Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Нижегородский Государственный Технический Университет им. Р.Е. Алексеева

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

проектирование метчиков

.pdf

Скачиваний:

336

Добавлен:

28.03.2015

Размер:

2.56 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 127 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

	61
ω arctg	6	= arctg 0,07° = 4°.
ω arctg	3,14 27,247	= arctg 0,07° = 4°.

Шаг винтовых стружечных канавок (1.58)

РК = 3,13 31,142 = 1387 мм. 0,0705

Смещение заднего центра резьбошлифовального станка для создания обратной конусности

S = 302 · 0,1/100 = 0,302 мм.

Результаты расчета метчика-протяжки приведены в табл. 1.31.

Результаты расчета метчика			Таблица 1.31
Результаты расчета метчика

Наименование параметра	Обозначение	Численное значение
	(рис.1.15)
Расстояние от торца хвостовика до паза	S, мм	12
Длина паза под клин	l, мм	20
Ширина паза под клин	e, мм	8
Диаметр хвостовика (передней направляющей)	dX, мм	24 00,,	04073
Длина хвостовика	lХ, мм	104
Наружный диаметр резьбы	d, мм	31,142–0,106
Средний диаметр резьбы	d2, мм	27,247–0,07
Внутренний диаметр резьбы	d1, мм	24+0,5
Шаг резьбы	Р, мм	6
Угол профиля резьбы	α, градус	30°
Число перьев	Z, шт	4
Диаметр сердцевины	dс, мм	16
Радиус на дне стружечной канавки	r, мм	4
Ширина ленточки	f, мм	0,6
Ширина пера	b, мм	7,5
Углы заточки (задние углы)	α1, градус	14
Углы заточки (задние углы)	α2, градус	35
	α2, градус	35
Передний угол	γ, градус	9
Угол заборного конуса	φ, градус	1°20'
Угол наклона стружечных канавок	ω, градус	4
Длина режущей части (заборного конуса)	lР, мм	153
Длина калибрующей части	lК, мм	25
Длина задней направляющей	lЗН, мм	20
Диаметр задней направляющей	dЗН, мм	24 00,,	04073
Расстояние до сварного шва	lСШ, мм	104
Общая длина метчика	L, мм	302
Размеры центровых отверстий	d01, d02, l0, мм	ГОСТ 14034–74
Шаг винтовых стружечных канавок	РК, мм	1387
Смещение заднего центра станка	SК, мм	0,302

1.7.Метчики-накатники

1.7.1.Назначение

Метчики-накатники (бесстружечные метчики) рекомендуют применять при получении резьбы методом пластической деформации в деталях из цветных и черных металлов, обладающих высокой пластичностью. К таким материалам относятся: алюминий и его сплавы, медь, латунь, бронза с повышенным содержанием меди, цинк и его сплавы, низкоуглеродистые и высокопластичные нержавеющие и жаропрочные стали. По сравнению с обычными метчиками метчики-накатники обладают большей прочностью, обеспечивают получение точных резьб с низкой шероховатостью поверхности, повышение прочности резьбы (до 20 %) [1]. Наибольшая допустимая длина накатываемой резьбы в зависимости от материала приведена в табл. 1.32.

					Таблица 1.32
		Допустимая длина накатываемой резьбы
Материал детали			Временное	Относительное	Наибольшая длина
Материал детали			сопротивление	удлинение	резьбы lP, мм
			σв, МПа	δ,%	резьбы lP, мм
			σв, МПа	δ,%
Алюминиевые	сплавы		до 300	8	5d, но не более 25Р
АЛ 2, АЛ 9			до 300	8	5d, но не более 25Р
АЛ 2, АЛ 9
Стали 10, 15, 20;					2,5–Зd,
алюминиевые	сплавы		400...500	15...25	2,5–Зd,
алюминиевые	сплавы		400...500	15...25	но не более 15–18Р
Д1, Д1Т, Д16 и др.					но не более 15–18Р
Д1, Д1Т, Д16 и др.
Сталь А12; сталь 35;			450...600	8	2d,
латунь ЛС 59-1Т			450...600	8	но не более 10–12Р
латунь ЛС 59-1Т					но не более 10–12Р

Нержавеющие			более 600	20	l,5d,
и жаропрочные стали			более 600	20	но не более 8–10Р
и жаропрочные стали					но не более 8–10Р

Метчики-накатники целесообразно применять для получения резьб диаметром до 16 мм – в стальных заготовках и диаметром до 36 мм в заготовках из цветных металлов.

