Как правильно нарезать внутреннюю резьбу: инструменты, размеры

Разновидности инструмента

Резьбовые соединения мастера нарезают ручным инструментом, промышленным оборудованием. Резка стали производится метчиками, которые устанавливаются на специальные держатели или шпиндели станка.

Для нарезания резьбы изнутри разного диаметра необходимо подобрать инструменты с требуемыми размерами. Они делятся по различным факторам, среди которых:

1. По способу использования — ручной, машинный. Первый вариант дополнен воротком, ручкой для удержания. Второй вариант – это инструменты, закрепленные в патронах промышленного оборудования.
2. По способу нарезки внутренних витков на металле различают комплектные универсальные метчики. К первым относятся инструменты, рабочая часть которых разделена на 3 зоны.

Первый выполняет черновую обработку, второй сверлит пазы, третий доводит поверхность до окончательного состояния. Второй вариант представляет собой набор отдельных метчиков, каждый из которых предназначен для определенных видов обработки.

3. Разделение по типу отверстий. Имеются инструменты для работы с глухими сквозными отверстиями. Первый вариант имеет длинную планку, имеющую продолговатую коническую форму, называемую входом.

Метчики классифицируются по дизайну. Они могут быть прямыми, спиральными, с прорезанными канавками для удаления металлической стружки.

Метчики используются для создания метрической резьбы. Кроме того, с их помощью можно наносить дюймовую или трубную резьбу. При этом форма инструмента может быть конической или цилиндрической.

Как правильно определить диаметр и нарезать резьбу метчиком вручную – таблица

Для определения сечения существуют специальные стандарты. Представим все данные в виде табличных значений. Оговоримся сразу, что они подходят не для всех задач, а только для стандартных. К ним относятся все имеющиеся в продаже гайки, совместимые с болтами.

Поэтому, если вам нужно подключение к конкретному фитингу, обратите внимание на его маркировку.

Маркировка	Шаг	Диаметр сверла
2	0,4	1,6	0,25	1,75	—	—
3	0,5	2,5	0,35	2,65	—	—
4	0,7	3.3	0,5	3,5	—	—
5	0,8	4.2	0,5	4,5	—	—
6	1	5	0,75	5.2	0,5	5,5
7	1	6	0,75	6.2	0,5	6,5

Таблицу можно продолжить, она большая, но в рамках данной статьи мы этого делать не будем. Для более подробных значений рекомендуем ознакомиться с документом — ГОСТ 19257 — 73.

Это стандартные размеры, но есть специальные назначения, уникальные комбинации. Для них все очень легко просчитать самостоятельно. Если резьба имеет маркировку М10 и шаг 0,3, то из 10мм нужно вычесть 0,3мм. Результат будет равен диаметру отверстия – 9,7мм.

Если его уменьшить, метчик будет проходить с трудом, будут создаваться участки с плохой обработкой. А если больше, то канавки будут неглубокими, болт будет шататься посередине или даже выпадет со временем.

Введем также международную систему маркировки в дюймах:

Обозначение, дюймы	Внешний	Внутренний	Резьба, мм	Шаг
G1/8	9.37	8858,8	28	28
G1/4	13.16	11,89	11,8	19
G3/8	16,66	15.39	15.25	19
G1/2	20,95	19.17	19.00	14
G5/8	22,91	21.13	21.00	14
G3/4	26.44	24,66	24.50	14
G7/8	30.20	28.42	28.25	14
G1	33,25	30,93	30,75	11
G1 1/8	37,90	35,58	35.30	11
G1 1/4	41,91	25.59	39,25	11
G1 3/8	44,32	45.00	41,70	11
G1 1/2	47,80	45,48	45,25	11
G1 3/4	53,74	51,43	51.10	11
G2	29,61	57,29	57.00	11
G2 1/4	25.17	62,96	63.10	11
G2 1/2	75,18	72,86	72,60	11
G2 3/4	81,53	79,21	78,90	11
G3	87,88	58,56	85,30	11
G3 1/4	93,98	91,66	91,50	11
G3 1/2	100,33	98.01	97,70	11
G3 3/4	106,68	104,3	104.00	11
G4	113.03	110,71	110,40	11

Как правильно определить размер отверстия?

