Диаметр сверла под резьбу: особенности нарезания, таблицы

Основные параметры

Любая резьба характеризуется двумя параметрами:

• диаметром (D);
• шагом (P) — расстоянием от одного витка до другого.

Они определяются ГОСТ 1973257-73. Нормальным считается крупный шаг, но ему соответствует несколько более мелких. Малый шаг используют при нанесении на тонкостенные изделия (трубы с тонкой стенкой). Также делают мелкий виток если нанесенная резьба — способ подстройки каких-либо параметров. Также малый шаг между витками делают для повышения герметичности соединения и для преодоление явления самовывинчивания детали. В остальных случаях нарезается стандартный (крупный) шаг.
Типы резьбы и ее основные характеристики

Видов резьбы много, так как каждая имеет свои особенности формирования, диаметр отверстия под резьбу в каждом случае отличается. Все они прописаны в ГОСТах, но чаще всего используют треугольную метрическую и коническую метрическую резьбу. Дальше говорить будем о них.

Треугольную резьбу мы обычно наблюдаем на болтах и других подобных крепежных элементах, коническую — на большинстве сантехнических изделий, предполагающих разъемное соединение.

Приспособления

Для нанесения резьбы своими руками используют небольшие приспособления:

• плашки (их еще называют лерки) для нанесения витков снаружи (обычно на трубу или металлический прут (штырь);
• метчики — для внутренней (вот под них предварительно требуется делать отверстие).
  Метчик (сверху) и плашка (внизу)

Выполнены все эти приспособления сплавов, отличающихся повышенной прочностью и стойкостью к истиранию. На их поверхности нанесены желобки и канавки, при помощи которых получается их зеркальное отображение на обрабатываемой детали.

Любой метчик или плашка промаркированы — на них нанесена надпись, обозначающая тип резьбы, которую данное устройство нарезает — диаметр и шаг. Вставляются они в держатели — воротки и плашкодержатели — закрепляются там при помощи винтов. Зажав приспособление для нарезки резьбы в держателе, его надевают/вставляют в то место, где требуется сделать разъемное соединение. Прокручивая устройство, формируют витки. От того, насколько правильно выставлено устройство в начале работы зависит ровно ли «лягут» витки. Потому первые обороты делайте стараясь удерживать конструкцию ровно, не допуская сдвигов и перекосов. После того, как сделано несколько оборотов, процесс пойдет проще.

Вручную можно нарезать резьбу малого или среднего диаметра. Сложные типы (двух- и трехходовые) или работа с большими диаметрами руками невозможна — слишком большие усилия требуются. Для этих целей используется специальное механизированное оборудование — на токарные станки с закрепленными на них метчиками и плашками.

Как подобрать сверло под бесстружечный метчик

Метчики-раскатники применяются для выдавливания резьбы. Это бесстружечный способ, при котором металл деформируется в разные стороны от оси отверстия. Поэтому при черновой обработке место подготавливается большего параметра по сравнению с тем, когда нарезка делается со стружкой. Так для нарезания М8 с шагом в 1,5 потребуется инструмент с Д 6,5, а для раскатывания черновая работа проводится сверлом 7,45 мм.

М Шаг резьбы  Внутренний диаметр резьбы гайки (доп. по ISO2 — 7H) Мин. мм Макс. мм Диаметр чернового отверстия (расчетное значение), мм 1 0,25 *0,785 0,89 0,91 0,9 1,1 0,25 *0,885 0,99 1,01 1,0 1,2 0,25 *0,985 1,09 1,11 1,1 1,4 0,3 *1,142 1,24 1,27 1,25 1,6 0,35 *1,321 1,44 1,48 1,45 1,8 0,35 *1,521 1,66 1,68 1,67 2,0 0,4 *1,679 1,84 1,86 1,85 2,2 0,45 **1,838 2,02 2,04 2,03 2,5 0,45 *2,138 2,30 2,34 2,3 3 0,5 2,639 2,79 2,82 2,8 3,5 0,6 3,050 3,24 3,28 3,25 4 0,7 3,466 3,69 3,73 3,7 4,5 0,75 3,924 4,16 4,2 4,2 5 0,8 4,384 4,64 4,68 4,65 6 1 5,217 5,51 5,59 5,55 7 1 6,217 6,55 6,6 6,55 8 1,25 6,982 7,41 7,48 7,45 9 1,25 7,982 8,41 8,48   10 1,5 8,751 9,28 9,37 9,35 11 1,5 9,751 10,28 10,37   12 1,75 10,531 11,16 11,25 11,2 14 2 12,310 13,02 13,14 13,1 16 2 14,310 15,02 15,14 15,1 18 2,5 15,854 16,75 16,89 16,9 20 2,5 17,854 18,75 18,89 18,9

Технология выполнения внутренней резьбы

Метчик в процессе формирования канавок не только срезает слой металла, но и продавливает материал. Поэтому диаметр сверла должен быть чуть меньше (на 0,5-0,7 мм), чем диаметр подготавливаемой резьбы.

