Как нарезать внутреннюю резьбу метчиком: технология нарезки

Подбор сверла

Электрическая дрель необходима для выполнения работы по нарезанию внутренней резьбы.

Перед тем как нарезать резьбу метчиком, необходимо сначала просверлить под нее отверстие. Совершенно ясно, что диаметр отверстия должен быть меньше размера метчика, но вот насколько? Существует универсальный способ вычисления этой разницы. Любая резьба характеризуется двумя параметрами:

• диаметр, указывается на инструментах с прописной буквой М впереди, например, М6;
• шаг витков прописан в виде цифры после первого параметра, например, М6х1.

Взглянув на маркировку метчика, легко подобрать сверло для работы. Надо от значения диаметра отнять шаг резьбы, в приведенном примере М6х1 понадобится отверстие размером 6 — 1 = 5 мм. Сверло следует брать обычное цилиндрическое, для обработки металла такие изготавливаются из быстрорежущей стали Р6М5. С целью облегчить подбор размеров в Таблице 1 представлены рекомендуемые диаметры для отверстий самых «ходовых» резьб метрического профиля.

Таблица 1

Поскольку речь идет о ручной обработке металла, то при подборе сверл следует учесть одну особенность. При работе с электрической дрелью, как бы вы ни старались удерживать ее ровно и неподвижно, отверстие будет разбиваться и его размер окажется несколько больше, чем нужно. В результате после прохода метчиком, витки резьбы будут иметь срезанный профиль. При закручивании туда болта появится люфт, а при высоком моменте затяжки витки могут попросту деформироваться. Величина разбивки отверстия зависит от двух факторов:

Зенковки нужны для снятия фасок при нарезании внутренней резьбы.

1. Диаметра, чем он больше, тем сильнее разворачивается отверстие. Например, при D = 5 мм происходит увеличение на 0,08 мм, а при D = 10 мм — уже 0,12 мм.
2. Условий работы. Слесарь может находиться в неудобном положении или на высоте, это вызовет повышенную разбивку отверстия, что потом скажется на качестве соединения.

Проблема решается следующим образом: чтобы внутренняя резьба получилась полнопрофильной, надо изначально взять сверло, диаметр которого на 0,1 мм меньше требуемого. Возможно, что в некоторых случаях вращение метчика будет затруднено, но обычно никаких сложностей не возникает.

Подготовка инструментария

Для выполнения работы по нарезанию внутренней резьбы понадобится:

• средства разметки (рулетка, линейка, карандаш);
• дрель электрическая с набором сверл;
• зенковка для снятия фасок;
• набор метчиков с ручным воротком;
• молоток;
• керн.

Сверла следует заправить (заточить) в соответствии с твердостью обрабатываемого материала. Чем он тверже, тем больше нужно выдержать угол заточки. Во время просверливания и нарезания рабочие части сверл и метчиков нужно обязательно смазывать. Выбор типа смазки зависит от вязкости стали. Для стали обычной и углеродистой подойдет старое сало или солидол, для нержавейки — машинное масло.

Метчики

Внутреннюю резьбу на детали нарезают при помощи метчиков.

Метчики для нарезания дюймовой и метрической резьбы обычно изготавливаются комплектами, состоящими из двух штук.

Размер резьбы указывается также на хвостовой части метчика.

При нарезании резьбы вручную для метчика используется специальный вороток.

Подробнее про метчики видео в конце статьи.

Как нарезать резьбу метчиком

Нарезание резьбы метчиком на первый взгляд выглядит просто, но это не значит что получится легко и с первого раза

Особое внимание уделите выбору качественного инструмента. Тупой метчик есть все шансы заломать

Добывать обломок из отверстия та ещё морока.

При нарезании резьбы придерживайтесь правила: 1 — 2 оборота вперед (режем резьбу) — 0.5 — 1 оборота назад.

При нарезании резьбы в глухих отверстиях неизбежно скопится стружка, необходимо выкручивать метчик и удалять металлические отходы из отверстия и с метчика.

Диаметр просверленного отверстия должен соответствовать диаметру резьбы (таблица 1):

Отклонения от указанных значений приведут к некачественной резьбе.

И конечно, не забываем про смазку (масло, керосин, солидол и т.д.).

Разновидности и сферы применения метчиков

Нарезание внутренней резьбы может выполняться вручную или с использованием станков различного типа (сверлильных, токарных и др.). Рабочими инструментами, которые выполняют основную работу по нарезанию внутренней резьбы, являются машинно-ручные или машинные метчики.

На различные виды метчики делят в зависимости от целого ряда параметров. Общепринятыми считаются следующие принципы классификации метчиков.

