Метчик — что это? Его назначение, виды и характеристики

Резьбовые соединения, как известно, надежны, универсальны и массово применяются в разных сферах и отраслях.

Для формирования такого соединения требуется нарезание резьбы, где в обязательном порядке необходим слесарный инструмент под названием метчик.



В зависимости от требуемых характеристик будущей резьбы и способа использования инструмента применяют различные его виды.

Следует сразу уточнить, что наружная резьба нарезается винторезными дисками, плашками, прогонками, а вот внутренняя резьба – это зона ответственности как раз метчиков.

Назначение и принцип действия

Метчик предназначен для создания внутренней резьбы в тупиковых и сквозных отверстиях с определенными геометрическими параметрами, либо же прогонки уже существующих резьбовых ниток.

Резьбонарезной инструмент применяют для работ по алюминию, меди, латуни и подобных вязких металлов.

Для этих целей обычно используют набор из 3-х единиц.

Набор из трех экземпляров

При обработке стали с высокими показателями твердости, например, нержавейки, в отдельных случаях пускают в ход до 5 метчиков.

В продаже можно найти метчики для работ специально по литому чугуну и бронзе, причем в процессе работы они не требуют охлаждающей смазки.

Метчиками также обрабатывают твердые и мягкие пластики.

В процессе работы метчик закрепляют в метчикодержатель, представляющий собой вороток, а затем вставляют инструмент рабочей частью в нужное отверстие.

Резьба нарезается путем проворачивания инструмента вокруг своей оси.

ПРИМЕЧАНИЕ:

В зависимости от задач резьба может быть как левой, так и правой, соответственно выбирается метчик, и проворачивание будет либо по часовой стрелке, либо против нее.

Естественно, профиль полученной резьбы полностью соответствует особенностям витков метчика.

При работе с конкретным материалом подбирают инструмент подходящей прочности, иначе возможна его поломка или повреждение.

Методы создания резьбы

В зависимости от типа метчика, резьба может быть сформирована несколькими способами:

  • Нарезание резьбонарезными версиями инструмента, самый популярный и всем известный вариант.
  • Раскатывание за счет пластического деформирования посредством раскатника (бесстружечного метчика).

Плюсы последнего варианта заключаются в том, что витки формируются не за счет срезания материала, а за счет его уплотнения, а следовательно в процессе работы не образуется стружка и нет необходимости создавать условия для ее отвода.

Раскатные экземпляры

Кроме прочего, витки получаются надежными и прочными, обладают поверхностью лучшего качества.

Среди минусов следует отметить нарастание крутящего момента по ходу выдавливания и вероятность заклинивания метчика, что приводит к его поломке.

Устройство и характеристики метчиков

Конструкция метчика включает хвостовую часть с хвостовиком, посредством которого его фиксируют в станочном патроне либо метчикодержателе, и рабочей части с внешней резьбой, состоящей из:

  • Заборного (режущего) фрагмента – крайний отрезок конической или цилиндрической формы, выполняет непосредственно формирование витков.
  • Калибрующего фрагмента – перетекающее продолжение предыдущего фрагмента, зачищающее и калибрующее только что нарезанные витки отверстия.

Боковая поверхность рабочей части оснащена несколькими продольными или винтовыми канавками, разделяющими нити резьбы на так называемые перья или зубья, последние располагаются по окружности инструмента, и имеют форму резцов.

Именно перья, исходя из места своего расположения, режут, и калибруют резьбовые витки.

Канавки же выполняют функцию стружкоотводов, так как стружка неизбежно появляется в процессе работы.

Для формирования правой резьбы используют метчик правостороннего сверления, для левой соответственно левосторонний вариант его исполнения.

Материал

В производстве метчиков используют следующие материалы:

  • Легированная сталь. Это, как правило, марки ШХ15, 9ХС и ХВСГ.
  • Инструментальная сталь, зачастую, марок У11А и У12А.
  • Быстрорежущая сталь – Р6М5Ф4, Р6М5К5, а также Р18 и Р6М5.

Современные метчики некоторые разработчики производят методом запекания из порошковой быстрорежущей стали.