В таблицах ГОСТа указаны D со стандартным и уменьшенным шагом. Рассчитать D металлорежущих сверл с коническим хвостовиком для метрических резьбовых отверстий можно и самостоятельно. Но для этого нужно знать диаметр предполагаемой резьбы. Из этого значения вычитают шаг резьбы, который можно посмотреть в таблице соответствия сверла и метчика.

Если для подготовки посадочного места применяется трехзаходный метчик, то определить диаметр отверстия можно по формуле До = Дм х 0,8. Первое значение это непосредственно нужный диаметр, а Дм – диаметр метчика.

Внутренняя резьба делается в несколько этапов:

• Сверло закрепляется в патроне станка или дрели, на его поверхность наносится смазка (скипидар, керосин, машинное масло). Обороты должны быть выставлены невысокие;
• С помощью керна или молотка делается углубление;
• Перед сверлением нужно убедиться, что сверло расположено строго перпендикулярно, а сама заготовка прочно закреплена в тисках;
• После сверления, используя сверло чуть большего размера, делают фаску;
• После предварительной подготовки приступают к нарезанию. Для грубой черновой обработки используется метчик 1. После двух оборотов по ходу часовой стрелки, один делают в противоположную сторону, это необходимо для удаления образующейся стружки. После черновой работы используют метчик 2, затем 3.

В ходе выполнения манипуляции нужно учитывать, что движения не должны быть слишком затруднены. Если чувствуется сильное препятствие, то стоит повторно использовать предыдущие метчики или тщательно удалить всю стружку из углубления.

Подбор сверл под трапецеидальную резьбу

Трапецеидальной называют ходовую, самотормозящую резьбу с высокой силой трения, Используется в подъемных технологиях, так как дополнительной фиксации не требует. Детали с трапецеидальным резьбовым отверстием используются в токарных станках, в вилочных погрузчиках, в прессах.

Таблица для выбора сверла под метчик для трапецеидальной резьбы

МетчикДиаметр сверла, ммМетчикДиаметр сверла, мм

Tr 8х1.5	6.6	Tr 14х3	11.25
Tr 10х1.5	8.6	Tr 14х4	10.25
Tr 10х2	8.2	Tr 16х4	12.25
Tr 10х3	7.5	Tr 18х4	14.25
Tr 12х2	10.2	Tr 20х4	16.25
Tr 12х3	9.25	Tr 22х3	19.25
Tr 14х2	12.2	Tr 22х5	17.25

Как правильно наносить витки

Выбирая сверло для нарезания резьбы, необходимо помнить и о том, как и когда его использовать. Например, бессмысленно и даже вредно пытаться сделать посадочное место в каленом железе, ведь оно прошло термическую подготовку, а значит приобрело низкую устойчивость к подобным воздействиям и может просто раскрошиться.

Перед проведением технологической операции следует позаботиться о том, чтобы под рукой были зажимы и тиски. Станок, естественно, должен быть в пригодном к эксплуатации состоянии.

В процессе труда следует:

• перемещать инструмент медленно и плавно, без рывков;
• по завершении внимательно осматривать изделие, даже если оно простой формы, и не лениться его шлифовать;
• выполнять предварительный нагрев заготовки, в тех случаях, когда это требуется;
• регулярно проворачивать лезвие в обратную сторону, обламывая таким образом стружку и предотвращая заклинивание воротка.

Подготовка

Прежде чем браться за работу, тщательно счистите ржавчину, маслянистые разводы и любые другие загрязнения или посторонние вещества с контактных поверхностей. Затем просушите деталь и смажьте ту ее часть, на которой появится нить. Чем? Смотря из чего сделаны ваши резьбовые сверла, таблица совместимости выглядит так:

Средство	Материал
Средство	Сталь	Алюминий	Латунь	Медь	Чугун	Бронза
Мыльная вода	+	+	+	+	Лучше поддаются обработке «насухую»
Льняное масло	+	–	+	–
Покупная эмульсия	+	+	+	+
Керосин	–	+	–	–
Скипидар	–	–	–	+
Сало и минеральное, машинное масла	Способствует налипанию стружки из-за своей вязкой структуры, поэтому практически не подходит

Процесс создания наружной насечки

Труба или прут зажимаются тисками в вертикальном положении. Плашка должна применяться строго горизонтально, не шататься, не срываться, а натягиваться плотно и ровно. С особенным вниманием отнеситесь к начальным виткам – от их нарезания зависит дальнейшая укладка нитей. Сделайте два подхода – черновой и чистовой. Первый инструмент менее глубокий, второй на 0,5-1 мм глубже. Для вращения плашки в торцовые щели вставляются плашкодержатели или воротки. Посмотрим на видео этот процесс:

Технология нанесения внутренней насечки

Поступаете сходным образом:

• надежно зажимаете деталь;
• выполняете дыру и шлифуете ее края;
• наносите смазку и вводите двухпроходное черновое приспособление, вкручивая его постепенно и медленно, регулярно обламывая стружку; затем используете чистовой прибор.

Порядок работ хорошо показан в ролике ниже.

Ну а теперь еще немного полезной статистики.

