Таблица метчиков и плашек: размеры, шаг резьбы, классы точности 2025

1. Классификация метчиков и плашек по стандартам ГОСТ

Метчики и плашки являются основными инструментами для нарезания внутренней и наружной резьбы соответственно. В Российской Федерации их производство и применение регламентируется государственными стандартами ГОСТ 3266-81 (с поправкой от 11.04.2018) для метчиков и ГОСТ 9740-71 для плашек.

Согласно действующим стандартам, метчики классифицируются по нескольким основным критериям. По назначению различают машинные и ручные метчики, при этом машинные предназначены для работы на металлорежущих станках с автоматической подачей, а ручные используются в слесарных работах с применением воротков. По конструкции метчики подразделяются на одинарные и комплектные, причем комплектные наборы включают черновой, получистовой и чистовой инструменты.

Плашки согласно ГОСТ 9740-71 изготавливаются трех типов в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы. Тип 1 предназначен для резьб диаметром от 1 до 3 мм, тип 2 - от 1 до 6 мм, тип 3 - свыше 6 мм. Каждый тип имеет определенные конструктивные особенности и размерные параметры, обеспечивающие оптимальную работу в соответствующем диапазоне размеров. Размеры метрической резьбы регламентируются ГОСТ 24705-2004, который заменил устаревший ГОСТ 24705-81.

2. Типы резьб и их обозначения

В современной промышленности применяется несколько основных типов резьб, каждый из которых имеет свои особенности и области применения. Метрическая резьба является наиболее распространенной и обозначается буквой М с указанием номинального диаметра и шага резьбы.

Метрическая резьба характеризуется треугольным профилем с углом при вершине 60 градусов. Основной шаг резьбы определяется стандартными значениями, установленными ГОСТ 24705-2004. Для каждого диаметра резьбы существует основной шаг и несколько мелких шагов, которые применяются в специальных случаях когда требуется повышенная прочность соединения или работа в условиях вибрации.

Трубная цилиндрическая резьба обозначается буквой G и измеряется в дюймах. Она применяется в трубопроводах и гидравлических системах. Коническая дюймовая резьба обозначается NPT или BSP и используется в соединениях, требующих герметичности без дополнительных уплотнений.

3. Размеры и конструктивные особенности

Конструктивные параметры метчиков и плашек строго регламентируются государственными стандартами и определяют эффективность процесса резьбонарезания. Основными размерными характеристиками метчиков являются диаметр рабочей части, длина рабочей части, общая длина инструмента и диаметр хвостовика.

Рабочая часть метчика состоит из режущей части, калибрующей части и хвостовика. Режущая часть выполняет основную работу по снятию металла и формированию профиля резьбы. Длина режущей части зависит от диаметра резьбы и составляет обычно 2-4 шага резьбы. Калибрующая часть обеспечивает точность размеров и чистоту поверхности нарезанной резьбы.

Плашки имеют кольцевую конструкцию с внутренней резьбой и режущими элементами. Основными параметрами плашек являются наружный диаметр, высота, диаметр центрального отверстия и количество стружечных канавок. Наружный диаметр плашки стандартизирован и зависит от диаметра нарезаемой резьбы, что обеспечивает совместимость с плашкодержателями.

4. Классы точности и поля допусков

Система классов точности метчиков и плашек основана на допусках, которые определяют точность получаемой резьбы. Для метчиков установлены классы точности H1, H2, H3 и H4, где H1 обеспечивает наивысшую точность, а H4 используется для грубых слесарных работ.

Класс точности H1 применяется для изготовления высокоточных резьбовых соединений в авиационной и космической промышленности, где требуется минимальный допуск среднего диаметра резьбы. Метчики класса H2 являются наиболее распространенными в машиностроении и обеспечивают оптимальное соотношение точности и производительности.

Поля допусков плашек обозначаются буквенно-цифровыми символами, где цифра указывает на степень точности, а буква - на основное отклонение. Наиболее распространенными являются поля допусков 6g для стандартных соединений, 6e для скользящих посадок и 6h для переходных посадок с минимальным зазором.

