Какие сверла нужны для нарезки резьбы. Как правильно подобрать сверло под метчик

Резьбовые соединения являются одними из самых распространенных за счет своей прочности и удобства использования. Но если изделия с внешней резьбой (различные винты) обычно приобретаются готовыми с заводской резьбой, то внутреннюю часто приходится делать самостоятельно.

Как делают резьбу?

Как таковая резьба выполняется специальным инструментом - метчиком. Для глубокой резьбы чаще не ограничиваются одним устройством. Применяют 2-3 метчика, где первый делает черновой вариант резьбы, второй нарезает уже полноценный вариант, а третий, если он есть, калибрует ее.

Но, чтобы верно сделать резьбу, под нее необходимо для начала правильно просверлить отверстие. И подбор правильного диаметра этого отверстия очень важен. Если взято слишком большое сверло, то резьба внутри соединения не будет иметь полного профиля, в результате чего соединение у этого элемента получится непрочным. Если же отверстие меньше необходимого, в него сложно должным образом вставить метчик, в результате чего в лучшем случае первые витки резьбы получаются некачественными, а в худшем метчик заклинит, или он сломается вовсе.

Подбор диаметра отверстия

Диаметр зависит от:

• номинального диаметра резьбы;
• её шага.

На чертежах это обычно указывается следующим образом: М8×1, где буква указывает на то, что резьба является метрической, первая цифра, в данном случае 8 - на номинальный диаметр, а второй показатель - на шаг.

В общем существует простое правило для подбора диаметра сверла: из диаметра резьбы вычитают ее шаг. В случае стандартного болта М8 с шагом 1,25 это будет выглядеть 8-1,25= 6,75. Для других размеров этот показатель можно взять из нормативных документов. ГОСТ 19257-73 приводит данные для различных видов резьбы по разным металлам, регламентируя размерный ряд отверстий обеспечивающих нарезание метрической резьбы с допусками в:

• сером чугуне;
• сталях;
• алюминиевых сплавах;
• меди.

Сейчас редко встречаются ручные дрели, но в случае, если она все же используется, то отверстие немного расшатывается и получается больше используемого сверла, поэтому рекомендовано брать его с диаметром несколько меньше необходимого. То же самое советуют для хрупких материалов, к примеру, чугуна, где диаметр сверла уменьшают на 0,1 мм относительно значений для других металлов. Но в домашних условиях не так часто приходится изготавливать серьезные и сильно нагруженные детали, поэтому небольшое увеличение размера отверстия относительно предельно допустимых показателей разрешается.

• Нарезание резьбы: рекомендации
• Как можно получить внутреннюю резьбу?

Ни одно разъемное соединение не может существовать без резьбового сочленения деталей. Надо сказать, что любые метизы, имеющие наружную резьбу, например болты, можно купить в любом специализированном магазине. С внутренней все намного сложнее. Она нарезается вручную или на специальных станках.

Чтобы ее получить, необходимо сначала просверлить в заготовке отверстие, которое должно соответствовать диаметру инструмента, предназначенного для нарезки. Каждое такое отверстие требует определенного размера инструмента. Именно для этого подбирается диаметр сверла под резьбу.

Промышленность выпускает диаметры сверл совершенно разного размера. Он может начинаться с минимума, равного 0,5 мм, и заканчиваться большими коническими сверлами, размеры которых равны, как правило, 0,05 мм. Следовательно, сверлением можно получить самые разные отверстия, необходимые для выполнения технологического процесса.

Основные характеризующие параметры

Когда требуется сделать отверстия, имеющие большой диаметр, применяются специальные станки, в которых сверла сделаны с конусным хвостом. Все обыкновенные сверла имеют цилиндрический хвост. Конус большого сверла соответствует пятому размеру. Размеры конуса находятся в прямой зависимости от размера сверл. Большой диаметр сверл требует наличия большого конуса. Вот ориентировочные данные:

Диаметр: 6-10 мм, конус: 11-22 2 мм.

Самые большие сверла обязательно имеют пятый конус. Когда необходимо сделать внутреннюю резьбу, диаметр отверстия подбирается по диаметру резьбы и величине резьбового шага. В инженерных чертежах такие данные показываются надписью М8×1. В этом случае буква «М», показывает метрическую резьбу, цифра обозначает шаг резьбы. Когда просто пишут «М8», без цифр, подразумевается применение стандартного крупного шага. Такой резьбовой шаг наиболее предпочтителен, так он стандартизован для большинства размеров.