Как нарезать правильно

Наносить резьбу можно на практически любые металлы и их сплавы — сталь, медь, алюминий, чугун, бронзу, латунь и т.д. Не рекомендуют делать ее на каленом железе — оно слишком жесткое, при работе будет крошиться и качественных витков добиться не удастся, а значит, соединение будет ненадежным.

Инструмент для работы

Подготовка

Работать надо на чистом металле — удалить ржавчину, песок и другие загрязнения. Затем место, где будет наносится резьба, необходимо смазать (кроме чугуна и бронзы — с ними надо работать «на сухую»). Для смазки есть специальная эмульсия, но если ее нет, можно использовать размоченное мыло. Также можно использовать другие смазки:

• льняное масло для стали и латуни;
• скипидар для меди;
• керосин — для алюминия.
  Параметры метрической резьбы

Часто можно услышать советы использовать при нарезании резьбы машинное или минеральное масло или даже сало. Они работают неплохо, но специалисты говорят, что лучше этого не делать — стружка будет прилипать к вязкой субстанции, что приведет к быстрому износу метчика или плашки.

Процесс нарезки

При нарезке наружной резьбы плашку размещают строго перпендикулярно к поверхности трубы или прута. При работе она не должна вилять, иначе витки получатся неровными и соединение будет некрасивым и ненадежным. Особенно важны первые витки. От того, как они «лягут» зависит не будет ли затем соединение с перекосом.

Нанося внутреннюю резьбу, деталь фиксируют неподвижно. Если это небольшой кусок, его можно зажать в тисках. Если большая пластина — обеспечьте ее неподвижность доступными методами, например, зафиксировав брусками. М

Метчик в отверстие вставляют так, чтобы его ось была параллельна оси отверстия. С небольшим усилием, понемногу, начинают крутить в заданном направлении. Как только почувствуете что сопротивление усилилось, выкручиваете метчик обратно и очищаете его от стружки. После чистки процесс продолжают.
При нарезании резьбы в глухом отверстии, его глубина должна быть немного больше требуемой — в этот излишек должен входить кончик метчика. Если конструктивно такое невозможно, у метчика отрезают кончик. При этом к дальнейшей эксплуатации он не пригоден, но другого выхода нет.

Для того чтобы витки получились качественными, используют два метчика или плашки — черновую и чистовую. Первый проход делают черновой, второй — чистовой. Также есть комбинированные устройства для нанесения резьбы. Они позволяют сделать все за один проход.

Еще один практический совет: чтобы стружка не попадала в рабочую зону, при нарезании делают один полный оборот по часовой стрелке, затем пол оборота против. После этого возвращают инструмент в то место, где остановились и снова делают один оборот. Так продолжают до требуемой длины.

Размеры сверл для трубных (дюймовых) метчиков

Подбор сверла под дюймовый метчик проводится по нижеприведенной таблице.

G	Шаг резьбы, мм	Число ниток на 1 дюйм	⌀ сверла под резьбу, мм	⌀ отверстия под резьбу, мм
Номинальный	Предельные отклонения для классов точности
A	B
G1/8	0.907	28	8.7	8.62	+0.1	+0.2
G1/4	1.337	19	11.5	11.5	+0.12	+0.25
G3/8	1.337	19	15	15	+0.12	+0.25
G1/2	1.814	14	18.75	18.68	+0.14	+0.28
G5/8	1.814	14	20.75	20.64	+0.14	+0.28
G3/4	1.814	14	24.25	24.17	+0.14	+0.28
G7/8	1.814	14	28	27.93	+0.14	+0.28
G1	2.309	11	30.5	30.34	+0.18	+0.36
G1 1/8	2.309	11	35	35	+0.18	+0.36
G1 1/4	2.309	11	39	39	+0.18	+0.36
G1 3/8	2.309	11	41.5	41.41	+0.18	+0.36
G1 1/2	2.309	11	45	44.9	+0.18	+0.36
G1 3/4	2.309	11	51	50.84	+0.18	+0.36
G2	2.309	11	—	56.7	+0.18	+0.36
G2 1/4	2.309	11	—	62.8	+0.22	+0.43
G2 1/2	2.309	11	—	72.27	+0.22	+0.43
G2 3/4	2.309	11	—	78.62	+0.22	+0.43
G3	2.309	11	—	84.97	+0.22	+0.43
G3 1/4	0.907	11	—	91.07	+0.22	+0.43
G3 1/2	1.337	11	—	97.42	+0.22	+0.43
G3 3/4	1.337	11	—	103. 77	+0.22	+0.43
G4	1.814	11	—	110. 12	+0.22	+0.43
G4 1/2	1.814	11	—	122. 82	+0.22	+0.43
G5	1.814	11	—	135. 52	+0.22	+0.43
G5 1/2	1.814	11	—	148. 22	+0.22	+0.43
G6	2.309	11	—	160. 92	+0.22	+0.43

Как выполнять нарезание резьбы?

Порядок выполнения работы по нарезке винтовых канавок в отверстии

Работу выполняют в определенной последовательности.

Начинается с разметки. С помощью керна отмечается центр будущего отверстия. Здесь важно произвести разметку с первого раза. Не допускается наносить несколько последовательных ударов. Достаточно даже несильного воздействия, которое даст углубление. Сверло само определится по центру сверления.

