Для чего нужны метчики и плашки

При выполнении самых разных работ практически все сталкиваются с необходимостью резьбового соединения. Нарезание резьбы плашками и метчиками в домашних условиях позволяет решить проблемы закрепления необходимых деталей.

Схема нарезания внешней и внутренней резьбы.

Сами эти инструменты широко распространены и имеются почти в каждом доме. Обладание нужным комплектом разного инструмента позволяет произвести нарезание резьбы метчиками и плашками практически на любых соединительных элементах.

Как сделать циркулярный стол своими руками?

Что такое метчик?

В общем случае метчик представляет собой стержень с режущими кромками, образованными прямыми или винтообразными прорезями. Его главное предназначение — создание внутренней резьбы. Метчик включает рабочую и хвостовую части. Рабочая часть, соответственно, содержит режущую и калибрующую зону. Рабочая часть выполнена, обычно, в виде продольных стружечных канавок (иногда — в виде винтовых канавок). Режущая зона имеет коническую форму, калибрующая зона — цилиндрическую. Хвостовик выполнен в виде цилиндра с квадратом на конце.

На режущей поверхности рабочей части выполнены зубья определенной формы, задающей параметры резьбы. Выделяются следующие параметры заточки зубьев: задний угол (6-10º), передний угол (для стали — 5-15º, для бронзы — 0-5º, для легких сплавов — 25-30º). Метчики производятся с разной точностью обработки их поверхности, что определяет класс точности при нарезании резьбы.

Метчики подразделяются по форме — цилиндрические и конические; по назначению — ручные, машинные и гаечные; по комплектности — одиночные и комплексные (набор из 3-4 штук для последовательного изготовления резьбы с повышенным шагом). Основным материалом для метчиков является сталь У10А и У23А.

Выбор метчика производится по следующим параметрам: шаг и глубина, диаметр отверстия для нарезания, тип отверстия (глухое, сквозное), класс точности. Кроме того, по обрабатываемому материалу метчики подразделяют на типы: для легких сплавов, для нержавеющих сталей, для углеродистой стали и чугуна.

Что такое плашка?

В общем случае плашка (лерка) — это режущий инструмент для изготовления наружной резьбы. Она выполнена в виде очень прочной гайки, в отверстии которой изготовлены режущие кромки с зубьями. Зубья расположены так, что формируют виток. Режущая часть плашки сформирована как внутренний конус. Толщина плашки, обычно, составляет 8-10 зубьев (витков).

Чертеж круглой плашки.

Плашки подразделяются по виду — на цельные, разрезные и раздвижные; по форме — на круглые, квадратные, шестигранные, призматические. Для ручной нарезки наиболее часто используются цельные круглые. Для крепления в держателе (воротке) на поверхности круглой плашки выполнено до пяти углублений (пазов).

Отверстие плашки образует рабочую часть, состоящую из трех зон. Сверху и снизу на рабочей зоне выполнены конические участки — режущие зоны. В центральной части цилиндрический участок образует калибрующую зону. Угол конусности режущих зон составляет 50-60º. Форма режущего зуба задается передним углом заточки в пределах 15-20º (для углеродистых сталей) и задним углом в пределах 6-8º.

Круглая плашка предназначена для нарезания метрической, дюймовой и трубной резьбы. Плашками обеспечивается нарезание точностью не ниже второго класса. Одной из главных особенностей применения плашек является то, что в процессе формирования участвуют все три зоны рабочего участка.

Особенности резьбы

В общем случае нарезать резьбу — значит прорезать винтообразную канавку по поверхности, имеющей цилиндрическую или коническую форму. По расположению поверхности резьба подразделяется на наружную (винт, болт) и внутреннюю (гайка). По своему назначению резьба может быть крепежной или ходовой. Форма профиля может применяться треугольная, прямоугольная и трапецеидальная. Направление может быть левым или правым.

Крепежная резьба в основном выполняется треугольной и изготавливается на деталях крепления. Ходовая со сложным профилем и ручным способом нарезается крайне редко.