Каждый диаметр требует наличие определенного размера отверстия. Для определения применяется специальная таблица, в которой указаны самые ходовые размеры. С ними сталкивается любой слесарь или домашний умелец.

Вернуться к оглавлению

Своим внешним видом резьба напоминает винтовую канавку, имеющую постоянное сечение. Резьба имеет два вида:

• наружная;
• внутренняя.

Резьбовые соединения применяются практически везде. С их помощью можно придать вращению детали поступательное движение. Любой механизм, любая сложная машина не могут обойтись без резьбовых сочленений.

Она подразделяется на несколько групп:

• однозаходная;
• многозаходная.

Направление движения направляющих влияет на разделение резьбы на два вида:

• левая;
• правая.

Имеется также подразделение резьбы на несколько видов согласно имеющейся системе размеров:

• трубная;
• метрическая;
• дюймовая.

Характеризует метрическую резьбу своеобразный профиль, имеющий вид треугольника. Его угол достигает 60°. Все измерения размеров проводят в миллиметрах. При большом шаге она маркируется цифрами с добавлением буквенного обозначения. Обычно цифры демонстрируют величину наружного диаметра. Каждый технический чертеж обязательно показывает характеристику резьбы типа “М6″ или ее аналог. Когда хотят метрическую резьбу показать с нестандартным мелким шагом, специально добавляют число, показывающее шаг. Маркировка выглядит следующим образом: М6×0,6.

Другая величина угла профиля отличает специальную дюймовую резьбу. Он обычно достигает 55°. Величина отверстия показывается в дюймах, количеством ниток измеряется шаг.

Основным отличием трубной резьбы считается ее первоначальный диаметр, который базируется на размере трубного отверстия. В этом случае нарезка делается только снаружи.

Чтобы выполнить операцию нарезки, пользуются самым разным оборудованием, таким как:

• сверловочный станок;
• токарный парк;
• резьбонарезные приспособления.

Кроме механизированных способов, нарезка очень часто делается вручную. Чтобы получить внутреннюю резьбу, слесаря используют особые резьбовые метчики. Нарезка снаружи делается с помощью плашек.

Метчики также подразделяются на несколько групп:

• метрические;
• дюймовые;
• трубные.

В большинстве случаев ручные метчики выпускаются в комплекте, куда входит три предмета. Первые два предназначены для предварительной операции, последний считается доводочным. Он создает окончательную резьбовую форму и нужные размеры. Абсолютно каждый метчик имеет свой номер, который маркирован на хвосте инструмента. Иногда метчиков бывает только два. Тогда один считается предварительным, а другой – чистовым. Материалом для метчиков служит высоколегированная сталь.

Применяя плашку, получают наружную резьбу. По своей конструкции этот инструмент делится на:

• круглые;
• призматические.

Для абсолютно круглых плашек применяется специальный вороток, получивший название плашкодержатель.

При выборе диаметра сверла под резьбу таблица с соответствующими размерами станет вашим незаменимым вспомогательным инструментом. С ее помощью можно значительно облегчить предшествующие работе расчеты и получить правильно нарезанную резьбу, надежно удерживающую крепежный элемент.

Качественная резьба – это залог устойчивого соединения элементов любой конструкции. От выбора инструмента в соответствии с обрабатываемым материалом и условиями работы во многом зависит конечный результат ваших стараний.

Как выбрать диаметр сверла?

Характеристики будущей резьбы во многом зависят от свойств металла, в котором она будет нарезаться. Не все материалы одинаково хорошо держат внутреннюю или внешнюю нарезку. Мягкие металлы, такие как медь и алюминий, легко обрабатываются сверлом и метчиком, но при малейшей нагрузке резьба в них деформируется.

Все типы резьбы характеризуются двумя основными параметрами: диаметром и шагом.

Диаметр – это максимальное расстояние между двумя противоположными точками на окружности, ограничивающей отверстие резьбы. Нужно понимать, что резьба имеет рельефную поверхность в разрезе, поэтому ее диаметр будет отличаться в зависимости от того, в какой точке отверстия производить измерения.