Инструмент со специальным покрытием

Как известно, с повышением твердости снижается прочность, потому иногда твердосплавному инструменту этой прочности может быть недостаточно, несмотря на такие плюсы, как:

  • Способность работать на очень высоких скоростях резанья станка.
  • Красностойкость.
  • Износостойкость.
  • Жаропрочность.

Что касается быстрорежущей стали, кроме повышенной прочности, следует отметить схожесть с твердыми сплавами почти по всем характеристикам.

Метчики также производят с различным дополнительным покрытием для придания необходимых свойств инструменту.

Форма

Метчик по форме напоминает сверло, а разные модели между собой разнятся параметрами заходной части, которая выполняется в виде цилиндра или усеченного конуса.

Разноформенный набор

Первая необходима для работы по глухим отверстиям, а вторая – для сквозных.

Размеры и вес

Общая длина гаечного метчика обычно составляет 35 – 240 мм, ширина – до 52 мм, высота рабочей части может достигать 15 – 20 резьбовых ниток.

Метчики нарезают мелкую, среднюю и крупную резьбу размерностями от М2 до М52.

Вес обычно не превышает 200 г.

ГОСТ

ГОСТ 3266-81 разработан для ручных и машинных вариантов инструмента. Для гаечных моделей предусмотрен ГОСТ 1604-71, а ГОСТ 6951-71 создан для изделий с хвостовиком изогнутого типа.

Классы точности

Степень точности характеризуется, в первую очередь, допуском на средний диаметр резьбы.

Основываясь на информации, приведенной в ГОСТах, можно сделать следующие выводы касательно соответствия типа инструмента классу точности:

  • Степень точности 1,2 и 3 – метрические метчики (как гаечные, так и машинно-ручные).
  • Класс точности А2, А3, В1 – трубные модели.
  • С и D – дюймовые.
  • Класс 4 – ручной инструмент.

Маркировка

Надписи на инструменте указывают на основные и дополнительные характеристики метчика (в скобках приведен пример).

Маркировка начинается с типа и размера резьбы (М10), затем идет класс точности по PN-ISO (ISO2) или DIN (Н6).

Если резьба левая, добавляется аббревиатура LH. В случае, когда резьба имеет шаг нестандартной величины, после диаметра резьбы указывается обозначение шага.

Если инструмент изготовлен из закаленной нержавейки, он получает обозначение HSS.

Кроме основной маркировки, в хвостовой части может содержаться следующая информация:

  • Сбег резьбы;
  • Угол наклона канавок;
  • Шаг спиральных канавок;
  • Направление вращения канавок;
  • Материал изготовления;
  • Группа применения;
  • Внутреннее охлаждение;
  • Цифры номера производственной партии.

Виды метчиков

Профессиональные метчики делятся на большое количество видов по многим параметрам, включая назначение и конструктивные особенности.

Так, например, инструмент бывает с прямолинейной и винтовой канавкой, где последний вариант делится на:

  • Правый спиральный – правозаходный инструмент, который используют в основном для работы с глухими отверстиями.
  • Левый спиральный – для проходных отверстий. Тут стружка выходит в область перед метчиком, за счет чего сохраняется целостность сформированного только что профиля.

По типу резьбы различают следующий инструмент:

  • Метрический (обозначается буквой М) – профиль представляет собой равнобедренный треугольник с 60-градусным углом у вершины.
  • Дюймовый – с 55-градусным углом профиля. Шаг измеряется в количестве витков на один дюйм. Обозначаются иногда буквой –W.
  • Трубный – с цилиндрической, либо же конической резьбой, может иметь разный наклон профиля, за счет чего предотвращается произвольное раскручивание соединения.

Основные виды

По количеству требуемых проходов для формирования готовой резьбы инструмент бывает:

  • Однопроходный (одинарный) – имеет удлиненную рабочую часть, резьба начинается с «залысин» (сбега), что позволяет в один проход нарезать готовую резьбу с нуля.
  • Многопроходные – продаются, как правило, комплектами, где для формирования резьбы используют последовательно каждый комплектный инструмент. Различают в основном двухпроходные (двухкомплектные) и трехпроходные (трехкомплектные) наборы.

