Расчет машинно-ручного метчика

метчик.docx

Расчета машинно-ручного метчика
Нарезать метрическую резьбу М8-7Н в сквозном отверстии длиной 14 мм. Материал заготовки – углеродистая сталь В 170 МПа.
На основании рекомендаций приходим к выводу что эту резьбу
целесообразнее нарезать машинно-ручным метчиком с прямыми стружечными канавками.
По таблице для резьбы М8 находим мелкий шаг Р = 125 мм по таблице же находим число перьев Z = 3.
Проверяемвозможностьнарезаниярезьбыодним(чистовым)
Крутящий момент резьбонарезания определяем по формуле:
где d – номинальный наружный диаметр метчика (d = D); P – шаг резьбы;
CM qM YM – коэффициент и показатели степени учитывающие материал заготовки и рабочей части метчика;
KM–коэффициентучитывающийтипметчикаиобрабатываемый материал;
K3 – коэффициент учитывающий влияние затупления метчика
М Р=013*34*14 *05*3=93Нм.
В таблице находим значение критического крутящего момента для метчика d = 8 мм: МКР = 114 Нм.
Условие МКР ≥ МР не выполняется. Следовательно одним метчиком нарезать резьбу с заданными параметрами нельзя.
Проверяем возможность нарезания резьбы комплектом из двух метчиков.
Момент резьбонарезания при работе первым (черновым) метчиком: МР1 = 070·МР = 070·93 = 65 Нм.
Условие МКР ≥ МР1 выполняется. Следовательно для нарезания резьбы необходимо рассчитать и разработать рабочие чертежи на комплект из двух метчиков.
Поскольку исполнительные диаметры резьбы первого (чернового) метчика находятся в зависимости от размеров последнего (чистового) метчика то и расчет нужно начинать с последнего.
По таблице параметров резьбы гаек находим номинальные средний и внутренний диаметры резьбы гайки: D2 = 7188 мм; D1 = 6647 мм.
По ГОСТ 16093–2004 находим допуск на средний диаметр резьбы гайки степени точности 7Н–TD2=02 мм.
По таблице в зависимости от степени точности нарезаемой резьбы
Н находим класс точности метчика – 4.
Для метчика класса точности 4 находим формулу расчета нижнего отклонения на средний диаметр метчика:
eid2 = +07·TD2 = 07·02 = +014 мм.
По формуле Td2 = 02·TD2(5) находим допуск на средний диаметр метчика:
Td2 = 02·02 = 004 мм.
Подставив численные значения величин в формулу
d2 (D2 eid2 Td2 ) Td2
найдем средний диаметр резьбы второго (чистового) метчика:
d2 = (7188 + 014 + 004) – 004 = 7368 – 0040 мм.
Верхнее отклонениена средний диаметр метчика определим по
формуле esd2 = eid2 + Td2
esd2 = 014 + 004 = 018 мм.
Гарантированный запас на износ по среднему диаметру
= esd2 – eid2 = 018 – 014 = 004 мм.
Находим нижнее отклонение на наружный диаметр метчика:
eid = 04·02 = 008 мм.
Определяемдопуск на наружный диаметр резьбы метчика по формуле:
Td = 03·02 = 006 мм.
d = (D + eid + Td ) – Td
найдем наружный диаметр метчика:
d = (8 + 008 + 006) – 006 = 814– 006 мм.
Внутренний диаметр d1 = D1 = 6647 мм. Допуск на d1 не имеет нижнего отклонения.
Наружный диаметр чернового метчика рассчитываем по формуле
d' = 814 – 03125 = 7828 мм.
Допуск на этот диаметр назначается в 25 раза меньше величины занижения:
Td = 0312525 = 0125 мм.
По формуле в таблице справочника находим средний диаметр чернового метчика:
d2' = 7368 – 00782 = 729 мм.
Допуск на этот диаметр определяем по Н9 = + 0036.
Внутренний диаметр чернового метчика:
d1' = d1 – 01 Р = 6647– 01118 = 6535 мм.
Режущая часть метчиков.
По таблице выбираем длину режущей части метчиков: L = 7p = 7·125 = 875 мм
L1 = 3p = 3·125 = 375 мм.
По формуле из таблицы находим торцовой диаметр обоих метчиков:
dT = D1 – 01 = 6647 – 01 = 6547 мм.
Подставляя численные значения d dT и L1 в формулу
arctg[(d dТ )(2L1)] найдем:
tgφ1 = (7828 – 6547)175 = 00732
tgφ2 = (814 – 6547)75 = 02124
φ1 = arctg 00732 = 4; φ2 = arctg 02124 = 12.
По таблице из справочника выбираем формулу для определения диаметров сердцевины метчиков:
dc1 = 039·7828 = 3053 мм
dc2 = 039·814 = 3175 мм.
Длина калибрующей части:
b = 031·d = 031·814 = 2523 мм. b1 = 031· 7828 = 2427 мм.
Угол скоса перьев на режущей части находим по формуле
tg λ1 = 06b(875 + 125) = 01456; λ2 = 06b (375 + 125) = 03028
λ1 = arctg 01456 = 9 (на первом метчике)
λ2 = arctg 03028 = 18 (на втором метчике).
Принимаем среднее значение угла на обоих метчиках:
Передний угол (см. табл.) : γВ = 2.
Задний угол (см. табл.):αВ = 6.
Падение затылка на наибольшем диаметре режущей части:
К = (·dz)·tg αВ = (314·8143)·tg 6 1 мм.
Принимаем К = 1 мм и определяем действительные значения заднего угла
αВ = arctg (Кzd) = arctg (1·3314·8) = 7.
Поскольку диаметр метчика больше 3 мм профиль его резьбы должен
быть шлифован (затылован) «наостро» с падением затылка на ширине пера К1 = 001 – 01 мм. Принимаем К1 = 005 мм.
d3 = d1 – (025 – 15) мм
d3 = 6647 – 0647 = 6 мм
по таблице нормализации принимаем 6.
Размер квадрата на хвостовике находим по формуле:
Высота квадрата h = a + 3 мм = 4 + 3 = 7 мм.
По ГОСТ 3266–81 [7] находим длину метчиков для нарезания резьбы М8 с шагом р = 125 мм: L = 80 мм.
Проверяем значение L расчетом по формуле
L = 0 + 0 + 375 + 2 + 375 + 8 +24 = 4125 мм.
Из двух значений принимаем большее: L = 80 мм.
Знаядлинуметчикаопределимвеличинусмещениязаднего центрарезьбошлифовального станка для созданияобратнойконусности
К0 = 005 – 01 мм на условной длине резьбы LУ = 100 мм по формуле
s = (L·К0LУ) = 80·01100 = 008 мм.
Результаты расчета метчиков представлены в табл.
Наименование и обозначение конструктивного и геометрического параметра
Номер метчика в комплекте
Угол профиля резьбы градус
Наружный диаметр d мм
Средний диаметр d2 мм
Внутренний диаметр d1 мм
Длина режущей части L1 мм
Угол заборного конуса φ градус
Диаметр по торцу dТ мм
Диаметр сердцевины dС мм
Длина калибрующей части L2 мм
Передний угол γВ градус
Задний угол αВ градус
Падение затылка на режущей части К мм
Падение затылка на вершине зуба калиброванной части К1
(на ширине пера) К1 мм
Диаметр хвостовика d3 мм
Размер квадрата а мм
Высота квадрата h мм
Диаметр дна канавки d4 мм
Радиус дна канавки r мм
Расстояние от торца до середины канавки L мм
Смещение заднего центра станка s мм

Чертеж.cdw