DJVU

      ФPAГMEHT УЧЕБНИКА (...) Анализируя табл. 21, можно сделать следующие выводы.
      1. Все рассмотренные конструкции являются более жесткими, чем их аналоги, приведенные в ГОСТ 3266—81, и жесткость их примерно одинакова для всех размеров.
      2. Метчики № 2 и 4 имеют примерно одинаковую жесткость. Такие длины рабочей части могут быть рекомендованы для размеров Ml—М2, но при этом следует иметь в виду, что метчики № 2 обладают повышенной жесткостью еще и за счет подъема сердцевины, и, следовательно, такая конструкция предпочтительна.
      3. В диапазоне размеров М2,5—Мб наиболее высокой жесткостью обладают метчики № 4, но они имеют нарезку по всей рабочей части. Метчики № 3 имеют укороченную резьбовую часть (см. тип II, ГОСТ 3266—81). Такая конструкция метчиков лучше при нарезании резьб в длинных отверстиях, поскольку число витков метчика, начиная с некоторой длины, остается постоянной. При изготовлении они менее трудоемки за счет сокращения времени такой дорогой операции, как резьбошлифование.
      Повышенная жесткость рассмотренных конструкций метчиков достигнута за счет укорочения длины рабочей части и позволяет нарезать резьбу на деталях длиной примерно (3...4) d. Достаточно ли такой длины рабочей части для нарезания резьбы? На этот вопрос в основном следует ответить положительно, учитывая, что все рассмотренные конструкции эксплуатируют в самых различных отраслях промышленности. Естественно, что существуют детали с резьбовой частью большей длины, но для них целесообразно иметь специальные метчики для того, чтобы большинство деталей обрабатывать более жестким инструментом.
      Затылование и обратная конусность. В процессе нарезания резьб в труднообрабатываемых материалах калибрующая часть метчиков испытывает значительное сжатие со стороны обрабатываемого материала. Уменьщить это нежелательное явление можно за счет сокращения площади контакта между обрабатываемым материалом и инструментом. На практике это достигается тремя путями; уменьшением ширины пера, затылованием калибрующей части и введением обратной конусности.
      Метчики для резания труднообрабатываемых материалов, как правило, имеют шлифованный профиль. В процессе резьбо-шлифования осуществляется затылование калибрующей части по наружному, среднему и внутреннему диаметрам с одновременным образованием обратной конусности по этим элементам. Затылование мелкоразмерных метчиков целесообразно проводить по всей поверхности зуба. Существует мнение, что такой метчик, контактируя с заготовкой теоретически в трех точках, будет работать неустойчиво. Однако на самом деле этого не происходит. Упругое последействие металла приводит к тому, что в контакте находится значительная часть задней поверхности. При правильно выбранной величине затылования К это обеспечивает и устойчивость метчиков и вполне удовлетворительные условия работы. Затыловывают метчики относительно крупных размеров, обычно начиная с М2. На меньших размерах круг обычного резьбошлифовального станка не успевает отскакивать и врезается в следующее перо. Можно, конечно, затыловывать и более мелкие метчики, но это требует специального оборудования, приемов работы и, естественно, удорожает изготовление.
      Величину затылования К рассчитывают по формуле (3). Для труднообрабатываемых материалов значение а следует брать равным 1°. В [25] приведены данные для всех размеров метчиков, рассчитанные по формуле при а= 1°. В реальных конструкциях такие величины затылования использованы для спиральных метчиков (см. табл. 10, 11). Величину затылования для метчиков диаметром до 8—9 мм рекомендуется [21] принимать равной 0,03—0,04 мм. Однако такое значение для весьма широкого диапазона размеров является недостаточным.
      При обработке заготовок из углеродистых и низколегированных материалов, у которых упругие свойства относительно невысокие, величину затылования следует гфинимать в 3 раза меньшей. Обычно а == 20' (см. табл. 10, 11). Тот же эффект, что и затылование, дает обратная конусность метчиков. Согласно ГОСТ 3449—84Е обратная конусность должна быть равна 0,05—0,1 мм на 100 мм длины. Для всех метчиков, которые не могут быть затылованы, т. е. в данном случае Ml—М2, ГОСТ рекомендует выполнять увеличенную обратную конусность, равную 0,16— 0,20 мм на 100 мм длины.
      Элементы конструкции канавки метчика. Условия отделения и схода стружки играют первостепенную роль в работоспособности метчиков, особенно мелкоразмерных. Как правило, благоприятный сход стружки в виде спиралей говорит о том, что процесс резания протекает нормально. Если же стружка отделяется кусками, рваными лентами, пакетируется в канавках, это приводит к выкрашиванию зубьев и поломке инструмента, т. е. параметры канавки во многом предопределяют работоспособность метчика. Важнейшими параметрами, характеризующими канавку, являются следующие: диаметр и подъем сердцевины; ширина пера; профиль канавок; направление и угол подъема канавок; различного рода подточки, обеспечивающие благоприятный сход и размещение стружки.
      Диаметр и подъем сердцевины. При резании труднообрабатываемых материалов диаметр сердцевины стремятся иметь по возможности большим, однако при этом уменьшается площадь под стружечные канавки. В связи с этим толщина сердцевины должна быть оптимальной. Влияние обоих факторов необходимо учитывать тем точнее, чем меньше размер метчика. Диаметр сердцевины обычно выражают в долях диаметра. Различные источники дают следующие соотношения этих параметров. И. И. Се-менченко [23] для трехканавочного метчика дает одинаковые значения Д,= (0,38...0,4) d; в ГОСТ 3266—81 указано Д=0,45 d; метчики повышенной жесткости (см. рис. 4) имеют d=0,52 d.
      Для мелкоразмерных метчиков так однозначно задавать диаметр сердцевины нельзя. Его следует выбирать дифференцировано в зависимости от вида отверстия (сквозное или глухое), размера метчика, условий работы метчика и сочетать dс величиной подъема сердцевины. Последнее условие особенно важно. Утолщение сердцевины позволяет значительно сократить число метчиков, выходящих из строя в результате поломок до наступления нормального изнашивания (рис. 11).
      Метчики для нарезания резьбы до М2. Конструкция метчиков с подъемом сердцевины представлена на рис. 8. Диаметр сердцевины на заходе принят равным 0,45 d. Утолщение определяется углом 1°30'. Нетрудно рассчитать, что на конце режущей части сердцевина при выбранном значении угла (1°30') составит уже 0,56 rf, т. е. такая конструкция позволяет иметь максимальную прочность метчиков в наиболее опасном (у хвостовика) сечении и максимальный объем стружечных канавок на заборной части, где скапливается основное количество стружки. Достаточна ли образовавшаяся канавка для размещения стружки? Здесь надо обратиться к условиям работы такими метчиками. Метчиками диаметром до 1,6 мм включительно обычно нарезают резьбу вручную или с применением несложного шестеренного приспособления. Резьбы свыше М1,6 уже можно нарезать на станке, но в обоих случаях при длине отверстия более двух диаметров за один проход резьбу нарезать нельзя. Нарезание резьбы осуществляется за несколько проходов, при этом в зависимости от длины отверстия метчик можно выводить из отверстия несколько раз и стружку с него счищает рабочий. Следовательно, при глубине отверстия свыше двух диаметров объем стружечных канавок недостаточен, но 44
      какое-либо расширение их уже невозможно из-за возможной поломки инструмента.
      Метчики для нарезания резьбы свыше М2. Метчики для нарезания резьбы в сквозных отверстиях целесообразно снабжать утолщающейся сердцевиной, но угол подъема зависит от конструкции метчика. Так для спиральных метчиков (см. рис. 5) угол 6 подъема канавки рассчитан из условия, что стружечная канавка сходит на нет примерно на половине длины шейки. Угол й можно рассчитать по формуле ...
      где — диаметр сердцевины в начале заборного конуса; /2 — длина шейки.
      В этом случае 6 = 2...3°, т. е. больше, чем в предыдущем случае. Но здесь также необходимо принять во внимание конструкцию метчика. Как будет показано далее, при резании подобным метчиком стружка полностью сходит с заборной части и практически в канавки не попадает. Следовательно, величину утолщения можно выбирать максимальной. Если же метчик имеет конструкцию, при которой стружка должна быть размещена в канавке, то угол подъема должен быть меньше.
      Для нарезания резьбы в глухих отверстиях наиболее целесообразно применять метчики повышенной жесткости (см. рис. 4). Эти метчики имеют прямую сердцевину с d= 0,52d. Однако стружка в таком метчике размещается плохо и при работе инструмент приходится периодически выводить из отверстия. В этом отношении более предпочтительна конструкция спирального метчика для глухих отверстий (см. рис. 6). Диаметр сердцевины этого метчика всего 0,4 d без утолщения. Стружка полностью выходит из канавки, позволяя за один проход нарезать резьбу глубиной до 2—2,5 d. Высокие режущие свойства обеспечивают вполне надежную работу метчика даже при однокомплектном варианте.
      Направление канавок и подточка заборной части. При резании труднообрабатываемых материалов ввиду их высокой прочности и повышенной склонности к упрочнению образуется весьма жесткая стружка. Даже при нарезании неглубоких отверстий в пределах 2 d трудно добиться, чтобы такая стружка благоприятно разместилась в канавках, особенно у метчиков с усиленной сердцевиной или с подъемом сердцевины (на рис. 12 наглядно видно, какое количество стружки выходит при нарезании отверстия длиной 2 d). Частые выводы метчика нежелательны, так как снижают производительность и увеличивают возможность сколов режущих зубьев. В связи с этим лучшей конструкцией мелкоразмерных метчиков следует признать ту, у которой стружка сходит, а не размещается в канавках. Сход стружки обеспечивается за счет создания винтовых канавок.