Как нарезать резьбу метчиком?

Нарезание резьбы доступно каждому домашнему или гаражному мастеру. Для этого необязательно обращаться в слесарный сервисный центр. Посмотрите пару видеоуроков – и приобретите метчики для выполнения внутренней резьбы.

Тренироваться начинающий мастер может на обрезках гладких прутов или незакалённой проволоке диаметром от 3 мм. Заготовку необходимо выпрямить перед началом работы – слишком изогнутая подпортит резьбу в процессе нарезания, а, возможно, и сам инструмент. Заготовка должна быть ровной, как, например, стальная направляющая. Для проверки ровности используйте обычную ученическую или стальную линейку.

Если речь идёт о нарезании внутренней резьбы, то используйте заранее просверленную заготовку или отрезок трубы (трубки) подходящего внутреннего (не наружного) диаметра. Использование труб регламентируется ГОСТом – по размерам внутреннего и наружного диаметров, толщине стенки и т. д. Чем больше внутренний и наружный диаметры трубы, из которой нужно изготовить винтовую стойку, муфту или иную конструкционную насадку, тем лучше качество резьбы и прочность получившейся детали. Например, для стойки или муфты под болт М10 рекомендовано применение отрезка трубки с толщиной стенок не менее 5 мм. Закономерность эта не является линейной, т. к. трубка или труба как таковая ненамного уступает стержню из аналогичного материала, к примеру, стали, и такого же диаметра, как и внешний обхват этой же трубы (трубки).

В идеале метчик крутится без рывков, несмотря на усилие – за счёт однородности разрезаемого материала, постоянства тяги механизма (крутящего усилия). При нарезке резьбы вручную возможны значительные перепады силы, приложенной мастером, однако плавность хода имеет решающее значение.

Помимо общих требований, ГОСТ подразумевает точный расчёт внутреннего диаметра для нарезания резьбы. Диаметр отверстия для М6 с канавкой, шаг которой составляет 0,75 мм, предполагает просверливание отверстия сверлом диаметром 5,25 мм: формула такова, что из диаметра болта или шпильки вычитается шаг резьбы. Для М8 с шагом резьбы в 1 мм диаметр отверстия составит 7 мм, для М10 – 9, для М12 – 11, для М14 – 13. Однако стоит помнить, что ширина (шаг) винтовой канавки также растёт с увеличением диаметра болта или шпильки, поэтому для М20, к примеру, делается 18,5-миллиметровое отверстие, когда шаг резьбы для болта (и внутренней резьбы для него в самой заготовке) составил, предположим, 1,5 мм. Это главное условие для достижения высококачественного реза.

Конкретный расчёт применяют для нетипичных деталей, которые запрещено заменять простыми строительными шпильками ввиду более низких показателей твёрдости и прочности стали. К примеру, закалённые ступицы для велосипедов, изготавливаемые по М12, но с нестандартной резьбой (чтобы обычные строительные гайки не подходили) в 0,6 мм, предусматривают проделку отверстия в цапфе втулочного механизма, куда вкручивается эта ступичная ось, в 11,4 мм соответственно. Поскольку эти детали поставлены на широкопоточное конвейерное производство, то метчики для их нарезания рассчитаны на выполнение резьбы на пониженных оборотах, к примеру, напоминающих ход шуруповёрта (0,5… 2 оборота в секунду) на низкой скорости.

Существует также понятие о метричной и дюймовой видах резьбы. Они отличаются шагом и глубиной винтовой канавки. Например, нарезка внутренней или наружной «дюймовой» резьбы подразумевает не заострённый, а усечённый гребешок внешнего отверстия (по ходу канавки) – и точно такой же «паз» внутреннего. Подбирать метчик также необходимо исходя из назначения резьбы, нагрузки на неё в ходе затяжки.

Подобрав метчик, убедитесь, что дрель (или сверлильный станок), которой вы сверлите отверстия, не создает биений. Механизм должен быть идеально отцентрован, а само сверло – не являться искривленным, подогнутым. Если не проследить за этими двумя важными особенностями, вы получите «битые» отверстия и, как следствие, некачественную резьбу. Угол заточки сверла под сталь – порядка 140 градусов.

Чтобы правильно нарезать резьбу метчиком, необходимо также запастись, помимо электрооборудования, ниже перечисленными приспособлениями.

1. Сверло большего, чем основное отверстие, диаметра. Оно снимает с краёв отверстия заусенцы, сглаживает эту кромку.
2. Дрель-шуруповёрт, способную работать на пониженных оборотах.
3. Ручной вороток для метчиков. Без него понадобилось бы зажимать метчик в патрон дрели, а это не всегда допустимо.
4. Тиски слесарные. Лучше, если их удастся закрепить на верстаке.
5. Керн и молоток, машинное масло и ветошь.
6. Подготовив весь данный инвентарь, приступают к самому процессу.

Приведем пошаговое руководство.