Сверлить нужно строго перпендикулярно к поверхности. Поэтому, если позволяют условия, нужно воспользоваться станком. Он обеспечит жесткое перемещение шпинделя со сверлом. Если приходится сверлить отверстие более 8 мм, то желательно выполнить эту процедуру в несколько этапов. Сначала сверлится отверстие малого диаметра. Потом рассверливается более крупным. Бывает, что приходится сверлить в три или даже в пять этапов, последовательно увеличивая диаметр отверстия. На последнем этапе применяют тот размер, который требуется по таблице. Внимание! Обязательно следует использовать смазку. Ее можно наносить кисточкой, подавать из пипетки или применять шприц, у которого удалена игла (впрочем, можно применять и с иглой).

При невозможности использовать сверлильный станок используют ручные электросверлильные машинки (дрель). Здесь важно строго выдержать положение сверла относительно детали. Опытные мастера для начала работы используют специальные кондукторы, которые обеспечивают перпендикулярный вход сверла. Важно выполнить правильный первый проход. В дальнейшем сверла большего диаметра сами идут в направлении минимальных усилий.

Для облегчения входа метчика в отверстие снимается фаска. Небольшое углубление выполняет две функции: облегчается введение начала рабочей части инструмента; смазка в коническом углублении будет поступать еще в течение некоторого времени, облегчая процесс нарезания резьбы.

Первым используют черновой метчик. Его вставляют в вороток, затем рабочую часть помещают в отверстие. Приходится слегка придавливать инструмент, чтобы началось образование винтовой канавки. Слишком усердствовать нельзя, можно легко сломать метчик.

Проворачивают на один оборот, а потом нужно повернуть обратно на треть, чтобы сломать образовавшуюся стружку. Вращая в обратном направлении, можно почувствовать, когда произойдет излом.

Если приходится нарезать резьбу в глубоком отверстии (более 5 диаметров), то следует периодически выкручивать метчик полностью наружу. Вынув, очищают от прилипшей стружки. Используют металлические щетки. Внимание! Стряхивать пальцами, незащищенными перчатками, или сдувать нельзя. Надо помнить, что правила техники безопасности написаны кровью. Не следует повторять ошибок тех, на чьих примерах формировались эти правила.

После полного прохода первым метчиком используют второй. Здесь процесс нарезания идет значительно легче. Обязательно смазывается инструмент. Можно делать два полных оборота, а потом совершать половину оборота в обратную сторону. Правило глубоких отверстий действует и при использовании второго номера. Желательно периодически вынимать наружу и удалять стружку. Она гораздо мельче, чем можно наблюдать при черновом нарезании резьб, но заполняет пространство тоже довольно быстро.

Третий номер используется для чистового нарезания. Можно проворачивать инструмент на два-четыре оборота, а потом совершать обратное вращение на целый оборот назад. Получается довольно качественное резьбовое отверстие.

Таблица подбора сверла под метчик с учетом его диаметров: сверление отверстий для нарезания резьбы

Обратите внимание, она также учитывает шаг, чтобы насечку можно было сделать как мелкой, так и крупной.

Режущий инструмент	Шаг	Окружность	Спираль
Мелкий	Крупный
мм
1,6	0,25	0,4	1,75	2
5	0,5	1	5,5	6
8,5	0,5	1,5	9,5	10
12	0,5	2	13,5	14
15,4	0,5	2,5	17,5	18
19,4	0,5	2,5	21,5	22
26,4	0,75	3,5	29,2	30
31,9	1	4	35	36
37,4	1	4,5	41	42
42,8	1	5	47	48

Применение метчика

Прежде чем приступить к резьбонарезанию, надо определить диаметр подготовительного отверстия и выполнить его сверление. Для облегчения этой задачи был разработан соответствующий ГОСТ, который содержит таблицы, позволяющие точно определить диаметр отверстия под резьбу. Эти сведения позволяют легко подобрать размер сверла.

Для нарезания резьбы метрического типа на внутренних стенках сделанного сверлом отверстия используется метчик – винтообразный инструмент с режущими канавками, выполненный в виде стержня, который может иметь цилиндрическую или коническую форму. На его боковой поверхности есть специальные канавки, расположенные вдоль его оси и разделяющие рабочую часть на отдельные сегменты, которые называются гребенками. Острые края гребенок как раз и являются рабочими поверхностями метчика.

Метчик: конструкция и параметры

Чтобы витки внутренней резьбы получились чистыми и аккуратными, а ее геометрические параметры соответствовали требуемым значениям, ее надо нарезать постепенно, путем поэтапного снятия тонких слоев металла с обрабатываемой поверхности. Именно поэтому с данной целью используют либо метчики, рабочая часть которых по длине разделена на участки с различными геометрическими параметрами, либо наборы таких инструментов. Единичные метчики, рабочая часть которых имеет одинаковые геометрические параметры по всей своей длине, нужны в тех случаях, когда необходимо восстановить параметры уже имеющейся резьбы.