1. По способу приведения во вращение различают машинно-ручные и машинные метчики, при помощи которых осуществляется нарезка внутренней резьбы. Машинно-ручные метчики, оснащенные квадратным хвостовиком, используют в комплекте со специальным приспособлением с двумя ручками (это так называемый вороток, держатель метчиков). При помощи такого приспособления метчик приводится во вращение и нарезает резьбу. Нарезка резьбы метчиком машинного типа осуществляется на металлорежущих станках различного типа, в патроне которых такой инструмент и фиксируется.
2. По способу, которым нарезают внутреннюю резьбу, различают универсальные (проходные) и комплектные метчики. Рабочая часть первых разделена на несколько участков, каждый из которых отличается от остальных своими геометрическими параметрами. Участок рабочей части, который первым начинает взаимодействовать с обрабатываемой поверхностью, выполняет черновую обработку, второй – промежуточную, а третий, расположенный ближе к хвостовику, – чистовую. Для нарезки резьбы комплектными метчиками требуется использование нескольких инструментов. Так, если комплект состоит из трех метчиков, то первый из них предназначен для выполнения черновой обработки, второй – для промежуточной, третий – для финишной. Как правило, комплект метчиков для нарезания резьбы определенного диаметра включает в себя три инструмента, но в отдельных случаях, когда обработке подвергаются изделия, изготовленные из особо твердого материала, могут использоваться наборы, состоящие из пяти инструментов.
3. По типу отверстия, на внутренней поверхности которого необходимо нарезать резьбу, различают метчики для сквозных и глухих отверстий. Инструмент для обработки сквозных отверстий характеризуется удлиненным конусным кончиком (заходом), который плавно переходит в рабочую часть. Такую конструкцию чаще всего имеют метчики универсального типа. Процесс нарезания внутренней резьбы в глухих отверстиях осуществляется метчиками, конусный кончик которых срезан и выполняет функцию простейшей фрезы. Такая конструкция метчика позволяет нарезать с его помощью резьбу на всю глубину глухого отверстия. Для нарезания резьбы данного типа, как правило, используется комплект метчиков, приводимых во вращение вручную, при помощи воротка.
4. По конструкции рабочей части метчики могут быть с прямыми, винтовыми или укороченными стружкоотводящими канавками. Следует иметь в виду, что использовать метчики с канавками различного типа можно для нарезания резьбы в изделиях из относительно мягких материалов – углеродистых, низколегированных стальных сплавов и др. Если же резьбу необходимо нарезать в деталях, изготовленных из очень твердых или вязких материалов (нержавеющих, жаропрочных сталей и др.), то для этих целей используют метчики, режущие элементы которых располагаются в шахматном порядке.

Хороший метчик сделан из качественной инструментальной стали, выглядит аккуратно и имеет ровно проточенные витки и канавки

Метчики, как правило, применяются для нарезания метрической резьбы, но есть инструменты, с помощью которых нарезают трубную и дюймовую внутреннюю резьбу. Кроме того, различаются метчики и по форме своей рабочей поверхности, которая может быть цилиндрической или конической.

Это интересно: Выбор электрического отбойного молотка — познаем главное

Как нарезать резьбу. Нарезание внутренней и наружной резьбы

Резьбовые соединения отличаются простотой, надежностью, дают возможность регулировать затяжку, а также разбирать и со­бирать детали и механизмы. Они получили самое широкое приме­нение в различных механизмах, устройствах, приспособлениях.

Резьба бывает наружная (винт) и внутренняя (гайка). Различают резьбу цилиндрическую треугольную (пилообраз­ную), коническую треугольную, прямоугольную, трапециевид­ную, упорную, круглую. Наиболее широкое применение получила цилиндрическая треугольная или, как ее еще называют, крепеж­ная резьба рисунок

Рисунок – Элементы резьбы на болте

Классификация метчиков и их сфера применения

Для нарезания резьбы на протяжении достаточно длительного периода использовали токарные или сверлильные станки. Они предназначены для вращения заготовки или инструмента. Рабочим инструментом практически во всех случаях становится метчик.

