Мастеровой43.RU

Своим названием метчик, очевидно, обязан старинной технологии выполнения внутренней резьбы. Вкратце, ее суть такова. На плотную, прочную полоску материала - ткани, кожи, бумаги наносились наклонные линии. Затем полоску укрепляли или наклеивали на стенку отверстия и прямые наклонные линии превращались в винтовые. Специальным резцом, закрепленном на длинной рукояти, царапали стенку отверстия по намеченным линиям. Конечно и процесс был достаточно утомительным, и резьба некачественная. Поэтому каждая пара винт-гайка подгонялась индивидуально друг по другу. Ни о какой взаимозаменяемости, свинчиваемости, постоянстве геометрических параметров резьбы не могло быть и речи. Изготовление резьбовых соединений было под силу только очень искусным мастеровым. Взамен резьбы, обеспечивающей разъемность соединения, применялись различные клинья, скобы, штыри, шпоны. Из-за техногических трудностей конструкцию часто вообще делали неразъемной. Идея стандартизации резьбы принадлежит английскому инженеру Иосифу Витворту. Исследователи истории инструментов описывают ряд способов образования резьбы в отверстии. Это литье, впаивание в отверстие проволочной спирали. С развитием техники появился стержень, имевший на граненной поверхности спираль. Таким инструментом еще нельзя было в полной мере образовывать весь профиль нитки резьбы, но удобней было намечать ее расположение, что и определило название инструмента - метчик, "наметчик". В XV-XVI веках их делали трех- и четырехгранными, так как на ребрах легче получались режущие зубья. Характерно, что такой великий инженер, как Леонардо да Винчи серьезно занимался проблемой образования внутренних резьб и разрабатывал метчики.

Что же представляет собой метчик? Прежде всего он очень похож на винт. В принципе это и есть винт, но превращенный в режущий инструмент. Для такого превращения пришлось применить несколько, казалось бы, простых с первого взгляда, но исключительно важных конструктивных решений. Судите сами, можно ли закрутить винт или болт в гладкое отверстие, диаметр которого несколько меньше диаметра стержня с резьбой? Несмотря на все старания, этого не произойдет и резьба не нарежется. Дело упростится, если в начале винта резьбу срезать на конус. Такое простое решение не только создает заборный конус и улучшает центрирование торцовой части винта в отверстии, но и более равномерно распределяет силу резания между витками. Однако в данном случае резание все же происходить не будет. Ведь для резания, как мы знаем, необходим клин - зубья с передними и задними поверхностями и острыми режущими кромками. Кроме того, образовавшаяся стружка должна удаляться из зоны резания, не препятствовать ему. Почти все эти задачи решаются, если сделать продольные канавки в теле винта. С их помощью образуются передние поверхности и углы, обеспечивается достаточное пространство для стружки и обратное движение винта. Канавки можно сделать прямые - вдоль оси винта или винтовыми с малым углом уклона. Но одних канавок мало. Необходимо еще создать у зубьев соответствующие задние поверхности с рациональными задними углами, что достигается затылованием заборной части по наружному диаметру. Вот теперь мы можем сказать, что винт, сделанный из твердого и прочного материала, превратился в инструмент - метчик. Остается только добавить, что коническая заборная часть метчика выполняет основную работу по нарезанию резьбы, за ней идет калибрующая часть метчика, предназначенная для направления инструмента в отверстии, калибрования и зачистки резьбы. Калибрующий участок метчика также имеет конус но очень незначительный и к тому же направленный в обратную сторону, что уменьшает трение инструмента о материал детали. Вполне понятно, что профиль зубьев на калибрующей части соответствует полному профилю резьбы, в отличие от заборной, режущей части.

а - общий вид метчика; б - сечения метчика; в - бесканавочный метчик

Мы говорим о канавках на метчике, как о важном положительном конструктивном решении, без которого невозможно было бы превратить винт в инструмент. Все это так, канавки нужны. Их даже стараются сделать побольше, но при этом соблюдают меру, так как именно канавки ослабляют тело метчиков и приводят к их частой поломке. Стремление сделать инструмент прочнее привело к созданию так называемого бесканавочного метчика. Прежде всего заметим, что название "бесканавочный" не полностью соответствует фактическому положению. На самом деле канавки у бесканавочного метчика есть, но они прорезаны только на небольшой длине, обычно равной двойной длине режущей части. Это особые канавки, так как стружка перемещается по ним по ходу метчика в направлении рабочей подачи. Вперед, а не назад! Такой эффект достигается благодаря прорезке канавок в направлении, обратном направлению резьбы и под углом 10-15°. Из-за коротких канавок бесканавочный метчик стал прочнее других метчиков, у которых канавки проходят через заборную и калибрующую части, да еще и немного захватывают хвостовик. Однако бесканавочные метчики забивают стружкой глухие отверстия, поэтому их применяют для нарезания резьб в сквозных отверстиях.

Метчики подразделяются на ручные (слесарные) и машинные. Последние прорезают весь профиль резьбы на всю глубину сразу. Ручные же делят его на две или три части. Соответственно ручные метчики по этой причине изготовляют по две или три, а для крупных резьб и более штук в комплекте на один размер резьбы. Их различают по числу кольцевых канавок, нанесенных на хвостовике: одна - первый номер, начальный, две - средний и т.д. Машинные метчики имеют укороченный заборный конус, немного более глубокие стружечные канавки и специальные места крепления на хвостовиках с тем, чтобы обеспечить быстрый и удобный способ установки метчика в патрон станка. Крупные метчики иногда изготовляют сборными. В корпус крепят несколько пластин гребенчатой формы. Их устанавливают и выверяют по специальным калибрам - кольцам.

Родные сестры метчиков - плашки. Они тоже предназначены для нарезания резьбы, но только на наружных цилиндрических поверхностях. Плашки имеют режущие зубья с передними и задними углами, сошлифованные на заборных конусах. Конусов этих два - с обеих сторон плашки, дабы долго не думать, с какой стороны начинать ею работать. А посредине у плашки расположены калибрующие зубья без задних углов и с полным чистовым профилем резьбы.

Плашка

Плашки отличаются оригинальностью в расположении стружечных канавок. Во-первых, они у них направлены не к оси отверстия или винта, как у метчиков, а в противоположную сторону. Во-вторых, это уже не тесные канавки метчиков, которые так легко забиваются стружкой, а просторные полости.