21 ноября 2019

Все мы знаем, что такое метчики. Они все разные и специализируются на разных задачах. Одни отлично подходят для ручной нарезки, а другие для такой работы совсем не подходят. Также метчики нужно выбирать исходя из вида отверстий и обрабатываемых материалов. Хорошо видно, что эти метчики отличаются друг от друга, если знать, куда смотреть. Вот сейчас мы этим и займемся. Поговорим о метчиках и уборке снега. Сейчас вы все это увидите.

Важная конструктивная особенность метчиков — канавка, которая находится у его вершины, рядом с режущей кромкой. Угол наклона стружечной канавки дает большие преимущества при использовании метчика.

Для примера мы возьмем немного снега и снегоочиститель. Если мы установим отвал под отрицательным углом, то куда он будет толкать снег? Лезвие наклонено влево и снег будет уходить влево. Теперь сделаем положительный угол, повернем лезвие вправо. Снег должен сыпаться вправо. Если установить отвал прямо, то он будет раздвигать снег в обе стороны, и влево и вправо от траектории нашего движения. Мы можем предсказать, куда будет сдвигаться снег. Это зависит от угла нашего отвала. Точно так же мы можем понять, куда пойдет стружка для каждого типа метчика. Это зависит от направления режущей кромки.

У меня три метчика: метчик со спиральной подточкой заборной части (spiral point), метчик со спиральной стружечной канавкой (spiral flute) и метчик с прямой стружечной канавкой (straight flute). Да, канавки у метчиков могут быть разные. Но, пока не будем обращать на это внимание и сосредоточимся только на вершинах метчиков, на режущей поверхности, где происходит самое важное.

Давайте возьмем какой-нибудь метчик и рассмотрим его режущую кромку. Глядя на неё, можно сказать, куда пойдет стружка — вверх или вниз. Точно так же, как можно сказать, куда будет отбрасываться снег. Метчик со спиральной подточкой направляет стружку вниз, в отверстие. Метчик со спиральной канавкой направляет стружку вверх, из отверстия. А метчик с прямой канавкой отправит стружку как вверх, так и вниз, как получится в данный момент.

Важно знать направление вывода стружки! Это имеет решающее значение при выборе метчика и при программировании.

Если у нас несквозное отверстие, т.е. через него нельзя посмотреть, то нужно очень осторожно пользоваться метчиком со спиральной подточкой заборной части. У такого метчика стружка движется к вершине, и если останется мало места до дна отверстия, то стружка будет плотно набиваться между метчиком и дном. Метчик может даже сломаться.

Стружка не всегда одинаковая. При обработке одних материалов получается длинная стружка. Материалы с длинной стружкой, например, некоторые стали или алюминий, образуют при нарезании резьбы проволоку, которую нужно куда-то отводить: либо выводить из отверстия, либо загонять вглубь.

Метчики со спиральной подточкой или с винтовой канавкой определяют направление отвода стружки. Это зависит от угла режущей кромки. У некоторых материалов, например у чугуна, стружка короткая, напоминает порошок. Обычно, для обработки таких материалов с короткой стружкой мы используем метчики с прямой канавкой.

Направление отвода стружки — этот только часть рассказа. Другим параметром метчиков является форма заборной части у вершины. На метчиках видна разница между распространенными типами заборных частей. Метчики называются первый (TAPER), второй (PLUG) и чистовой (BOTTOMING).

Метчики

В США, если говорят метчик PLUG, то это не просто название. Это технический термин, определяющий длину заборной части. На режущей кромке нашего метчика 4 или 5 витков на заборной части.

Коническая заборная часть у первого чернового метчика (TAPER) обычно состоит из 8–9 витков. У чистового метчика (BOTTOMING) заборная часть состоит всего из 1–2 витков. Это наш словарик по метчикам.

Количество витков в конической заборной части метчиков

 

Угол наклона режущей кромки и длина заборной части до полной резьбы отражаются в названии метчика.

Вот второй метчик с прямой канавкой. У этого чистового метчика спиральная канавка. Мы знаем, что он выталкивает стружку вверх из отверстия и имеет примерно 2 витка на заборной части до перехода к полной резьбе.

Этот чистовой метчик с прямой канавкой. У него два витка на заборной части. И помните, метчик с любой заборной частью, первый-черновой, второй и чистовой, могут быть с любой канавкой.

Отлично! Теперь мы знаем названия метчиков и их назначение. Сейчас несколько примеров, как правильно выбрать метчик.

Вот классическое глухое отверстие, т.е. несквозное. Нужно нарезать 3/4 дюйма полной резьбы. Метчик со спиральной подточкой заборной части здесь не подойдет, может сломаться. Второй метчик не сможет нарезать полную резьбу на необходимую глубину. У него 5 витков на заборной части. Для такого глухого отверстия лучше взять чистовой метчик со спиральной стружечной канавкой.

Так как мы нарезаем резьбу довольно близко к дну отверстия, то нам не нужен метчик со спиральной подточкой, который гонит стружку вниз. Поэтому, лучше выбрать чистовой метчик с винтовой канавкой.

Чтобы нарезать резьбу до дна отверстия, нужно чтобы перед метчиком не было стружки. С помощью метчика со спиральной подточкой такую резьбу получить нельзя, не сломав его из-за стружки. Нужно использовать метчик с винтовой канавкой.

Но, если метчик с винтовой канавкой так хорошо, почему  бы не использовать его для всех отверстия, в том числе и сквозных. Такие резьбы часто будут дороже, кроме того, возникает бОльшая сила резания, по сравнению с другими метчиками.