Шаг резьбы – это диапазон между соседними витками нарезанной в металле канавки. Чем глубже и рельефнее резьба, тем шаг будет больше. Данный параметр зависит не только от диаметра винта, который будет крепиться в отверстии, но и от условий использования готового изделия: для деталей, подвергающимся высоким нагрузкам, нарезается глубокая, разреженная резьба.

Подбор сверла под резьбу осуществляется исходя из указанных выше параметров. Для того чтобы определить самый подходящий инструмент, используют простую формулу:

Д(с) = Д(р)-Ш, где:

• Д(с) – диаметр сверла;
• Д(р) – планируемый диаметр будущей резьбы;
• Ш – шаг резьбы.

Данная формула дает возможность даже в полевых условиях определить оптимальные параметры отверстия, при которых будет обеспечиваться максимально надежная фиксация соединяемых элементов.

Опытные мастера рекомендуют использовать в работе специально разработанные таблицы, которые позволяют с точностью до десятых долей миллиметра определить диаметр сверла и метчика. Если вы довольно часто занимаетесь работами по нарезке резьбы, то такая таблица, распечатанная и ламинированная, всегда будет под рукой (рис. 1). В первом столбце указан диаметр резьбы (от 2 до 48 мм), а в следующих – варианты значений шага и диаметра сверла. Значения охватывают большой диапазон данных и пригодятся как домашнему мастеру, так и высококвалифицированному специалисту.

Нарезка резьбы проводится одним из двух способов. Первый из них предполагает проделывание отверстия в металле одновременно с созданием спиральных канавок. Такой способ подходит не во всех ситуациях и требует наличия мощного оборудования: сверлильного станка, который смог бы за один проход сделать всю работу. Второй способ применяется в домашних условиях. Для того чтобы сделать резьбу таким методом, в металле предварительно высверливается отверстие, и только после этого метчиком нарезают резьбу. В последнее время в строительных магазинах можно найти комбинированные сверла под резьбу, с их помощью одновременно и проделывают отверстие, и нарезают канавки.

Для того чтобы резьба, нарезанная в металле, была надежной, качественной и ровной, специалисты рекомендуют соблюдать при работе ряд правил:

1. Использовать только острые инструменты, так как проржавевший метчик или сверло легко ломаются, работать с ними трудно и долго. Извлечь такой инструмент из отверстия будет намного сложнее, чем приобрести новый. Также не стоит искушать себя низкой ценой сверл и метчиков неизвестных производителей, поскольку купив их вы не только испортите изделие, но и рискуете нанести себе травмы.
2. Не забывать периодически смазывать инструмент во время работы. Сделать это можно при помощи нескольких капель машинного масла или керосина. Особенно большую роль играет смазка при работе с вязкими металлами, например – алюминием. Она не позволяет стружке прилипать к рабочей поверхности и охлаждает сверло.
3. Ключевое правило – оптимальный подбор диаметра отверстия. В случаях слишком большого выбранного диаметра крепежный элемент будет болтаться в месте монтажа, что повлечет за собой излишние вибрации изделия. В узкое отверстие тяжело ввинтить метчик, что сильно усложняет и без того трудную работу.
4. Основные параметры отверстия должны зависеть от его функционального предназначения. Если к месту соединения не будет прилагаться излишняя нагрузка, то допускается делать его всего на 5% меньше, чем диаметр будущей резьбы. Так вы облегчите нарезку канавок, не сильно жертвуя качеством соединения.

Сам процесс создания резьбы довольно прост. После того, как отверстие в металле готово, в него вставляют метчик, зажимают его в вороток и с силой вворачивают по часовой стрелке. После каждого полного оборота необходимо проделывать пол оборота в обратном направлении. В процессе этого действия стружка металла откалывается, что способствует более чистой нарезке.

Характеристики сверл для резьбы

Подбор хорошего сверла по металлу – это не такое легкое задание, как может показаться на первый взгляд. Современная промышленность выпускает огромный ассортимент подобной продукции, и разобраться в таком разнообразии при отсутствии должного опыта бывает очень нелегко.