К основным параметрам относится:

• наружный диаметр;
• шаг;
• угол подъема;
• угол профиля.

По своему виду наибольший интерес представляют метрическая, дюймовая и трубная резьба. Метрическая обладает треугольным профилем, как крепежная резьба цилиндрического типа с мелким и крупным шагом. Метрическая используется наиболее часто. Основной ее параметр — угол профиля резьбы, который должен быть равен 60º. Трубная имеет цилиндрическую форму и используется для соединения трубчатых деталей.

Устройства и приспособления

Нарезание резьбы производится путем вращения и поступательного движения соответствующего инструмента. Чтобы выполнить работу плашками и метчиками, требуется их закрепить, направить в нужном направлении, а также обеспечить их одновременное вращение и медленное поступательное движение. Для этих целей используются специальные устройства или приспособления.

Нарезание наружной резьбы плашками производится с помощью плашкодержателя (воротка). Такое устройство представляет собой втулку с ручками в обе стороны. Во втулке просверлено 4-6 отверстий с резьбой, в которых вкручены винты (болты) для закрепления плашки внутри втулки плашкодержателя. Для нарезки резьбы плашка вставляется во втулку и прочно закрепляется винтами. При закреплении производится центровка плашки относительно оси держателя. Ручки позволяют создать вращательный момент вручную.

При нарезании внутренней резьбы метчиками используются воротки. Такое устройство имеет квадратное гнездо в центре, в которое вставляется концевая часть хвостовика метчика, а также две ручки для вращения его вручную. Фиксирующие винты позволяют надежно закрепить метчик в устройстве.

Нарезание резьбы плашками своими руками

Схемы нарезания резьбы плашками.

На первом этапе производится подготовка детали к нарезке наружной резьбы. Прежде всего заготовка надежно закрепляется в тисках строго вертикально, а плашку нужно установить и отцентрировать в плашкодержателе. Затем рекомендуется заготовку на участке, где будет нарезаться резьба, слегка обточить (напильником или наждачной шкуркой) на глубину 0,1-0,2 мм (для мягких металлов — до 0,4 мм). Для облегчения вхождения и центровки плашки на торце заготовки необходимо снять фаску под углом до 40º.

Затем небходимо введение плашки и нарезание первых витков, что является самым важным, задающим качество всего процесса. При установке на заготовку необходимо строго центрировать инструмент и обеспечить горизонтальность его расположения относительно стола. В момент врезания в металл плашку необходимо принудительно вдавливать в заготовку, совершая при этом плавный оборот ручками плашкодержателя. Ось плашки и ось заготовки должны быть строго совмещены. Величина поступательной подачи должна равняться шагу резьбы. Перекос при формировании первых витков абсолютно недопустим.

После того как плашка войдет в заготовку примерно на половину своей толщины, давление на нее можно прекратить. На третьем этапе происходит самозатягивание плашки, и она под действием вращательного момента продолжит нарезание резьбы.

Нарезание резьбы метчиками

Нарезание внутренней резьбы метчиком во многом аналогично нарезанию резьбы плашкой, но при работе с метчиком не следует рассчитывать на самозатягивание инструмента. Весь процесс должен происходить с принудительной подачей метчика в продольном направлении. Работы следует начинать с закрепления метчика в воротке. Затем наверху отверстия, в котором нарезается резьба, выполняется фаска.

Метчик строго вертикально вводится в отверстие, и путем вращения воротка при одновременном давлении вниз формируются первые витки резьбы.

Плавно вращая вороток и равномерно подавая метчик вперед, резьба нарезается на необходимую длину.

При нарезке метчиком необходимо обеспечить постоянное удаление металлической стружки, чтобы не повреждать зубья. Качественное нарезание метчиком требует выполнения четырех важных условий: использование острого и качественного метчика; в процессе нарезки необходимо охлаждение инструмента керосином или маслом; строгое соответствие выбранного метчика необходимому диаметру; постоянное удаление стружки.

