Резание / 4 курс / Метода метчик

Минобрнауки России

Федеральное государственное автономное образование учреждение высшего образования

«Санкт-Петербургский политехнический институт Петра Великого»

Слатин В.И.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ Задание 3 «Комплект метчиков»

Учебное пособие для выполнения выпускной бакалаврской работы

для студентов, выполняющих выпускные работы бакалавров по направлению 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

Санкт-Петербург 2024

В данном разделе излагается порядок расчета комплекта метчиков для нарезания метрической резьбы с посадками скольжения (основное отклонение Н) и зазорами (основное отклонение G)

По ГОСТ 16093-81 допуск резьбы гайки обозначается сочетанием степени точности резьбы и основного отклонения по среднему и внутреннему диаметрам. При этом, если степени точности на указанные диаметры установлены разные, то полк допуска среднего диаметра записывают впереди допуска на внутренний диаметра. Если на оба диаметра резьбы установлены поля допусков одной степени точности, то в обозначении символы не повторяются. Например, запись 4Н5Н означает поле допуска гайки с основным отклонением Н 4-й степени точности означает, что при основном отклонении Н на оба диаметра назначены поля допусков 7-й степени точности.

Исходные данные: номинальный наружный диаметр резьбы в гайке D, шаг Р (для мелких резьб), степень точности резьбы, число метчиков в комплекте m, обрабатываемый материал.

рис.14

Порядок расчета

1.Определить номинальный внутренний и средний диаметры резьбы (рис. 14) (с точностью до 0,001 мм):

; . Принять номинальные наружный , внутренний и средний .

2.Выбрать из [1] верхние ES и нижние EI предельные отклонения диаметров , , резьбы гайки от номинального профиля. Для метрических резьб посадок скольжения Н . Необходимо обратить внимание, что поля допусков на и могут быть заданы с разными степенями точности. Верхнее отклонение на наружный диаметр гайки не регламентируется.

3.Рассчитать предельные размеры резьбы в гайке:

; ;

; ;

Таблица 8

Класс метчика	Поле допуска нарезаемой резьбы
1 2 3 4	4Н, 4Н5Н, 5Н 5G, 5H6H, 6H 6G, 6H, 7H, 8H 6H, 7H, 8H

Таблица 9

Наименование метчика	Диаметр резьбы метчика		Длина режущей части
	Наружный	Средний
Комплект из двух метчиков
Чистовой Черновой	T’ =T11	T’ =0,039 +T6
Комплект из трех метчиков
Чистовой Средний Черновой	T’ =T11 T’’ =T11	T’ =0,039 +T6 T’’ =T’

Примечание. Т6 и Т11 – допуски по 6-му и 11-му квалитетам точности на соответствующий диаметр.

4. Определить класс точности метчика в зависимости от полей допусков нарезаемой резьбы (табл. 8).

5. Выбрать из [2] нижние , и верхние , предельные отклонения наружного и среднего диаметров резьбы чистового метчика, допуск на половину угла профиля α/2 и предельные отклонения шага резьбы ТР/2. Для некоторых мелких диаметров и шагов резьб не регламентируется.

6.Рассчитать предельные размеры наружного и среднего диаметров резьбы всех метчиков в комплекте, а также длину их режущей части согласно табл. 9.

Наибольший внутренний диаметр для всех метчиков в комплекте принимают одинаковым: . Нижнее отклонение и форма впадины метчика не регламентированы.

7.Рассчитать диаметр метчиков по переднему торцу

8.Определить углы φ режущей части всех метчиков в комплекте: .

9.Выбрать передний γ и задний α углы в зависимости от обрабатываемого материала (табл.10)

Таблица 10

Обрабатываемый материал	γ
Чугун, бронза, нержавеющая, жаропрочная и высокопрочные стали, титановые и молибденовые сплавы	0-5	4-6
Стали средней твердость, латуни	8-10	4-6
Мягкая и вязкая сталь, вязкие латуни, медь, магниевые сплавы	12-15	6-8
Легкие сплавы, алюминий	16-25	8-12

10.Выбрать число z зубьев метчиков. По ГОСТ 3266-81 для резьб с z=3, для z=4.

11.Определить падение затылка К по вершинам витков режущей части (рис. 15,а ,на котором представлено торцовое

рис.15

сечение метчика по режущей части): К=(π )/z. Значение К округлить до величин, кратных 0,2 мм при К ≤ 2мм, и до величин, кратных 0.5 мм при К > 2 мм. Для всех метчиков комплекта принимается одно и тоже К. Для шлифованных метчиков (1-й и 2-й классы точности) затылование производится и по профилю резьбы (по наружному диаметру обычно не затылуют). Затылование по профилю на чертеже указывают на ширине метчика (в отличие от К) на внутреннем диаметре (см.рис. 15,б, на котором представлено торцевое сечение метчика по калибрующей части). Затылование назначают по ГОСТ 3449-84 в зависимости от (табл. 11).