Качество нарезания внутренней резьбы зависит от правильного подбора диаметра инструмента для работы. Для обработки отверстия по стандартным размерам сверл можно воспользоваться специальной таблицей, доступной в Интернете.

Она была создана специально по ГОСТ, чтобы получать качественные соединения без повреждения заготовок. В таблице приведены зависимости диаметра и шага, длины резьбы.

Полезные советы

• Сделайте ровный угол и проверяйте угольником после каждого оборота первые 3-4 оборота.
• Делайте обратные повороты, чтобы избавиться от металлической стружки. Она может прилипнуть.
• Для смазывания используйте льняное масло или олифу, керосин, скипидар, свиное сало или обычное мыло. Но если вы работаете с чугуном или бронзой, процедуру лучше проводить насухо.

В статье мы рассказали, как и чем делают ручную нарезку внутренней резьбы, представили правила нарезки и вспомогательные таблицы, чтобы изделие нельзя было не нарезать.

В завершение темы давайте посмотрим видео о том, как создавать оборудование с помощью матрицы:

Приспособления

Для саморезов используются небольшие приспособления:

• плашки (также называемые лерками) для нанесения витков снаружи (чаще всего на трубу или металлический стержень (штифт);
• метчики – внутри (предварительно нужно сделать под них отверстие).
  Метчик (вверху) и плашка (внизу)

Все эти инструменты изготовлены из сплавов, отличающихся повышенной прочностью и стойкостью к истиранию. На их поверхность нанесены бороздки и бороздки, с помощью которых на заготовке получается их зеркальное отображение.

Каждый метчик или плашка маркируются – на них имеется надпись, указывающая тип резьбы, которая нарезается этим приспособлением, – диаметр и шаг. Они вставляются в рукоятки – ручки и плашкодержатели – фиксируются там винтами.

Зажимая резьбонарезной инструмент в патроне, прикрепите/вставьте его в то место, где вы хотите сделать разъемное соединение. При перемотке устройства образуются витки.

Ровно ли лягут витки, зависит от того, насколько правильно расположить прибор в начале его работы. Поэтому первые повороты делайте, стараясь держать конструкцию ровно, не допуская сдвигов и перекосов. Через несколько оборотов процесс станет легче.

Нарезать нити малого или среднего диаметра можно вручную. Усложненные виды (двух- и трехходовые) или ручная работа с большими диаметрами невозможна – это требует слишком больших усилий.

Для этих целей используется специальное механизированное оборудование — на токарных станках с прикрепленными к ним метчиками и плашками.

Как нарезать резьбу в металле — особенности применяемой технологии

К особенностям технологии относится необходимость точной разметки деталей перед сверлением – это делается путем пробивки поверхности.

Сверло должно входить в деталь точно под углом 90 градусов (желательно сверлить на специальном станке, где гарантируется перпендикулярность патрона).

Но если такого станка нет, угол сверла периодически проверяется угольником и при необходимости своевременно корректируется.

Чтобы уменьшить трение и противостоять термическому упрочнению деталей, рабочие поверхности смазывают специальным раствором СОЖ, но при его отсутствии подойдет и обычное машинное масло, литиевая, консистентная или другая техническая смазка.

Подготовка к нарезке резьбы

После определения размеров отверстий и шага витков нужно подготовить инструменты и приспособления для работы:

1. Электродрель с регулируемой скоростью. Отличный вариант – дрель с настроечной панелью. Необходимо выполнять работу на малых скоростях.
2. Набор метчиков.
3. Тиски для зажима заготовок. Их размер зависит от габаритов заготовки.
4. Ручной вороток.
5. Керн, молоток.
6. Дрель.
7. Ветошь, металлическая щетка.