При нарезании метчиками и плашками необходимо иметь следующий инструмент:

• тиски;
• вороток;
• плашкодержатель;
• набор метчиков;
• набор плашек;
• плоскогубцы;
• круг шлифовальный;
• напильник;
• молоток;
• штангенциркуль;
• микрометр;
• отвертка;
• ключи гаечные.

Нарезание резьбы метчиками и плашками достаточно простое дело. Необходимо только аккуратное отношение и определенный навык.

Плашка это изделие, которое изготавливается из инструментальной стали, основное назначение которой является нарезание резьбы. Обычно внешний диаметр плашек имеет цилиндрическую форму для установки в отверстие плашкодержателя или оправки, но бывают также и шестигранные поверхности. Поэтому плашку можно сравнить с той же закалённой гайкой, у которой имеются дополнительные отверстия, смещённые от центра для выхода стружки. В местах пересечения этих отверстий с резьбовым отверстием образуются режущие кромки.

До того, как начать выполнение работ связанных с нарезанием резьбы, плашку необходимо установить в специальный держатель и закрепить её с внешних сторон винтами. Деталь, на поверхности которой планируется нарезание резьбы, обычно закрепляется в токарном патроне. На её торце делается фаска не меньше профиля резьбы, для облегчения захода плашки в процессе резания, а обрабатываемый диаметр занижается на одну или две десятые миллиметра от номинального значения.

С помощью пиноли задней бабки осуществляется прижим плашкодержателя, это позволяет задавать правильное направление для самой плашки, которая устанавливается в специальное для нарезания резьбы положение. После этого можно включать вращение шпинделя, причём желательно это делать на минимальных оборотах.

Чтобы деталь соответствовала надлежащему качеству, необходимо отслеживать положение плашки. Во время технологического процесса она должна постоянно находиться перпендикулярно оси цилиндрического изделия, а давление, оказываемое на неё пинолью задней бабки, должно быть равномерным.

Если имеется оснастка и соответствующее оборудование, то плашку можно устанавливать в специальный держатель. Его закрепляют в гнездо револьверной головки или в пиноли задней бабки. При этом плашка будет изначально находиться на оси задней бабки, которая соосна со шпинделем станка.

Предварительно обработанная поверхность перед нарезанием резьбы должна иметь диаметр меньше, чем номинальный диаметр:

• Диаметры под резьбу от Ø 6 до 10 мм занижаются на 0,1 – 0,2мм ;
• Диаметры заготовки от Ø 11 до 18 мм на 0,12 – 0,24 мм ;
• Для диаметров от Ø 20 до 30 мм на 0,14 – 0,28 мм .

Рекомендуемые скорости резания v при нарезании резьбы составляют: для стали от З до 5 м/мин ; для чугуна от 2 до 3 м/мин ; для латуни от 10 до 15 м/мин .

Для того чтобы процесс нарезания резьбы и конечный результат был на высоком качественном уровне необходимо использовать смазочно-охлаждающие жидкости обеспечивающие хорошую чистоту поверхностей обрабатываемым изделиям.

Нарезание резьбы метчиками

Метчик представляет собой изделие, изготовленное из закалённой инструментальной стали, назначением которого является нарезание внутренней резьбы. По форме метчик схож с обычным винтом, но в отличие от последнего он имеет продольные канавки, для выхода стружки, они же, образуют в свою очередь режущие кромки в местах пересечения с резьбовой поверхностью.

В состав этого инструмента входит рабочая часть и хвостовик. Коническая резьбовая часть метчика предназначена для постепенного срезания слоя материала при ввинчивании инструмента в просверленное заранее отверстие, а цилиндрическая часть для окончательной калибровки. Хвостовик, окончание которого имеет, как правило, квадратную форму, служит для закрепления его в специальных удерживающих приспособлениях. Таковыми могут быть, как воротки, так и специальные оправки.

