Метчики для нарезания резьбы. виды и таблица размеров

Технологии нарезки

Есть два распространенных способа:

• Вручную. Для этого используется метчик и плашка. Первый инструмент делает резьбу в заранее подготовленном отверстии, будучи установлен в специальную рукоятку. Второй механизм предназначен для внешнего нарезания. Это круглое устройство с внутренними острыми лепестками, которое завинчивается на заготовку с помощью держателя.
• С помощью токарного или сверлильного станка. Для этого нужны специальные резьбонарезные резцы. Сначала выбирается отверстие. Следует сделать несколько проходов – от чернового к финишному этапу. Чтобы не перегревать сплав, на место ввинчивания наносят машинное масло.

Диаметр отверстия (сверла) под резьбу

Для резьбовых соединений чаще всего применяют метрическую резьбу. Кроме метрической резьбы существует еще довольно много различных видов резьба, на них мы останавливаться не будем.

Внутреннюю резьбу нарезают с помощью метчиков. Метчик — металлорежущий инструмент для нарезания внутренней резьбы в предварительно просверленных отверстиях. Бывают ручные и станочные метчики. При нарезании глубокой резьбы обычно применяют комплект из двух или трех метчиков: первый метчик – предварительный нарезает черновую резьбу, второй нарезает полноценную резьбу и в случае наличия третьего мечика происходит калибровка резьбы.

Большое значение имеет правильный подбор диаметров отверстия под резьбу. Если диаметр отверстия больше, чем следует, то внутренняя резьба не будет иметь полного профиля – соединение будет непрочное. При диаметре меньше необходимого вход метчика в него затруднителен, это приводит к срыву первых витков резьбы или в худшем случае к заклиниванию и поломке метчика.

В первом столбце нижеследующей таблицы представлены метрические резьбы от М2 до М48. Во втором столбце представлен крупный шаг, применяемый для каждой метрической резьбы. При нарезании резьбы по возможности следует придерживаться именно этих значений шага. В третьей колонке указаны диаметры отверстия (сверла) под метрическую резьбу с крупным шагом. В некоторых исключительных случаях необходимо применение более мелкого шага диаметры отверстий под мелкий шаг представлены в последующих столбцах таблицы.

ГОСТ 19257-73 — Отверстия под нарезание метрической резьбы.

Дюймовая резьба

Ее параметры и требования к ней определены стандартами» UNF (Unified Fine — резьба с мелким шагом) и UNC (Unified Coarse — резьба с крупным шагом), совместно принятыми США, Великобританией и Канадой в 1948 году. Соответствующая этим стандартам резьба, как и метрическая, имеет треугольный плоско срезанный профиль с углом 60. Обозначение резьбы начинается с диаметра резьбы в дробных долях дюйма (1 дюйм («) = 25,4 мм), затем через тире указывается шаг резьбы в числе витков на один дюйм и после него через пробел наименование стандарта. Пример обозначения дюймовой резьбы: 5/8″-18 UNF (внешний диаметр 5/8» = 15,875 мм, 18 витков на дюйм = шаг 1,41 мм, стандарт UNF).

Также применяются несколько разновидностей дюймовой резьбы со скругленными углами профиля. Резьба Витворта (или Уитворта, вопрос транскрипции), сравнительно старый, но все равно применяемый стандарт британского происхождения (обозначается как «Ww» или «B.S.W.» для нормальной резьбы и B.S.F. для мелкой резьбы). Также имеются еще пара стандартов на резьбу со скругленными углами профиля для деталей, способные переносить высокие нагрузки (стандарт UNJ для авиации и общемашиностроительные UNRF и UNRC для мелкой и крупной резьбы, соответственно). Скругленный профиль не создает концентраторов напряжений и прочность крепежных деталей выше. Такие стандарты чаще используются в США.

Буква «U» в наименованиях стандартов на дюймовую резьбу очень часто опускается, и тогда международные стандарты обозначаются сочетаниями: NF, NC, NJ, NRC, NRF. Также можно встретить трубную резьбу по стандарту NPT.

