Метчики с прямой канавкой и спиральной подточкой: виды, назначение, преимущества, покрытие

Метчик – это основной металлорежущий инструмент для нарезания и калибровки внутренней резьбы в отверстиях малых размеров. Он используется во многих отраслях промышленности, в слесарных и ремонтных мастерских. То есть везде, где приходится иметь дело с резьбовыми соединениями. Существуют метчики с винтовыми, укороченными и прямыми канавками. Именно последний вид получил наибольшее распространение.

Что такое ручные, машинные и машинно-ручные метчики

Существует три вида резьбонарезного инструмента:
1.    Слесарные – нарезание резьбы вручную. Иногда используются комплектом для черновой и чистовой проходки;
2.    Машинные – нарезание резьбы на фрезерных, сверлильных, токарно-револьверных станках. Позволяют быстро нарезать резьбу с мелким шагом за один проход, подходят массовому и крупносерийному производствам, дают возможность использовать как типовые, так и единичные техпроцессы;
3.    Машинно-ручные – универсальный инструмент позволяет нарезать резьбу как в ручном режиме с помощью воротка, так и в автоматическом на станке.

Виды метчиков с прямой канавкой

Метчики можно классифицировать по различным признакам:
1.    По способу эксплуатации: ручные и станочные работы;
2.    По назначению: нарезание резьбы в сквозных, глухих отверстиях. 
Отдельно выделяют гаечные метчики:
3.    По форме и размеру рабочей части: с укороченным заборным конусом, со спиральной подточкой;
4.    По типу резьбы: метрические и дюймовые;
5.    По форме отверстия и нарезаемой резьбы: конические и цилиндрические.
Существует также множество других различий, о которых следует рассказать более подробно.

Метчик с прямой канавкой

Метчик с прямыми канавками – самый универсальный, простой в работе, недорогой и часто применяемый инструмент, применяется для нарезания резьбы в сквозных отверстиях. Это самый прочный и долговечный резьбонарезной инструмент. Однако он имеет следующую особенность: отводит стружку как вверх, по направлению к хвостовику, так и вниз, вглубь отверстия. Поэтому таким метчиком обрабатывают материалы дающими короткую стружку, состоящую из отдельных элементов.
Форма заборного конуса (головной части) метчика позволяет контролировать отвод стружки:
1.    Удлиненная заборная часть метчика позволяет отводить стружку в сторону подачи, то есть вперед.
2.    Короткий заборный конус и прямые канавки выводят стружку наружу за счет того, что она срезается.
3.    Для нарезания резьбы в мягких цветных металлах лучше использовать метчики с короткой заборной частью. Длинный конус в таких материалах работает как зенкер и рассверливает отверстие, а не нарезает резьбу.

Метчик со спиральной подточкой

Метчик со спиральной подточкой отправляет стружку вперед, то есть толкает ее в отверстие (в сторону подачи). Таким инструментом нарезают резьбы в сквозных отверстиях, но иногда формируют глубокие несквозные отверстия, в которых достаточно места для скапливающейся на дне стружки.
При нарезании резьбы в сквозных отверстиях в заготовках из пластичных сталей, дающих стружку в виде сплошной ленты, напоминающей проволоку, рекомендуется использовать метчик со спиральной подточкой.

Преимущества метчиков с прямой канавкой

1.    Это самый технологичный резьбонарезной инструмент, который чаще всего применяется в машиностроительной промышленности.
2.    Позволяют нарезать резьбу с заданными параметрами точности и высокой чистотой обрабатываемой поверхности.
3.    Обеспечивают отличную скорость резания и хорошую производительность.
4.    Позволяют быстро и точно подобрать метчик под размер резьбы.
5.    Метчики этой категории универсальны, предназначены для нарезки метрической и дюймовой резьбы. Также ими можно нарезать коническую резьбу.
6.    Прочность и долговечность резьбонарезного инструмента увеличивает срок его эксплуатации и снижает конечную себестоимость продукции.
7.    За счет конструктивных особенностей (спиральной подточки, конуса) метчики с прямой канавкой позволяют контролировать направление сброса стружки.
8.    Можно выбрать метчики в любой ценовой категории. Например, инструмент из быстрорежущей стали – довольно бюджетный вариант. Метчики из твердых сплавов с покрытием стоят дороже, однако имеют свои преимущества и пользуются ничуть не меньшим спросом у потребителей.

Основные стандарты метчиков

Существует множество различных национальных и международных стандартов. При маркировке метчиков в большинстве случаев используют немецкий стандарт DIN.
•    DIN 371 – маркировка нарезания метрической резьбы на станках, основная и мелкая резьбы. Имеют усиленный хвостовик.
•    DIN 374 – длинная серия для метрической резьбы, слесарные.
•    DIN 376 – метчики метрической резьбы с удлиненным хвостовиком для станков. 
•    DIN 352 – короткая серия, ручные и машинные метчики метрической резьбы.

