Степень точности и допуски на резьбу метчика

Метчики изготовляют четырех степеней точности Н1 – Н4 для метрической резьбы и двух степеней точности G1 и G2. Метчики степеней точности Н1, Н2 делают со шлифованным профилем, а степеней точности Н3 и Н4 с нешлифованным. Точность резьбы зависит от многих факторов; один из них – точность инструмента. За основу расположения поля допуска на резьбу метчика относительно поля допуска резьбы гайки приняты следующие положения:

1. Поле допуска на метчик лежит внутри поля допуска резьбы гайки.

2. Поле допуска на резьбу метчика располагается ближе к номинальному профилю резьбы гайки.

3. Нижнее отклонение резьбы метчика не совпадает с номинальным профилем резьбы гайки, а имеет гарантированный зазор. Исключение составляет допуск на внутренний диаметр резьбы метчика.

4. Верхнее отклонение резьбы метчика далеко отстоит от верхнего отклонения резьбы гайки, так как метчики обычно имеют нежесткое крепление и разбивают резьбу.

5. По наружному диаметру метчика верхнее отклонение ограничено, хотя и не вызывается условиями формообразования резьбы. Но это необходимо для упрочнения вершины резьбы метчика и повышения его стойкости.

6. По внутреннему диаметру верхнее отклонение резьбы метчика лежит ниже номинального диаметра гайки. Это необходимо для того, чтобы исключить резание внутренним диаметром метчика и обеспечить пространство для размещения металла при выпучивании резьбы в некоторых условиях нарезания.

Углы резания у метчиков

Углы резания у метчиков имеют весьма важное значение, так как они работают в трудных условиях образования внутренней резьбы. На режущей части передний угол γ должен быть положительным. По ГОСТ 3266-81 рекомендуется для чугуна, твердой стали, хрупкой латуни и бронзы γ = 0–5; для стали средней твердости и латуни γ = 8–10°; для вязкой стали и меди γ = 12 – 15°; для алюминия и других вязких цветных металлов γ = 16 – 25.

Главные кромки на режущей части являются вершинными и срезают основную часть металла, боковые режущие кромки на каждом зубе вспомогательными. Поэтому задний угол α должен быть оптимальным, прежде всего, на вершинных кромках. Рекомендуется α = 6 – 12°. Меньшие значения принимают для ручных метчиков и при нарезании резьбы в легких сплавах. Задний угол получают затылованием задней поверхности по архимедовой кривой. У метчиков, не шлифуемых по профилю, задние углы не создают на боковых режущих кромках, так как они являются вспомогательными. Для нарезания более точной и качественной резьбы применяют шлифованные метчики.

Геометрические параметры калибрующей части метчика

Калибрующая часть метчика служит для зачистки, калибрования резьбы. Она окончательно формирует резьбу, обеспечивает необходимую точность размеров и шероховатость поверхности и является резервом для пополнения режу­щих зубьев за счет калибрующих по мере изнашивания и переточки метчика. По существу, работу по зачистке резьбы выполняют зубья первого витка калибрующей части. Остальные витки служат для поддержания устойчивого направления метчика и способствуют перемещению метчика вдоль оси за счет процесса, самозатягивания. Диаметр калиб­рующей части определяется диаметром резьбы изделия. Длина калибрующей части l2 должна обеспечивать выполнение указанных функций. Рекомендуется делать калибрующую часть длиной l2 = (1,2 – 1,5)∙d малых диаметров резьб; l2 ≈ d для средних диаметров резьб; и l2 ≈ (0,6 – 0,8)∙d для резьб большого диаметра. Длина калибрующей части может быть выражена через число шагов резьбы. Для машинных и гаечных метчиков l2 ≈ 8∙Р, для ручных l2 ≈ (6 – 8)∙Р. После предельного стачивания длина калибрующей части должна быть не менее 0,5D. При срезании слоев на боковых сто­ронах профиля резьбы остаются следы от отдельных режущих комок. Если средний диаметр резьбы режущей и калибрующей частей одинаковый, то следы не всегда могут быть удалены калибрующими зубьями. Чтобы устранить этот недостаток и повысить качество поверхностного слоя рекомендуется средний диаметр калибрующих зубьев метчика делать несколько больше среднего диаметра режущей части. В этом случае калибрующие зубья первого витка будут срезать тонкий слой по всему контуру профиля, и зачищать резьбу.

Разновидности метчиков

По конструкции и применению метчики делят на следующие типы:

1) машинно-ручной метчик для нарезания резьбы диаметром более 5,5 мм,

2) ручной метчик с винтовой канавкой. Угол подъема винтовой канавки делают от 30 до 45°;

3) калибровочный метчик применяют для окончательной обработки или зачистки крупных резьб; их изготовляют как хвостовыми, так и насадными

4) гаечный метчик изготовляют с прямым и изогнутым хвостовиками;

5) машинный метчик

6) плашечный метчик для предварительного нарезания резьбы в плашках

7) маточный метчик для окончательной обработки резьбы в плашках

8) специальные - для нарезания резьб различных профилей: трапецеидальных, круглых, упорных и т.д.,

Метчики сборной конструкции

В целях экономии инструментального материала, улучшения геометрии и повышения качества рабочей части инструмента, а также для повышения производительности труда при резьбонарезании отверстий диаметром более 36 мм применяют метчики сборной конструкции. Их подразделяют на: нерегулируемые, регулируемые и регулируемые, автоматически выключающиеся. Нерегулируемые метчики представляют собой сборную конструкцию, состоящую из корпуса и четырех или шести вставных плоских гребенок, закрепленных механическим способом. Регулируемые метчики более универсальны и долговечны. Они позволяют изменять диаметральный размер в пределах 1 – 2 мм. Резьба у таких метчиков винтовая. Длина режущей части и ее угол φ определяются так же, как для машинных метчиков. Регулируемые метчики, выключающиеся автоматически, позволяют сходиться гребенкам к центру нарезания резьбы и без свинчивания свободно выходить из отверстия. Вследствие этого не портится окончательно сформированная резьба, как это в ряде случаев имеет место при вывинчивании инструмента, и повышается производительность, так как исключается время на процесс вывертывания метчика.