После подготовки инструментов можно приступать к работе.

Этапы нарезания резьбы ручным способом (вручную)

• Подготовка металла (зачистка, сверление).
• Выбор инструмента. Очень важно, с каким краном работать, от этого зависит чистота результата.
• Подбор других приспособлений в одном месте (электродрель, дрель, фаскорез, гаечный ключ, тиски, машинное масло или смазка).
• Вращение.
• Окончательная шлифовка по мере необходимости.

Требуемое оборудование

Нарезание резьбы вручную возможно только с помощью следующего инструмента:

 

 

1. Электродрель, которая может работать на малых оборотах.
2. Качественное сверло, диаметр и угол заточки которого выбираются по табличным значениям или рассчитываются.
3. Чтобы снять фаски с края отверстия, вам понадобится зенкер или сверло большого диаметра.
4. Один или целый набор (в зависимости от типа) метчиков соответствующего размера.
5. Рукоятка, подходящая для используемого инструмента.
6. Слесарные тиски, в которых будет фиксироваться изделие. При нарезании резьбы снимается определенный слой металла, что возможно только с большим усилием. Если заготовка или готовое изделие закреплены слабо, качество обработки будет низким.
7. Керн и молоток.
8. Для упрощения задачи рекомендуется использовать машинное масло для смазки как самого инструмента, так и обрабатываемой поверхности. Если не использовать моторное масло или другое вещество с аналогичными свойствами, процесс может значительно затянуться.
9. Ветошь.

Как только вы найдете все, что вам нужно, вы готовы немедленно приступить к работе.

Таблицы выбора диаметра сверла под резьбу

При выполнении внутренней резьбы под нее сверлят отверстие. Он не равен диаметру резьбы, так как при резке часть материала не удаляется в виде стружки, а выдавливается, увеличивая размер выступов.

Поэтому перед нанесением нужно подобрать диаметр сверла под резьбу. Это можно сделать в таблицах. Они есть для каждого типа резьбы, но мы приведем самые популярные — метрическую, дюймовую, трубную.

Размер резьбы	Шаг резьбы, мм	Диаметр сверла, мм	Диаметр резьбы, дюймов	Шаг резьбы, мм	Диаметр сверла, мм	Диаметр резьбы, дюймов	диаметр резьбового отверстия, мм
М1	0,25	0,75	3/16	1,058	3,6	1/8	8,8
М1.4	0,3	1.1	1/4	1.270	5,0	1/4	11,7
М1.7	0,35	1,3	5/16	1,411	6.4	3/8	15.2
М2	0,4	1,6	3/8	1,588	7,8	1/2	18,6
М2.6	0,4	2.2	7/16	1814	9.2	3/4	24,3
М3	0,5	2,5	1/2	2.117	10.4	1	30,5
М3,5	0,6	2,8		2.117	11,8	—	—
М4	0,7	3.3	5/8	2.309	13.3	11/4	39,2
М5	0,8	4.2	3/4	2540	16,3	13/8	41,6
М6	1,0	5,0	7/8	2.822	19.1	11/2	45,1
М8	1,25	6,75		3.175	21,3	—	—
М10	1,5	8,5	11/8	3,629	24,6	—	—
М12	1,75	10.25	11/4	3,629	27,6	—	—
М14	2.0	11,5	13/8	4.233	30,1	—	—
М16	2.0	13,5	—	—	—	—	—
М18	2,5	15.25	11/2	4,33	33,2	—	—
М20	2,5	17.25	15/8	6.080	35,2	—	—
М22	2,6	19	13/4	5080	34,0	—	—
М24	3.0	20,5	17/8	5.644	41,1	—	—

Еще раз обращаем ваше внимание на то, что диаметр резьбового сверла указан для больших (стандартных) резьб).

