23 Расчет метчиков. Пример расчета метчика-протяжки для нарезания трапецеидальной резьбы

 

Исходные       данные: резьба Tr 30×6-6H; α = 30°; материал заготовки –

сталь 45, 220 НВ; длина заготовки (гайка) – 60 мм.

Номинальный средний – D2 и внутренний – D1диаметры трапецеидальной резьбы гайки определяем по формулам [10, табл. 4.40].

D2 = D – 0,5 P = 30 – 0,5·6 = 27 мм

D1 = D – P = 30 – 6 = 24 мм

Длина хвостовика (расстояние до сварного шва)

lСШ = lХ = 60 + 12 + 20 + 12 = 104 мм.

По [10, табл. 4.29] находим допуск на средний диаметр резьбы гайки

степени точности 6Н – ТD2(6) = 0,355 мм.

По табл. 1.15 в зависимости от степени точности нарезаемой резьбы – 6Н,

находим степень точности метчика – 3.

Для метчика степени точности 3 по табл. 1.18 находим формулу расчета нижнего отклонения на среднем диаметре метчика

eid2 = 0,5·ТD2(6) = 0,5 · 0,355 = 0,177.

Средний диаметр резьбы метчика

d2= 27 + 0,177 + 0,07 = 27,247–0,07.

Верхнее отклонение на средний диаметр метчика определяется по

формуле (1.19)

esd2 = 0,177 + 0,07 = 0,247 мм. Гарантированный запас на износ по среднему диаметру Δ2 = esd2 – eid2 = 0,247 – 0,177 = 0,07 мм.

По формуле (1.23) находим нижнее отклонение на наружный диаметр

метчика

eid = 0,4 · 0,355 = 0,142 мм.

Определяем допуск на наружный диаметр резьбы метчика по формуле (1.24)

Td = 0,3 · 0,355 = 0,106 мм.

По формуле (1.52) находим наружный диаметр метчика

d = (30 + 0,142 + 2·0,5)–0,106 = 31,142–0,106.

Внутренний диаметр резьбы метчика

d1 = D1 = 24+0,5 мм.

Высоту профиля нарезаемой резьбы определяем по формуле (1.51)

h = 31,142 - 24 = 3,571 мм.

2

Подачу на зуб рассчитываем по формуле (1.53)

аz = (6/4) · sin 1°20' = 1,5 · 0,0232 = 0,035 мм.

Подставив в формулу (1.50) численные значения величин, найдем длину

режущей части метчика

lР = (6 · 3,571)/(4 · 0,035) = 153 мм.

Длина калибрующей части (1.54)

lК = 0,8 d = 0,8 · 31,142 = 25 мм.

Длина задней направляющей (табл. 1.29)

lЗН = 20 мм.

Диаметр сердцевины dс (табл. 1.29)

dс = 0,5 · d = 0,5 · 31,142 = 16 мм.

Ширина пера b (табл. 1.29)

b = 0,24 · d = 0,24 · 31,142 = 7,5 мм.

Ширина ленточки f = 0,6 мм (табл. 1.29).

Передний угол γ = 9° (табл. 1.29).

Задние углы: α1 = 14°; α2 = 35° (табл. 1.29).

Общую длину метчика-протяжки определяем по формуле (1.57)

L = 104 + 153 + 25 + 20 = 302 мм.

Угол наклона стружечных канавок рассчитываем по формуле (1.55)

ω arctg6 3,14  27,247= arctg 0,07° = 4°.

Шаг винтовых стружечных канавок (1.58)

         = 1387 мм.

РК =

3,13

31,142

0,0705

Смещение  заднего  центра  резьбошлифовального  станка  для  создания обратной конусности

S = 302 · 0,1/100 = 0,302 мм.

