Материаловедение (куча курсачей) / Расчет метчика

Исходные данные для расчета метчика: резьба М10; d = 10 мм; P = 1,5 мм; α = 60⁰; длина резьбы l = 18 мм; характер резьбы ­– глухая; обрабатываемый материал – серый чугун СЧ-20; тип метчика – машинный.

Выбор инструментального материала. Рабочая часть – ВК6 (88–90 HRB); хвостовик – сталь 40Х (40–42 HRC_Э).

Выбор числа зубьев. z = 4

Выбор размеров и формы стружечной канавки.

d_C = 0,5d = 0,510 = 5 мм;

r = 0,53d = 0,5310 = 5,3 мм;

r₁ = 0,11d= 0,1110 = 1,1 мм.

Определение длины заборной части.

Принимаем допустимую толщину среза a = 0,10 мм; тогда угол заборной части (угол в плане φ)

.

tgφ = 0,10 4/1,5 = 0,267,

φ = 15⁰.

Диаметр сверла под резьбу

d_св = d – P.

d_св = 10 – 1,5 = 8,5 мм.

Тогда длина заборной части метчика

l₁ = (d – d_Т)/2tgφ,

d_Т = d_св – (0,1…0,3 мм).

d_Т = 8,5 – 0,1 = 8,4 мм,

l₁ = (10 – 8,3)/20,267 = 3,2 мм.

Определим длины рабочей и калибрующей частей и обратную конусность.

Принимаем длину рабочей части метчика l₃ = 18 мм.Тогда длина калибрующей части l₂ = l₃ – l₁ = 18 – 3,2 = 14,8 мм.

Для уменьшения трения калибрующая часть должна иметь обратную конусность по всему профилю резьбы. Принимаем обратную конусность 0,08 мм на 100 мм длины.

Определим размеры хвостовика.

Принимаем l_Ш = 15 мм; d_Ш = 7,5 мм; S = 8,0 мм; h = 11 мм, d₁ = 10 мм.

Погрешность квадрата ().

Рассчитаем общую длину метчика.

Общая длина метчика

L = l + l₁ + l₀ + l_В,

где l – длина резьбы с полным профилем;

l₀ – расстояние от вспомогательного инструмента до детали, принимаем l₀ = 10 мм;

l_В – длина вхождения метчика во вспомогательный инструмент, принимаем l_В = 45 мм.

Тогда L = 18 + 15 + 45 = 78 < 102 мм. Принимаем L = 102 мм по ГОСТ 3266–81. Длина хвостовика

l_хв = L – l₃.

l_хв = 102 – 18 = 84 мм.

Расстояние l₄ от переднего торца заборной части метчика до места сварки с хвостовиком устанавливаем l₄ = l₃ + 11 = 18 + 11 = 29 мм.

Выберем геометрические параметры метчика.

Передний угол метчика выбираем γ = 5⁰.

Задний угол метчика выбираем α = 3⁰ (создается путем затылования).

У метчиков с нешлифованным профилем затылование производится только по заборной части, его величина

K = πdtgα_α/z,

где α_α – задний угол по периферии метчика.

K = 3,1410tg4⁰/4 = 0,5 мм.

Выберем степень точности метчика.

Выбираем степень точности метчика Н3.

Определим размеры профиля резьбы.

Наружный диаметр d = 10 мм;

средний диаметр d₂ = 9,026 мм;

внутренний диаметр d₁ = 8,376 мм;

шаг резьбы P = 1,5 + 0,010;

угол профиля резьбы α/2 = 30⁰ + 25^/.

Назначим технические требования.

Шероховатость профиля резьбы, передней и задней поверхностей R_a 0,8; шероховатость хвостовика R_a 1,6; допуск заднего угла ±1⁰; допуск переднего угла ±2⁰; биение профиля относительно оси 0,02 мм.