Выбор класса точности зависит от функционального назначения резьбового соединения. Для неответственных соединений достаточно класса H3 или H4, для точных механизмов рекомендуется H2, а для особо точных изделий применяется класс H1 с последующим контролем резьбовыми калибрами.

5. Материалы изготовления и термообработка

Выбор материала для изготовления метчиков и плашек критически важен для обеспечения их работоспособности и долговечности. Современные резьбонарезные инструменты изготавливаются из быстрорежущих сталей, легированных инструментальных сталей и твердых сплавов.

Быстрорежущие стали типа Р6М5, Р18 и Р9 являются основными материалами для производства метчиков и плашек общего назначения. Сталь Р6М5 содержит вольфрам, молибден, ванадий и кобальт, что обеспечивает высокую красностойкость до 620 градусов Цельсия и хорошие режущие свойства. Сталь Р18 отличается повышенным содержанием вольфрама и применяется для особо ответственных инструментов.

Твердосплавные метчики изготавливаются из сплавов на основе карбида вольфрама с кобальтовой связкой. Они обеспечивают высокую производительность при обработке труднообрабатываемых материалов, включая нержавеющие стали, титановые сплавы и закаленные стали. Твердость твердосплавных инструментов составляет HRC 88-92.

Современные технологии предусматривают нанесение износостойких покрытий на рабочие поверхности инструментов. Покрытия TiN, TiAlN, CrN значительно увеличивают стойкость инструмента и позволяют повысить скорости резания. Толщина покрытий составляет 2-5 микрометров и наносится методами физического или химического осаждения из паровой фазы.

6. Расчеты и технические требования

Точные расчеты параметров резьбонарезания необходимы для обеспечения качества получаемой резьбы и предотвращения поломки инструмента. Основными расчетными параметрами являются крутящий момент, осевая сила, скорость резания и диаметр сверла под резьбу.

Крутящий момент при нарезании резьбы зависит от диаметра резьбы, шага, материала заготовки и геометрии инструмента. Превышение допустимого крутящего момента приводит к поломке метчика, что особенно критично при обработке глухих отверстий. Современные станки оснащаются системами контроля момента с автоматическим реверсом при достижении предельных значений.

Выбор скорости резания определяется материалом заготовки и инструмента. Для быстрорежущих метчиков при обработке конструкционной стали рекомендуемая скорость составляет 8-15 м/мин, для твердосплавных инструментов - 25-50 м/мин. При превышении оптимальной скорости происходит интенсивный износ режущих кромок.

Точность диаметра сверла под резьбу критически важна для качества резьбонарезания. Занижение диаметра приводит к увеличению нагрузки на метчик и возможной поломке, завышение - к неполному профилю резьбы. Допуск на диаметр сверла составляет +0.1/-0 мм для диаметров до 10 мм и +0.15/-0 мм для больших диаметров.

7. Практическое применение и рекомендации

Эффективное использование метчиков и плашек требует соблюдения технологических требований и правильного выбора режимов обработки. Основными факторами успешного резьбонарезания являются правильная подготовка отверстия, выбор смазочно-охлаждающей жидкости, контроль геометрии инструмента и соблюдение последовательности операций.

При нарезании резьбы метчиком в глухих отверстиях особое внимание следует уделять удалению стружки. Рекомендуется применять прерывистое резание с периодическим выводом метчика для освобождения стружечных канавок. Современные метчики с винтовыми канавками обеспечивают принудительное выбрасывание стружки вверх.

Контроль качества нарезанной резьбы осуществляется резьбовыми калибрами-пробками для внутренней резьбы и кольцами для наружной резьбы. Проходной калибр должен входить свободно, а непроходной не должен завинчиваться более чем на два витка. Дополнительно контролируются шаг резьбы, профиль и шероховатость боковых поверхностей.

Срок службы резьбонарезного инструмента значительно зависит от условий эксплуатации и правильности применения. Регулярная заточка метчиков и плашек, правильное хранение в специальных ложементах, контроль износа режущих кромок позволяют многократно увеличить ресурс инструмента и обеспечить стабильное качество резьбы на протяжении всего периода эксплуатации.