Устройство метчика определяет его назначение, следовательно инструмент делится на:

Ручной (слесарный)

Предназначен для работы без использования станочного, либо другого оборудования, то есть вручную.

Как правило, поставляется комплектами.

Ручные экземпляры

Комплектные метчики включают черновой инструмент для работы начерно, средний для повышения точности витков, чистовой для доведения резьбы до окончательного вида и калибровки.

Машинный

Для установки в станковое оборудование, следовательно, нарезания резьбовых витков производят машинным методом.

Главное отличие от предыдущего варианта заключается в геометрии, которая обеспечивает более высокую скорость работы.

Машинный вариант

Сюда относится токарный метчик, разработанный специально для использования в центрах соответствующих станков, с хвостовиком другой формы.

Машинно-ручной

Может быть установлен как в патрон металлорежущего оборудования, так и использован в ручной работе.

В последнем случае резьба нарезается включительно с шагом до 3 мм.

В отличие от чисто ручного инструмента, этот вариант одинарный, но выполняется в нескольких исполнениях: для сквозных и тупиковых отверстий.

Отдельно чисто под установку в станок производятся метчики с укороченными и винтовыми канавками.

Образец универсальной модели

По сути, этот тип метчиков является универсальным.

Инструмент делится на следующие основные типы, исходя из конструктивных особенностей:

Конический

Применяется при формировании резьбы трубного, конического и метрического типа.

Характерной чертой является удлиненная заборная часть с неполными резьбовыми витками, плавно перетекающими в калибрующую часть, где уже наблюдаются полные резьбовые нити.

Конусный инструмент обычно устанавливают в станки, оснащенные системой автоостановки по окончании работы.

Цилиндрический

Применяется в основном для работы по глухим отверстиям.

Гаечный

Обладает удлиненной хвостовой частью, рассчитан на ручную или машинную работу посредством токарного станка.

Хвостовик получил функциональное удлинение, что позволяет выполнять нарезание нескольких последовательно подаваемых гаек без необходимости выворачивать метчик после каждой из них.

Пример составного инструмента с изогнутым хвостовиком

Инструмент с хвостовиком изогнутой формы применяют уже в полноценных гайконарезных автоматических станках.

В процессе работы гайки, по мере нарезания, сбрасываются без участия человека.

Плашечный

Используют для формирования резьбовых витков в плашках, причем всего за один проход.

Главное отличие от гаечных вариантов заключается в конусном заборном участке большого размера.

Маточный

Используется следом за предыдущим вариантом для зачистки резьбовых витков, причем как в только что подготовленных плашках, так и в уже использованных.

Тут канавки выполнены в виде правильной спирали.

Трапецеидальный

Предназначен для формирования резьбовых нитей трапецеидальной формы.

Такая резьба активно используется там, где требуется передать движение с высоким усилием.

Трапецеидальный экземпляр

Это, например, суппорты станочного оборудования, так как резьба без труда выдерживает серьезные нагрузки, являясь, к тому же, однозаходной.

Инструмент поставляется как комплектным, так и одинарным.

Бесканавочные

Отличаются отсутствием канавок, имеют короткую приемную часть конической формы.

На самом деле пара канавок есть, но они крайне короткие, находятся на конце резьбового участка, располагаются симметрично, а их ось наклонена относительно оси самого инструмента.

Следует отметить, что этот тип отличается повышенной прочностью, итогом чего становится почти полное отсутствие поломок, а также брака резьбы, обрабатываемой детали.

Еще один плюс – повышенный срок службы за счет рабочей части, которую можно несколько раз безболезненно перетачивать.

В отдельную категорию следует отнести специальные метчики, которые конструктивно могут сильно отличаться от классических вариантов, применяются они для выполнения специфической работы, а некоторые из них созданы для выполнения вполне конкретных задач:

Винтовые

Машинные варианты, предназначенные для скоростной обработки тупиковых отверстий.