Читайте также: Как выбрать лучший резак для металлопрофиля: виды, устройство, принцип работы, обзор 9 популярных моделей, их преимущества и недостатки

Чем нарезается внутренняя резьба на стержне – общая информация

Устройство называется метчик. Может быть двух разновидностей — ручной и машинный, по способам нанесения бороздок. Обрабатываемый материал – металл, но не только. Также есть легкие модели, создающие вырез в пластике или дереве.

Последний вариант не самый распространенный.

На заводах используют механизированное оборудование — сверлом по металлу делают сквозные отверстия (или глухой паз), затем делают несколько оборотов метчиком с заданным шагом. Преимущество такого метода – высокая точность.

Расчеты производятся с помощью программ автоматизированного проектирования, затем данные вводятся в модуль управления — вручную или с помощью ЧПУ. Второй плюс в том, что практически невозможно наклонить угол спирали, погрешности.

Но в быту и на небольших производствах часто применяют более простой, но менее точный прием — нарезание внутренней резьбы вручную метчиком (можно даже своими руками ровно подрезать).

Работу можно выполнить на месте, для этого необходимо приобрести само приспособление и дрель, чтобы сделать предварительное отверстие.

Форма инструмента напоминает елочку, потому что рабочая поверхность представляет собой ребристое лезвие. Конструктивно изделие представляет собой достаточно сложной конфигурации инструментальную сталь.

Этот материал используется из-за его прочности и способности обрабатывать большинство сплавов, даже чугун. Работать только с раскаленным металлом нехорошо – он имеет напряжения внутри, поэтому считается хрупким и может крошиться.

Этапы нарезания резьбы машинно-ручным метчиком

Порядок работы:

• Первый этап – разметка по чертежам.
• По отметкам штамповка осуществляется заостренным стержнем.
• Дрель среднего давления на низких оборотах. Сверло должно располагаться под прямым углом к ​​поверхности. Перед началом работы сверло смазывают. Если глубина отверстия большая, смазку проводят не только перед запуском, но и во время работы.

Глубина глухого отверстия должна быть немного больше длины пропила. В противном случае нить может стать неполной.

• Качество результата можно улучшить зенкерованием, уменьшающим конусность и обеспечивающим параллельность боковых поверхностей.
• Метчик фиксируется в буртике, его кончик смазывается и вставляется в отверстие строго под прямым углом к ​​поверхности. Сделайте первый оборот, слегка нажав на верхнюю часть ручки.

После первого вращения вперед сделайте полувращение в обратном направлении, чтобы убрать фишки. Особое внимание уделяется использованию универсального инструмента – он хрупкий и легко повреждается. С готовыми моделями работать проще.

Подготовительные процедуры

Начало любой работы – это подбор материала и инструментов. Заготовка должна иметь отверстие. Хуже всего трансформируются те, что получены методом литья или штамповки. Лучше — если применялось давление или плавление.

В любом случае наиболее подходящие условия возникают при обработке свежего металла сверлением или зенкерованием.

Сверло и его сечение выбирают по требуемому результату в соответствии с нормативным документом — ГОСТ 19257 — 73. Это российский стандарт, но соответствует международным стандартам. Должно быть новым или иметь хорошую заточку.

Важно надежно закрепить его на насадке (или держателе машины), чтобы не было ударов и раскачивания.

Меры предосторожности

Есть мастера-самоучки, которые вставляют метчик в дрель. Это совершенно невозможно, особенно если инструмент не предназначен для токарной обработки. Это только повредит сверло.

Бывает, что из-за чрезмерной твердости металла или из-за неправильного использования сверла оно может застрять в отверстии. Исправить это можно только руками, зажав деталь в тисках и скрутив его.

