О стали

Размеры отверстий под резьбу: таблицы, инструменты, процесс нарезки. Как подобрать сверло под метчик

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.

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.

Таблица диаметров прута для наружной резьбы

При работе в наружной резьбой ситуация очень похожая — част металла выдавливается, а не срезается. Потому диаметр прута или трубы, на который наносится резьба, должен быть немного меньше. Насколько точно — смотрите в таблице ниже.

Диаметр резьбы, мм5,0681012162024

Диаметр стержня, мм

4,92

5,92

7,9

9,9

11,88

15,88

19,86

23,86

Отверстия по ГОСТ

Госстандарт был утвержден еще в СССР в 1973 году. Затем нормативы проверялись, переутверждались, но не изменились, потому что были каждый раз признаны самыми эффективными. Стандарт сочетает в себе сразу несколько документов и предназначен для нарезки различных сплавов – чугуна, стали, алюминия, меди. Он обеспечивает соблюдение размерного ряда, чтобы крепеж хорошо держался и имел максимальную износостойкость и прочность. Нормативный акт – ГОСТ 19257-73.

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)

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.

Как подобрать сверла под метчики UNC/UNF

Дюймовая цилиндрическая резьба с крупным (UNC) и мелким (UNF) реже используется в России, чем метрическая. Их профиль немного различается (55 градусов у дюймовой против 60 градусов у метрической), кроме того ее шаг измеряется в дюймах.

Приводим таблицу диаметров сверл под метчики с американской резьбой UNC/UNF.

Дюймовая резьба UNC
Резьба х Ниток на дюйм

Диаметр сверла,
мм

Резьба х Ниток на дюйм

Диаметр сверла,
мм

1/4х20	5,1	7/8х9	19,5
5/16х18	6,5	1х8	22,25
3/8х16	8	1 1/8х7	25
7/16х14	9,4	1 1/4х7	28,25
1/2х13	10,8	1 3/8х6	30,75
9/16х12	12,2	1 1/2х6	34
5/8х11	13,6	1 3/4х5	39,5
3/4х10	16,5	2х4	45

Дюймовая мелкая резьба UNF
Резьба х ниток на дюйм

Диаметр сверла, мм

Резьба х ниток на дюйм

Диаметр сверла, мм

1/4х28	5,5	3/4х16	17,5
5/16х24	6,9	7/8х14	20,5
3/8х24	8,5	1х12	23,25
7/16х20	9,9	1 1/8х12	26,5
1/2х20	11,5	1 1/4х12	29,75
9/16х18	12,9	1 3/8х12	33
5/8х18	14,5	1 1/2х12	36

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.

Таблица размеров сверла и отверстий под метрическую и дюймовую резьбу

Рассмотрим результаты расчетов из ГОСТ 19257-73:

1. Под резьбу М3 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 0,5, сверла – 2,5 мм.
2. Под резьбу М4 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 0,7, сверла – 3,3 мм.
3. Под резьбу М5 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 0,8, сверла – 4,2 мм.
4. Под резьбу М6 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,0, сверла – 5,0 мм.
5. Под резьбу М8 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,25, сверла – 6,75 мм.
6. Под резьбу М10 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,5, сверла – 8,5 мм.
7. Под резьбу М12 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 1,75, сверла – 10,25 мм.
8. Под резьбу М16 необходим метчик, для которого стандартный шаг – 2,0, сверла – 13,5 мм.

Несмотря на то что метрическая система исчислений является наиболее популярной, рекомендуем ознакомиться с таблицей диаметров сверл под резьбу:

Купить набор винтовой резьбовой с AliExpress от 105 рублей →

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.

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.

Формула подбора сверлильного инструмента

Подбор оптимального размера сверла под резьбу – залог качественной работы нарезного приспособления.

Для расчета проще всего использовать известную формулу: от значения номинального диаметра отнимают величину шага. Например, для М8 необходимо приспособление сечением 8-1,25 (стандартный шаг) = 6,75 мм.

Следует помнить, что при работе с пластичными материалами расчетное количество витков увеличивается. Таким образом, для сверления латуни необходимо подготовить буравчик большего диаметра, чем необходимо для хрупких металлов и сплавов, таких как чугун или бронза.