Классификация подобного инструмента проводится по ряду различных признаков:

• По способу приведения во вращение выделяют машинные или машинно-ручные метчики. Особенностью машинно-ручной разновидности инструмента можно назвать наличие квадратного хвостовика, который подходит для державки с двумя ручками. За счет подобной державки можно повернуть инструмент и нарезать резьбу. Что касается машинной разновидности рассматриваемого инструмента, то он устанавливается в патроне различных станков, может иметь хвостовик самых различных форм и размеров.
• Выделяют универсальные и комплектные метчики — по признаку, связанному с особенностями применения. Универсальный вариант исполнения имеет рабочую часть, которая разделена на несколько участков. Они отличаются друг от друга геометрической формой, первый предназначен для черновой обработки, второй и последующий — для доведения поверхности до подходящего состояния. Комплектный вариант рассчитан на поэтапное использование нескольких метчиков. Как правило, комплект для нарезания резьбы в обычном металле представлен тремя инструментами, для обработки твердых сплавов — пятью.
• Проводится классификация метчиков по признаку того, какого типа отверстие обрабатывается: глухое или сквозное. Для работы со сквозными отверстиями используется инструмент с удлиненным конусным наконечником, который является продолжением рабочей части. Подобного рода форму зачастую имеют метчики универсального предназначения. Если нужно провести нарезание резьбы в глухом отверстии, то применяется инструмент, который имеет срезанный наконечник, напоминающий фрезу. За счет подобной формы можно проводить нарезание резьбы на всю длину отверстия.
• Инструмент для нарезания резьбы также классифицируется по виду рабочей поверхности. Примером можно назвать винтовые, прямые или укороченные канавки. В продаже можно встретить вариант исполнения, который также имеет и комбинированную поверхность. Подходит он для обработки металлов с низким показателем твердости. Для твердых сплавов применяется инструмент с режущими элементами, которые расположены в шахматном порядке.

Как правило, при изготовлении инструмента применяется качественная инструментальная сталь. Она может выдерживать длительную эксплуатацию, при работе не нагреваться. Метчик высокого качества имеет строгую геометрическую форму, выглядит аккуратно. Применяется подобный инструмент зачастую для нарезания метрической резьбы, но есть варианты исполнения для получения дюймовой. Форма основания может быть цилиндрической или конической.

Способы нарезания резьбы

Нарезание резьбы на трубе можно производить несколькими способами:

• нарезание резьбовыми гребенками или резьбовыми резцами;

• накатывание с помощью круглых или плоских плашек;
• нарезание резьбонарезными головками, метчиками или плашками;
• шлифование с помощью абразивных кругов;
• фрезерование путем резьбовых специальных фрез.

Мы предлагаем рассмотреть самый распространенный и простой способ нарезки резьбы на трубах с применением клуппа (резьбонарезной инструмент).

Итак, прежде чем приступить к самому процессу нарезки, надо подготовить инструменты необходимые для этой работы.

Инструменты для нарезки резьбы на трубе:

Клупп + набор резьбовых фрез (плашки). Это специальный инструмент для нарезки резьбы, он снабжен несколькими комплектами режущих радиальных плашек.
Они в свою очередь имеют  разный диаметр, подходящий к той или иной канализационной или водопроводной трубе (для внешней нарезки резьбы);

Электрический резьбонарезной клупп

• Метчик (для внутренней нарезки резьбы);
• Газовый ключ или тиски (для фиксации трубы);
• Машинное или любое смазочное масло;
• Шлифовальная машинка для работы по металлу с обрезным диском.

Последовательные действия по нарезке внешней резьбы на трубе

1. Для начала, воспользовавшись шлифовальной машинкой, нужно отрезать один конец трубы, на котором имеется  старая резьба или коррозия.

Чтобы получился перпендикулярный срез (он необходим для навинчивания переходников и для удобства нарезания), трубу держим газовым ключом или зажимаем в тиски, предварительно сделав разметку.

Срезание коррозийного края трубы

1. Далее следует сделать край трубы чуть тоньше, то есть срезать фаску, чтобы плашки корректнее накрутились на трубу. Для хорошего скольжения плашек по трубе, смазываем машинным маслом место будущей резьбы.

1. Затем следует переключить держатель плашек в нужное направление (по часовой стрелке) и собственно нарезаем резьбу.
   Сразу нарезать всю резьбу на трубе не стоит, сделав несколько витков надо прокрутить клупп в обратную сторону, освобождая, таким образом, трубу от металлических опилок.

Не желательно резьбу делать более 1 см, этого хватит, так как тройники, фитинги и уголки в своем большинстве имеют резьбу именно 1 см.

Конечный результат нарезки внешней резьбы

1. После проделанной работы, резьбу необходимо протереть от масла и удалить с нее металлическую стружку.

В том, как на трубе нарезать резьбу, особых сложностей нет. Вы наверняка успели в этом убедиться, прочитав изложенный выше материал.

Нарезка внутренней резьбы на трубе

Для внутренней нарезки резьбы нужно знать точный диаметр отверстия. Таким образом, подбирается необходимый размер метчика. Глухое отверстие (его глубина), должно быть несколькими миллиметрами больше длины резьбы.

