2.1. Исходные данные:

- Диаметр отверстия: 20Н7,

- Материал заготовки: Сталь10Г,

• Тип развертки: цилиндрическая, хвостовая, машинная.

2.2. Материал развертки

Для обработки заготовки из материала Сталь10Г , рабочую часть разверток изготовляют из быстрорежущей стали марки Р6М5, Р9, Р18, легированной стали марки 9ХС, или твердого сплава марок ВК6, ВК6М, ВК8, ВК10 (стр. 415, [4]).

Для обработки заготовки из материала Сталь10Г принимаю материал развертки быстрорежущую сталь Р6М5. Быстрорежущая сталь хоть и дороже легированной, но она прослужит дольше и в результате обойдется дешевле менее износостойкой, легированной стали и значительно дешевле твердого сплава. Р6М5 имеет хорошую прочность и износостойкость (почти на равнее с Р18 но несколько дешевле) из за примеси молибдена, что является важным параметром выбора материала для обработка на высоких скоростях.

2.3. Расчет развертки

Начальные даны для расчета:

Диаметр отверстия:

D=20Н7

Количество зубьев (стр. 90, [6]):

Z=1,5D^0,5+(2…4)

Z=1,5·20^0,5+2=8

Длина режущей части (стр. 86, [6]):

L_p=(1,3…1,4) ·h·ctg

 =15 - главный угол в плане,

h =0,3мм – припуск под разворачивание, тогда:

L_p=1,4·0,3·ctg15=2,5мм

Допуск на диаметр калибрующей части развертки (стр. 82, [6]):

D=20^+0,017_+0,009

Согласно ГОСТ 1672-80 выбираем необходимые параметры развертки для диаметра 20мм:

Рисунок 7 – Конструкция развертки.

L=228мм,

l=60мм,

d=20мм,

Конус №2.

Рисунок 8 – Геометрические параметры развертки.

с=1мм,

f₁=1мм,

l₃=2,5мм,

f=0,2мм,

l₂=4мм,

d₂=d-0,05мм

=102.

Рисунок 9 – Профиль канавок развертки.

f₁=1,4мм,

r=0,5мм,

=80.

Рисунок 4 – Разбивка шагов зубьев.

Для развертки с 8 зубами неравномерное распределение углов, соответственно:

Согласно ГОСТ 13779-77 предельные отклонения на изготовления диаметра чистовых разверток для отверстия поля допуска Н7 составляют: 20^+0,017_+0,009 мм.

Геометрические параметры конуса (стр. 85, [6]):

Конусность 1:20

d=17,78мм

d₁=18мм

d₂=14мм

l=80мм

l₁=16мм

l₂=5мм

R=6мм

Рисунок 10 – Конус Морзе

2.4. Конструкция рассчитанной развертка:

Проектируемая машинная развертка имеет режущую часть (2,5 мм), калибрующую часть с обратным конусом (4мм), общая длина рабочей части 60мм. К рабочей части развертки приварен хвостовик с конусом Морзе №2, который устанавливается в оправку. Общая длина развертки 228мм. Инструмент имеет 8 зубьев, разбивка их шагов определена в ходе проектирования.

3. Проектирование метчика

Метчик - режущий инструмент для нарезания резьбы в предварительно просверленном отверстии. Метчик представляет собой цилиндрический валик, имеющий на одном конце режущие кромки. Другой конец метчика (хвостовик) предназначен для закрепления в патроне или удержания его в воротке во время работы. 

Основные типы метчиков.: 

• ручные - предназначены для нарезания резьб вручную комплектом, состоящим из двух или трех штук; 

• гаечные - для нарезания за один проход полной резьбы в сквозных отверстиях; 

• машинные - для нарезания резьбы главным образом в глухих отверстиях на сверлильных станках, автоматах и специальных агрегатных станках (В основном выпускаются штучные, но бывают и в комлектах из 2-х или 3-х штук);

• станочные - для получения резьбы в сквозных отверстиях на гайконарезных станках;

• бесканавочные (раскатники) - для нарезания за один проход резьбы в сквозных отверстиях; 

• автоматные - для нарезания резьбы в гайках на гайконарезных автоматах; 

Рабочая часть метчика  состоит из заборной и калибрующей  частей. Калибрующая часть служит для зачистки и калибрования резьбы и обеспечения правильного направления. Для уменьшения трения калибрующая часть имеет незначительный обратный конус.

Хвостовая часть метчика  представляет собой стержень, конец хвостовика  у ручных, а иногда и машинных метчиков имеет форму квадрата.

Профиль канавки метчика оказывает влияние на процесс нарезания резьбы и должен способствовать отводу стружки.

Передний угол метчика γ = 5—10° для обработки стали, 0—5° для обработки чугуна и 10—25° для обработки цветных металлов и сплавов.

Задний угол α = 4—12° получают затыловкой режущей (заборной) части по наружному диаметру.

Обычно метчики изготовляются с прямыми канавками, но для лучшего отвода стружки канавки изготовляют с углом наклона ε = 8—15°.