Как показывает практика, диаметр отверстия должен быть меньше, чем номинальная величина нарезки. При этом существуют предельные показатели, превышение которых считают нарушением технологического процесса. Например, для М6 максимальный диаметр отверстия не должен превышать 5,153 мм.

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

Выбор сверла под бесстружечный метчик, который используется для выдавливания резьбы, имеет свои сложности, связанные с деформацией металла. Металл в ходе обработки деформируется как в направлении оси отверстия, так и в противоположном. По этой причине черновое отверстие под раскатку обычно делают большего диаметра, чем под нарезку со стружкой.

К примеру, чтобы нарезать резьбу М8 с шагом 1,25 мм, необходимо взять метчик диаметром 6,8 мм, а для получения М8х1.25 раскатыванием (выдавливанием) нужно просверлить черновое отверстие диаметром 7,45 мм. Вначале ознакомимся с табличными значениями для метрических бесстружечных метчиков.

Таблица размеров отверстий под раскатники метрическая резьба крупный шаг (DIN 13/ГОСТ 24705):

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

*Поле допуска по ISO1 – 5H. **Поле допуска по ISO2 – 6H.

Таблица диаметров отверстий под метчики-раскатники метрическая резьба мелкий шаг (DIN 13/ГОСТ 24705):

МхШаг

Внутренний диаметр
резьбы гайки
(доп. по ISO2 — 7H)

Мин. мм

Макс. мм

Диаметр чернового
отверстия (расчетное значение),
мм

2×0,25	*1,785	1,9	1,91
2,2×0,25	*1,985	2,1	2,11
2,3×0,25	*2,071	2,2	2,21
2,5×0,35	2,201	2,36	2,38	2,37
2,6×0,35	2,252	2,46	2,48	2,47
3×0,35	*2,701	2,87	2,89	2,88
3,5×0,35	*3,201	3,37	3,39	3,38
4×0,35	*3,701	3,87	3,89
4×0,5	3,639	3,79	3,82	3,8
5×0,5	4,639	4,79	4,82	4,8
6×0,5	**5,599	5,8	5,83	5,8
6×0,75	5,424	5,63	5,7	5,7
7×0,75	6,424	6,67	6,72	6,7
8×0,5	**7,599	7,8	7,83
8×0,75	7,424	7,67	7,72	7,7
8×1	7,217	7,51	7,6	7,55
9×0,75	8,424	8,67	8,72	8,7
9×1	8,217	8,55	8,6	8,6
10×0,5	**9,599	9,8	9,83	9,8
10×0,75	9,424	9,67	9,72	9,7
10×1	9,217	9,51	9,6	9,55
10×1,25	8,982	9,41	9,48	9,45
11×1	10,217	10,55	10,6	10,6
12×1	11,217	11,52	11,61	11,55
12×1,25	10,982	11,43	11,5	11,45
12×1,5	10,751	11,29	11,38	11,35
14×1	13,217	13,55	13,61	13,6
14×1,25	12,982	13,43	13,5	13,45
14×1,5	12,751	13,29	13,38	13,35
15×1	14,217	14,55	14,61	14,6
15×1,5	13,751	14,26	14,36	14,35
16×1	15,217	15,55	15,61	15,6
16×1,5	14,751	15,29	15,38	15,35
18×1	17,217	17,55	17,61	17,6
18×1,5	16,751	17,29	17,38	17,35
18×2	16,310	17,02	17,14	17,1
20×1	19,217	19,55	19,61	19,6
20×1,5	18,751	19,29	19,38	19,35
20×2	18,310	19,02	19,14	19,1
22×1,5	20,751	21,26	21,36
22×2	20,310	21	21,15
24×1,5	22,751	23,26	23,38
24×2	22,310	23,01	23,16	23,1

*Поле допуска по ISO1 – 5H. **Поле допуска по ISO2 – 6H.

Теперь посмотрим, какое сверло подобрать под бесстружечный метчик для нарезания дюймовой трубной резьбы.