Если не брать в расчет шаг резьбы, то размерные ряды дюймовой резьбы более компактны, в диапазоне 1/4″ — 1″ (6 — 25 мм) 10 размеров резьб против 12 размеров в этом же диапазоне метрических резьб. Нo поскольку в странах с дюймовой системой измерений достаточно часто используются обе разновидности резьб, мелкая и крупная, номенклатура реально применяемой дюймовой резьбы шире, чем метрической.

Размерный ряд стандартов Ww (B.S.W) и UNC: 1/8″-40, 5/32″-32, 3/16″-24, 7/32″-24, 1/4″-20, 5/1б»-18, 3/8″-16, 7/16″-14, 1/2″-13, 9/16″-12, 5/8″-11, 3/4″- 10, 7/8″-9, 1″-8.

Размерный ряд стандартов B.S.F и UNF: 1/4″-28, 5/1б»-24, 3/8″-24, 7/16″-20, 1/2″-20, 9/16″-18, 5/8″-18, 3/4″-16, 7/8″-14, 1″-12.

Приспособления

Ручные или автоматические способы нарезания обеспечивают результаты различных классов точности и шероховатости. Так, основным инструментом остается метчик, представляющий собой стержень с режущими кромками.

Устройство метчика

Метчики бывают:

• ручными, для выполнения метрической (М1-М68), дюймовой – ¼-2ʺ, трубной – 1/8-2ʺ;
• машинно-ручными – насадки на сверлильные и прочие станки, используются для тех же размеров, что и ручные;
• гаечными, которые позволяют нарезать сквозной вариант для тонких деталей, с номинальными размерами 2-33 мм.
• Под нарезание метрической резьбы используют комплект стержней – метчиков:
• черновой, имеющий удлиненную заборную часть, состоящую из 6-8 витков, и маркирующийся одной риской у основания хвостовика;
• средний – с заборной частью средней длины в 3,5-5 витков, и маркировкой в виде двух рисок;
• чистовой имеет заборную часть всего в 2-3 витка, без рисок.

Контроль допуска расположения метрической резьбы

При ручной нарезке, если шаг превышает 3 мм, то используют 3 метчика. Если шаг изделия менее 3 мм – достаточно двух: чернового и чистового.

Метчики, применяемые к малой метрической резьбе (М1-М6), имеют 3 канавки, по которым отводится стружка, и усиленный хвостовик. В конструкции остальных – 4 канавки, а хвостовик проходной.

Диаметры всех трех стержней под метрическую резьбу увеличиваются от чернового к чистовому. Последний стержень под резьбу должен иметь диметр равный ее номинальному.

Метчики крепятся в специальные приспособления – держатель инструментов (если он небольшого размера) или вороток. С помощью них осуществляется вворачивание режущего стержня в отверстие.

Подготовку отверстий к нарезке проводят с помощью сверл, зенкеров и токарных станков. Сверлением его образуют, а зенкерованием и растачиванием увеличивают его ширину и повышают качество поверхности. Приспособления используются для цилиндрических и конических форм.

Шаг резьбы

Сверло представляет собой металлический стержень, состоящий из цилиндрического хвостовика и винтовой режущей кромки. К их основным геометрическим параметрам относятся:

• угол винтового подъема, как правило, составляющий 27°;
• угол заострения, который может быть 118° или 135°.

Зенкеры для цилиндрических форм называют цековками. Они представляют собой металлические стержни с двумя, закрученными в спираль резцами и неподвижной направляющей цапфой, чтобы ввести зенкер в полость.

Измеряем шаг резьбы быстро и точно через приложение на смартфоне

Узнать расстояние между вершинами нарезки болта можно не только при помощи специального инструмента. В этом деле может помочь смартфон, если правильно им воспользоваться. На смартфон выпускаются разные приложения, и чтобы определить шаг нарезки, понадобится скачать специальную программу, которая так и называется — резьбомер.