Особенно целесообразно применение накатников при получении резьб в деталях, изготовленных из листа с длиной нарезки менее диаметра, т. е. когда нарезается не более 2...4 витков.

1.7.2. Типы метчиков-накатников

Вместо стружечных канавок рабочая часть метчиков-накатников в сечении имеет многогранник (рис. 1.17). На заборном конусе резьба шлифована. В процессе формирования (накатывания) резьбы происходит выдавливание ее по всему профилю. Метчики в процессе эксплуатации не перетачиваются [5, 11].

На р

Рис. 1.17. Метчики-накатники: а, б – трехгранные;

в – с квадратной рабочей частью

На рис. 1.18 изображены метчики-накатники для получения резьб диаметром до 6 мм в заготовках из титановых сплавов, а в табл. 1.33 представлены численные значения конструктивно-геометрических параметров таких метчиков [12].

								Таблица 1.33
Конструктивные параметры метчиков-накатников в мм (рис. 1.18)
Параметры			Номинальный диаметр резьбы d, мм
метчика	2,0		2,5	3,0	4,0		5,0	6,0
P	0,40		0,45	0,50	0,70		0,80	1,00
∆P	0,008				0,012
L	40		45	48	52		55	65
l	8		10	9	10		12	15
l1	2,0		0,20	3,5 0,25	3,5–0,35		4,0–0,10	5,0–0,30
l2	3,7–0,60			6,0–0,75	6,5–1,05		6,5–1,20	7,5–1,50
l3	5,5		6,0	10,0	10,0		13,0	14,0
R		10				20
d	2,062–0,015		2,577–0,015	3,088–0,015	4,414–0,02		5,150–0,02	6,170–0,08
d1	1,547		1,988	2,429	3,202		4,084	4,868
d2	1,820–0,014		2,294–0,015	2,764–0,016	3,650–0,019		4,590–0,02	5,480–0,024
d3	–		–	2,12–0,12	2,80–0,12		3,55–0,16	4,50–0,09
d4	2,5–0,02		2,8–0,02	3,15–0,025	4,00–0,025		5,00–0,025	6,30–0,09
rmax	0,04		0,05	0,05	0,08		0,10	0,13
K+0,013	0,10		0,12	0,15	0,20		0,25	0,30

1.7.3. Материалы для изготовления накатников

Для изготовления метчиков-накатников применяются быстрорежущие стали Р18, Р12М, Р12, P6M3, P6M5, Р9К5 и другие При получении резьб в деталях из цветных металлов можно применять также углеродистые и легированные инструментальные стали: У12А, 9ХС, ХВГ и другие.

1.7.4. Выбор числа граней и других параметров рабочей части метчиков-накатников

Трехгранные накатники (см. рис. 1.17, а и б) рекомендуется применять для получения резьб диаметром до 6 мм. Метчики (см. рис. 1.17, в) – с трехгранной рабочей частью (на рис. 1.17, в не показана) применяют для накатывания резьб диаметром до 10 мм [5], а метчики такой же конструкции, но с квадратной рабочей частью рекомендуются для получения резьб диаметром более 10 мм. В работе [11] для изготовления резьб диаметром 6–20 мм рекомендуется применять шестигранные накатники, а для резьб диаметром более 20 мм – восьмигранные. Квадратные накатники позволяют получать резьбы до степени точности 4Н5Н. При работе трехгранных накатников – более благоприятные условия для подачи СОЖ в зону контакта. Метчики-накатники имеют огранку.

Рис. 1.18. Метчики для накатывания резьб диаметром:

а – до 2,5 мм; б – до 3–6 мм в заготовках из титановых сплавов

Такая форма позволяет уменьшить площадь контакта рабочей поверхности инструмента с обрабатываемой заготовкой.

Величина огранки метчика-накатника К = 0,04d, a радиус кривизны при вершине R равен: для 3-гранных метчиков d/2,72; для 4-гранных d/3,28; для

6-гранных d/3,94; для 8-гранных d/4,72.