Таблица диаметров под метчики-раскатники трубная резьба Витворта (DIN ISO 228/1):

G

Число ниток на дюйм

Наружный диаметр резьбы, мм

Внутренний диаметр
резьбы гайки,
макс. мм

Мин. мм

Макс. мм

Диаметр чернового
отверстия (расчетное значение),
мм

G 1/16″	28	7,723	6,843	7,24	7,32
G 1/8″	28	9,728	8,848	9,24	9,32	9,25
G 1/4″	19	13,157	11,890	12,48	12,56	12,55
G 3/8″	19	16,662	15,395	15,99	16,06	16,06
G 1/2″	14	20,955	19,172	20,02	20,12	20,05
G 5/8″	14	22,911	21,128	21,97	22,07
G 3/4″	14	26,441	24,658	25,5	25,6
G 7/8″	14	30,201	28,418	29,26	29,36
G1″	11	33,249	30,931	32,05	32,18
G 1 1/8″	11	37,897	35,579	36,7	36,83
G 1 1/4″	11	41,910	39,592	40,72	40,84
G 1 3/8″	11	44,323	42,005	43,13	43,26
G 1 1/2″	11	47,803	45,485	46,61	46,74
G 1 3/4″	11	53,746	51,428	52,55	52,68
G 2″	11	59,614	57,296	58,42	58,55

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

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.

Процесс нарезки в фото

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.

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).

Диаметры сверл для трубных (дюймовых) метчиков

Приводим таблицу с размерами черновых отверстий для трубной резьбы.

G

Шаг резьбы, мм

Число ниток на 1 дюйм

Диаметр сверла
под резьбу, мм

Диаметр 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

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

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.

Особенности нарезки

Перед использованием метчика необходимо произвести сверление отверстия, диаметр которого вы определили по указанной выше методике. Далее приходит очередь метчика. Для получения витков соответствующих требованиям к данному типу резьб необходима постепенная нарезка. Металл тонкими слоями поэтапно снимается с обрабатываемой поверхности, образуя требуемую форму витков. Поэтому при одном проходе резьбонарезной инструмент разделен на отдельные черновые и чистовые участки. Второй вариант – это использовании набора из двух или трех метчиков, которыми поочередно, в порядке присвоенного номера, производится нарезка резьбы во внутреннем отверстии.

При нанесении резьбы необходимо установить метчик строго вертикально относительно поверхности детали. Производить нарезку следует с помощью воротка, наиболее удобным является вариант конструкции с трещоткой. Деталь должна быть надежно зафиксирована, нарезка производится путем вращения резьбонарезного инструмента по часовой стрелке. Для удаления стружки необходимо чередовать рабочие вращения метчика с обратными. Как правило, после совершения половины оборота по часовой стрелке необходимо произвести четверть оборота назад.

Для облегчения процесса нарезки и отвода тепла рекомендуется использование смазочных материалов. Для этих целей может быть использован солидол, олифа для стали, керосин или скипидар для алюминия. Также возможно использование и машинных масел.

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.

Комбинированный инструмент

Кроме обычных метчиков и сверл на практике применяют особые комбинации. С их помощью досверливается отверстие до нужного размера. Этот же прибор нарезает резьбу. Для легких сплавов, а также низкоуглеродистой стали подобные устройства применяют не только мастера в собственных мастерских. Их используют на крупных предприятиях, где приходится изготавливать разные изделия серийно.

Комбинированный метчик-сверло

Подобный инструмент применяют, когда требуется незначительно увеличить диаметр в заготовках. Подобные операции часто приходится выполнять при работе с отливками. Там уже имеются отверстия, получаемые за счет стержневых смесей. Но они часто не обладают требуемой формой и размерами. Применив метчик-сверло, выполнят сразу две операции.

Широкое применение на производстве и в домашнем хозяйстве электрических шуруповертов привело к созданию специальных сверл-метчиков и для этого удобного инструмента. Можно приобрести целые наборы.

Сверло-метчик для шуруповерта

Производители пишут, что подобные изделия лучше применять для пластиков и алюминиевых сплавов. На самом деле при наличии смазки подобные инструменты неплохо справляются с конструкционными сталями с невысоким содержанием углерода.

На большинстве крупных предприятий процедура нарезания резьб максимально механизирована. Используют специальные машинные метчики. Их отличает длинный хвостовик, а также наличие не только гребенок врезания. Тут присутствует и калибрующая часть.

Видео: как подобрать сверло под нарезку резьбы метчиком?

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