Основными конструктивными элементами метчика являются: режущая, калибрующая и зажимная части; число, профиль и направление стружечных канавок, углы резания, элементы резьбы метчика, утонение калибрующей части (рис. 4.7, 4.8).

Заборная (режущая) часть метчика выполняет основную работу резания и должна быть по возможности короче, так как при этом снижается машинное время, уменьшаются удельная сила резания и нагрузка на инструмент в связи с увеличением толщины среза, сила трения и защемление стружки, а также опасность поломки метчика, уменьшается крутящий момент.

Рис. 4.8. Конструктивные элементы и геометрия режущей и калибрующей частей метчика:  — шаг резьбы, h-  высота профиля; Н – полная (теоретическая) высота профиля;  d – наружный диаметр резьбы;  — длина заборной части,  — угол заборного конуса; К – величина затылования

В зависимости от точности резьбы, ее размеров, материала детали метчики могут изготавливаться комплектами из одного, двух или трех штук. Например, при мм комплект метчиков состоит из двух штук, а для  — из трех штук.

Если в комплекте два метчика, то припуск и нагрузка делятся так: черновой метчик снимает 75% припуска, а чистовой метчик – 25%. Для комплекта из трех метчиков соответственно 56…60% припуска снимает черновой, 28…30% — промежуточный и 16…20% — чистовой метчик. В таких же соотношениях разбивается и длина заборной части, расчет которой приведен ниже.

Длина заборной части определяется исходя из элементарной толщины среза, снимаемой одной режущей кромкой:

,                                                                                                                     (4.6)

где z – число зубьев на заборной части.

В свою очередь

,                                                                                                                   (4.7)

где  — длина заборной части; n – число перьев метчика (на рис. 4.10 справа их четыре);  — число витков (зубьев) на одном пере;  — ход резьбы; к – заходность резьбы.

Из (4.7) имеем:

.                                                                                                                    (4.8)

Выражая из (4.6)  и подставляя это значение в (4.8), получим окончательно

.                                                                                                                  (4.9)

Величину  следует принимать в зависимости от материала детали, в которой нарезается резьба (табл. 4.1).

Число перьев «n» у метчиков выбирается в зависимости от диаметра резьбы: для d=1…17мм число перьев – n=3, а для d=14…52мм – n=4.

Таблица 4.1

Значения толщин среза для метчиков

Калибрующая часть метчика служит для зачистки поверхностей резьбы, придания ей правильной геометрической формы и окончательных размеров, а также для направления метчика в процессе формирования резьбы заборной частью.

Для уменьшения разбивки и трения между метчиком и отверстием резьба калибрующей части имеет обратную конусность (0,05…0,10мм на 100мм длины рабочей части). Разбивка будет тем меньше, чем короче калибрующая часть, меньше ширина перьев и их количество. Длину калибрующей части метчика рекомендуется принимать в пределах

,                                                                                                            (4.10)

где s – ход резьбы.

В итоге длина рабочей части метчика составляет

.                                                                                     (4.11)