Как нарезать резьбу метчиком и плашкой

Чтобы нарезать резьбу метчиком, сверлят отверстие по ГОСТ 19257 (под М8 сверло 6,8 мм, под М10 8,5 мм), снимают фаску, ставят метчик строго по оси и ведут его со смазкой и частым обратным ходом для облома стружки. Под плашку стержень протачивают немного тоньше номинала по ГОСТ 19258. Ниже размеры, порядок ручной и станочной работы и причины поломок.

Диаметр отверстия под метчик и стержня под плашку

Отверстие под метчик меньше номинала резьбы примерно на шаг, стержень под плашку тоньше номинала на 0,1-0,4 мм. При нарезании металл немного выдавливается к вершинам витков, и с такими заготовками резьба попадает в допуск. Значения ниже взяты из ГОСТ 19257-73 и ГОСТ 19258-73 для полей допуска 6H и 6g.

В нержавейке, титане и латуни отверстие нужно больше. Полная таблица со всеми размерами, мелкими шагами и вязкими материалами собрана в статье отверстие под резьбу по ГОСТ 19257, шаги и диаметры самой резьбы в статье метрическая резьба: таблица размеров по ГОСТ 24705.

Комплектные и одинарные метчики

По ГОСТ 3266-81 машинно-ручные метчики выпускают одинарными и комплектными, для сквозных и глухих отверстий. Метчики комплекта различаются размерами профиля и длиной заборной части, на хвостовике выбит номер.

• Комплект из двух. Черновой № 1 с длинной заборной частью снимает основной металл, чистовой № 2 калибрует профиль. Такого набора хватает для большинства слесарных работ.
• Комплект из трёх. Черновой, средний и чистовой метчики берут для твёрдых материалов. Для вязких сплавов вроде титановых встречаются наборы до пяти штук.
• Одинарный метчик. Нарезает полный профиль за один проход, это основной вариант для станка.

Порядок в комплекте нарушать нельзя: чистовой метчик, пущенный первым, снимает весь металл короткой заборной частью и легко ломается.

На станке важна форма канавки. Метчик с подточкой (заборная часть формы B, 3,5-5 витков) отправляет стружку вперёд, его ставят в сквозные отверстия. Метчик со спиральной канавкой выводит стружку назад к хвостовику и работает в глухих отверстиях, заборная часть у него обычно короткая: форма C, 2-3 витка.

Как нарезать резьбу метчиком вручную

1. Закрепите деталь так, чтобы ось отверстия стояла вертикально. Для небольших деталей подойдут слесарные поворотные тиски с мягкими накладками на губки.
2. Просверлите отверстие по таблице и снимите фаску зенковкой на диаметр чуть больше номинального: метчик зайдёт ровнее, первый виток не выкрошится.
3. Смажьте метчик и стенки отверстия. Состав зависит от материала, сравнение масел, паст и эмульсий есть в статье СОЖ для нарезания резьбы с примерами по металлам.
4. Вставьте черновой метчик в вороток и поставьте его строго по оси отверстия. Первые один-два витка задают направление всей резьбы, исправить перекос потом нельзя, поэтому проверьте положение угольником с двух сторон.
5. Вращайте вороток с лёгким нажимом, пока метчик не начнёт сам затягиваться в отверстие. Дальше нажимать не нужно.
6. Обычно после каждых пол-оборота или оборота вороток поворачивают назад примерно на четверть оборота, чтобы обломить стружку. Если метчик пошёл туго, не дожимайте его: выверните, очистите канавки и отверстие.
7. В глухом отверстии периодически выкручивайте метчик и вытряхивайте стружку. Упирать метчик в дно нельзя.
8. Пройдите резьбу чистовым метчиком и проверьте её калибром или эталонным болтом.

Нарезание резьбы на станке

На сверлильном станке метчик крепят в патроне с осевой компенсацией или в цанге для метчиков. На станках с ЧПУ применяют жёсткое нарезание, при котором подача синхронизирована с вращением шпинделя. Подача за оборот всегда равна шагу резьбы: при 300 об/мин и шаге 1,5 мм это 450 мм/мин. Глубину нарезания в глухом отверстии задают с запасом до дна, чтобы метчик не упёрся в стружку и конус от сверла.

Скорость резания у метчиков намного ниже, чем у фрез. Один из производителей машинных метчиков рекомендует для нелегированной стали 20-25 м/мин, для нержавеющей 6-13 м/мин, для титановых сплавов 15-20 м/мин. Обороты считают по формуле n = 1000 × v / (π × D): для М10 в стали при 20 м/мин это около 640 об/мин. Раскатникам из порошковой быстрорежущей стали производитель даёт сопоставимые значения: для М8 25-27 м/мин по конструкционной стали и 8 м/мин по нержавейке.

