Все о машинных метчиках

Для организации многих производств и мастерских нужно знать все о машинных метчиках, о требованиях к ним по ГОСТ, об удлиненных, комплектных и поставляемых с винтовой канавкой конструкциях. Полезно разобраться с тем, что означают М6 и М8, М10 и М12, М4 и М3, М5 и другие размеры метчиков. А также надо будет ознакомиться с нюансами отбора и практического применения таких моделей.

Главная специфика любого машинного метчика объясняется уже его названием. Это устройство предназначено исключительно для использования в различных станках и аппаратах. От ручных и машинно-ручных вариантов оно отличается неповторимой геометрией. Форму меняют не просто так — она рассчитана на достижение максимально высоких скоростей при обработке. Токарные приспособления создаются целенаправленно для установки в центры соответствующего типа станков; разница только в исполнении хвостовой части.

Заборный сегмент для прокладки сквозных проходов равен 5 или 6 виткам. Чтобы прорезать глухое отверстие, достаточно даже 2 витков. Этим обстоятельством активно пользуются конструкторы, чтобы сокращать до разумных пределов длину своих разработок.

Наибольший спрос имеют метчики с 3 или 5 канавками. Важное значение имеет передний угол изделия. Меньше всего — от 0 до 5 градусов — он должен быть для работы с чугуном. Чтобы обрабатывать сталь, нужны значения от 5 до 10 градусов. Манипуляции с цветными металлами и сплавами на их основе проще всего проводить при переднем угле не менее 10 и не более 25 градусов.

Задние углы колеблются от 4 до 12 градусов. Чаще всего канавки идут прямо. Но если критичен идеальный отвод стружки, то наклон должен составлять от 8 до 15 градусов. Модели с удлиненным хвостовиком рассчитываются обычно на получение метрических нарезов от М3 до М10 включительно. Стандарт для их разработки и производства получен путем прямого перевода глобального стандарта ИСО 8051-89.

Комплектные версии также по умолчанию рассчитываются на метрическую резьбу. Как комплектные, так и одинарные модели метчиков могут быть спроектированы с расчетом на выработку сквозных и глухих отверстий. В некоторых случаях разметочное устройство имеет длинный хвостовик, что весьма практично и удобно для серьезных работ. Что касается изделий с винтовой канавкой, то они все должны соответствовать ГОСТ 17933-72, сохраняющему свою актуальность.

В стандарте расписаны:

• ориентировка самих канавок;

• углы их наклона для различных случаев;

• габариты квадратов;

• допуски по основным габаритам;

• номинальные сечения резьб.

Эти величины задаются в соответствии с ГОСТ 3266-81. Изделие категории М3 имеет главный шаг нарезки 0,5 мм. При этом оно способно пробить отверстие в 5 раз крупнее — до 0,25 см. Надо сказать, что подобные пропорции выдерживаются не всегда. Так, метчики типа М4 при шаге резьбы 0,7 мм подготавливают отверстия величиной 0,37 см (коэффициент 5,28). Для М5 соотношение составит уже 0,08 и 0,42 см (коэффициент 5,25).

Другие размерные позиции (см):

• М6 — 0,1 и 0,495;

• М7 — 0,1 и 0,595;

• М8 — 0,125 и 0,67;

• М9 — 0,125 и 0,77;

• М10 — 0,15 и 0,843;

• М11 — 0,15 и 0,943;

• М12 — 0,175 и 1,02;

• М16 — 0,2 и 1,39;

• М20 — 0,25 и 1,735;

• М30 — 0,35 и 2,63.

Раньше всего надо уточнить, по металлу какого вида предстоит работать. Некоторые особенности метчиков для разных видов металла охарактеризованы выше, и возвращаться к ним смысла не имеет. Зато есть другие моменты, которые также стоит учесть. Во внимание надо принять число канавок, через которые выходит стружка и поступает специальная жидкость. Это число может составлять от 2 до 6 штук, и выбирают его после тщательного технического анализа.

Левое направление винтовой линии позволяет делать резьбу «на проход». Стружка в таком случае группируется перед самим метчиком, и нарезка не портится. Правое расположение углублений рекомендовано для глухих каналов; при таком варианте стружка отводится назад, и не спрессовывается (если бы она сдавливалась, то инструмент портился бы очень легко).