После скачивания приложения на смартфон, его необходимо запустить. Приступаем к определению шага нарезки, для чего необходимо расположить деталь с резьбой на экране. На дисплее через несколько секунд отобразится соответствующее значение шага нарезки. Говорить о высокой точности такого способа не приходится, однако произвести примерный подсчет не составит большого труда.

Разница между дюймовой и метрической резьбой

В российских изделиях может применяться резьба, величина которой выражена как в миллиметрах, так и в дюймах. Единица измерения – не единственное различие между видами нарезки. Их характеризует обозначение на корпусе или в чертеже и допустимый угол при вершине зубцов. Кроме того, дюймовая нарезка может быть английского (BSW) или американского (UNC) образца, что меняет ее размеры.

Согласно российским стандартам, в метрической системе угол при вершине витков всегда составляет 60°, а в дюймовой он может быть равен 55°. Соответственно, гребни винтовой нарезки становятся более острыми, а их число на заготовках одинаковой длины увеличивается.

Однако многие изделия, применяемые сейчас в России, изготовлены по американскому образцу, где угол при вершине выступов равняется 60°. Об этом говорит буква G, нанесенная на корпус фитинга.

Дюйм не относится к метрической системе мер. Его размер соответствует 2,54 см, т. е. 25,4 мм.

Диаметр сверла под резьбу: таблица размеров по ГОСТ

Несмотря на то, что нарезание внутренней резьбы не относится к сложным технологическим операциям, существуют некоторые особенности подготовки к этой процедуре. Так, следует точно определить размеры подготовительного отверстия под нарезание резьбы, а также правильно подобрать инструмент, для чего используются специальные таблицы диаметров сверл под резьбу. Для каждого из типов резьбы необходимо использовать соответствующий инструмент и рассчитывать диаметр подготовительного отверстия.

Диаметр резьбы и проходное отверстие должны соответствовать стандартам, иначе канавки выйдут слишком маленькие и резьбовое соединение будет ненадежным

Таблица размеров дюймовых резьб и класс точности

В государственном стандарте 6111-52 есть таблица, в которой указаны параметры конической резьбы.

Наиболее часто применяемые значения перечислены в таблице:

Размеры трубной конической резьбы указаны в ГОСТ 6211-81:

Параметры цилиндрической резьбы указаны в ГОСТ 6357-81:

При маркировке трубных деталей указывают класс точности резьбы: 1-й, 2-й и 3-й. Рядом находится буква A или B. Первая из них означает наружную резьбу, а вторая – внутреннюю, причем самая грубая из них соответствует первому классу, а наиболее точная – третьему.

Средние значения отклонений размеров резьбы для часто применяемых труб:

Метчики ручные

Метчики ручные – основной резьбонарезной инструмент при проведении слесарных работ. Отличается от машинного квадратной хвостовой частью для фиксации в ручном воротке. Предназначены для ручного нарезания любого типа резьбы в глухих и сквозных отверстиях, в соответствии с назначением. Выпускаются двух- и трехкомплектными. Наиболее часто используются 2-комплектные метчики. Трехкомплектные метчики, как правило, используются для нарезания резьб с крупным шагом при диаметре более 24 мм. Ниже приведены основные метрические шаги и размеры метчиков, таблица:

Виды резьбомеров и их особенности

В силу того, что существует два основных вида резьбы — дюймовая и метрическая, то не сложно догадаться, что инструменты для ее определения бывают двух типов:

• Метрический — предназначен исключительно для работы с заготовками, имеющие метрическую резьбу. Прибором выполняется измерение шага и профиля нарезки, диаметр которой составляет от 1 до 600 миллиметров. В конструкции инструмента присутствует до 20 гребенок, которые представляют собой стальные пластины с зубьями. При помощи этих пластин можно определить шаг нарезки от 0,4 до 7 мм. Называется такой прибор метрическим резьбомером, так как с его помощью осуществляется определение шага и профиля уже имеющейся на заготовках метрической резьбы. Приборы позволяют оценить правильность изготовления таких креплений, как гайки, болты, шпильки и т.п. Отличаются метрические приборы простой конструкцией изготовления, высокой прочностью, а также соответствующей маркировкой на корпусе в виде «М60». Сфера применения инструмента — машиностроение, приборостроение и т.п.
• Дюймовый — предназначен только для работы с дюймовыми типами нарезок. Применяется прибор в сфере радиоэлектроники, авиастроении, сантехнике, а также при производстве различных станков. В наборе дюймового резьбомера присутствует 17 пластин с соответствующими зубьями, которые отличаются от метрического прибора углом расположения. Самая маленькая гребенка оснащена 28 витками, а самая большая имеет 4 грани. Определение шага осуществляется по количеству нитей на 1 дюйм. Отличительная особенность дюймового инструмента в том, что на корпусе присутствует маркировка в виде «Д55». В домашнем хозяйстве дюймовые резьбомеры применяются при работе с сантехническими приборами
• Трапецеидальный — специальный прибор, предназначенный для работы с трапецеидальными типами нарезок. Другое название этого прибора Т-резьбомер
• Универсальные — приборы, на которых присутствуют пластины для калибровки дюймовой и метрической резьбы. Такие приборы позволяют одновременно работать с разными типами нарезок, что особенно актуально в слесарном деле

Когда известно, какие виды резьбомеров бывают, остается разобраться в вопросе их правильного применения. Если не знаете, как пользоваться резьбомером, тогда разберемся в порядке определения шага резьбы детально.

Это интересно! При измерении шага в метрической нарезке определяется расстояние между двумя витками. В дюймовой нарезке измеряется не расстояния между двумя пиками, как в случае с метрической резьбой, а определяется количество витков. Это количество витков, которые находятся на расстоянии 1 дюйма.

Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

По ГОСТ 8724 (СТ СЭВ 181) метрическая резьба может иметь диаметр 0,25…600 мм. Все диаметры разбиты на три ряда.

Примечания:

1. При выборе диаметров резьб следует предпочитать первый ряд второму, а второй  — третьему.
2. Диаметры и шаги резьб, заключенные в скобки, по возможности не применять.
3. Резьба 14×1,25 может применяться только для свечей зажигания.
4. Резьба 35×1,5 может применяться лишь для стопорных гаек шарикоподшипников и при необходимости в легких конструкциях.

Обозначение резьб.

В условное обозначение  резьбы с крупными шагами должны входить:  буква М и номинальный диаметр резьбы, например М24, М64.

В обозначение резьбы с мелким шагом должны входить: буква М, номинальный диаметр резьбы и числовое значение шага, например, М24×2, М64×2 и т.д.

Технология нарезания внутренней резьбы

Как уже говорилось выше, перед началом работы надо просверлить отверстие, диаметр которого должен точно подходить под резьбу определенного размера. Следует иметь в виду: если диаметры отверстий, предназначенных под нарезание метрической резьбы, выбраны неверно, это может привести не только к ее некачественному выполнению, но и к поломке метчика.

Учитывая тот факт, что метчик, формируя резьбовые канавки, не только срезает металл, но и продавливает его, диаметр сверла для выполнения резьбы должен быть несколько меньше, чем ее номинальный диаметр. Например, сверло под выполнение резьбы М3 должно иметь диаметр 2,5 мм, под М4 – 3,3 мм, для М5 следует выбирать сверло диаметром 4,2 мм, под резьбу М6 – 5 мм, М8 – 6,7 мм, М10 – 8,5 мм, а для М12 – 10,2.

Таблица 1. Основные диаметры отверстий под метрическую резьбу

Все диаметры сверл под резьбу ГОСТ приводит в специальных таблицах. В таких таблицах указаны диаметры сверл под выполнение резьбы как со стандартным, так и с уменьшенным шагом, при этом следует иметь в виду, что для этих целей сверлятся отверстия разных диаметров. Кроме того, если резьба нарезается в изделиях из хрупких металлов (таких, например, как чугун), диаметр сверла под резьбу, полученный из таблицы, необходимо уменьшить на одну десятую миллиметра.