Самый простой способ выбрать качественное сверло – ориентироваться на его визуальные характеристики. Инструменты, обрабатываемые на заключительном этапе производства перегретым паром, имеют окраску темную, вплоть до черной. Такие сверла отличаются высокой устойчивостью к износу.

Сверла с золотистым покрытием относятся к классу высококачественных и довольно дорогих инструментов. Своей окраской они обязаны тонкому слою нитрида титана, повышающего прочность и уменьшающего трение.

Не стоит забывать и о сверлах обычного, серого цвета, так как они не проходят финишную обработку, вследствие чего их цена сохраняется достаточно демократичной. Таких инструментов хватает на несколько десятков отверстий, так что, если масштаб работы небольшой, стальное сверло не подведет.

Обращать внимание стоит и на маркировку инструментов, форму их режущей кромки, название производителя и цену. Зная основные параметры хорошего сверла, вам будет очень просто не растеряться в магазине.

Работа с метчиком

Метчик – это специальный инструмент, главное назначение которого заключается в нанесении ровной внутренней резьбы на трубе или в отверстии. Метчик состоит из металлического стержня, в котором прорезаны прямые или винтовые стружечные канавки. Острая верхушка канавок образовывает режущую кромку.

Хвостовая часть метчика сделана в форме квадрата, либо затылованной (некруглой). При работе к ней крепится двухсторонний рычаг – вороток, при вращении которого метчик погружается в металл.

Если необходимо нарезать резьбу большого диаметра, одним метчиком обойтись довольно трудно. В таких случаях используют комплекты, состоящие из 2 (чернового и чистового) или 3 (чернового, среднего и чистового) метчиков. Когда работать предстоит с вязким металлами, имеющими свойство налипать на инструмент, количество метчиков может возрасти до 5. Каждый следующий при этом исправляет ошибки и недочеты предыдущего, чтобы на выходе получилась ровная резьба.

Метчики производятся из быстрорежущей стали либо твердого вольфрамового сплава. Работают с ними при помощи сверлильных станков, зажимая его заднюю часть в патроне специальной формы. При небольших масштабах работы, либо в случаях, когда место врезки является труднодоступным для габаритного инструмента, используется ручной труд: метчик зажимают в вороток и ввинчивают инструмент по часовой стрелке (рис.2).

Заключение по теме

Резьбовое соединение деталей – это один из самых надежных способов сборки отдельных элементов в единую конструкцию.

Располагая багажом знаний об основных особенностях процесса нарезки резьбы, выбора инструмента и диаметра отверстия, можно сильно облегчить предстоящую работу и добиться желанного результата.

При создании разъемных соединений оптимальным вариантом является резьбовое сочленение. Такие элементы используются повсеместно. С метизами, обладающими внешней резьбой проблем не существует. Они распространены в свободной продаже и их легко подобрать под свои нужды. При необходимости создании внутренней нарезки все несколько сложнее. Не везде, где необходимо она имеется. Поэтому приходится прибегать к самостоятельной нарезке вручную или с применением станков. Далее разберем, как правильно подобрать диаметр сверла под резьбу и приведем таблицы с этими данными.

Можно выделить несколько видов:

• Наружную;
• Внутреннюю.

Соединения подобного типа используются почти повсеместно. Они позволяют придавать вращению деталям поступательные движения. В любом оборудовании и механизмах применяются подобные сочленения.

Можно также выделить следующие группы:

• Однозаходовые;
• Многозаходовые;

По направлению движения направляющего типы:

• Левые;
• Правые.

По существующей системе размеров также существуют:

• Трубные;
• Метрические;
• Дюймовые.

Метрическая резьба характеризуется особым профилем, который обладает формой треугольника. Угол – 60°. Замер размеров производится в миллиметрах. В процессе создания больших шагов маркировка производится цифрами с включением буквенных обозначений. Цифровые данные показывают размер наружного диаметра. В любом техническом чертеже можно найти характеристики вида «М4, М6, М8» и аналоги. При обозначении метрической резьбы с нестандартными шагами, то дополнительно вводится цифра, обозначающая размер шага. В этом случае данные выглядят так – М8х0,8.

Соответственно с данными таблицы диаметров сверл под резьбу (далее приведен перечень формата «резьба – размер сверла»):

• М5 – 0,42 см;
• М4 – 0,33 см;
• М8 – 0,67 см;
• М12 – 0,96 см.

