента.

Набор метчиков – плюсы и минусы такого инструмента

Теоретически все кажется простым в работе с метчиками, но это не совсем так. Если разобрать процесс подробнее, то это довольно затратное мероприятие в плане физической силы, особенно, если вы принялись за работу вручную. Ведь нарезать металл металлом непросто, огромны силы трения, стружка не такая податливая, как в деревянных изделиях при сверлении, она также очень сопротивляется при выходе по канавкам. Из-за наличия канавок в корпусе метчика, прочность корпуса несколько понижена, поэтому эти приспособления часто ломаются, особенно, когда используется тонкий размер.

Но не все так удручающе, ведь не зря метчик использовался раньше и не пропал из инструментария до сих пор. Сам по себе он устроен несложно, прост в изготовлении и применении, не надо долго думать, как же им пользоваться и куда закрепить. Точность резьбы достаточно высокая, а для очень требовательных деталей ее можно повысить улучшением качества самого метчика, что проще, чем строить сложные приборы контроля самого процесса нарезки. Сделав более совершенный метчик, вы уже можете рассчитывать на такую же совершенную резьбу.

Виды метчиков

Существует большое количество метчиков, которые используются для формирования самых разных резьбовых отверстий. Все они подразделяются по разным параметрам. Первое разделение оборудования заключается в его типе резьбы:

Метрический;
Дюймовый;
Трубный.

Метчики по типу резьбы различаются углом профиля, количеством витков будущей резьбы. Также отличия заключаются в наклоне профиля, который необходим для большей надежности резьбового соединения.

Помимо этого, метчики могут различаться по типу канавки:

Прямолинейная канавка;
Винтовая канавка.

Изделия с винтовым типом канавки подразделяются на левый спиральный и правый спиральный. Они предназначены для создания разных отверстий. Первый тип используют для создания резьбы в глухих отверстиях, второй в сквозных.

Метчики делятся на одноподходные и многоподходные. В зависимости от вида они предназначены для выполнения работы в один, или в несколько подходов. Для многоподходных изделий нормально наличие комплекта из нескольких метчиков, каждый из которых необходимо использоваться для правильного формирования резьбы.

Основной параметр разделения метчиков на виды – назначение. Инструменты, отличающиеся по своему назначению:

Слесарный. Самая простая вариация метчика, который может использоваться без специального оборудования.
Машинный. Отличие от слесарного метчика заключается в форме изделия и способе его использования. Эксплуатация возможна только со специальным станком.
Машинно-ручной. Универсальный инструмент, который может использоваться вручную и на специальном станке.
Конический. Из-за особенной формы, такие метчики используются для формирования резьбы конического типа. Обычно используется на специальных станках.
Цилиндрический. Обыкновенный метчик, используемый для формирования резьбы в глухих отверстиях.
Гаечный. Отличается от всех других моделей удлиненным хвостом и возможностью нарезания резьбы сразу нескольких гаек.
Плашечный. Одноподходный вид инструмента, который используется для создания резьбы в плашках.
Маточный. Метчик используется как дополнение к плашечному. Он предназначен для зачистки сформированных витков.
Трапецеидальный. Одноподходный инструмент, устойчивый к высоким нагрузкам. Он используется для создание резьбовых отверстий трапецеидальной формы.
Бесканавочные. Метчики, отличающиеся минимальным количеством канавок в своем строении.
Винтовые. Такие изделия предназначены для быстрой обработки тупиковых отверстий.
Комбинированные. Инструменты, которые могут выполнять сразу несколько функций. Например, метчик-сверло.
Ступенчатые. Обыкновенное оборудование, состоящее из двух частей. Режущей и калибрующей.
Колокольные. Используются для формирования резьбы большого диаметра.
Шахматные. Метчики, которые созданы для снижения трения.
Метчик-протяжка. Используется такое оборудование при необходимости формирования резьбы в сквозных отверстиях. Рабы проводятся со станком.
Метчик-раскатник. Из-за особенности работы с инструментом полностью отсутствует стружка и пыль.
Полые. Метчики, которые необходимы для создания резьбы в тяжелых условиях работы.
Свечные. Предназначены для формирования резьбы в свечных колодцах ДВС.
Ловильные. Распространены в нефтегазовой промышленности.

