4. Изучение резьбонарезного инструмента

4.1. Цель ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Цель лабораторной работы - изучить конструкции и геометрические параметры резьбонарезного инструмента, а также практически ознакомиться со средствами и техникой измерения геометрических параметров метчиков и плашек.

4.2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Наиболее распространенными резьбонарезными инструментами являются метчики и плашки.

4. 2.1. Метчики. Предназначены для нарезания или калибрования резьбы в сквозных и глухих отверстиях и представляет собой винт с продольными (прямыми или винтовыми) канавками. Ручные метчики всех размеров и машинные для нарезания резьбы диаметром 2,5-9,0 мм изготовляют из сталей марок У11A, У12А. Машинно-ручные метчики диаметром 12 мм и более изготовля­ет сварными. Рабочую часть таких метчиков изготовляют из быстрорежущих сталей марок PI8, Р9Ф5, Р6М5, а хвостовики из сталей 45 или 40X.

По конструкции и применению различают следующие основные типы метчиков: ручные - для нарезания резьбы на станках; гаечные - для нарезания гаек; плашечные - для нарезания и калибрования резьбы в плашках.

Ручные метчики бывают двух- и трехкомплектные . Черновой метчик снимает 60% материала; средний - 30% и чистовой - 10% . При этом черновой и средний метчики имеют меньшие наружный и средний диаметры, чистовой имеет полный профиль резьбы.

Гаечные метчики применяют для нарезания резьбы в гайках на станках. Их выполняют с коротким , длинным и изогнутым хвостовиком.

На рис.1 показаны части и конструктивные элементы метчика. Рабочая часть метчика l состоит из заборной части l₁ и калибрующей части l₂. Заборная (режущая) часть выполнят основную работу по нарезанию резьбы. Для ручных метчиков длина заборной части принимается 4 витка у чернового метчика, 1,5-2 витка у чистового метчика; у машинных метчиков длина заборной части при нарезании сквозных отверстий составляет 5-6 витков, при нарезании глухих отверстий - 2 витка; у гаечных метчиков длина заборной часта 11-12 витков. Калибрующая часть служит для зачистки и калибрования резьбы и обеспечивает правильное направление движения. Для уменьшения трения калибрующая часть имеет незначительный обратный конус.

Хвостовая часть метчика l₃ представляет собой стержень. Конец хвостовика l₄ у ручных, а иногда у машинных метчиков имеет форму квадрата для передачи крутящего момента метчику от шпинделя станка. Профиль канавки метчика оказывает влияние на процесс нарезания резьбы и должен удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать достаточное пространство для размещения стружки, препятствовать резанию во время обратного вывертывания метчика; способствовать отходу стружки в процессе резания и обеспечивать производительное резание. Широкое распространение получили трех-, пятиканавочные метчики.

Передний угол γ изменяют в плоскости, перпендикулярной к оси метчика и выбирают в зависимости от материала обрабатываемой заготовки: 5-10° для стали, 0-5° для чугуна и 10-25° для цветных сплавов. С увеличением переднего угла улучшаются условия резания.

Задний угол α получают затылованием режущей (заборной) части по наружному диаметру и принимают в пределах 4-12°.Обычно метчики изготовляют с прямыми канавками. Для лучшего отвода стружки канавки метчиков изготовляют и винтовыми, с углом наклона ω = 15-18°.

4.2.2. Плашки. Плашки применяют для нарезания или калибрования наружных резьб за один проход. Они бывают круглые, квадратные, шестигранные.

Плашки круглые изготовляют из стали марок 9ХС или ХВГ. Для образования резьбового профиля на деталях приборов применяются круглые плашки без стружечных отверстий для метрической резьбы диаметром 2,5-9,0 мм , их изготовляют из сталей марок У1ОА, У11А, У12А. Наиболее широкое применение имеют круглые плашки для нарезания резьб диаметром до 76 мм.

На рис.2 даны части и конструктивные элементы круглой плашки, которая представляет собой закаленную гайку с отверстиями, образующими режущие кромки. Обычно на плашках делают 3-5 стружечных отверстия (окон) для отвода стружки. Толщина плашки составляет 8-10 витков резьбы и равна рабочей части l. Режущую (заборную) часть l₁ плашки выполняют в виде внутреннего конуса. Длина заборной части l₁ составляет 2-3 витка. Угол заборного конуса 2φ выбирают в пределах 40-60°, а при нарезании резьбы до упора 2φ =90°. Передний угол γ образуется в результате сверления стружечных окон, у стандартных плашек γ =15-20°. Задний угол α выполняют только на заборной (режущей) части. Заборная часть плашки затыловывается по архимедовой спирали. У стандартных плашек α = 6-8°.

Нарезание резьбы круглыми плашками производят на токарно-винторезных, токарно-револьверных станках и токарных автоматах. Закрепляют плашки в специальном держателе, для чего на поверхности инструмента по диаметру D имеются конические углубления и продольный паз.

4.3. ЗАДАНИЕ

1. Дать характеристику резьбонарезного инструмента, предложенного преподавателем.

2. Выполнить эскиз инструмента.

3. Провести измерения основных частей инструмента, результаты измерений занести в таблицу основных размеров и углов (приложение 1).

4.4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

4.4.1. Метчики

1. Измерить штангенциркулем общую длину l (включая режущую часть метчика)

2. Число стружечных канавок Z метчика определять подсчетом.

3. Измерить микрометром или штангенциркулем наружный диаметр метчика D.

4. Измерить измерительной линейкой или резьбомером шаг резьбы метчика.

5.Измерить универсальным угломером угол заборного конуса (аналогично измерению этого угля у зенкера).

4.4.2. Плашки

1. Измерить штангенциркулем на торце плашки наружный диаметр резьбы (внутренний диаметр резьбы плашки), наружный диаметр плашки D и ее высоту Н.

2. Определить резьбомером шаг резьбы .

3. Число перьев плашки определить подсчетом.

4.5. ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Назначение метчика, плашки.

2. Назвать основные части метчика, плашки.

3. От чего зависит выбор угла γ у метчика?

4. Из каких материалов изготовляют метчики, плашки?

5. На каких станках нарезают резьбы метчиками, плашками?

4.6. ЛИТЕРАТУРА

1. Технология металлов и других конструкционных материалов/ Под ред. А.П. Дубинина.- М.: Высшая школа, 1969, с. 496.

2. Дальский А. Н. и др. Технология конструкционных материалов. - М.: Машиностроение, 1977, с. 485.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица основных размеров и углов резьбонарезных инструментов

Наименование инструмента	Шифр по СТП	Материал инструмента	Конструктивные элементы							Геометри-ческие параметры
			Общая длина метчика L или ширина плашки H, мм	Длина рабочей части l, мм	Длина режущей (заборной) части L1, мм	Наружный диаметр D, мм	Внутренний диаметр d, мм	Шаг резьбы t, мм	Число стружечных канавок Z	Угол заборного конуса φ, град
Метчик
Плашка