Под нарезку М6 подойдет отверстие диаметром 0,5 см. Для резьбы М3 сверло должно быть диаметром 0,21 см.

Вычислить размер отверстия можно по формуле, однако обычно используют специально разработанные таблицы диаметров сверл под резьбу. Так получается гораздо удобнее и быстрее, чем каждый раз считать все в своем уме.

Дюймовая обладает иным углом профиля. Он составляет 55°. Диаметр отверстий указывается в дюймах, а число ниток определяет шаг.

Трубная имеет отличие в первоначальном диаметре, который основывается на размере трубного отверстия. При обработке таких материалов нарезку выполняется лишь наружная.

Выбор сверл для нарезания

Для создания внутренней резьбы своими силами необходимо в заготовке создать отверстие, диаметром соответствующее инструменту для последующего нарезания. Любое отверстие обязано точно соответствовать размерам режущего инструмента. Как раз по этой причине следует точно подбирать размер сверла под последующую резку.

Сейчас проблем с поиском подходящего диаметра сверла не существует. Строительный рынок предлагает любые модификации сверл, начиная минимальными и заканчивая наиболее крупными. Исходя из конкретной задачи, можно создавать отверстия необходимых диаметров под те или иные нужды.

Приспособления для формирования резьбы в изделии

Чтобы нарезать внутри заготовки, требуется метчик. Это приспособление, напоминающее винт, обладающее углублениями, которые заострены. Стержень может являться коническим или цилиндровым. Канавки расположены продольным образом, разделяют резьбовое соединение на элементы, которые называются гребнями. Гребневые края представляют собою рабочие части.

Чтобы канавка была чистой, слой стали требуется убирать постепенно. Для этого понадобится одно приспособление, имеющее большую длину, или несколько соответствующих инструментов.

Единичные метчики также можно купить. Обычно их задействуют для восстановления испорченной резьбы. Чтобы нарезать новую, берут комплект. По данной причине метчики зачастую предоставляются потребителям по две штуки. Один предназначается для чернового обрабатывания, второй – для чистового. Первый создает углубление малого размера, Второй – проводит его очистку и увеличение. Изготавливаются и трехпроходные приспособления. Они монтируются в воротки. Устройство воротков бывает различным. Их размер должен находиться в соответствии с размером сверла.

В комплекте все предметы имеют метки. Они наносятся на хвостовики. Различия между рисками таковы:

• у метчика №1 верха зубьев подрезаны, гребенки достаточно длинны. Наружный радиус несколько меньше, чем у иных приспособлений в комплекте;
• у метчика №2 заборная область покороче, гребни подлиннее. Его размер больше, чем у метчика №1;
• метчик №3 имеет полные гребни зубцов. Его величина должна быть такой же, как и у формируемой резьбы.

Метчики бывают трубные (маркируются символом «G», предназначаются для формирования нарезки в трубных изделиях) и метрические (предназначаются для нарезания метрических типов).

Качество нарезки прямо зависимо от показателей метчика. Он должен быть сделан из высококачественного материала, располагать достаточной остротой. Чтобы продлить время применения приспособления и сделать выше параметры нарезки, задействуют смазывающее средство. Зачастую для того чтобы обучиться нарезанию, бывает достаточно трех-пяти попыток.

Работая со сверлом и резьбовым соединением необходимо с тщательностью выбирать характеристики инструмента, т.к. только в этом случае гарантируется качественный результат. Для этого и предлагаем соответствующие таблицы с необходимыми данными под все размеры.

• Параметры подбора сверла под метчик

При работах с металлом часто возникает необходимость не только его паять, но и сверлить. В этом случае огромную роль играют правильные инструменты, и насколько они подходят друг к другу. И вот тут возникает момент, как подобрать сверло под метчик, чтобы работа была качественной.

Но сначала разберем каждый инструмент по отдельности.

Сверла: их предназначение и разновидности

Сверло – это универсальный инструмент, так как используется повсеместно. Смотря с каким материалом иметь дело, можно использовать конический, спиральный, центровочный или перьевой вид.

Самым распространенным вариантом являются спиральные сверла. При помощи их создаются глубокие отверстия, а при самом рабочем процессе конструкция детали позволяет извлекать отработанную стружку, что помогает не засорять рабочую поверхность.