Диаметры сверл под метрическую резьбу можно рассчитать самостоятельно. От диаметра резьбы, которую требуется нарезать, необходимо вычесть значение ее шага. Сам шаг резьбы, размер которого используется при выполнении таких вычислений, можно узнать из специальных таблиц соответствия. Для того чтобы определить, какого диаметра отверстие необходимо выполнить с помощью сверла в том случае, если для резьбонарезания будет использоваться трехзаходный метчик, надо воспользоваться следующей формулой:

Д о = Д м х 0,8, где:

Д о – это диаметр отверстия, которое надо выполнить с помощью сверла,

Д м – диаметр метчика, которым будет обрабатываться просверленный элемент.

Воротки, в которые вставляется резьбовой метчик, могут иметь простейшую конструкцию или оснащаться трещоткой. Работать такими приспособлениями с зафиксированными в них инструментами следует очень аккуратно. Чтобы получить качественную и чистую резьбу, вращение метчика по часовой стрелке, совершаемое на пол-оборота, необходимо чередовать с его проворачиванием на одну четвертую оборота против хода резьбы.

Резьба будет нарезаться значительно легче, если в процессе выполнения этой процедуры использовать смазку. Роль такой смазки при нарезании резьбы в изделиях из стали может играть олифа, а при обработке алюминиевых сплавов – спирт, скипидар или керосин. Если таких технических жидкостей нет под рукой, то для смазки метчика и нарезаемой резьбы можно использовать обычное машинное масло (однако оно обладает меньшим эффектом, чем перечисленные выше вещества).

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМЕТРОВ ОТВЕРСТИЙ ПОД НАРЕЗАНИЕ МЕТРИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ ДЛЯ МАТЕРИАЛОВ ПОВЫШЕННОЙ ВЯЗКОСТИ

1. Общие положения

1.1. Под материалами повышенной вязкости понимаются материалы, у которых из-за повышенных упругих деформаций и пластических свойств наблюдается значительный подъем витка (вспучивание).

1.2. К группе материалов повышенной вязкости относятся: сплавы магния по ГОСТ 804-93 ;

1.3. В табл. 1 приведены коэффициенты подъема витка для некоторых видов труднообрабатываемых материалов повышенной вязкости.

2. Расчет диаметра отверстия

2.1. Диаметр отверстия под нарезанием резьбы рассчитывается но формулам (1). (4).

2.2. Номинальный (наименьший) диаметр отверстия d tuui определяют по фор

где /), – номинальный внутренний диаметр резьбы гайки, мм;

EI – нижнее предельное отклонение внутреннего диаметра резьбы по ГОСТ 16093-81 . мм:

А – величина подъема витка, определяемая по табл. 1. При расчете диаметров отверстий для группы материалов в формулу подставляют наибольшее значение величины подъема витка для данного шага резьбы.

2.3. Наибольший диаметр отверстия определяют по формулам:

а) для конкретного материала

мнив = А + (EI + Гщ) -у,

где Е1+Т 0| – верхнее предельное отклонение внутреннего диаметра резьбы по ГОСТ 16093-81 , мм;

А – величина подъема витка, определяемая по табл. 1;

Чтобы узнать какой диаметр отверстия необходим для внутренней резьбы М6, можно воспользоваться специальными таблицами. А можно запомнить простую формулу, чтобы узнать, какое сверло нужно взять под ту или иную внутреннюю резьбу:

Как определить диаметр и шаг резьбы болта

09 Ноября 2018, 11:2023317

Инструкция, в большей степени, касается определения размеров метрических болтов, винтов и шпилек (далее просто болт).
Основополагающие габаритные характеристики болта — диаметр, шаг резьбы и длина.