Что случится, если мы увеличим нагрузку на первых витках заборной части? Это означает, что чистовой метчик быстрее выйдет из строя, чем черновой. Помимо этого, метчик с винтовой канавкой обычно слабее метчика с прямыми канавками с подточкой. У такого метчика канавки для отвода стружки крупнее. А ещё может быть внутренний канал для подачи СОЖ. Всё это ослабляет метчик, делает его менее жестким.

Если вы сломали метчик, то, скорее всего, это был чистовой метчик с винтовой канавкой, который работал в тяжелом материале. Это слабые, непрочные метчики. Если вы сломали метчик с прямыми канавками и спиральной подточкой, то, возможно, вы нарезали резьбу в глухом отверстии. Стружка не смогла выйти наружу.

Метчик со спиральной подточкой — наиболее частый выбор. Он имеет прочное основание, так как канавкам для выхода стружки не нужно быть очень большими.

Заборная часть второго метчика распределяет нагрузку, имея 4–5 витков. Это уменьшает требуемый крутящий момент, если сравнивать с чистовым метчиком.

Вот по этим причинам, везде, где можно, мы используем второй метчик с прямыми канавками и спиральной подточкой заборной части. Метчик с винтовой канавкой используем только по необходимости, например, для нарезания глубокой резьбы в глухом отверстии.

Если нам нужно где-то нарезать резьбу, то лучше взять первый-черной метчик. Главная причина такого выбора — он легко выравнивается в отверстии. Делает это самостоятельно.

Если вы попробуете вручную нарезать резьбу чистовым метчиком с короткой заборной частью, то вам будет непросто его выровнять. Он никак не желает стоять ровно. Так что при ручном нарезании резьбы возьмите хотя  бы второй метчик, а лучше черновой. Если же вам нужно нарезать резьбу до дна несквозного отверстия, то начните с чернового метчика, а затем доделайте чистовым. Можно пройти одним метчиком, потом другим.

Итак, мы говорили о метчиках и о том, как сделать правильный выбор инструмента. Мне как программисту станка в G и М-кодах, нужно знать, какой метчик будет использоваться, еще до написания программы. Это важно.

Результат нарезания резьбы разными метчиками по одной программе

Посмотрите на эти болты. Для нарезания резьбы для этих трех болтов использовалась одна и та же программа. Использовался цикл нарезания резьбы метчиком G84. Резьба нарезалась на глубину –1 дюйм по оси Z. Но, болты в эти резьбовые отверстия вкручиваются по-разному. Одни выступают больше, чем другие.

Почему же так получилось? Мы использовали разные метчики, с разной заборной частью. Мы не нарезали полную резьбу на одну глубину. Одно отверстие получено с помощью первого чернового метчика, а другое — с помощью второго, в третьем случае работал чистовой метчик.

Если вы используете черновой метчик, то вам нужно дополнительно увеличить глубину на пять витков для получения необходимого результата. Необходимо программировать на пять витков глубже, чтобы получить полную резьбу необходимой глубины. Это надо иметь в виду.

Сегодня мы говорили о метчиках, и некоторые из вас могут спросить, почему мы не рассказали о накатниках. Эти бесстружечные метчики очень хороши. Они применяются для пластичных материалов, которые можно подвергнуть деформации. О накатниках можно рассказывать очень долго, поэтому, думаю, мы посвятим им отдельное видео.

Сейчас я хочу дать вам несколько советов, которые помогут избежать проблем при нарезании резьбы. Проверьте концентрацию охлаждающей жидкости. Она должна быть высокой при нарезании резьбы метчиком. Правильно настройте программируемое сопло подачи СОЖ или используйте прокачку СОЖ через шпиндель и инструмент. Так вы продлите срок службы инструмента.

Также проверьте свою управляющую программу. У нас есть видео, как определить скорость подачи при нарезании резьбы метчиком. И нужно убедиться, что мы используем сверло и метчик нужных диаметров.

Существуют специальные справочники. Можно использовать несколько сверл разного размера. Необходимо сделать правильный выбор для каждого конкретного случая. Используйте это с максимальной выгодой. Иногда лучше взять сверло большего диаметра, тогда резьба нарезается легче. Конечно, нужно оставаться в рамках указанного диапазона.

И всегда проверяйте глубину сверления и учитывайте углы при вершинах сверл и метчиков. Для некоторых задач лучше подходят одни метчики, для других — другие. Выбор зависит от конкретной задачи. Нужно всё тщательно продумать перед выбором инструмента.

Теперь о сверлах. Для стандартных сверл с углом при вершине 118 градусов можно просто умножать их диаметр на 0,3, чтобы рассчитать высоту конуса. Поговорите со своим поставщиком инструмента. Эти люди знают о метчиках гораздо больше, чем мы.

И вот ещё что. Если вы нарезаете резьбу в алюминии, то возьмите светлый хорошо отполированный метчик с блестящей поверхностью, чтобы алюминий на него не налипал. А для обычных сталей возьмите метчик с черным покрытием. В следующий раз, когда будете выбирать метчик, вспомните про снегоочиститель. Посмотрите на режущую кромку и вы легко поймете, будет ли стружка направляться вниз в отверстие или выводиться из него вверх.

И ещё. Те названия метчиков, которые я называл, приняты в США: TAPER (первый), PLUG (второй) и BOTTOMING (чистовой). У вас они могут называться как-то иначе: в Великобритании, Германии, Японии или России.

Напишите нам в комментариях, как эти метчики называются у вас. Нам будет интересно почитать.

Спасибо, что позволили нам стать частью Вашего успеха, и что посмотрели этот «Совет дня от Haas».