Допуск на величину R принимается для 3-гранных – 0,4ρ; для 4-гранных

– 0,6ρ; для 6-гранных – 0,7ρ;	для 8-гранных – 0,8ρ.
Для лучшего подвода СОЖ рекомендуется на каждой грани нерабочих
участков профиля метчика-накатника делать продольные канавки:			шириной
bк = 0,15d, глубиной hк = 0,5Р и радиусом r = hк [1].
1.7.5. Определение среднего, внутреннего и наружного диаметров
Средний диаметр		0,06P P) Тd2 .	(1.59)
d 2	(D2
Внутренний диаметр	(D1	0,6е) 0,4е .	(1.60)
d1
Наружный диаметр
d (D2 0,76Р) Тd ,			(1.61)

где D2, D1 – соответственно средний и внутренний диаметры резьбы гайки; е – допуск на внутренний диаметр резьбы гайки по ГОСТ 16093–2004;

Td2 и Td – допуски на изготовление соответственно среднего и наружного диаметра метчика-накатника;

Тср = Т = 0,01 мм для диаметров до 10 мм; Тср = Т = 0,015 мм – для диаметров свыше 10 мм.

Отклонение половины угла профиля резьбы метчика-накатника рекомендуется принимать аналогично отклонениям метчика лезвийного (машинного или ручного).

1.7.6. Выбор параметров заборной части

По форме исполнения заборной части метчики-накатники можно разделить на две группы:

1)с конической полнопрофильной резьбой (см. рис. 1.17, б);

2)с цилиндрической резьбой, с конусом по наружному диаметру (витки срезаны под углом φ), т. е. когда заборная часть выполнена как у режущих метчиков – без полного профиля.

Наиболее простой и распространенной является вторая форма. Рекомендуемые углы заборного конуса при обработке различных

материалов – 1...20 для сквозных и 10...15° для глухих отверстий. Для получения резьбы в высокопластичных цветных металлах рекомендуется применять вторую форму исполнения с углом φ = 45°.

67
1.7.7. Определение длины заборной и рабочей частей
Длина заборной части
l1 = (d – dT)/2tg φ,	(1.62)

где dт = d0 – 0,15Р – диаметр переднего торца накатника; d0 – диаметр отверстия под раскатывание (табл. 1.34).

Таблица 1.34

Диаметры отверстия под накатывание

Резьба		Диаметр отверстия под резьбу, мм

d, мм	Р, мм	номинальный	допуск

3	0,5	2,72	+0,03
4	0,7	3,63	+0,04
5	0,8	4,58	+0,05
6	1,0	5,48	+0,06
8	1,25	7,34	+0,07
9	1,25	8,34	+0,07
10	1,5	9,20	+0,07
12	1,75	11,06	+0,08
14	2,0	12,90	+0,08
16	2,0	14,90	+0,09
18	2,0	16,90	+0,09
20	2,0	18,90	+0,09

Длина калибрующей части l2 выбирается в зависимости от шага резьбы по табл. 1.35.

					Таблица 1.35
	Длина калибрующей части накатника
	Р, мм	0,5	0.5...1	> 1

	l2	(15...20)P	(10...15)P	(8...10)P

Длина рабочей части		l3 = l1 + l2.		(1.63)

1.7.8. Определение прочности поперечного сечения накатника (проверочный расчет)

Метчик-накатник во время работы испытывает деформацию скручивания. Из-за малой величины затылования поперечное сечение накатника с достаточной для практики точностью можно приравнять к круглому стержню с диаметром в опасном сечении

dmin= d – 2K.			(1.64)
Касательное напряжение при кручении определяется по формуле
max	M кр	,	(1.65)

	Wp

где Мкр – крутящий момент, Н·мм;
Wp = 0,2(dmin)3 – момент сопротивления, мм3;
[τ] = 170 МПа – допускаемое напряжение для быстрорежущей стали.
Действительный крутящий момент определяется по формуле
MKP CM dP1,95 (lr / l1 )m 0,65 k K ko ,	(1.66)

где См – коэффициент, характеризующий материал обрабатываемой детали

(табл. 1.36);

lизд – длина резьбы;

m – показатель степени (см. табл. 1.36);

kK – коэффициент, учитывающий наличие у накатников смазочных канавок; при наличии канавок kK = 0,7...0,8, при отсутствии канавок kK = 1;

k0 – коэффициент, зависящий от СОЖ.