После того, как диаметр сверла определен следует:

1. Перед нарезанием резьбы метчиком, просверлить отверстие. Здесь нужно следить за положением сверла, которое должно находиться в вертикальном положении к поверхности заготовки.

1. В просверленное отверстие вводим в вороток метчик и медленно, аккуратно нарезаем резьбу.Следует заметить, что метчики могут быть двух вариантов:
   • №1 – для черновой резьбы. Его конструкция такова, что он снимает до 70% металлической стружки;
   • №2 – для чистовой резьбы. Снимает остальные 30%.

Метчики (нарезка внутренней резьбы)

1. Исходя из этого, сначала нужно воспользоваться метчиком №1, а далее пройтись метчиком №2. А также следует помнить о том, что метчики необходимо смазывать машинным маслом.

Что следует знать о резьбе?

При установке запорной арматуры, переходного тройника или муфты на металлическую трубу в обязательном порядке делается резьба, которая характеризуется следующими параметрами:

• Глубиной — расстоянием от основания резьбы до конца трубы.
• Профилем и его углом — поперечным сечением у витка, которое выполняется в виде треугольника, прямоугольника и других форм. Когда боковые грани витков пересекаются, образуется угол.
• Шагом — расстоянием, которое образуется между вершинами трубы или близлежащими витками.

С определением профиля и шага стоит отнестись с максимальным вниманием, поскольку от этого зависит вид резьбы:

• Дюймовый — представляется как треугольник и используется при сборке элементов водопроводной трубы, а иногда — отопительной.
• Цилиндрический — вариант дюймовой резьбы, который имеет меньший шаг. Сглаженная верхняя кромка профиля напоминает цилиндр. Пример схемы наружной цилиндрической резьбы представлен ниже:
• Конический — вид позволяет получить герметическое соединение, что особенно актуально при использовании уплотняющих материалов.
• Метрический — вид используется для патрубков небольших диаметров. Может быть трапециевидным — внешний угол делается в 30 градусов, а стороны витки напоминают трапецию. Для болтовых соединений может применяться также прямоугольная резьба, поскольку она делает фиксацию более надежной. Вот схема метрической резьбы, которая имеет вид равностороннего треугольника:

Как правильно нарезать резьбу

Вначале определяют диаметр резьбы. Здесь необходимо учитывать длину шага резьбы. Если требуется М20х1 (диаметр 20, шаг резьбы 1), то внутренний диаметр будущей гайки будет 19 мм.

Отверстие под резьбу в заготовке можно сделать с помощью дрели. Сверло необходимо направлять только перпендикулярно к поверхности, иначе заготовка будет безнадежно испорчена.

Первый шаг — черновое нарезание резьбы, для чего используется соответствующий инструмент, затем проводят все остальные этапы работы. Закрепляют метчик с помощью специального воротка, но, в крайнем случае, подойдет и разводной ключ.

Как нарезать резьбу метчиком фото

Особенности инструмента

Изначально применялся 3-4-гранный стержень, на поверхности которого выпиливались специальные зубчики. Конец заготовки обтачивался на пологий конус. Внутренняя резьба нарезалась за счет зубчатых перемычек в процессе завинчивания устройства в корпус либо отверстие гайки. Естественно, данное приспособление сложно было назвать идеальным, так как передний угол режущих зубьев был отрицательным, а заднего не было вовсе! Тем не менее, из года в год конструкция метчика становилась все более совершенной, достигнув своего рационального вида.

Несмотря на имеющееся разнообразие, современные метчики для нарезания резьбы сохранили определенные конструктивные особенности:

• Калибрующая часть – предназначена для снижения силы трения, характеризуется обратным занижением, равным 0,1 миллиметра, и цилиндрической формой. Для меньшего трения от вершины зуба на расстоянии одной трети от ширины пера затылуются калибрующие зубья. При этом для резьбы с 12-30-мм диаметром занижение достигает порядка 1/10 мм;
• Канавки для поступления смазочной охлаждающей жидкости и вывода образовавшейся стружки. В большинстве случаев в конструкции их предусматривается от 2 до 6;
• Заборная область изготавливается конической, что позволяет существенно облегчить процесс врезания в материал заготовки режущих зубьев. Исходя из вида метчика (чистовой, промежуточный или черновой) угол наклона может меняться в районе 3-20 градусов;
• Направление канавок, которые могут быть как с левой спиралью или правой, так и прямолинейные. Последние используются в обычных универсальных метчиках. Инструменты с право направленной винтовой линией канавки чаще применяются для создания глухих отверстий. В этом случае стружка отводится назад, иначе, оказавшись под прессом, она способна сломать приспособление. Левые углубления канавок предназначены для создания резьбы на проход, отводя стружку перед метчиком, избегая таким образом порчи резьбы;

Сами впадины тоже могут различаться на радиусные задние с прямолинейной передней, однорадиусные и прямолинейные сзади и спереди.