Выполнение работ

Нарезание внутренней резьбы представляет собой технологический процесс, осуществляемый в несколько этапов. Пошаговая инструкция:

1. Прежде чем вы сможете правильно нарезать резьбу метчиком, вам необходимо подготовить электроинструмент. Закрепите сверло в патроне дрели или станка. Установите низкую скорость. Нанесите на поверхность сверла специальную смазку.
2. Сделайте углубление в месте будущего отверстия молотком, керном для более точного позиционирования сверла. Мелкие предметы необходимо закреплять тисками. Перед сверлением убедитесь, что сверло перпендикулярно рабочей поверхности.
3. После создания отверстия нужно сделать фаску. Для этого используется сверло чуть большего диаметра. Достаточно опустить его на 1мм.
4. Когда скошенное отверстие будет готово, можно приступать к нарезанию резьбы. Для этого изначально используется метчик 1. С его помощью мастер осуществляет черновую обработку. Движения не должны быть быстрыми, хаотичными.

Необходимо сделать 2 витка вдоль нити, один против. Требуются ретроградные движения. Они нужны для удаления металлической стружки.

После работы с метчиком 1 нужно перейти на 2, 3. Процедура повторяется. Вы не можете двигаться вперед после того, как возникли трудности с вращением инструмента.

Нарезание внутренней резьбы

Разновидности и сферы применения метчиков

По способу привода их делят на:

• Ручные – отличаются квадратным хвостом, который вставляется в вороток. Есть две ручки, которыми удобно переворачивать изделие. Важно избегать перекосов. Этот результат можно исправить только рассверливанием и нарезкой большего диаметра.
• Машинные – применяются на металлорежущих станках. Они прочно закреплены в держателе, точны, не допускают отклонений.

Метод резки:

• Универсальный. Их дизайн можно назвать классическим. Инструмент с ходовым механизмом (его длина определяет глубину входа винта в дальнейшем, если отверстие не проходит), разделенным на секции.

Каждый из них имеет определенные геометрические параметры — угол, направление, расстояние, шаг. Обычно их три, каждая предназначена для черновой, промежуточной и чистовой обработки. Так вы сможете добиться максимально точного показателя за один ход.

• Полный. Имя говорит само за себя. Вам понадобится набор из 3 метчиков, так как вам нужно сделать внутреннюю резьбу с большой точностью.

Сначала используется самый толстый инструмент, затем самый тонкий и, наконец, шлифовка и хонингование самых маленьких углов. Комплект дороже купить, но результат намного качественнее.

Тип отверстия:

• Для сквозных. Они отличаются длинной рабочей частью. Он постепенно расширяется, переходя в зону, отвечающую за точную резку.
• Для глухих. Калибровка резьбы начинается сразу на режущем участке. Поэтому очень важно вовремя их затачивать или менять комплект по мере износа.

По конструкции канавки:

• простые — очень хорошо справляются с мягкими материалами;
• винтовые, их сечение переменное, они легко проходят даже сквозь чугун;
• укороченные — хорошо убирают стружку.

Форма изделия напоминает конус (полный или усеченный) или цилиндр. При этом все они отличаются диаметром.

Технология: как пользоваться метчиком для резьбы

Есть несколько шагов, каждый из которых важен. Это подготовительные процедуры, 1, 2, 3 и более ротационных подхода, окончательное шлифование. Подробнее о подготовке поговорим ниже. Манипуляции с самим инструментом относительно просты.

Необходимо направить наконечник, установить его ровно, а затем воротком совершать вращательные движения.

Специальные рекомендации:

• Мы не советуем вам начинать кроить неподготовленное изделие. Если у вас уже есть лист, в котором штамповкой или другой обработкой металла получено сквозное отверстие, то его нужно просверлить, а затем зенковать – обрезать края.
• Скосите верхушку на 0,5см от образца, делать это нужно под углом 60 градусов.
• Устройство при этом необходимо смазывать и охлаждать, иначе произойдет термическая обработка, в ходе которой металлическая поверхность может приобрести дополнительную прочность.
• Включайте реверс каждые 1-2 оборота. Это позволяет очистить рабочую зону от налипшей стружки.

Давайте посмотрим видео. Показано, как сделать отверстие не только метчиком с внутренней резьбой, но и плашкой для нарезания наружной резьбы: