Как правильно выбрать сверла и метчики для нарезания резьбы 

1. Принципы подбора диаметра сверла под метчик

1.1 Теоретические основы расчета
Для получения качественной резьбы с полным профилем необходимо точное определение диаметра отверстия под нарезание. Основной принцип:

Диаметр отверстия = Номинальный диаметр резьбы - Шаг резьбы × Коэффициент

Для метрической резьбы коэффициент обычно составляет 0.8-0.9 в зависимости от материала.

1.2 Практические таблицы соответствия

Метрическая резьба (ISO 68-1):

Резьба    | Шаг, мм | Диаметр сверла, мм | Допуск
M4        | 0.70    | 3.30 ±0.05
M6        | 1.00    | 5.00 ±0.06
M8        | 1.25    | 6.80 ±0.07
M10       | 1.50    | 8.50 ±0.08

Дюймовая резьба (UNC/UNF):

Размер     | Резьб/дюйм | Диаметр сверла, мм
1/4"-20    | 20        | 5.10
3/8"-16    | 16        | 8.00
1/2"-13    | 13        | 10.50

1.3 Особые случаи

• Глухие отверстия: Уменьшение диаметра на 0.1-0.2 мм для компенсации сжатия

• Вязкие материалы: Увеличение диаметра на 0.05-0.1 мм

• Высокоточная резьба: Использование калиброванных сверл с допуском ±0.01 мм

сверла

2. Система материалов для сверл и метчиков

2.1 Иерархия материалов

Сверла:

• HSS (быстрорежущая сталь): Стандарт для обработки сталей до 900 Н/мм²

• HSS-Co (кобальтовые): 5-8% Co, для сталей до 1200 Н/мм²

• HSS-E (кобальтовые премиум): 8-10% Co, для нержавеющих сталей

• Твердый сплав: Для обработки чугунов, композитов, высокопрочных материалов

• Порошковая металлургия: Микроструктура с равномерным распределением карбидов

Метчики:

• HSS общего назначения: Для сталей, алюминия, латуни

• HSS-E кобальтовые: Для нержавеющих и жаропрочных сталей

• Твердосплавные: Для чугунов, закаленных сталей, композитов

• Инструментальная сталь: Для накатных метчиков

2.2 Соответствие материалов обрабатываемым заготовкам

Материал заготовки    | Сверло          | Метчик
Сталь конструкционная | HSS/HSS-Co      | HSS с покрытием
Нержавеющая сталь     | HSS-Co          | HSS-E кобальтовый
Алюминий              | HSS с полировкой| HSS с увеличенным зазором
Чугун                 | Твердый сплав   | Твердый сплав или HSS-Co
Титан                 | HSS-E Co 8%     | HSS-E Co 10%

3. Геометрия и конструктивные особенности

3.1 Типы сверл для подготовки отверстий

По конструкции:

• Спиральные сверла: Универсальное применение

• Ступенчатые сверла: Для отверстий под разные типы резьбы

• Центровочные сверла: Для точного позиционирования

• Корончатые сверла: Для отверстий большого диаметра

3.2 Классификация метчиков

По конструкции стружечных канавок:

• Прямые канавки: Для хрупких материалов

• Винтовые канавки: Для глухих отверстий

• С выкружными канавками: Для сквозных отверстий

• Без канавок: Накатные метчики

По назначению:

• Ручные метчики: Комплекты из 2-3 штук

• Машинные метчики: Для станков с ЧПУ

• Гаечные метчики: Для автоматических линий

• Калибровочные метчики: Для финишной обработки

4. Технология покрытий

4.1 Современные покрытия для сверл:

• TiN (нитрид титана): Увеличивает стойкость в 3-5 раз

• TiAlN (алюмонитрид титана): Термостойкость до 800°C

• AlCrN (нитрид хром-алюминия): Для высокоскоростной обработки

• DLC (алмазоподобное покрытие): Для алюминиевых сплавов

4.2 Покрытия для метчиков:

• TiN: Снижение трения, стандартное решение

• TiCN: Повышенная твердость для сталей

• Special Tap Coatings: Профильные покрытия для сложных материалов

5. Технологические параметры обработки

5.1 Режимы резания для сверления:

Материал          | Скорость, м/мин | Подача, мм/об
Конструкционная сталь | 20-30       | 0.15-0.25
Нержавеющая сталь | 10-20          | 0.08-0.15
Алюминий          | 50-100         | 0.20-0.40
Чугун             | 25-40          | 0.12-0.20

5.2 Режимы нарезания резьбы:

Материал          | Скорость, м/мин | СОЖ
Сталь 700 Н/мм²   | 8-12           | Эмульсия
Нержавеющая сталь | 3-8            | Специальное масло
Алюминий          | 15-30          | Сжатый воздух или MQL
Чугун             | 5-10           | Сухая обработка

6. Система охлаждения и смазки

6.1 Выбор СОЖ в зависимости от материала:

• Стали: Эмульсии на основе минеральных масел

• Алюминий: Специальные составы без активных добавок

• Нержавеющие стали: СОЖ с противозадирными присадками

• Чугун: Сухая обработка или MQL

6.2 Методы подачи СОЖ:

• Внешняя подача: Для стандартных операций

• Через инструмент: Для глубоких отверстий

• MQL (минимальное количество смазки): Для экологичных производств

7. Контроль качества и диагностика

7.1 Методы контроля резьбы:

• Калибры-пробки: Для контроля внутренней резьбы

• Микрометры резьбовые: Для точных измерений

• Проекторы и микроскопы: Для анализа профиля резьбы

• Координатные измерения: Для комплексного контроля

7.2 Диагностика инструмента:

• Визуальный контроль: Наличие сколов, износ

• Измерение геометрии: Контроль углов и размеров

• Тестовые нарезания: Проверка на контрольных образцах

8. Рекомендации по выбору производителей

8.1 Ведущие производители сверл:

• Guhring: Немецкое качество, инновационные решения

• YG-1: Оптимальное соотношение цена/качество

• OSG: Специализация на сложных материалах

• Sandvik Coromant: Технологические лидеры

• Grewin Tools: Универсальные решения для различных задач

8.2 Производители метчиков:

• Emuge: Премиальный сегмент, специализированные решения

• OSG: Широкий ассортимент для всех материалов

• Kennametal: Инновационные технологии покрытий

• Grewin Tools: Надежные решения для стандартных задач

9. Практические советы и решение проблем

9.1 Типичные проблемы и решения:

• Слом метчика: Проверка соосности, правильный диаметр отверстия

• Низкое качество резьбы: Оптимизация режимов, замена СОЖ

• Быстрый износ инструмента: Проверка материала и покрытия

• Неправильный профиль: Контроль геометрии инструмента

9.2 Рекомендации для разных производств:

• Массовое производство: Стандартизированные решения

• Мелкосерийное: Универсальный инструмент

• Высокоточное: Специализированные инструменты с контролем

10. Экономические аспекты

10.1 Расчет эффективности:

• Стоимость обработки отверстия: Учитывает стоимость инструмента и время

• Производительность: Количество отверстий в единицу времени

• Капитальные затраты: Стоимость оснащения инструментом

10.2 Оптимизация затрат:

• Стандартизация инструмента: Снижение номенклатуры

• Обоснованный выбор: Соответствие инструмента задачам

• Сервис и восстановление: Увеличение ресурса инструмента

Заключение

Правильный выбор сверл и метчиков для нарезания резьбы требует комплексного подхода, учитывающего все технологические, материальные и экономические аспекты. Ключом к успеху является не только качественный инструмент, но и грамотное его применение с соблюдением всех технологических рекомендаций. Современный рынок предлагает широкий спектр решений для любых задач, от массового производства до высокоточных специальных операций.

Регулярное обучение персонала, внедрение новых технологий и сотрудничество с надежными поставщиками позволяют достигать оптимальных результатов в нарезании резьбы при минимальных затратах.

Request Custom Quote & Technical Data: info@gwcarbide.com
Explore Full Product Range: www.grewintools.ru    
                                                              www.coweecarbide.com
 Technical Consultation: WhatsApp +86 18673327292 (Lydia Choo)
We believe exceptional tools should make your production simpler, more efficient, and more profitable.

—
Lydia Choo | Sales Manager
Grewin Tools – Professional Metalworking Solutions Provider