Конструктивные особенности

Первые инструменты для нарезки внутренней резьбы отличались примитивной конструкцией и представляли собой четырехгранный стержень, на рабочем конце которого, заточенном под пологий конус, выпиливались режущие зубья. Резьба при использовании такого метчика нарезалась посредством его завинчивания во внутреннюю часть гайки или в предварительно подготовленное отверстие в обрабатываемом изделии. Естественно, такой инструмент обладал множеством недостатков, к наиболее значимым из которых следует отнести отсутствие на режущей части задней поверхности, а также отрицательное значение переднего угла. Со временем конструкция метчиков стала более продуманной, и сегодня они позволяют создавать точную и качественную внутреннюю резьбу.

В любом метчике для нарезания резьбы на внутренних поверхностях обрабатываемых изделий вне зависимости от его геометрических параметров и назначения есть следующие элементы:

боковые канавки (их может быть от 2 до 6);
коническая заборная часть;
калибрующая часть, которая имеет цилиндрическую форму.

Конструкция метчика

Канавки, расположенные на боковой поверхности инструмента, вдоль всей его длины, одновременно выполняют две функции: обеспечение отвода стружки из зоны обработки и облегчение подвода в такую зону смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ). Форму, которую канавка метчика имеет в поперечном сечении, определяют две ее поверхности, одна из которых является передней гранью режущего зуба инструмента, а вторая – его спинкой. По типу профиля стружечные канавки бывают следующих видов:

однорадиусные (с канавками такой формы производятся преимущественно метчики калибровочного типа);
с прямолинейными передней и задней поверхностями (инструменты с канавками такой формы используются для нарезки резьбы внутри гаек);
с прямолинейной передней и радиусной задней поверхностями (большинство метчиков производится со стружечными канавками именно такого типа).

Профили стружечных канавок метчиков

Канавки могут располагаться по-разному: различают прямолинейные, а также спиральные правые или левые. С канавками прямолинейного типа изготавливаются универсальные метчики общего назначения. Со спиральными левонаправленными канавками производятся метчики, используемые для нарезания резьбы на проход. Стружка, создаваемая таким инструментом, двигается впереди него по обрабатываемому отверстию, тем самым исключается риск порчи уже нарезанной резьбы. При использовании метчиков с правым направлением закручивания канавок стружка выводится из зоны обработки к хвостовику инструмента. Правосторонние метчики по этой причине оптимально подходят для нарезки резьбы в глухих отверстиях.

Заборная часть метчика, как уже говорилось выше, имеет коническую форму, что облегчает процесс вхождения инструмента в обрабатываемое отверстие. Конкретное значение угла наклона заборной части, который может находиться в диапазоне 3–20°, выбирают в зависимости от того, для какого типа обработки будет использоваться инструмент – черновой, промежуточной или чистовой.

Конструкции метчиков по ГОСТу

Цилиндрическая калибровочная часть выполняется с обратным занижением величиной до 0,1 мм, что необходимо для того, чтобы уменьшить силы трения, возникающие в процессе нарезки резьбы. Уменьшить силу трения между рабочей частью метчика и обрабатываемой поверхностью позволяет также затыловка задней поверхности режущих зубьев, выполняемая от их вершины на 1/3 их ширины. Таким образом, создается занижение задней поверхности режущих зубьев, величина которого для инструментов диаметром 12–30 мм составляет около 0,1 мм.

Геометрия режущей и калибрующей части метчика

Стоимость метчиков

Цены на метчики варьируются от нескольких сотен, до нескольких тысяч рублей. Все это зависит от материалов, из которых изготовлен инструмент и от его вида.

Таким образом простые метчики, такие как: слесарные, ступенчатые или винтовые изделия стоят относительно недорого, в то время как, стоимость ловильных метчиков начинается от четырех тысяч рублей.