Таблица 11

4-6 7-12 14-22 24-33 36-45 48-52	0,01-0,02 0,02-0,04 0,03-0,06 0,05-0,1 0,07-0,14 0,1-0,2

12.Выбрать габаритные размеры метчиков, форму и размеры стружечных канавок [3]. Размеры центровых отверстий приведены в [4, табл. 6. 28, с. 195], размеры квадратов для хвостовиков с диаметром d ≥ 3 мм – в [4, табл. 6. 26, с. 192], с d < 3 мм – в ГОСТ 9523-84. Технические требования с метчикам приведены в ГОСТ 3449-84.

13.Выбрать материал рабочей части метчика по ГОСТ 19265-73. Метчики диаметром более 12 мм выполняют сварными. Хвостовики сварных метчиков изготовляют из стали марки 45 по ГОСТ 1050-74, марки 40Х – по ГОСТ 4543-71, марки 50ХФА – по ГОСТ 14959-79. Твердость рабочей части метчиков должна быть в пределах HRC 62-66, хвостовиков – HRC 37-52. Шероховатость по профилю резьбы , хвостовиков в посадочной части - , канавок - . Обратная конусность принимается в пределах 0,05 – 0,15 мм на 100 мм длины.

Чертеж комплекта метчиков (рис. 16) должен содержать метчик в двух проекциях (М1:1 – М5:1), продольный профиль режущей части (М2:1 – М5:1), поперечное сечение режущей и калибрующей частей с указанием затылования и размеров стружечных канавок (М2:1 – М5:1), схему расположения полей допусков на гайку и чистовой метчик с указанием размером (без соблюдения маштаба), таблицу, содержащую исполнительные размеры резьбы метчиков комплекта, φ и . В маркировке указать обозначение резьбы, класс точности (на чистовом метчике), номер метчика в комплекте (одна риска на черновом, две – на среднем, чистовой метчик рисок не иммет), марку стали части.

Варианты задания №3. Комплект метчиков

№ варианта	Нарезаема резьба	Число метчиков в комп.	Обр. материал
1	М10х1,25 - 6Н	3	Чугун
2	М3 - 4Н	2	Латунь
3	М4 – 4Н5Н	2	Латунь
4	М5х0,5 – 5Н	2	Медь
5	М6х0,5 – 5G	2	Медь
6	М20 – 8Н	3	Жаропрочная сталь
7	М4 - 5G	2	Алюминий
8	М42 – 4Н5Н	3	Бронза
9	М12 – 6G	2	Мягкая сталь
10	M6x0,5 – 5H	3	Нержавеющая сталь
11	M9 – 5H	2	Нержавеющая сталь
12	M40x1,5 – 7H	3	Титановый сплав
13	M14x0,75 – 4H	2	Алюминий
14	M4x0,5 – 5G	2	Алюминий
15	M42 – 4H5H	3	Молибденовый сплав
16	M4,5 – 6H	2	Молибденовый сплав
17	M18x2 – 6G	3	Медь
18	M40 – 6G	3	Высокопрочная сталь
19	M3x0,35 – 5H	2	Высокопрочная сталь
20	M32 – 7H	3	Высокопрочная сталь
21	M12 – 4H	2	Латунь
22	M27x1 – 4H5H	2	Латунь
23	M25x1,5 – 5H	2	Латунь
24	M5x0,5 – 4H5H	2	Латунь
25	M14 – 7H	3	Титановый сплав
26	M45x3 – 5G	3	Титановый сплав
27	M14x1,5 – 5H	2	Титановый сплав
28	M22x0,75 – 6G	2	Чугун
29	M30x2 – 7H	2	Чугун
30	M6 – 4H5H	3	Молибденовый сплав
31	M10x0,5 – 4H5H	3	Молибденовый сплав
32	M27x1 – 6G	2	Медь
33	M42 – 5G	3	Жаропрочная сталь
34	M12x1,5 – 7H	2	Чугун
35	M18x1 – 6G	2	Чугун
36	M8 – 4H5H	3	Титановый сплав
37	M3 – 5G	2	Бронза
38	M45x3 – 5G	2	Бронза
39	M14x1,5 – 5H	3	Высокопрочная сталь
40	M6 – 6H	2	Медь

Список литературы

1.ГОСТ 16093-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.

2.ГОСТ 16925-71. Метчики. Допуски на резьбу (с изменениями № 2, 3, 4).

3.ГОСТ 3266-81. Метчики машинно-ручные. Конструкция и размеры.

4.Справочник инструментальщика / под ред. И.А. Ординарцева. Л.: Машиностроение, 1987. 846 с.