Делаем резьбу своими руками

Подготовка

Перед тем, как нарезать резьбу на трубе своими руками, необходимо провести ряд подготовительных работ:

1. отрезать кусок трубы нужного размера. Если производится замена какого-либо участка трубопровода, то требуется аккуратно вырезать трубу, пришедшую в непригодность;

Срез трубы должен быть перпендикулярен ее стенкам. В противном случае резьбовое соединение будет не надежным.

1. участок трубы, где будет нарезаться резьба, очищается от краски, ржавчины и так далее. Все посторонние отложения мешают проведению работы;
2. с конца трубы снимается фаска для облегчения работы плашки.

Начальный этап нанесения резьбы

Нарезаем наружную резьбу клуппом

Нарезка резьбы на трубе клуппом проходит следующим образом:

1. подбирается клупп соответствующего диаметра. Для корректного подбора оборудования применяется штангенциркуль;
2. внутренняя поверхность клуппа и подготовленный участок трубы обрабатываются машинным маслом;
3. клупп вставляется в металлическую трубу, облегчающую работу по его вращению. Держатель входит в набор для нарезки резьбы на трубах;
4. если происходит первоначальная сборка трубопровода, то труба фиксируется в тисках. Если нужно нарезать резьбу на водопроводной трубе при реконструкции водопровода или иной инженерной системы, произвести нарезку можно непосредственно на установленной трубе;
5. клупп устанавливается на подготовленную трубу и начинается его вращение, то есть процесс нарезки резьбы.

Сделав несколько поворотов вокруг трубы необходимо отвести клупп в обратном направлении приблизительно на 90º. Это позволит удалить с будущей резьбы снимаемую стружку.

Изготовление резьбы при помощи клуппа

После окончания резки масло необходимо полностью удалить.

Наглядно посмотреть на процесс нарезки резьбы клуппом можно на видео.

Нарезка резьбы плашкой

Плашка для нарезания резьбы на трубах может быть:

• круглой формы. Для нанесения резьбы на трубы различного диаметра используются отличные по размерам плашки;
• раздвижной. Использование такой плашки помогает в нарезании резьбы на трубах различных диаметров. Для раздвижной плашки применяется специальный держатель.

Различные плашки для нанесения резьбы

Плашки для нарезания резьбы на трубах используются более часто, так как имеют меньшую стоимость.

Перед тем, как нарезать резьбу на трубе плашкой (леркой), нужно подготовить трубу описанным выше способом. Затем можно проводить саму процедуру по следующей схеме:

1. при помощи штангенциркуля подобрать нужную по диаметру плашку;
2. смазать внутреннюю часть лерки и поверхность трубы любым доступным материалом;
3. закрепить плашку в специальном держателе. Лерки для нарезания резьбы на трубах должны быть прочно закреплены в держателе. В противном случае резьба получится неровной, что приведет к образованию течи в месте соединения;
4. плашкодержатель вращается в нужном направлении. После нескольких витков необходимо, как и предыдущем случае, избавиться от скопившейся стружки. Для этого инструмент немного поворачивается в обратном направлении;
5. после нанесения резьбы труба и используемый инструмент очищаются от смазки.

На начальной стадии используются черновые плашки, которые четко прорезают трубу, но не дают большой точности резьбы. Окончательная нарезка производится чистовой плашкой.

Нанесение резьбы при помощи лерок

Нарезаем внутреннюю резьбу

Чтобы сделать внутреннюю резьбу, требуется:

1. подготовить отверстие. Оно должно быть чистым и не содержать никаких покрытий и посторонних отложений. Отверстие смазывается;
2. подобрать метчик по диаметру;
3. установить метчик в отверстие, при этом следует соблюдать вертикальность нарезного оборудования. Начать вращение метчика по часовой стрелке.

Процедура нарезки резьбы внутри трубы

Для нанесения внутренней резьбы требуется использовать два метчика: черновой и чистовой. Черновой метчик удаляет около 70% стружки, а чистовой оставшиеся 30%.

Резьбу на металлической трубе можно сделать своими руками. Для этого потребуется покупка специального инструмента и небольшое количество времени. Проведение работы доступно не только для профессионалов, но и для простых пользователей.