Если необходимо обработать центровые отверстия, то выбирают центровочный тип. Могут быть двухсторонними с «хвостиком» или с предохранительным конусом.

Когда предполагается сверление труб, стальных листов или пластика, то лучше всего использовать конические модели. Кроме сверления, такое устройство осуществляет зачистку от заусенец и разрабатывает различные отверстия. За счет такого наконечника отсутствует проскальзывание изделия.

А вот для работ, связанных с древесиной, подбор сверла осуществляется в сторону цилиндрических вариантов. Оно поможет просверлить отверстия под шарниры при сборке мебели, к тому же есть возможность делать глухие отверстия с большим значением сечения.

Отдельно стоит отметить изделия, которые предназначены под резьбу, то есть в отверстия после них можно спокойно закручивать винты. Хотя аналогичным инструментом с таким предназначением является еще и метчик. Но это не значит, что они несопоставимы. Как раз под метчик и подбираются сверла соответствующих диаметров.

Вернуться к оглавлению

Использование метчика: особенности

Набор металлорежущего инструмента: а - сверла, б - зенкеры, в - развертки, г - метчики, д - плашки.

Метчик – режущий инструмент, посредством которого создаются отверстия с внутренней резьбой. Своего рода он выполняет функцию резьбонарезания.

Конструкция метчика представляется двумя частями: нарезающей и хвостовой. Первая часть имеет калибрующий и заборный фрагмент. «Хвостик» же предназначен для закрепления в патроне. При помощи рабочей части (винта с канавками) как раз и происходит сверление отверстия, в то время как заборная осуществляет насечку резьбы, а за счет калибрующей части происходит зачистка отверстия.

Резка материала происходит посредством режущих перьев, которые располагаются на резьбовой части метчика.

Канавки на основании помогают выводить отработанный материал. Некруглая форма задней части способствует тому, что детали избегают трения.

Метчиком можно выполнить трапецеидальную, метрическую, трубную и цилиндрическую резьбу. Такой процесс осуществим как руками, так и при помощи станков. В зависимости от назначения резьбу делают за один, два или четыре раза. На этот момент влияют:

• тип отверстия;
• шаг резьбы;
• необходимая шероховатость;
• механические свойства обрабатываемого металла.

Если необходимо работать с крупной резьбой, то подберите несколько метчиков. Ориентируясь на вид работы, инструмент может быть:

1. Машинно-ручным или просто машинным. Соответственно, его используют при ручной или машинной резьбе. В таком случае подбор осуществляется среди таких видов: прямого, винтового или с укороченными канавками, через которые выводится стружка.
2. Гаечные. Предназначаются для работ под гайки. Для подбора метчика обращают внимание на прямые модели или с изогнутым «хвостиком», на удлиненные.
3. С вырезанной ниткой. Такой используется в обработке листовых деталей или при работе с пластичным металлом.
4. Слесарные. Основное предназначение – ручная нарезка. Они являются элементом комплекта, в который входят чистовой, черновой и средний метчик. Черновой используется, если точность нарезки не принципиальна, средний – корректирует ее, а чистовой завершает всю работу. Выбор такого метчика рационален в случае, когда необходима резьба диаметром от 0,8 до 1,8 см.
5. Конические. Заборная часть оснащена не полной резьбой, а вот калибрующая – полной. При помощи такого вида резьба наносится на сквозные отверстия.
6. Плошечные. Заборный конус имеет большой размер. Используются для создания предварительной резьбы в плашках.
7. Маточные. Имеют спираль с правой стороны в канавках. При их помощи в резьба зачищается.
8. Бесканавочные. Приемный конус имеет более короткое основание, а также отсутствуют продольные канавки. Используя такой вид, производительность повышается, а сам инструмент реже ломается.
9. Комбинированные. Посредством «шейки» соединяются две части – черновая и чистовая. При помощи использования такого метчика время на выполнение работ по резьбе значительно сокращается. Одним из таких примеров можно назвать сверло-метчик. Им можно выполнять и сверление, и нарезание.
10. Специальные. Это инструменты узкой направленности. Сюда относят насадной, корабельный и тандем-метчик.