Минимальным набором, при помощи которого можно достаточно качественно выполнить обработку отверстий под резьбу, является комплект, состоящий из двух метчиков – чернового и чистового. Первый срезает со стенок отверстия под нарезание метрической резьбы тонкий слой металла и формирует на них неглубокую канавку, второй не только углубляет сформированную канавку, но и зачищает ее.

Разновидности метчиков для резьбы и их отличия

Минимальный комплект метчиков

Комбинированные двухпроходные метчики или наборы, состоящие из двух инструментов, используются для резьбонарезания в отверстиях небольших диаметров (до 3 мм). Для обработки отверстий под метрическую резьбу большего диаметра необходимо использовать комбинированный трехпроходной инструмент или набор, состоящий из трех метчиков.

Для манипуляций с метчиком применяется специальное приспособление – вороток. Главным параметром таких приспособлений, которые могут иметь различное конструктивное исполнение, является размер посадочного отверстия, который должен точно совпадать с размером хвостовика инструмента.

Некоторые разновидности воротков для метчиков

При использовании набора из трех метчиков, отличающихся как своей конструкцией, так и геометрическими параметрами, следует строго соблюдать последовательность их применения. Отличить их друг от друга можно как по специальным рискам, нанесенным на хвостовики, так и по конструктивным особенностям.

1. Метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в первую очередь, отличается минимальным диаметром среди всех инструментов набора и режущими зубьями, верхняя часть которых сильно обрезана.
2. Второй метчик имеет более короткую заборную часть и более длинные гребни. Его рабочий диаметр занимает промежуточное значение между диаметрами остальных инструментов из набора.
3. Третий метчик, которым отверстие под нарезание метрической резьбы обрабатывается в последнюю очередь, характеризуется полными гребнями режущих зубцов и диаметром, который должен точно соответствовать размеру формируемой резьбы.

Комплект из трех метчиков

Метчики используются преимущественно для нарезания резьбы метрического типа. Значительно реже, чем метрические, применяются метчики, предназначенные для обработки внутренних стенок труб. Они в соответствии со своим назначением называются трубными, а отличить их можно по букве G, присутствующей в их маркировке.

Размеры отверстий, используемые инструменты, процесс нанесения

Для создания спирали сначала требуется просверлить посадочное место с двойным радиусом на 1—2 мм уже необходимого сечения. Это нужно, чтобы впоследствии сделать витки и соблюсти их величину.

Далее следует выбрать диаметр сверла для нарезки резьбы из таблицы (приведем ее ниже, она указывает параметры как внутреннего, так и наружного рисунка), зафиксировать прибор в патроне дрели и немного поработать. Да, вероятно, придется применить еще и некоторые дополнительные приспособления – им мы тоже уделим должное внимание чуть позже.

Использование метчиков

В реальной практике на производстве, а также в разных мастерских чаще всего используют метчики. В них реализован принцип последовательного внедрения режущих кромок в тело обрабатываемой детали. Но имеется не один ряд зубьев, как у гребенки. Используют мощное тело, способное центровать инструмент внутри отверстия.

Метчик:

а) конструктивные элементы: 1 – нитка нарезной части; 2 – квадратный хвостовик для передачи крутящего момента; 3 – цилиндрическая часть хвостовика; 4 – канавка для сбора стружки; 5 – режущие кромки (перья);
б) геометрические параметры режущей части: 1 – передняя поверхность, обращенная к детали; 2 – режущая кромка, зубья треугольного типа; 3 – затылованная часть, задняя поверхность; 4 – обратная часть, образующая опору; 5 – перо; α – задний угол затылованной части; β – угол при вершине, его еще называют углом резания; δ – угол заострения кромок режущей пластинки (треугольника); γ – передний угол, обращенный к снимаемому материалу;
в) метчик, имеющий прямую стружечную канавку: 1 – канавка для сбора стружки;
г) метчик, имеющий винтовую стружечную канавку. Обычно бывает на машинных инструментах с подачей СОЖ под давлением;
д) для нарезания глухих резьб на станках

Выбор той или иной конструкции обуславливается особенностями выполнения процесса. В арсенале большинства мастеров используются метчики с прямыми канавками. После выполнения одного прохода инструмент вынимается наружу. С него удаляются стружка и иные включения, которые могут оказаться в отверстии.

С одного прохода резьба не нарезается полностью. Обычно применяют черновой и чистовой метчики.

Виды резьбовых метчиков

Чтобы вращать метчик, расположенный в отверстии используется вороток. Конструктивное исполнение может быть самым разнообразным.

Типы воротков для ручного нарезания резьбы в отверстиях

Последовательность использования инструмента

Чаще всего в состав набора входят два метчика. Но для получения качественных резьб могут применять и комплекты, куда входят три инструмента. Некоторые производители кроме параметров нарезаемой резьбы указывают буквы: А, В, С. Другие наносят несколько рисок:

• 1 риска на черновом;
• 2 риски на основном;
• 3 риски на чистовом.

Кроме внешних обозначений вид метчика можно отличить по ряду признаков:

• черновой инструмент первого прохода имеет минимальный диаметр. Достаточно замерить с помощью штангенциркуля наружный размер, чтобы найти его в наборе. У него часть, входящая в первую очередь, имеет мелкие зубья, вершины срезаны почти до нуля;
• у второго метчика в наборе перьевые гребенки заметно длиннее. Значение диаметра будет средним из трех. Последние зубья нарежут резьбу полного профиля;
• у чистового метчика практически все зубья имеют одну высоту. Замыкающие не режут, а калибруют образованные винтовые канавки в отверстии.