24 Метчики. Типы, назначение. Метчики предназначены для нарезания внутренних резьб в сквозных и глухих отверстиях. Резьбонарезание метчиками является основным видом изготовления внутренних резьб, особенно при нарезании их в отверстиях малых и средних диаметров. Метчиками нарезаются метрическая, трапецеидальная, трубная, цилиндрическая резьбы. Наиболее распространенной является метрическая резьба, Резьбонарезание метчиками осуществляется ручным способом или машинным способом на сверлильных, револьверных и агрегатных станках, токарных многошпиндельных полуавтоматах и автоматах, автоматических линиях, специализированных гайконарезных и других станках. Возможна различные кинематические схемы нарезания резьбы, Нареэание резьбы с непрерывным вращением производится на гай конарезных автоматах метчиками с изогнутыми хвостовиками. Гайки проходят одна за другой вдоль оси метчика через рабочую часть на хвостовик. Каждая новая гайка продвигает вдоль оса хвостовика предыдущую. По мере заполнения хвостовика гайка сходят с него в накопитель без останова процесса. С переодическим вращением нарезается резьба в гайках метчиками с прямыми удлинёнными хвостовиками. Гайки проходят одна за другой рабочую часть и накапливаются на хвостовике метчика. По мере заполнения хвостовика необходимо освобождать его от гаек что достигается прекращением процесса резьбонарезания и изъятием метчика из патрона. С реверсированием работают обычно машинно-ручные метчики. Реверсирование необходимо для вывинчивания метчика из отверстия, В некоторых случаях инструменту и детали придается разное число оборотов в одном направлении, что приводит к обгону метчика деталью и к вывинчиванию первого из отверстия. В зависимости от шага резьбы, тип отверстия (сквозное или глухое), механических свойств обрабатываемого материала требуемой шероховатости поверхности резьбы резьбонареэание может производиться за один, два или три прохода. С точки зрения экономических показателей предпочтительным является однопроходовое реэьбонарезание возможное при иэготовлении резьб шагом до 3 мм. Формирование впадины резьбового профиля может происходить по генераторной, профильной мя профильно-генераторной схеме. Основной является генераторная схема; другие схемы реализуются в работе специальных метчиков ( плашечных, маточных и т.д.). В данном пособии рассматривается расчет и конструирование метчиков, предназначенных для нарезания однопроходным способом метрической резьбы, согласно ГОСТ 9150-59 в различных: материалах: сталях, чугунах, цветных сплвах. Рассматривается генераторная схема формирования профиля резьбы.

В машиностроении наиболее широко используются метчики с прямыми стружечными канавкими. Они применяются при нарезании резьбы в кострукционных материалах, нержавеющих сталях и сплавах. Изготовление метчиков с прямыми стружечными канавками более технологично, по сравненю с друггими видами метчиков, что опререляет их низкую себестоимость.

Метчики с винотовыми канавками применяются при нарезании резьбы в отверстиях с прерывистой поверхностью (с окнами, прорезями), а также для облегчения вывода стружки из отверстия при обрботке вязких сталей и сплавов. Это важно при нарезании резьбы в длинных глухих отверстиях.

Метчики с укороченными канавкими (бесканавочные) имеют наибольшую прочность, хорошее базирование, и надежное центрование в отверстии. К недостаткам данного вида метчиков относятстся высокий крутяший момент и затруднительный подвод самзывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания. Применяются метчики данного вида для нарезания резьб в деталях, штампованных из листа, в сквозных отверстиях длинной до 1.5*d и в деталях с косым торцем на выходе из метчика из отверстия.

Метчики с вырезанной ниткой применяются при нарезании резьбы в вязких и пластичных материалах. При этом улучшаются условия стружкообразования, уменьшается суммарная сила трения инструмента о готовую резьбовую поверхность, облегчается достут СОЖ в зону резания.

Метчики бывают: Машинно-ручные метчики с прямыми канавками Машинно-ручные метчики с винтовыми канавками

Машинно-ручные метчики с укороченными канавками

Гаечные метчики с прямым хвостовиком

Гаечные метчики с изогнутым хвостовиком

Машинно-ручные метчики с шахматным расположением зубьев

Гаечные метчики с шахматным расположением зубьев, с прямым хвостовиком

Машинные метчики с винтовыми канавками

Машинные метчики с укороченными канавками