Конструкция инструмента: метчики для резьбы

Основные конструкционные части метчика и их назначение

• Рабочая часть отвечает за нарезание резьбы и состоит из двух элементов, переходящих один в другой: заборной и калибрующей части.
• Хвостовик и элементы крепления предназначены для закрепления метчика в патроне или воротке (при наличии квадрата) во время нарезания резьбы.
• Сердцевина.
• Зубья (перья), их число и геометрия. Режущие перья – зубья рабочей части метчика в форме резцов, расположенных по окружности. Особое значение имеет геометрия режущих кромок.
• Стружечные канавки представляют собой углубления между режущими перьями. Их назначение – образование режущих кромок и отвод стружки. В продаже есть и бесстружечные метчики.

Рабочая часть метчика

Так как метчик – инструмент металлорежущий, он должен изготовляться из высокопрочных материалов. Рабочая часть метчиков ручных выполняется из инструментальных сталей, машинных и машинно-ручных – из быстрорежущих и твердых сплавов повышенной прочности. Твердосплавные метчики менее 8 мм в диаметре изготовляются цельными. Инструмент диаметром 8-12 мм имеет цельную рабочую часть и стальной хвостовик, более 12 мм в диаметре – напайки твердосплавных пластин на стальной корпус. В продаже есть инструмент метчик с механическим креплением рабочей части. Его применение сокращает время на смену инструмента, уменьшает расход материалов и необходимый резерв инструмента на складе.

Заборной или режущей называют переднюю конусную часть метчика, которая осуществляет черновое нарезание резьбы. Режущая часть вырезает слои металла по контуру резьбы, выполняя основную работу по удалению стружки и формированию профиля резьбы. Она же определяет её точность. Окончательно профиль формирует калибрующий участок инструмента.

Метчики для резьбы обычно имеют такие геометрические параметры режущей части:

• передний угол на режущих кромках (обозн. на рис. γ),
• зданий угол на режущих кромках (далее обозн. α),
• угол заборного конуса (далее обозн. φ),
• угол наклона винтовых канавок (далее обозн. ω),
• осевой угол подточки передней поверхности (далее обозн. λ).

Обозначения:

• dт - диаметр на переднем торце метчика,
• dc - диаметр сверла,
• lзк - длина заборного конуса (подробнее [1]).

Заборная часть может изготовляться по двум схемам:

• профильной,
• генераторной.

Профильную схему вырезания металла применяют для конических и калибрующих метчиков. Инструмент с генераторной схемой более распространён - это гаечные, машинные и другие виды метчиков. Изготовление и заточка инструмента по генераторной схеме значительно проще, при этом главными режущими являются вершинные кромки переменной ширины, а вспомогательными – боковые кромки зубьев. Профильная схема позволяет повысить точность образуемой резьбы и стойкость инструмента, но изготовление такого инструмента более трудоёмкое.

Калибрующая часть метчика определяет размер и качество резьбы. От нее зависит окончательное формирование профиля, направление и самоподача метчика по резьбе. Калибрующий участок также играет роль запаса на переточку для заточки инструмента по режущему участку. Наибольшему износу подвержен первый виток, следующий после заборной части.

Чтобы уменьшить трение и предупредить защемление машинного метчика в отверстии, калибрующий участок оснащают обратным конусом по наружному диаметру, уменьшающимся на 0,04-0,08 мм на 100 длины. Благодаря такому исполнению устраняется налипание стружки на витки резьбы. Для ручного инструмента (метчика) затылование не нужно.

При нарезании резьбы метчиком в вязких и труднообрабатываемых материалах обычно зубья через один срезаются в шахматном порядке, что позволяет снизить силу трения на калибрующем участке.

Хвостовик

Хвостовик метчика для резьбы изготовляют обычно цилиндрической формы с квадратом для закрепления и передачи крутящего момента. Его конструкция зависит от типа патрона и способа закрепления инструмента. Как правило, диаметр хвостовика меньше внутреннего диаметра резьбы на 0,25-1 мм. Усиленный хвостовик, диаметр которого больше рабочей части, необходим у метчиков для резьбы диаметром 2-10 мм. Длину хвостовика определяет глубина нарезаемого отверстия. Наибольшая длина у гаечных метчиков, инструмент при этом может оснащаться прямым и изогнутым хвостовиком.

Подробнее о геометрии метчиков.

Вернуться в оглавление справки о метчиках.

Ознакомиться с ассортиментом метчиков для резания резьбы в каталоге Металл Гирз.

В статье использованы материалы из таких источников:

• Кожевников Д.В., Кирсанов С.В., Гречишников В.А., Кокарев В.И., Схиртладзе А.Г. Режущий инструмент: Учебник для вузов / Под редакцией С.В. Кирсанова -2-е год. доп. М.: Машиностроение, 2005. - 528 с.
• Семенченко И.И. Проектирование металлорежущих инструментов / Под ред. И.И.Семенченко. Авторы: И.И.Семенченко, В.М.Матюшин, Г.Н.Сахаров. - Москва: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1963
• Справочник конструктора-инструментальщика: Под общ. ред. В.И. Баранчикова. — М.: Машиностроение, 1994. — 560 с.
• Родин П. Р. Режущие инструменты. — К.: Вища школа, 1974. — С. 400.
• Филиппов, Г. В. Режущий инструмент: научное издание / Г. В. Филиппов. - Л.: Машиностроение, 1981. - 392 с.