Комбинированный метчик

Выполняет функцию одновременно нескольких инструментов, состоит из нескольких рабочих частей, разделенных между собой шейкой.

Яркий пример – метчик-сверло, где первая часть в прямом смысле является сверлом, за которым следом идет метчик.

Комбинированные варианты

При использовании такого инструмента нет необходимости заранее высверливать отверстие.

Ступенчатые

Модели, которые имеют сразу две рабочие зоны, где одна формирует резьбу, а другая ее сглаживает или калибрует.

Колокольные

Применяются, когда требуется сделать резьбу диаметром вплоть до 400 мм.

Шахматные

Снижают при работе трение из-за того, что на калибровочном участке зубья срезаны с пропусками, то есть, через один.

Шахматный метчик

Метчик-протяжка

Для формирования резьбовых витков в сквозных отверстиях фактически любого диаметра посредством токарного станка.

Тут хвостовик инструмента фиксируется в резцедержателе, а сама деталь крепится в патроне.

Итогом деталь, подвергаемая обработке, вращается, в то время как метчик двигается посредством автоподачи суппорта.

Метчик-раскатник

Необходим для создания резьбовых витков методом пластического деформирования.

Учитывая, что при работе не образуется стружка, так как материал не режется, а, можно сказать, продавливается, такой метчик еще называют бесстружечным.

Применяется как для глухих, так и для сквозных отверстий.

Бесстружечный инструмент

Среди преимуществ следует отметить повышенный рабочий ресурс, возможность функционирования на больших скоростях, более качественную итоговую резьбовую поверхность за счет раскатывания, высокую прочность за счет большого диаметра сердцевины.

Полые

С полостью для подачи СОЖ, используется для тяжелой работы.

В итоге значительно повышается устойчивость инструмента, исключается его перегревание.

Свечной метчик

Изделие для восстановления свечных отверстий в свечных колодцах автомобильных двигателей.

В основном продаются в комплекте с футорками – это специальные элементы для обновления резьбы.

Свечной метчик с футорками

Обычно метчики имеют цельную конструкцию, однако, существует также сборный инструмент.

Конструкцией последнего предусматривается механическое крепление твердосплавных пластинок.

Они бывают регулируемые и нерегулируемые.

Диаметр последних не изменяется, в отличие от первых, которые способны компенсировать износ.

Также, если требуется нарезать резьбу большого диаметра, с целью экономии инструментального материала применяется именно регулируемый инструмент.

К регулируемым изделиям относятся и самовыключающиеся метчики, представляющие собой резьбонарезные головки для внутренней резьбы.

Кроме метчиков со стандартными хвостовиками, производится насадной инструмент с цилиндрическим посадочным отверстием и шпоночным, либо торцевым пазом.

ИНТЕРЕСНО:

Метчиками называется еще и другой специализированный геологоразведочный инструмент, предназначенный для вылавливания труб из скважин.

Ловильные метчики

Разработаны специально для вытаскивания из буровых скважин:

  • Стальных труб ниппельного и муфтово-замкового соединения.
  • Бурильных, утяжеленных, легкосплавных труб.
  • Двойных, колонковых, обсадных труб и переходников к ним.

Ловильный метчик

В нефтегазовой промышленности активно используется метчик-калибр освобождающийся (МКО), посредством которого выполняется ловля насосно-компрессорных труб за муфту.

Также он применяется для отвинчивания и подъема колонны труб по частям. В зависимости от модели варьируется и максимальный диаметр извлекаемых труб.

Корпус такого метчика представляет собой стальной стержень, в верхней части которого находится резьба замка бурильных труб, посредством которой выполняется соединение с последними.

Стоимость метчиков

Цена всех видов метчиков напрямую зависит от материала, из которого они изготовлены, размерностей резьбы, а также количества единиц в комплекте.

Для сравнения, одинарные модели М16 продаются по 200 – 300 рублей, а комплекты из 2-х штук по 300 – 900 рублей.

Свечной набор с футорками обойдется примерно в 1 т.р.

Ловильные метчики имеют более высокую цену, начинающуюся от 4,5 тысяч рублей.




Ссылка на основную публикацию