Общий вид метчиков из набора

Как нарезается резьба?

Получение винтовых канавок на наружной и внутренней поверхностях деталей производится резьбонарезным инструментом. Проще выполнять эту операцию снаружи. Имея токарный станок, выполняют подобное с помощью специальных резцов.

Нарезание метрической и трапециевидной резьбы с помощью резца

На практике за один проход подобную операцию выполняют редко. Обычно проводят ее в несколько приемов. При этом настраивается станок так, чтобы его резцедержатель перемещался по строго определенному закону. Нужна повторяемость действий.

Для выполнения подобных операций задействуют ходовые винты (в них нарезана прямоугольная резьба). Перед каждым новым проходом резцедержатель возвращается на исходную позицию. Выставляется новая глубина резания, начинается новый процесс.

Внимание! Довольно часто для наружного нарезания заставляют суппорт двигаться на выход (вправо). Для этого резцы переворачивают вниз режущими кромками, задают обратное вращение шпинделю токарного станка.

Для нарезки внутренних резьб имеются резьбонарезные резцы проходного типа. У них имеется усиленная штанга, проникающая внутрь отверстия.

Общий вид токарных резцов для нарезания внутренних резьб

При обработке детали внутри отверстия возникают определенные сложности:

• процесс зрительно не контролируется. Приходится ориентироваться только на настройки и режимы, задаваемые оборудованию по рекомендациям технолога и мастера наладчика;
• затруднен вывод стружки, поэтому приходится многократно производить нарезку с небольшой подачей. Смазывающая охлаждающая жидкость (СОЖ) не только охлаждает деталь, она выводит стружку из отверстия;
• приходится часто пользоваться измерительным инструментом и вспомогательными шаблонами, чтобы контролировать ход нарезания винтовых канавок. Применяют специальные калибры проходного и непроходного типа.

Процесс формирования резьбы с помощью резца

Если со сквозными отверстиями токари справляются довольно умело, то при работе с глухими (непроходными) углублениями в теле детали работа усложняется довольно значительно. Но иногда из-за особенностей конструкции нет иного способа создать внутреннюю резьбовую поверхность. Поэтому приходится применять подобные резцы.

Значительно ускоряют работу специальные гребенки. У них используется не один, а несколько режущих кромок. Они последовательно врезаются в тело детали, снимая металл на определенную глубину.

Гребенки для нарезания резьбы снаружи и в отверстии:
а – угол резания тупой; б – угол резания острый; в – гребенка для формирования резьбовой канавки внутри детали

Особенно удобны подобные инструменты в тех случаях, когда нарезается довольно длинные участки. Для ходовых винтов используют подобные гребенки. С их помощью с одной установки можно обработать длинную заготовку (до 3…5 м). На станкостроительных заводах применяют именно такие способы формирования резьбовых конструкций.

Полезная таблица свёрл и метчиков: диаметр отверстий (отв) для нарезания и шаг резьбы

Сначала нелишним будет привести немного важной информации. Один и тот же виток можно обозначать по-разному, но не составляет труда рассчитать его – нужна лишь обычная линейка и терпение. Необходимо измерить расстояние между соседними боковинами профиля – ближайшие стороны и дадут нам заветную величину Р.

Для большей точности есть альтернативный способ:

• отсчитайте 10 ниток;
• проверьте, сколько миллиметров на отрезке от первой до десятой;
• разделите данную цифру на 10.

Ph, то есть ход, рассчитывается похожим образом, только вычисления следует проводить по оборотам одной нити. Если взять в качестве примера двухзаходной болт, стоит ориентироваться по верхним точкам – учитывается каждая вторая.

Как правило, Ph в 2—3 раза превышает P, но также он может быть нестандартным. Хотя лучше, чтобы он все-таки соответствовал стандарту, ведь тогда крепежный элемент универсальный, и его не проблема поменять в случае поломки. Ведь искать какие-то индивидуальные винты, саморезы, чтобы точно подходили уже использованным, зачастую проблематично.

А вот и таблица с размерами, что поможет проследить зависимость от диаметра отверстия для нарезания под метрическую резьбу по ГОСТу.

Обозначение	Сечение, мм	Шаг с дополнительным значением для мелкой насечки в миллиметрах
М2	2	0,4
М3	3	0,5
М4	4	0,7
М5	5	0,8
М6	6	1
М8	8	1,25 (1)
М10	10	1,5 (1,25)
М12	12	1,75 (1,25)
М14, М16	14, 16	2 (1,5)
М8, М20	18, 80	2,5 (1,5)

Таблица размеров сверл для нарезания резьбы, метрической, дюймовой

Она нужна для быстрого перевода российской маркировки в западную.