При нарезании резьбы, на универсальных токарных станках выполняется такой технологический процесс, при котором происходит постепенное срезание слоя материала, чем обеспечивается надлежащее качество. Для этого применяют два и даже три метчика входящие в комплект для первоначального и окончательного нарезания резьбы. Обычно, их обозначают поперечными рисками. Для первого одна риска, для второго две, а для третьего соответственно три.

На токарном станке нередко применяют и машинные метчики, что позволяет нарезать резьбу за один рабочий ход. В отличие от обычных резьбонарезных инструментов машинные метчики обладают увеличенным режущим коническим участком. Это способствует постепенному срезанию слоя металла. Чаще всего их применяют для того, чтобы обеспечить нарезку резьбы в сквозных отверстиях – гайках и похожих элементах.

Известно, что перед нарезанием внутренней резьбы необходимо просверлить отверстие, причём если оно имеет небольшой диаметр, то для его обработки требуется, только сверло, а при больших диаметрах они подвергаются расточке после сверления. Сами отверстия делаются чуть больше номинального значения на 0,1 – 0,3 миллиметра в зависимости от диаметра резьбы и используемого материала, чтобы избежать смятия и даже срыва ниток резьбы.

Диаметры отверстий под метрическую резьбу, нарезаемых метчиками, выбирают по специальным таблицам.

Приёмы нарезания резьбы метчиками

До начала процесса метчик должен быть установлен в исходное положение. Это обеспечивается, если заборную часть инструмента вводят в отверстие, а хвостовую при этом поддерживают с помощью центра задней бабки. Чтобы не допустить проворачивания метчика на его квадрат закрепляется вороток, который своей ручкой упирается на суппорт.

Чтобы нарезать первые нитки резьбы необходимо равномерно и осторожно двигать шпиндель задней бабки с помощью маховика. Когда метчик начнет врезаться в отверстие заготовки, дальше он будет продолжать движение по нарезаемым виткам. Однако и после этого перемещение пиноли задней бабки надо продолжать, слегка поджимая инструмент. Это необходимо для того, чтобы хвостовая часть метчика, поддерживаемая центром, оставалась на оси вращения, также как и режущая часть, входящая в отверстие. При этом, во время всего процесса, важно обеспечить обильное охлаждение.

Для нарезания резьбы рекомендуемая скорость резания должна составлять v = 5 – 12 м/мин для нарезания резьбы метчиками в стальных заготовках; v = 6 – 22 м/мин – в чугунных, бронзовых и алюминиевых заготовках.

Кому и зачем нужны метчики?

В ходе ремонта автомобилей и различного оборудования сплошь и рядом возникают ситуации, когда найти новый крепежный элемент или деталь на замену старым оказывается невыполнимой задачей. Знакомый многим пример из жизни: есть старая пила отечественного производства, есть гайка с левосторонней резьбой, которую требуется заменить по тем или иным причинам, но вот незадача – выпуск данной техники давно прекращен, а значит на то, что найдется оригинальная деталь, надеяться не приходится. Конечно, кто ищет, тот всегда найдет, но есть и решение проблемы гораздо более изящное. Для этого берется гайка с меньшим диаметром отверстия, гайка с правой резьбой или другая похожая заготовка, которую легко можно достать в продаже, после чего с помощью ручного метчика наносится резьба, соответствующая требуемым параметрам.

По своей сути метчик является металлическим стержнем, на конце которого насечены режущие кромки. В качестве материала для создания метчиков выбирают быстрорежущую сталь или твердые металлические сплавы, прошедшие термообработку, что, в конечном счете, определяет прочность готового изделия, которое должно беспрепятственно вырезать канавки при вкручивании в металлическую основу. Метчик является надежным и удобным инструментом для быстрого нанесения резьбы без использования дополнительных средств. Что особенно удобно – часто пропадает необходимость отделять деталь от целостной конструкции, чтобы создать очередную резьбу. Таким образом, в самом применении метчиков нет ничего сложного, однако нужно отчетливо понимать, где какой метчик правильно использовать. Только разобравшись во всех типах метчиков и связанных с ними нюансах, можно будет получать на практике именно те резьбы, которые вы задумываете.

