Метчик — инструмент, используемый для создания внутренней резьбы. Для небольших внутренних резьб метчик — практически единственный доступный режущий инструмент.

Нарезание резьбы является сложным процессом обработки, поскольку режущая кромка вступает в непосредственный контакт с заготовкой примерно 100% времени. Поэтому следует заранее учесть различные вопросы, такие как свойства заготовки, выбор инструмента и станка, а также скорость резания и подачи.

В этой статье вы получите основные сведения, которые вам необходимо знать о метчиках, в том числе о трех распространенных типах стружечных канавок.

 

Стружечные канавки

Неправильный выбор стружечных канавок метчиков может вызвать трудности при удалении стружки, а стружка может наматываться на инструмент, что приведет к проблемам при обработке, как показано на рисунке ниже.

К распространенным типам канавок для метчиков относятся следующие:

1. Прямые флейты
2. Спиральные канавки
3. Спиральные заостренные канавки

Внешний вид этих предметов показан на прилагаемом рисунке.

Метчики с прямыми канавками

 

Метчики со спиральными канавками

Метчики со спиральными канавками в основном применяются для обработки глухих отверстий и материалов с высокой твердостью и прочностью.

Они используются для обработки нержавеющей стали серии 400 (с углом наклона спирали 15°).

Они используются для обработки нержавеющей стали серии 300 (с углом наклона спирали 41°).

 

 

Спиральные заостренные канавки

Они более долговечны для удаления стружки, чем прямые канавки, и подходят для обработки сквозных отверстий. Недостатком является то, что неэффективная резьба на кончике слишком длинная.

Сравнение метчиков со спиральными канавками и метчиков со спиральными канавками

Спиральный тип канавки подходит для глухих отверстий, и стружка выводится наружу. Спиральный тип канавки, с другой стороны, выводит стружку вниз.

 

Выбор материала для кранов

В настоящее время наблюдается тенденция постепенной замены метчиков из быстрорежущей стали на метчики из цементированного карбида.

 

В настоящее время метчики из карбида вольфрама постепенно заменяют метчики из быстрорежущей стали. Подобно тенденции постепенной замены режущих инструментов из карбида вольфрама инструментами из быстрорежущей стали при токарной обработке, метчики из карбида вольфрама также чаще используются для обработки резьбовых отверстий. По сравнению с быстрорежущей сталью, метчики из карбида вольфрама обладают высокой твердостью и хрупкостью, и при использовании метчиков из карбида вольфрама для нарезания резьбы возникает проблема стружкообразования. Несмотря на это, метчики из карбида вольфрама хорошо работают при обработке чугуна и алюминиевых сплавов, а основной формой повреждения инструмента является механический износ.

Поскольку в автомобильной промышленности обрабатывается большое количество деталей из чугуна и алюминиевых сплавов, использование метчиков из цементированного карбида может обеспечить длительный срок службы инструмента. При обработке этих материалов метчики из цементированного карбида имеют более длительный срок службы, чем метчики из быстрорежущей стали. В автомобильной промышленности сокращение времени замены метчика является существенным фактором, а длительный срок службы метчиков из цементированного карбида сводит к минимуму время замены метчика. Метчики из цементированного карбида с малым углом наклона винтовой линии и поверхностными покрытиями, такими как TiN, TiCN, CrN или TiAlN, хорошо работают при нарезании резьбы на деталях из алюминиевого сплава с содержанием кремния от 8% до 12%. Метчики из субмикронного зерна цементированного карбида могут повысить прочность инструмента без снижения твердости и хорошо работают при резке закаленной стали, пластика и труднообрабатываемых сплавов на основе никеля.

покрытие инструмента

Выбрав подходящий материал для изготовления метчика и соединив его со специальным покрытием, таким как TiN, TiCN, CrN или TiAlN, можно значительно увеличить срок службы метчика. Эти термостойкие и гладкие покрытия снижают усилия резания и позволяют нарезать резьбу на более высоких скоростях резания.

 

Резьбонарезное оборудование для метчиков

Станки

Существует два типа методов обработки для нарезания резьбы: вертикальный и горизонтальный. Для нарезания резьбы вертикальный метод лучше горизонтального. При использовании горизонтального метода следует учитывать достаточность охлаждения, когда заготовка охлаждается снаружи.

Держатель крана

Рекомендуется использовать специальный держатель метчика для нарезания резьбы. Для станков с хорошей жесткостью и устойчивостью в качестве приоритета следует использовать синхронные держатели метчика. И наоборот, следует как можно чаще использовать гибкие держатели инструмента с осевой/радиальной компенсацией. За исключением метчиков малого диаметра (

Условия охлаждения

Для нарезания резьбы, особенно для экструзионных инструментов, требование к охлаждающей жидкости — смазка > охлаждение. Концентрация охлаждающей жидкости должна быть больше 10% при использовании эмульсии. Фактическое использование охлаждающей жидкости должно быть скорректировано в соответствии с условиями станка.

 

Параметры обработки для кранов

Скорость

Скорость задается в зависимости от типа метчика, материала, материала заготовки и твердости, а также качества резьбонарезного оборудования. Обычно она выбирается в соответствии с параметрами, указанными производителем метчика. Скорость необходимо снижать при следующих условиях: 1недостаточная жесткость станка;

2большое отклонение крана;

3недостаточное охлаждение;

4неоднородность материала или твердости в зоне нарезания резьбы, например, пятна сварки;

5длинный метчик или удлинительный стержень; горизонтальная обработка с наружным охлаждением;

6ручное управление, например, сверление на настольном станке и радиальное сверление.

Скорость подачи

Для жесткого нарезания резьбы скорость подачи должна быть 1 шаг/оборот. Для гибкого нарезания резьбы, если компенсационные переменные держателя метчика достаточны, скорость подачи должна быть (0,95-0,98) шаг/оборот.