Окружность спирали	Сечение инструмента, мм
1/8	8,9
1/4	11,9
3/8	15,8
1/2	19
2/4	24,3
1	30,5
1,75	41,6
1,5	45

Определяясь, будьте внимательны, не торопитесь, не стесняйтесь сверяться со справочными данными. Помните, что ошибка в таком случае чревата недостаточным качеством крепежа и, в перспективе, преждевременной поломкой функционального узла.

Диаметр прута для наружной насечки

Спираль	Шаг	Мин-макс сечение
мм
6	1	5,8
8	1,25	7,8-7,9
10	1,5	9,75-9,85
12	1,75	11,76-11,88
14	2	13,7-13,82
16	2	15,7-15,82
18	2,25	17,7-17,82
20	2,25	19,82-19,86
22	2,25	21,72-21,86
24	3	23,65-23,79
27	3	26,65-26,79
30	3,5	29,6-29,74

Таблицы выбора диаметра сверла под резьбу

При выполнении внутренней резьбы под нее предварительно сверлится отверстие. Оно не равно диаметру резьбы, так как при нарезании часть материала не удаляется в виде стружки, а выдавливается, увеличивая размер выступов. Потому перед нанесением необходимо выбрать диаметр сверла под резьбу. Это можно сделать по таблицам. Они есть для каждого типа резьбы, но приведем наиболее популярные — метрическую, дюймовую, трубную.

Метрическая резьбаДюймовая резьбаТрубная резьба

Диаметр резьбы, дюймы	Шаг резьбы, мм	Диаметр сверла, мм	Диаметр резьбы, дюймы	Шаг резьбы, мм	Диаметр сверла, мм	Диаметр резьбы, дюймы	Диаметр отверстия под резьбу, мм
M1	0.25	0,75	3/16	1.058	3.6	1/8	8,8
M1,4	0,3	1,1	1/4	1.270	5.0	1/4	11,7
M1.7	0,35	1,3	5/16	1.411	6.4	3/8	15,2
M2	0,4	1,6	3/8	1.588	7.8	1/2	18,6
M2.6	0,4	2,2	7/16	1.814	9.2	3/4	24,3
M3	0,5	2,5	1/2	2,117	10,4	1	30,5
M3,5	0,6	2,8	9/16	2,117	11,8	—	—
M4	0,7	3,3	5/8	2,309	13,3	11/4	39,2
M5	0,8	4,2	3/4	2,540	16,3	13/8	41,6
M6	1,0	5,0	7/8	2,822	19,1	11/2	45,1
M8	1,25	6,75	1	3,175	21,3	—	—
M10	1,5	8,5	11/8	3,629	24,6	—	—
M12	1,75	10,25	11/4	3,629	27,6	—	—
M14	2,0	11,5	13/8	4,233	30,1	—	—
M16	2,0	13,5	—	—	—	—	—
M18	2,5	15,25	11/2	4,33	33,2	—	—
M20	2,5	17,25	15/8	6,080	35,2	—	—
M22	2,6	19	13/4	5,080	34,0	—	—
M24	3,0	20,5	17/8	5,644	41,1	—	—

Еще раз обращаем ваше внимание что диаметр сверла под резьбу дан для крупной (стандартной резьбы).

Виды резьбы и параметры

Резьбу классифицируют на разные типы по нескольким параметрам, это:

• Единицы, в которых исчисляется диаметр. Чаще всего это метрическая и дюймовая система;
• Форма профиля – круглая, трапециевидная, треугольная;
• Количество заходов нитей – 1,2 или 3;
• Направление, в котором витки поднимаются – левое или правое;
• Форма – коническая или цилиндрическая;
• Внутренняя или наружная;
• Назначение – ходовая, крепежная или крепежно-уплотнительная.

Перечисленные выше параметры определяют вид резьбы(и соответственно размеры сверл под метчики), она может быть:

• Цилиндрической (MJ);
• Метрической (M) и конической (МК);
• Трубной (маркировка G или R);
• С круглым профилем (Е);
• Круглой для использования в сантехнических устройствах (Кр);
• Трапецеидальной (Tr);
• Упорной (S ) и упорной усиленной (S45);
• Дюймовой (BSW, UTS или NPT);
• Используемой при креплении труб в нефтяных скважинах.

Технология нарезания резьбы в отверстиях

Перед началом формирования резьбовых канавок с помощью инструмента сверлится отверстие. В зависимости от конструктивных особенностей оно может быть сквозным или глухим. Сверло сконструировано так, что винтовая поверхность выводит основную часть стружки. Но следует помнить, что внутри может оставаться определенная часть остатков от сверления. Поэтому, если позволяет масса и внешние параметры, производят вытряхивание на специальные уловители.

На громоздких изделиях подобные операции выполнить трудно, поэтому выдувают струей сжатого воздуха.

Внимание! Органы зрения и дыхания должны быть защищены от продуктов, которые могут оказаться внутри отверстий.

Начинающие мастера часто интересуются, какой диаметр должен быть в отверстии, где требуется нарезать резьбу. Самое простое – это воспользоваться формулой:

Dотв = 0,8·М, мм,

здесь Dотв – диаметр отверстия, мм;
М – размер метрической резьбы по номеру.

Для большинства металлов подобное определение будет достаточным. Возможно, потребует приложить несколько большее усилие при выполнении работы, но результат будет удовлетворительным.