Классификация метчиков

1. По типу резьбы:
   Левые метчики. Используются для создания левосторонней резьбы, то есть режут резьбовую канавку в направлении против часовой стрелки. Крепеж с такой резьбой, как правило, используется на деталях, подверженных систематическому вращению, дабы соединение не раскручивалось.
   Правые метчики. Результатом использования правых метчиков является правосторонняя резьба (канавка идет по часовой стрелке) – самый популярный тип резьбы для крепежных элементов.

По форме резьбы:
Трапециевидные метчики. Эта разновидность метчиков предназначена для создания ходовой резьбы, часто встречающейся в деталях механизмов, преобразующих вращательное движение в поступательное.
Конические метчики. С помощью таких устройств реализуются резьбы в местах установки крепежных изделий, там, где важна герметичность соединения, в частности это относится к деталям, находящимся под воздействием давления сжатого газа или жидкости.

В зависимости от единицы измерения, отвечающей за обозначения шага и диаметра резьбы, различают соответственно дюймовые метчики и метрические метчики.

В общем случае метчики подходят для создания резьбы на любых деталях, но вместе с универсальными инструментами существуют и специализированные модели метчиков, предназначенные для определенного типа деталей. Среди прочих, по целевому назначению выделяют: трубные, свечные и гаечныеметчики.

Держа в голове приведенную выше классификацию, вы всегда будете в состоянии самостоятельно выбрать правильный инструмент под конкретную техническую задачу. С другой стороны, иногда бывает полезным приобретать метчики в наборах . Так, например, имея в хозяйстве набор ручных метчиков Exact MA-5 из быстрорежущей стали, включающий 21 предмет, можно надолго забыть о проблеме поиска подходящих приспособлений для нарезания резьбы от 3 до 12 мм.

Кроме того, существует ряд определений, которые выходят за рамки традиционной спецификации. Например, в профессиональной деятельности зачастую сталкиваются с таким понятием, как машинные метчики . В противоположность ручным метчикам, эти инструменты адаптированы под использование на станках. Их также гораздо чаще, чем другие разновидности метчиков рекомендуют использовать для нарезания резьбы при помощи ручной дрели и электрошуруповерта.

Однопроходные метчики – это ещё одно название машинно-ручных метчиков, которые подходят для любого типа использования, то есть, по сути, являются универсальными инструментами.

Несмотря на возможность фиксации всех метчиков в электроинструменте, большинство производителей не рекомендуют работать некоторыми своими инструментами никак иначе, кроме как вручную с помощью специального держателя .

Ещё одно важное свойство, которым обладают далеко не все метчики – это возможность нарезать резьбу в глухих отверстиях. Стоит с особым вниманием отнестись к данному параметру при выборе инструмента.

Комбинированные метчики – это особый вид резьбонарезных приспособлений, которые за один проход выполняют сразу несколько операций. В частности, рабочая операция с применением комбинированных метчиков Exact SGE-Bit состоит из сверления, нарезания резьбы и зенкерования заодно с удалением заусенцев на краях отверстия. Таким образом, для того, чтобы нарезать резьбу в данном случае, даже не требуется наличие начального отверстия.

Инструкция по работе с метчиком

Для наилучшего усвоения информации о метчиках, предлагаемой в данной статье, приведем последовательность действий в случае, если требуется нарезать резьбу в сквозном отверстии.

1) Подбираем соответствующие нашему запланированному отверстию метчики и сверла. Предположим, что у нас задача получить 8-миллиметровое резьбовое отверстие. Тогда получается надо взять метчик M8. Сверло при этом должно быть меньше по диаметру.

2) Чтобы четко определиться с размером сверла, то есть диаметром рассверливаемого отверстия, используют специальные таблицы (табл. 1).

Диаметр резьбы, мм

Диаметр рассверливаемого отверстия, мм

В деталях из мягких металлов (латуни, стали)

В деталях из твердых металлов (чугуна, бронзы)