Попов А.Ю. Метчики

Подождите немного. Документ загружается.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины и определения понятий, относящихся ко всем видам режущих инструметов

и обработки резанием, стандартизированы. С учетом темы цикла лабораторных работ, в

таблице 1 приведены понятия, которые характеризуют режущий инструмент,

инструментальную систему координат, конструкцию метчика и элементы резьбы.

Таблица 1.

№

п/п

Термин Определение

Стандарт

Режущий

инструмент

Инструмент для образования новых

поверхностей отделением слоев

материала с образованием стружки.

ГОСТ 257551 – 83

2 Лезвие инструмента

Клинообразный элемент режущего

инструмента для проникновения в

материал заготовки и отделения слоя

материала.

ГОСТ 257551 – 83

Передняя

поверхность лезвия

Поверхность лезвия инструмента,

контактирующая в процессе резания

со срезаемым слоем и стружкой.

ГОСТ 257551 – 83

Задняя поверхность

лезвия

Поверхность лезвия инструмента,

контактирующая в процессе резания

с поверхностями заготовки.

ГОСТ 257551 – 83

5 Режущая кромка

Кромка лезвия инструмента,

образуемая пересечением передней и

задней поверхностей лезвия.

ГОСТ 257551 – 83

Рабочая часть

инструмента

Часть режущего инструмента,

содержащая лезвия и выглаживатели

при их наличии.

ГОСТ 257551 – 83

Крепежная часть

инструмента

Часть режущего инструмента для его

установки и (или) крепления в

технологическом оборудовании или

приспособлении.

ГОСТ 257551 – 83

Хвостовик

режущего

инструмента

Крепежная часть режущего

инструмента в виде стержня.

ГОСТ 257551 – 83

Зуб лезвийного

инструмента

Выступ на многолезвийном

инструменте, содержащий лезвие.

ГОСТ 257551 – 83

10 Затылованный зуб

Зуб лезвийного инструмента, форма

задней поверхности лезвия которого

обеспечивает постоянство профиля

режущей кромки при повторных

заточках по передней поверхности.

ГОСТ 257551 – 83

11 Режущий зуб

Зуб лезвийного инструмента для

удаления с заготовки заданного слоя

припуска.

ГОСТ 257551 – 83

12 Калибрующий зуб Зуб лезвийного инструмента для

удаления с заготовки слоя

ГОСТ 257551 – 83

материала, оставшегося после

удаления режущими зубьями слоя

припуска вследствие упругой

деформации заготовки, инструмента,

приспособления и станка.

13 Стружечная канавка

Канавка между соседними лезвиями

инструмента для размещения и

отвода стружки.

ГОСТ 257551 – 83

Главная режущая

кромка

Часть режущей кромки,

формирующая меньшую сторону

сечения срезаемого слоя.

ГОСТ 25762 – 83

Вспомогательная

режущая кромка

Часть режущей кромки,

формирующая меньшую сторону

сечения срезаемого слоя.

ГОСТ 25762 – 83

Инструментальная

система координат

Прямоугольная система координат с

началом в вершине лезвия,

ориентированная относительно

геометрических элементов режущего

инструмента, принятых за базу

(применяется для изготовления и

контроля инструмента).

ГОСТ 25762 – 83

17 Вершина лезвия

Участок режущей кромки в месте

пересечения двух задних

поверхностей.

ГОСТ 25762 – 83

18 Основная плоскость

Координатная плоскость,

проведенная через рассматриваемую

точку режущей кромки

перпендикулярно направлению

скорости главного движения резания

в этой точке.

ГОСТ 25762 – 83

Инструментальная

основная плоскость

Основная плоскость

инструментальной системы

координат.

ГОСТ 25762 – 83

Инструментальная

плоскость резания

Координатная плоскость,

касательная к режущей кромке в

рассматриваемой точке и

перпендикулярная инструментальной

основной плоскости.