Например, для М6 нетрудно подсчитать по приведенной формуле требуемое значение сверла по металлу. Оно получится равным Dотв = 6 · 0,8 =4,8 мм.

Для более точного определения используют специальные таблицы.

Таблица 1: Размеры отверстий для нарезания метрической резьбы

Номи-нальный диаметр	Стандартный шаг	Мелкий шаг
Шаг резьбы, мм	Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм	Требуемый диаметр с учетом смятия, мм	Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм	Шаг резьбы, мм	Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм	Требуемый диаметр с учетом смятия, мм	Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм
М4	0,70	3,393	3,323	3,3	0,50	3,567	3,517	3,5
М5	0,80	4,307	4,227	4,2	0,50	4,567	4,517	4,5
М6	1,00	5,133	5,033	5,0	0,75	5,350	5,275	5,3
М7*	1,00	6,133	6,033	6,0	0,80	6,307	6,227	6,2
М8	1,25	6,917	6,792	6,8	1,00	7,133	7,033	7,0
М9*	1,25	7,917	7,792	7,8	1,00	8,133	8,033	8,0
М10	1,50	8,700	8,550	8,6	1,25	8,917	8,792	8,8
М11*	1,50	9,700	9,550	9,6	1,00	10,133	10,033	10,0
М12	1,75	10,484	10,309	10,3	1,50	10,700	10,550	10,6
М13*	1,75	11,484	11,309	11,3	1,50	11,700	11,550	11,6
М14	2,00	12,267	12,067	12,1	1,50	12,700	12,550	12,6
М15*	2,00	13,267	13,067	13,1	1,75	13,484	13,309	13,3
М16	2,50	13,834	13,584	13,6	1,50	14,700	14,550	14,6
М18	2,50	15,834	15,584	15,6	1,50	16,700	16,550	16,6
М20	2,50	17,834	17,584	17,6	1,50	18,700	18,550	18,6
М22	2,50	19,834	19,584	19,6	2,00	20,267	20,067	20,1
М24	3,00	21,400	21,100	21,1	2,00	22,267	22,067	22,1
М25*	3,00	22,400	22,100	22,1	2,00	23,267	23,067	23,1
М27	3,00	24,400	24,100	24,1	2,00	25,267	25,067	25,1
М30	3,50	26,967	26,617	26,6	2,50	27,834	27,584	27,6
М33	3,50	29,967	29,617	29,6	2,50	30,834	30,584	30,6
М36	4,00	32,534	32,134	32,1	3,00	33,400	33,100	33,1
М39	4,00	35,534	35,134	35,1	3,00	36,400	36,100	36,1
М40*	4,00	36,534	36,134	36,1	3,00	37,400	37,100	37,1
М42	4,50	38,100	37,650	37,7	3,50	38,967	38,617	38,6
М45	4,50	41,100	40,650	40,7	3,50	41,967	41,617	41,6
М48	5,00	43,667	43,167	43,2	4,00	44,534	44,134	44,1

* – специальные типы резьбы.

Таблица 2: Размеры отверстий для нарезания дюймовой резьбы

Номи- нальный диаметр	Стандартный шаг	Мелкий шаг
Шаг резьбы, мм	Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм	Требуемый диаметр сучетом смятия, мм	Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм	Шаг резьбы, мм	Теоре- тический внутрен- ний диаметр, мм	Требуемый диаметр сучетом смятия, мм	Рекомен- дуемый диаметр сверла, мм
1/16″	0,40	1,203	1,163	1,2	0,30	1,328	1,298	1,3
1/12″	0,50	1,636	1,586	1,6	0,45	1,727	1,682	1,7
1/8″	0,60	2,598	2,538	2,5	0,50	2,742	2,692	2,7
1/10″	0,65	1,915	1,850	1,9	0,55	2,063	2,008	2,0
1/6″	0,70	3,561	3,491	3,5	0,50	3,753	3,703	3,7
3/16″	1,00	3,801	3,701	3,7	0,80	4,069	3,989	4,0
1/4″	0,75	5,629	5,554	5,6	0,75	5,700	5,625	5,6
5/16″	0,95	7,024	6,929	6,9	0,80	7,244	7,164	7,2
3/8″	1,10	8,468	8,358	8,4	0,95	8,702	8,607	8,6
7/16″	1,30	9,863	9,733	9,7	1,10	10,159	10,049	10,0
1/2″	1,55	11,210	11,055	11,1	1,34	11,539	11,405	11,4
9/16	1,60	12,750	12,590	12,6	1,40	13,074	12,934	12,9
3/4″	1,65	17,464	17,299	17,3	1,50	17,750	17,600	17,6
1″	2,54	22,959	22,705	22,7	1,89	23,762	23,573	23,6
1 1/4″	3,25	28,627	28,302	28,3	2,80	29,324	29,044	29,0
1 1/2″	4,25	34,015	33,590	33,6	3,72	34,876	34,504	34,5
1 3/4″	5,20	39,452	38,932	38,9	4,35	40,680	40,245	40,2
2″	6,34	44,707	44,073	44,1	5,64	45,913	45,349	45,3