1. Диаметр болта

Точный диаметр болта, как и любого другого предмета, измеряют штангенциркулем или микрометром. Однако, бывают ситуации, когда специальных измерительных приборов нет под рукой. В таком случае, измерить наружный диаметр болта можно с помощью мерной ленты.

Оборачиваем меркой стержень болта в один оборот и отмечаем на шкале место соединения. Так мы выяснили длину окружности болта. Уменьшаем полученный результат на 1-2 мм, чтобы исключить влияние толщины мерки на расчеты.

Зная длину окружности, с помощью простой геометрической формулы с легкостью рассчитываем диаметр. Для этого длину окружности делим на число Пи, равное 3.14. Поскольку у большинства автомобильных болтов стандартные диаметры, то, даже с учетом погрешностей в измерениях, результат будет близок к стандартным размерам. Стандартные диаметры болтов применяемых в автомобилях: 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 и т.д.

Справедливо заметить, что такой способ не подходит для замеров, где требуется особая точность. Например, забивную часть , где важна каждая десятая миллиметра, измеряют только штангенциркулем или микрометром.

2. Шаг резьбы болта

Другой важный параметр болта — шаг резьбы. Шаг резьбы — расстояние между двумя соседними витками. Шаг резьбы измеряется шагомером. Однако, как и в случае со штангенциркулем, шагомера может не быть. Тогда рассчитайте расстояние между витками с помощью линейки

Для этого отсчитайте 15-20 витков резьбы (чем больше витков, тем точнее результат) и измерьте линейкой расстояние между крайними витками. Путем деления длины посчитанных витков на количество витков получаем расстояние между витками, т.е шаг резьбы.

Шаг резьбы автомобильного болта, величина стандартизированная и находится в тесной связке с диаметром. Зная диаметр болта и рассчитанную величину шага резьбы легко определяем точный шаг резьбы с помощью следующей таблицы.

3. Длина болта

При обозначении длины болта подразумевается длина его стержня. Таким образом, высота головки не учитывается. Измерьте длину стержня — получите длину болта. Если вы ищете болт М12х40х1.5, это значит, вам нужен болт с диаметром резьбы 12 мм, шагом резьбы 1.5 и длиной стержня 40 мм. При этом общая габаритная длина изделия с учетом высоты головки болта, составляет условные 50 мм.

Часто, автомобильные болты встречаются с заостренным кончиком — направляющей болта.
Направляющая болта обеспечивает удобное и беспрепятственное проникновение в технологические отверстия деталей. Часто такие болты используются для крепления амортизаторов, рычагов, подрамников. Так вот, длиной болта считается длина с учетом этой направляющей.

Дюймовая нарезка

Определенные нормы дюймовой нарезки, которые оговаривают требования к ней, дает нам ГОСТ. Нормы рассматриваются по двух основным параметрам – шагу и диаметру (внешнему и внутреннему).

Изделия с дюймовой резьбой имеют специальный штуцер, который имеет вид суженого конуса. Данный элемент дает возможность соединить детали в одну максимально прочную конструкцию. Часто применяются для водопроводных труб и нефтегазовых систем.

Круглая резьба

Практична в применении для санитарно-технической арматуры, в условиях, где нужно обустройство часто разъемных соединений.

Ее особенности позволяют продлить срок службы соединений за счет своей прочности, детали имеют высокую сопротивляемость к значительным нагрузкам, используют в условиях повышенной загрязненности среды.

Круглую резьбу используют в основном для смесителей, кранов, вентилей, шпинделей и других подобных элементов.

NPSM

National pipe thread, соответствует стандарту резьбы США. Его относят к цилиндрическому дюймовому типу. Параметры профиля соответствуют 60 градусам, форма профиля — треугольник.

NPT

Отличается от NPSM тем, что является стандартом в Соединенных Штатах Америки. Данный тип отличается практичностью использования в условиях с высоким давлением.

С последними двумя типами потребители обязательно столкнуться, приобретая сантехнические изделия и арматурные трубы американского производства.