Таблица 1.36

Коэффициенты и показатели степени для расчета крутящего момента при накатывании

Материал	Твердость НВ	См	m

Сталь 10	137	1,4	0,9
Сталь 20	158	2,0	0,9
Медь МЗ	50	0,82	1,5
Алюминий АО	до 40	0,52	1,5
Дюралюминий Д1	до 118	1,0	1,3

При накатывании резьб в деталях из легких сплавов рекомендуется применять масло индустриальное (k0 = 1,8), в деталях из сталей – сульфофрезол

сдобавками олеиновой кислоты (k0 = 1). При работе без охлаждения k0 = 3.

1.7.9.Пример расчета метчика-накатника

Задание: накатать метрическую резьбу М10 5Н в сквозном отверстии длиной lr = 15 мм. Материал заготовки (гайки) – сталь 20 (σв < 400 МПа). Шаг резьбы Р = 1,5 мм (см. табл. 1.3).

1. По табл. 1.32 находим допустимую длину накатываемой резьбы lр = (2,5 – 3)d = 25–30 мм. Должно выполняться условие lr ≤ lр. Условие выполняется, т. к. 15 мм < (25–30) мм.

2.Материал метчика-накатника – сталь Р6М5 ГОСТ 19265–73.

3.В соответствии с рекомендациями в подразд. 1.7.4 принимаем: трехгранную рабочую часть метчика с величиной огранки К = 0,04·10 = 0,4 мм

ис радиусом при вершине ρ = d/2,72 = 10/2,72 = 3,676 мм; допуск на радиус Δρ = 0,4ρ = 1,47 мм. Принимаем конструкцию метчика с канавками для подвода

СОЖ (см. рис. 1.17, б): ширина bк = 0,15d = 1,5 мм; глубина hк = 0,5ρ = 0,75 мм; радиус r = 0,5ρ = 0,75 мм.

4.Диаметры резьбы метчика [11].

Средний диаметр рассчитываем по формуле (1.59) d2 = (D2 + 0,06P Р) Тd2 ,

где D2 = 9,026 мм – средний диаметр резьбы гайки (табл. 1.3); Td2 = 0,01 (см. подраздел 1.7.5).

d2 = (9,026 + 0,109)–0,01 = 9,135–0,01

Внутренний диаметр (1.60)

d1 = (D1 + 0,06е)–0,4е, где D1 = 8,376 (табл. 1.3);

е = 0,236 – поле допуска на D1 (табл. 1.16).

d1 = (8,376 + 0,141)–0,094 = 8,517–0,094

Наружный диаметр (1.61)

d = (D2 + 0,76P)–Td, где Td = 0,01 (см. подразд. 1.7.5)

d= (9,026 + 0,76·1,5)–0,01 = 10,168–0,01

5.Заборная, калибрующая и рабочая части метчика.

На основании рекомендации [11] (см. подразд. 1.7.6) выбираем вторую форму заборной части – со срезанными витками под углом φ (как у режущих метчиков). Принимаем φ = 2°.

Длина заборной части (1.62)

l1 = (d – dT) / 2 tgφ,

где dT = (d0 – 0,15Р) – диаметр переднего торца метчика, d0 = 9,2+0,07 (табл. 1.34). dT = (9,2+0,07 – 0,15·1,5) = 8,975+0,07

l1 = (10,162 – 8,975)/2 tg2° = 1,193/0,07 = 17 мм.

Длина калибрующей части (табл. 1.35)

l2 = 9Р = 13,5 мм.

Длина рабочей части l3 = l1 + l2 = 30,5 мм.

6. Определяем прочность поперечного сечения метчика при

dmin = (d – 2K) = (10,168 – 2·0,4) = 9,368 мм.

Должно выполняться условие (1.65)

max M кр ,

где [τ] = 170 МПа;

Wp = 0,2 (dmin)3 = 0,2(9,368)3 = 164,4 мм3; Мкр = См·d·p1,95(lr/l1)m·2°–0,65·Kk·K0,

где См = 1,4; m = 0,9 (табл. 1.36); Kk = 0,8; K0 = 1

Мкр = 1,4·10,168·1,51,95(15/17)0,9·0,8·3/2˚ 0,65 = 42,87 ззхτmax = 164,442,87 = 0,26 МПа.