1. Накерните отверстие для будущей внутренней резьбы.
2. Нанесите немного масла на место отметки и на само сверло. Лишнее трение будет устранено, сверло не перегреется, что важно для его долгого срока службы. Если не оказалось машинного масла, то можно применить масляную отработку, солидол, сало или сурочий жир, к примеру. Если сверлится более вязкий сплав, к примеру, нержавейка, то рекомендуется воспользоваться исключительно моторным маслом.
3. Детали небольших габаритов фиксируют в тисках – их малый вес не позволил бы им удержаться на месте. Просверлив отверстие, при помощи сверла несколько большего диаметра убирают острый выступ на поверхности детали, что позволяет придать обработанному участку более аккуратный вид. Можно использовать ступенчатое или коническое сверло – следите за тем, чтобы не «пересверлить»: бороздка затупления не должна уходить глубже, чем на миллиметр. Для отверстий на 4 мм можно использовать «рассверливание» на 5, для 5 – на 6 мм, для 6 – на 8 мм, для 8 – на 10 и 12 мм и т. д.
4. В процессе нарезки резьбы следите за тем, чтобы метчик двигался прямо, не отклоняясь ни на градус ни в одну из сторон. Не забудьте смазать его и само отверстие перед началом работы. Правило нарезания следующее: два оборота делаются по ходу нарезания резьбы, один – обратно. Недопустимо продвигать инструмент лишь в прямом направлении, т. к. из-за повышенного трения и давления рабочая винтовая канавка может затупиться, несмотря на относительную твёрдость инструментальной стали, и метчик сразу станет работать хуже – формировать будет намного труднее. С режущей части должна уйти мельчайшая стружка, образуемая в ходе прорезания канавки в заготовке: если этого не сделать, то по законам физики нагрузка на инструмент возрастёт. Повышенная твёрдость обычной стали, в которой прорезается винтовая канавка, требует большего количества масла.
5. Если все выше перечисленные условия соблюдены, результат – свободное и лёгкое ввинчивание шпильки или болта в только что «нарезанное» отверстие.

Не используйте дрель и другие механические инструменты для нарезания резьбы. Исключение – универсальный сверлильный станок, чьи оборот регулируются вплоть до 0,3 в секунду, а также у которого присутствует функции реверса (обратного вращения). Простая дрель может быть повреждена, как и сам метчик.

Не рекомендуется отклоняться от вертикали и перпендикулярности при сверлении, в противном случае сверло сломается. Если то же самое сделать с метчиком, то его можно погнуть, и центровка, приданная ему на заводе, нарушится. Выправить метчик можно, лишь используя токарный станок либо дрель – в качестве ориентира. Однако неидеальный, чуть скривленный метчик сразу же приводит к некачественной внутренней резьбе в заготовке – болты и шпильки проворачиваются тяжело либо отказываются и вовсе штатно закрутиться.

Выставьте ровный угол перед началом работ. Контролируйте при помощи линейки-угольника ровность хода метчика. Пока он ещё не заглубился, есть шанс исправить неперпендикулярное его расположение. Первые 4 витка необходимо контролировать на прямолинейность хода инструмента.

Чтобы скинуть налипшую стружку, периодически выкручивайте инструмент по только что нарезанной резьбе обратно. Налипшая металлическая пыль, забиваясь, хоть и перемешивается (частички стали движутся друг относительно друга) с помощью масла, должна удаляться. Если её скопилось много, а инструмент идёт значительно тяжелее, то вывинтите метчик и протрите его, очистите от пыли. Эту же ветошь можно загнать в отверстие, вращая её: представьте, что это болт – она погружается по резьбе внутрь, собирая стружку с остатками масла. Прочистив отверстие и инструмент, нанесите немного масла и продолжите работу, придерживаясь вышеописанного цикличного темпа работы. После завершения нарезки резьбы – когда пройдена нужная его длина или оно «нарезано» целиком – промойте отверстие, например, при помощи бензина. Теперь болт или шпильку можно свободно, без лишних усилий, завинтить.

Шуруповёртом можно воспользоваться, если отверстий много – десятки, а сам электроинструмент обеспечит и обратный ход, и сверхнизкие обороты. Можно использовать переходник-редуктор, чтобы снизить обороты ещё в несколько раз, но такое приспособление – редкость, приобрести его можно лишь в специализированных магазинах или заказать из Китая. За короткое время с помощью низкооборотистого механизма, станка можно нарезать в любом металле или сплаве приличное количество посадочных мест под крепёжные болты и шпильки. Особо искушённые мастера применяют сверлильный станок с ЧПУ – он позволяет подготовить за час десятки отверстий, что дает возможность поставить монтажно-слесарные работы (задания) на поток.

Цветмет, включая алюминий и сплавы на его основе, режется относительно легко. Медные материалы, например: латунь и бронза, также не требуют метчиков с показателем твёрдости выше 61 по шкале Роквелла. Твердосплавные метчики (61–63 единицы) являются уделом лишь большинства сталей, включая чёрную.