Материал изготовления метчиков

Метчики изготавливаются из различных сталей. Многие производители самостоятельно разрабатывают новые сплавы, улучшая характеристики резьбонарезного инструмента.
Основными материалами высокопроизводительного инструмента являются:
1.    Быстрорежущие стали – легированные стали, из которых изготавливаются многие виды металлорежущего инструмента. Их преимущества: твердость, высокая скорость резания, сохранение свойств при нагреве, стойкость к коррозии, инертность по отношению к обрабатываемому материалу, сопротивление разрушению, возможность работы с ударными нагрузками. Наиболее распространенные марки быстрорежущей стали для изготовления метчиков: Р6М5, HSS-E. Важное преимущество метчиков из этого материала – низкая цена, что снижает себестоимость резьбонарезания и повышает прибыль предприятия.

2.    Твердые сплавы – сплавы на основе высокотвердых тугоплавких металлов, в частности, сплав вольфрамовой группы ВК10ХОМ. Имеют высокую стойкость, жаропрочность и обеспечивают отличную производительность резьбонарезного инструмента. Свойства материала зависят от размера зерна карбида вольфрама. Например, среднее и крупное зерно дает отличную прочность, а мелкое позволяет получать острые режущие кромки, стойкие к нагрузкам. Применение твердосплавных метчиков ограничивается только высокой ценой, связанной со стоимостью вольфрамсодержащих марок.

Покрытие

Улучшая свойства метчиков и повышая инертность твердых сплавов, производители инструмента используют различные покрытия. В результате получается адаптированный к сложным условиям металлорезания инструмент, который используется в высокопроизводительных станках.
Метчики с покрытием не являются новинкой. Но если ранее использовали простые составы, например, хорошо знакомый многим универсальный базовый TiN, то сейчас появились нанокомпозиты. Если нитрид титана увеличивает стойкость металлообрабатывающего инструмента в 2-3 раза, то ALSiTiN по сравнению с ним повышает период стойкости еще в 2,6-3,5 раз.
Виды покрытий и их свойства:
•    ALSiTiN – повышает твердость и износостойкость метчиков;
•    MolyGlide – уменьшает трение;
•    TiAlZrN – облегчает отвод стружки;
•    AlTiZrN – снижает трение;
•    TiAlN – повышает стойкость к окислению;
•    DLC – алмазоподобное углеродное соединение, повышает износостойкость, снижает вероятность образования наклепа на метчике.

Нанопокрытия металлообрабатывающего инструмента делят на три категории: нанокомпозитные, нанослойные и наноструктурные. Они значительно превосходят вакуумно-дуговые покрытия, которые при всех своих достоинствах (низкий коэффициент трения, износостойкость) являются хрупкими.

Допуски и степени точности метчиков

При расчете допусков метчиков следует учитывать свойства материала, условия обработки заготовок и особенности резьбонарезания, предельный размер резьбы. Степени точности резьбонарезного инструмента по ГОСТу обозначают Н, Е, Д и С. Первые две могут означать маркировку метчиков как со шлифованным, так и с нешлифованным профилем, вторые – только со шлифованным.

Рекомендации по выбору метчика для получения резьбы определенного класса точности:
•    1-й класс точности – метчики С;
•    2-й класс точности – метчики С, Е и Д;
•    3 класс точности – метчики Н, Е.
Иногда можно встретить в некоторых источниках несколько иные рекомендации по выбору метчика для определенного класса точности резьбы, так как существует масса конструктивных различий инструмента.

Назначение и особенности применения метчиков с прямой канавкой

1.    Метчики с прямой канавкой – нарезание внутренней резьбы в ранее подготовленных отверстиях. Литые и штампованные заготовки с отверстиями малопригодны для нарезания резьбы. Поэтому рекомендуется рассверливать отверстия, а для высокой точности резьбы – дополнительно растачивать и снимать фаски.
2.    Нарезание резьбы в заготовках из труднообрабатываемых материалов требует применения метчиков с затылованным и шлифованным профилем. Важно, чтобы резьбонарезной инструмент обладал достаточной жесткостью и прочностью, а трение при работе было минимальным. Снижение трения достигается использованием метчиков с покрытиями и дополнительно применением СОЖ.
3.    Жесткость и прочность метчика зависит от следующих конструктивных особенностей: формы и объема стружечных канавок, длины и диаметра хвостовика, размера и формы сердцевины. Также важен материал, из которого изготовлен инструмент.
4.    Применение СОЖ при резьбонарезании повышает точность резьбы, снижает шероховатость поверхности и уменьшает нагрузку на метчик, что продлевает срок его эксплуатации.
5.    При нарезании резьбы в деталях из жаростойких и жаропрочных сталей необходимо охлаждать метчик СОЖ подходящей марки, в составе которой большое содержание сульфофрезола.
6.    Затылование калибрующей части упрощает процесс резьбонарезания.

Где купить метчики

Метчики – это резьбонарезной инструмент. Однако на предприятиях, выполняющих массовые и крупносерийные заказы, он, по сути, является расходным материалом. Поэтому необходимо постоянно иметь на складе достаточный запас метчиков для выполнения различных операций.
В нашем интернет-магазине всегда большой выбор металлообрабатывающего, мерительного и слесарного инструмента, комплектующих для фрезерных, токарных станков. Здесь можно купить качественный инструмент по металлу и выбрать метчики WOLFSTAR из любой ценовой категории.