На станке с ЧПУ резьбу можно и фрезеровать. Резьбофреза идёт по винтовой траектории, одна фреза обрабатывает разные диаметры с тем же шагом, а при поломке её обломок не застревает в детали. Подробности в статье о фрезеровании резьбы на ЧПУ с примером программы.

Как не сломать метчик

• Сверлите строго по таблице: тесное отверстие главная причина поломок.
• Следите за соосностью: перекос на первых витках гнёт метчик.
• Соблюдайте порядок комплекта: черновой, затем средний и чистовой.
• Обламывайте стружку обратным ходом и чистите канавки, особенно в глухих отверстиях.
• Смазывайте метчик в каждый заход.
• Подбирайте вороток по размеру метчика: длинный рычаг на мелком метчике не даёт почувствовать нагрузку.

Что делать, если метчик сломался

Обломок метчика из быстрорежущей стали твёрдый и хрупкий, обычным сверлом его не высверлить. Способы извлечения от простого к сложному:

• если обломок торчит, захватите его плоскогубцами и выкрутите против хода резьбы, предварительно смазав;
• специальный экстрактор с усиками, которые заходят в канавки метчика;
• раскрошить обломок пробойником: сталь хрупкая, но витки резьбы при этом могут пострадать;
• приварить к обломку пруток или гайку аргонодуговой сваркой и выкрутить;
• выфрезеровать обломок или выжечь его на электроэрозионном станке, после чего резьбу восстанавливают.

Для электроэрозии нужна диэлектрическая рабочая жидкость, например РЖ-3 в канистре 20 л из раздела жидкости для электроэрозии нашего каталога.

Как нарезать резьбу плашкой

1. Проточите стержень по таблице выше: для М10 это 9,73-9,85 мм. На торце снимите фаску, она центрирует плашку и облегчает начало резания.
2. Зажмите стержень вертикально в тисках и вставьте плашку в плашкодержатель заборной стороной к стержню.
3. Поставьте плашку перпендикулярно оси и вращайте с нажимом, пока она не захватит первые витки. Дальше плашка затягивается сама.
4. Как и с метчиком, периодически поворачивайте плашку назад для облома стружки и подавайте смазку.
5. Проверьте резьбу гайкой или калибром-кольцом. Разрезную плашку можно немного сжать или разжать винтами плашкодержателя, чтобы подогнать размер или компенсировать износ.

Размер стержня решает почти всё. Толстый стержень плашка режет туго, витки рвутся, а сама плашка может треснуть. Тонкий даёт срезанные вершины витков и слабую резьбу. Перекос плашки в начале работы приводит к тому, что витки с одной стороны стержня выходят глубже, чем с другой, поэтому первые обороты делают особенно аккуратно.

Контроль резьбы калибром

Внутреннюю резьбу проверяют калибром-пробкой, наружную калибром-кольцом. Калибры по ГОСТ 24997 делают под конкретное поле допуска, например М10-6H. Проходная сторона ПР должна свободно вворачиваться на всю длину резьбы, непроходная НЕ на резьбу навинчиваться не должна; допустимый заход на первые витки оговаривает стандарт на калибры.

В мелкосерийной работе вместо калибра берут эталонный болт или гайку. Это проверка на свинчиваемость, а не на допуск: слишком свободная резьба такой контроль пройдёт.

Частые вопросы

Каким метчиком начинать: № 1 или № 2?

С метчика № 1, чернового: у него длинная заборная часть, и он снимает основную часть металла. Чистовой № 2 только доводит профиль, а пущенный первым легко ломается.

Какой диаметр стержня нужен под плашку М8?

По ГОСТ 19258 для резьбы М8 с полем допуска 6g стержень должен быть от 7,76 до 7,87 мм. Для М6 это 5,79-5,89 мм, для М10 от 9,73 до 9,85 мм.

Можно ли нарезать резьбу метчиком на сверлильном станке?

Можно, если у станка есть реверс, а метчик закреплён в патроне с осевой компенсацией. Обороты держат низкими: для нелегированной стали производители метчиков указывают скорость резания около 20-25 м/мин, для нержавейки ещё ниже.

Чем смазывать метчик при нарезании резьбы?

Вручную обычно работают с маслом или пастой для резьбонарезания, на станке с эмульсией нужной концентрации. Состав подбирают по материалу детали, сравнение вариантов собрано в статье о СОЖ для нарезания резьбы.

Как вытащить сломанный метчик?

Если обломок торчит из отверстия, его выкручивают плоскогубцами против хода резьбы. Если нет, применяют экстрактор, раскалывают обломок пробойником, приваривают к нему пруток или выжигают на электроэрозионном станке.

Подберём СОЖ для нарезания резьбы вручную и на станке, а для ЧПУ твердосплавные резьбофрезы под ваш материал. Звоните +7 (495) 135-25-88 или смотрите раздел СОЖ для резьбонарезания и резьбофрезы в каталоге, доставка по России.