Условие (1.65) выполняется, так как 0,26 МПа < 170 МПа. 7. Диаметр хвостовика d3 = d1 – (0,25 – 1,5) мм.

d3 = (8,517 – 0,517) = 8 мм. 8. Размер (сторона) квадрата на хвостовике (1.26)

а = 8 – 2 = 6 мм. 9. Высота квадрата h = a + 3 = 6 + 3 = 9 мм.

10. Аналогично режущему метчику по ГОСТ 3266–81 находим длину метчика-накатника для резьбы М10 с шагом Р = 1,5 мм; L = 80 мм.

Проверяем L расчетом по формуле (1.28)

L = 0 + 0 + 17 + 3 + 15 + 8 + 25 = 68 мм Из двух значений принимаем большее, L = 80 мм.

Принимаем конструкцию метчика-накатника, изображенного на рис. 1.17, в, с трехгранной рабочей частью, с канавками для подвода СОЖ (см.

рис. 1.17, б).

Результаты расчета метчика-накатника приведены в табл. 1.37.

Таблица 1.37

Результаты расчета метчика

	Наименование и обозначение конструктивного	Численное значение параметра
	и геометрического параметра	Численное значение параметра
	и геометрического параметра
	Шаг резьбы Р, мм	1,5
	Угол профиля резьбы α, градус	60
	Наружный диаметр d, мм	10,168–0,01
	Средний диаметр d2, мм	9,135–0,01
	Внутренний диаметр d1, мм	8,517–0,094
	Диаметр отверстия под накатывание резьбы d0, мм	9,2+0,07
	Число граней z, шт	3
	Величина огранки К, мм	0,4
	Радиус при вершине треугольника R, мм	3,676
	Размеры канавок для подвода СОЖ:
	Ширина bк, мм	1,5
	Глубина hк, мм	0,75
	Радиус rк, мм	0,75
	Длина заборной части l1, мм	17
	Длина калибрующей части l2, мм	13,5
	Длина рабочей части l3, мм	30,5
	Диаметр переднего торца dT, мм	8,975
	Диаметр хвостовика d3, мм	8
	Размер (сторона) квадрата а, мм	6
	Высота квадрата h, мм	9

1.8. Разработка технических требований

Технические требования на метчики изложены в ГОСТ 3449–84 Е. Рассмотрим некоторые требования, которые не были рассмотрены выше. Для нарезания резьбы в заготовках из углеродистых сталей обычного

качества, конструкционных углеродистых качественных сталей, низколегированных сталей, цветных металлов, сплавов и пластмасс рекомендуются метчики из быстрорежущей стали марки Р6М5.

Для нарезания резьбы в заготовках из высоколегированных, труднообрабатываемых, жаропрочных, коррозионно-стойких сталей и сплавов рекомендуются метчики из быстрорежущих сталей марок: Р6М5К5 (основная), Р9М4К8 и Р9К10. Машинно-ручные метчики диаметром от 1 до 2,5 мм допускается изготавливать из углеродистой стали марок У11А и У12А.прямые хвостовики сварных машинно-ручных и гаечных метчиков должны изготавливаться из стали 45 или 40Х. Твердость рабочей части метчика приведена в табл. 1.38.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 127 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
22.08.2019126.98 Кб14Программирование на ЯВУ. Мет.ук. к лаб. работам...doc
#
28.03.2015383.85 Кб192Программирование.docx
#
11.03.20168.16 Mб15проект.docx
#
28.03.20151.87 Mб21Проектирование круглых протяжек 2014.docx
#
28.03.20151.85 Mб20Проектирование круглых протяжек 2014.docx
#
28.03.20152.56 Mб336проектирование метчиков.pdf
#
20.11.20181.46 Mб78Проектирование механической части воздушных ЛЭП....docx
#
27.03.2015220.16 Кб12Производственные риски.doc
#
14.11.2019160.26 Кб3Производство РЭТ.doc
#
18.09.201991.69 Кб7Психология зачёт.docx
#
28.03.2015115.6 Кб9психология менеджмента.docx