Заборный блок по форме напоминает конус. Это позволяет существенно облегчить вхождение зубьев в самый неподатливый материал. Углы наклонов могут составлять 3-20 градусов. Они определяются тем, будет ли метчик прокладывать первичную или чистовую резьбу. Надо оценивать и калибрующую часть, которая призвана понижать силу трения.

Некоторые метчики имеют короткие канавки или вовсе лишены канавок. Такими устройствами хорошо делать резьбу в алюминиевом сплаве различного состава. Подходят они также для вязких сталей с низким содержанием углерода. Но это приспособление пригодится еще и для особенно прочных сталей с высоким уровнем легирующих добавок. Винтовые канавки позволяют успешно использовать метчик как компонент обрабатывающего центра, готовя превосходную глухую резьбу.

В некоторых моделях зубья расставляются в шахматном порядке. Это означает, что на калибрующем участке они срезаются через один. При таком подходе трение оказывается меньше.

Комбинированные устройства для разметки имеют сверлящую ступень или, проще говоря, обычное сверло. Метчиками-протяжками пользуются, чтобы нарезать резьбу произвольного сечения и шага на токарных станках. Если нужна максимальная производительность на современном станочном оборудовании, применяют метчики с внутренним каналом для подвода смазочно-охладительной жидкости. Они пригодны как для универсального, так и для специализированного станка.

Иногда ставится задача подготовить сквозную резьбу особенно крупного сечения (от 5 до 40 см). В таких случаях нужны колокольные метчики. Это сборный инструмент, разделенный на обособленные режущие сегменты. Внутрь корпуса также поступает смазочно-охлаждающая жидкость. Предусматривается 16 рабочих перьев; полезной опцией оказывается и поглощение большого количества стружки.

По виду формируемой резьбы, кроме традиционных метрических, выделяются еще и:

• дюймовые;

• трубные конусные;

• трубные цилиндрические метчики.

Машинные приспособления для разметки работают на высоких скоростях. Потому они разогреваются весьма сильно. Как результат, нормальное действие гарантировано только при использовании качественных быстрорежущих сталей. Среди них наиболее предпочтителен сплав Р18. Если нагрузки несколько меньше, можно применять также Р6М5 или Р6М5К5 (К8); станки с самой высокой производительностью имеют всегда твердосплавную оснастку.

Даже многие неспециалисты знают, что метчик предназначен для нарезания резьбы. Но тут есть свои тонкости. Для правильной работы нужно точно определить сечение отверстия — это проще всего сделать, сверяясь с техническими нормативами. Ключевой этап при подготовке резьбы — сверление отверстия требуемого сечения. Ошибки на такой фазе приводят либо к получению недостаточно плотной резьбы, либо к поломке перегруженного инструмента.

Чаще всего работу делят на два этапа. Сначала нарезы формируют черновым метчиком. Затем их дорабатывают при помощи чистового инструмента. Если резьба должна быть сформирована в глубоком канале, процедуру периодически прерывают, чтобы очищать его от стружки. А также в подобных случаях не обойтись без смазки.

При прокладке глухих каналов их глубину надо делать большей, чем длина нарезаемого сегмента. Если метчик при работе не выйдет за пределы требуемой протяженности резьбы, она окажется неполна. Сами нарезы формируют только при условии зажима обрабатываемой детали в тиски.

Очень важен правильный подбор СОЖ для конкретного случая. Льняным маслом пользуются, если работают с латунными и стальными заготовками. Разбавленная эмульсия относительно универсальна. Сухой режим работы допустим для чугунных и бронзовых конструкций. Если надо делать резьбу на алюминиевых деталях, придется использовать керосин; машинное масло и другие минеральные масла применять категорически нельзя.

Периодическое извлечение инструмента для очистки канала полезно при работе на вязких и мягких металлах. Это правило надо соблюдать, даже если само отверстие там неглубоко. Обязательно следует контролировать правильность врезки инструмента, отсутствие перекосов. Наиболее критичны в этом плане глухие выемки малой глубины. Скорость работы подбирают с учетом типа материала и возникающих нагрузок; подача должна быть равномерна и плавна.