ГОСТ 25762 – 83

Нормальная

секущая плоскость

Плоскость перпендикулярная

режущей кромке в рассматриваемой

точке.

ГОСТ 25762 – 83

Инструментальная

главная секущая

плоскость

Координатная плоскость,

перпендикулярная линии

пересечения инструментальных

основной плоскости и плоскости

резания.

ГОСТ 25762 – 83

23 Инструментальный Угол в инструментальной главной ГОСТ 25762 – 83

главный передний

угол

секущей плоскости между передней

поверхностью лезвия и

инструментальной основной

плоскостью.

Инструментальный

главный задний

угол

Угол в инструментальной главной

секущей плоскости между задней

поверхностью лезвия и

инструментальной плоскостью

резания.

ГОСТ 11708 – 82

Инструментальный

угол наклона

кромки

Угол в инструментальной плоскости

резания между режущей кромкой и

инструментальной основной

плоскостью.

ГОСТ 11708 – 82

Инструментальный

угол в плане

Угол в инструментальной основной

плоскости между инструментальной

плоскостью резания и рабочей

плоскостью.

ГОСТ 11708 – 82

27 Метчик

Осевой многолезвийный инструмент

для образования и обработки

внутренней резьбы.

ГОСТ 11708 – 82

Резьба

(цилиндрическая)

Один или несколько равномерно

расположенных выступов резьбы

постоянного сечения, образованных

на боковой поверхности прямого

кругового цилиндра.

ГОСТ 11708 – 82

29 Профиль резьбы

Профиль выступа и канавки резьбы в

плоскости осевого сечения резьбы.

ГОСТ 11708 – 82

Наружный диаметр

цилиндрической

резьбы

Диаметр Воображаемого прямого

кругового цилиндра, описанного

вокруг вершин наружной или впадин

внутренней цилиндрической резьбы.

ГОСТ 11708 – 82

Внутренний

диаметр

цилиндрической

резьбы

Диаметр воображаемого прямого

кругового цилиндра, вписанного во

впадины наружной или вершины

внутренней резьбы.

ГОСТ 11708 – 82

Средний диаметр

цилиндрической

резьбы

Диаметр воображаемого, соосного с

резьбой прямого кругового

цилиндра, каждая образующая

которого пересекает профиль резьбы

таким образом, что её отрезки,

образованные при пересечении с

канавкой равны половине

номинального шага резьбы.

ГОСТ 11708 – 82

33 Шаг резьбы Расстояние по линии, параллельной

оси резьбы между средними точками

ближайших одноименных боковых

сторон профиля резьбы, лежащими в

ГОСТ 11708 – 82

одной осевой плоскости по одну

сторону от оси резьбы.

Приведенный

средний диаметр

резьбы

Значение среднего диаметра,

увеличенное для наружной резьбы

(или уменьшенное для внутренней

резьбы) на суммарную

диаметральную компенсацию

отклонений шага и половины угла

профиля.

ГОСТ 11708 – 82

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТЧИКА

Порядок выполнения работы:

1. Изучить конструкцию метчика ([1] стр. 169 – 175).

2. Выполнить эскиз метчика с натурного образца. Типовое оформление эскиза

приведено на рисунке 1.

3. Выполнить измерения линейных и угловых размеров конструктивных элементов.

4. Проставить на эскизе численные значения номинальных размеров, предельных

отклонений и шероховатости поверхностей. Привести текстовую часть

технических требований.

5. Оформить отчет.

Содержание отчета:

1. Эскиз метчика.

МЕТЧИКИ.

Технические требования

(по ГОСТ 3449 – 84)

1. Метчики должны быть изготовлены из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265 –

73 в соответствии с материалом обрабатываемой заготовки.

2. Метчики диаметром 12 мм и более должны изготавливаться сварными. В месте

сварки не допускаются раковины, непровар пережег металла, трещины и другие

дефекты, уменьшающие прочность метчика.

3. Хвостовики сварных метчиков должны изготавливаться из стали марки 45 по

ГОСТ 1050 – 88 или из стали марки 40Х по ГОСТ 4543 – 71.

4. Твердость метчиков должна быть: рабочей части 63…66 HRCэ; хвостовика

(квадрат и кольцевая канавка) 37…52 HRCэ. Твердость рабочей части метчиков

из быстрорежущей стали с содержанием ванадия 3 % и более и кобальта 5% и

более должна быть выше на 1…2 единицы HRCэ.

5. Параметры шероховатости поверхностей метчиков по ГОСТ 2789 – 73 не должны

превышать, мкм:

 - профиля резьбы передней и задней поверхностей………………...…Rz 3,2

 - хвостовика ………………………………………………………...……Ra 1,6

 - остальных поверхностей .………………………………………………Rz 25

Параметры шероховатости передней поверхности должны выдерживаться на высоте

не менее 1,5 высоты профиля резьбы.

6. Центровые отверстия должны быть механически обработаны после термической

обработки.

7. Завалы, выкрашивания и прижоги на режущих кромках не допускаются.

8. Предельные отклонения размеров метчиков не должны превышать:

 - общей длины и длины рабочей части при номинальном диаметре резьбы св.

12 до 39 мм………………………………………………………….– 5,0 мм.

 - длины режущей части….…………………………………………+1,5 шага

 - диаметра хвостовика………..…………………………………………h9

 - стороны квадрата………………………………..…………………………h12

9. Допуски биения метчиков, установленных в центрах, при номинальном диаметре

резьбы св. 8 до 24 мм должны быть, мм:

 - режущей части по наружному диаметру………………………………....0,03

 - калибрующей части по наружному и среднему диаметрам…………….0,02

 - хвостовика………………………………………………………………….0,02

10.Метчики должны изготавливаться с обратной конусностью по внутреннему,

среднему и наружному диаметрам. Обратная конусность должна быть в пределах

0,05 до 0,15 мм на 100 мм длины.

11.Режущая часть метчиков должна быть затылована по наружному диаметру.

12.Метчики должны быть затылованы по профилю на всей длине рабочей части.

Величина затылования (уменьшения среднего диаметра на ширине зуба) должна

соответствовать следующим значениям для номинального диаметра резьбы, мм:

 D = 14 – 22…………………………………………………………….0,03 – 0,06

 D = 24 – 33…………………………………………………………….0,05 – 0,10

Допускается не производить затылование по наружному диаметру калибрующей

части.

13.Предельные отклонения углов не должны превышать: переднего ±2°, заднего на

режущей части ±1°..

14.Критерием закрепления метчиков является несоответствие нарезаемой резьбы

требуемой точности.

Рисунок 1. Эскиз метчика.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2.

Исследование схемы срезания слоев металла и распределения нагрузки между

метчиками комплекта.

Порядок выполнения работы:

1. По конструкции режущей части метчика составить схему срезания слоев металла в

процессе формирования профиля резьбы и определить тип схемы (профильная?

генераторная? групповая? комбинированная?).

2. Вычислить толщину среза в направлении перпендикулярном оси метчика по формуле:

где Р – шаг резьбы, мм; z – число перьев метчика; φ – угол режущей части, град.

Сравнить полученное значение

c рекомендуемым 0,02<

<0,12 мм, которые

обеспечивают шероховатость поверхности Ra=2,5 мкм, и сделать заключение.

3. По результатам измерения профиля резьбы всех метчиков комплекта составить схему

формирования полного профиля резьбы гайки. Определить тип схемы резания.

4. Определить распределение нагрузки между метчиками комплекта (формулы (2) – (7)).

Полученные значения нагрузок сравнить с рекомендуемыми (таблица 3). Сделать

заключение.

5. Оформить отчет.

Содержание отчета:

1. Схема резания слоев металла при формировании профиля резьбы режущей частью

метчика. Тип схемы.