Для формирования качественного и надежного резьбового отверстия важно подобрать правильный инструмент. Выбор зависит от того, с какими материалами предстоит и особенностей необходимой резьбы.

Основные правила нарезки внутренней резьбы

Чтобы правильно нарезать резьбу метчиком необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

Просверлить отверстие нужного диаметра. По сути – это главный этап, т. к. при ошибке вы получите либо неплотную резьбу, либо сломаете метчик из-за перегрузки. Для наиболее распространенной, метрической резьбы таблица диаметров приведена ниже. Для грубой оценки необходимо отнять от диаметра резьбы её шаг. Сверлить необходимо строго перпендикулярно к плоскости.
Для нарезки вручную выполняем возвратно-поступательные движения – два оборота вперёд, один назад.
После прохода черновым метчиком, повторяем процедуру чистовым.
При нарезке в глубоком отверстии необходимо периодически полностью выкручивать инструмент и очищать канавки.
Для нарезки в глухом отверстии его длина должна быть больше планируемой длины резьбы.
При нарезке резьбы в глубоких отверстиях обязательно используйте смазку – эмульсия, керосин или льняное масло.

Фото метчиков (для нарезки резьбы)

Нарезание наружной резьбы плашкой

Для нарезания наружной резьбы потребуются следующие инструменты и материалы: плашка или трубный клупп, плашкодержатель, напильник, тиски, штангенциркуль, машинное масло.

Наибольшее распространение получили круглые плашки (лерки). Они бывают цельными или разрезными. Диаметры цельных круглых плашек стандартизированы. Это позволяет выбрать подходящий вариант из большого ряда размеров, например, М10, М12, М14, М16.

Особенностью разрезных плашек является возможность регулировать диаметр нарезаемой резьбы в пределах 0,1…0,25 мм. Однако они обладают пониженной жесткостью, что сказывается на точности получаемого профиля.

Порядок работы

Плашку устанавливают в плашкодержатель подходящего размера. После этого её закрепляют при помощи винтов. В случае с наружной трубной резьбой нередко используют плашкодержатели с трещоткой. Они обеспечивают удобство работы в труднодоступных местах, например, у стены.

Толщину стержня выбирают на 0,1…0,25 мм меньше диаметра наружной резьбы. Например, для М6 с крупным шагом это 5,80…5,90 мм; М8 – 7,80…7,90 мм; М10 – 9,75…9,85 мм. Замеры выполняют с помощью штангенциркуля. Диаметры стержней под нарезание метрической резьбы среднего класса точности 6g представлены в таблице.

Номинальный диаметр резьбы, мм	Шаг, P	Диаметр стержня, мм
Номинальный диаметр резьбы, мм	Шаг, P	номинальный	минимальный
5	0,8	4,92	4,82
6	1	5,89	5,79
8	1,25	7,87	7,76
10	1,5	9,85	9,73
12	1,75	11,83	11,7
14	2	13,8	13,67
16	2	15,8	15,67
18	2,5	17,8	17,62
20	2,5	19,8	19,62
22	2,5	21,8	21,62
24	3	23,79	23,57
27	3	26,79	26,57
30	3,5	29,79	29,52

Чтобы обеспечить лучшее врезание плашки, на конце стержня запиливают фаску. Её ширина должна быть 1 – 1,5 мм для М6 … М18. Заготовку смазывают машинным маслом, что облегчает последующую работу и позволяет получить более качественную поверхность.

Плашку накладывают на конец стержня так, чтобы её плоскость была перпендикулярна оси нарезаемого болта. Далее с небольшим нажимом вращают плашкодержатель по часовой стрелке (если резьба левая, то против часовой стрелки). Когда плашка врежется в стержень на одну-две нитки, её следует повернуть на пол-оборота назад для лучшего удаления стружки. После этого снова делают 1-2 оборота по ходу резьбы и 0,5 – в обратную сторону. Действуя по данной схеме, болт нарезают на необходимую длину.

Диаметр наружной резьбы проверяют обычной гайкой или калибром-кольцом. При необходимости шаг контролируют резьбомером.