2. Расчет толщины среза. Заключение по результату сравнения с рекомендуемым

значением.

3. Схема формирования профиля резьбы гайки комплектом метчиков. Тип схемы.

4. Расчет нагрузки на метчики комплекта. Заключение по результатам сравнения с

рекомендуемым значением.

РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ МЕЖДУ МЕТЧИКАМИ КОМПЛЕКТА

Нагрузка на каждый метчик комплекта определяется вырезаемой им частью

профиля резьбы гайки, считая от диаметра отверстия

под резьбу.

Площадь рабочего профиля резьбы метчика вычисляется по формуле:







, (2)

где l

, l

- ширина профиля резьбы метчика, соответственно на диаметрах d и

(рис. 2).

Рисунок 2. Схема к расчету рабочей части профиля резьбы метчика.

Ширина площадки на вершине профиля резьбы:

)(



tgdd

l 

(3)

Ширина основания профиля резьбы:

)(



tgdd



(4)

При выполнении расчетов диаметр отверстия под резьбу следует принимать по

таблице 2.

Таблица 2.

d, мм. P,мм. Диаметр отверстия под резьбу

, мм, выполненную со

степенью точности 4Н, 4Н5Н, 5Н, 5Н6Н, 6Н,7Н.

18 2,5 15,35

20 1,5 18,43

22 2,0 19,90

24 2,0 21,90

Распределение нагрузки между метчиками комплекта рассчитывают по формулам:

для чернового метчика:

%100

III

(5)

для среднего метчика:

%100





III

(6)

для чистового метчика:

%100





III

IIIII

III

(7)

Рекомендуемое распределение нагрузки приведено в таблице 3.

Таблица 3.

Метчик в

комплекте

Распределение нагрузки, %

Комплект из двух штук Комплект из трёх штук

Черновой 75 56 – 60

Средний – 28 – 30

Чистовой 25 10 – 16

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

АТТЕСТАЦИЯ МЕТЧИКОВ ПО ТОЧНОСТИ РАЗМЕРОВ РЕЗЬБЫ

Порядок выполнения работы:

1. Изучить схему допусков на метчик и гайку ([1] стр. 172 – 173).

2. Выполнить измерения элементов резьбы чистового метчика по методике,

приведенной в приложении 1.

3. Составить схему полей допусков для метчиков классов точности Н1, Н2, Н3 и

привести на ней:

 Предельные значения размеров d, d1, d2 (ГОСТ 17039 – 71).

 Верхние и нижние отклонения шага Р и половины угла профиля ε/2 (ГОСТ

17039 – 71).

 Размеры резьбы метчика по результатам измерений.

Типовое оформление схемы приведено на рисунке 3.

4. Аттестовать резьбу метчика по измеренным пяти элементам. Определить

класс точности метчика.

5. Оформить отчет.

Содержание отчета:

1. Результаты измерений размеров резьбы метчика.

2. Схемы расположения размеров резьбы метчика относительно полей допусков.

3. Заключение по классу точности метчика.

ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ РЕЗЬБЫ МЕТЧИКА

Комплект № Резьба…………. Метчик чистовой.

1. Наружный диаметр, d

Таблица 4.

Отсчет

Измерение Среднее

значение

отсчета

Результат

1 2 3

Начало

Конец

2. Внутренний диаметр, d

Таблица 5.

Отсчет Измерение Среднее

значение

Результат

Начало

Конец

3. Средний диаметр, d

Таблица 6.

Отсчет Измерение Среднее

значение

отсчета

Результат

1 2 3

Начало

Конец

4. Шаг резьбы, Р

Таблица 7.

Отсчет Измерение Среднее

значение

отсчета

Результат

ΔPn

1 2 3

Начало

Конец

5. Половина угла профиля, ε/2

Таблица 8.

Правая сторона Левая сторона Результат

Δε/2

Измерение (ε/2)пр Измерение (ε/2)лев

1 2 3 4 1 2 3 4