Способ оптимизации геометрических параметров метчиков Советский патент 1987 года по МПК B23C1/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения оптимальных геометрических параметров метчиков.

Цель изобретения - повышение стойкости метчиков путем выравнивания напряжений на рабочих поверхностях зубьев.

Рабочие поверхности зубьев метчика при внедрении в обрабатываемый материал вызывают в нем напряжения сжатия, превышающие предел прочности, на рабочих поверхностях метчика также возникают напряжения сжатия. Измерив на каждом витке напряжения, возникающие в зоне контактов зубьев заборного участка с обрабатываемым материалом, строят график распределения напряжений по длине рабочего участка, который свидетельствует о неравномерном распределении напряжений между зубьями и витками заборной части. Изменяют геометрические пара- метры так, чтобы напряжения на каждом витке бьши одинаковы. При этом условии возникающие в процессе резь- бообразования напряжения на каждом витке заборного участка одинаковы, а следовательно, одинаковый износ каждого витка, в результате стойкость метчиков Bbmie.

На фиг. 1 показана схема установки для измерений напряжений, на фиг. 2 - график распределения напряжений, возникающих в обрабатываемом материале, при врезании витков резьбы заборного участка исходного метчика, на фиг. 3 - график распределения напряжений по виткам резьбы заборного участка метчика после оптимизации его геометрических пара- метров на фиг. 4 - показано поле изохром (разность главных напряжений б, -б 2.) в технологическом образце.

Технологический образец 1 из оптически активного материала, например, с выполненным в нем гладким отверстием под резьбонарезание закрепляют на кронштейне 2 соосно с отверстием в пластине 3 из оптически неактивного материала. Технологический образец 1, кронштейн 2 и пластина 3 размещены в поляризационно-оп- тической установке 4. В гладкое отверстие технологического образца 1 вставляют заборный участок исходного метчика 5, а хвостовик его - в отверстие пластины 3, которая является

дополнительной опорой для метчика 5. На хвостовик метчика 5 одевают диск 6, внутренняя поверхность 7 которого вьшолняется также из оптически

неактивного материала. Затем посредством тросиков 8, одни концы которых закрепляются на диске 6, а к другим - прилагается нагрузка грузами, статически нагружают метчик 5. Измеряют возникающие при этом в технологическом образце 1 поля изохром, которые представляют собой разность главных напряжений О, -G. . Осуществляют один оборот метчика 5, т.е.

его заборный участок ввинчивается в отверстие технологического образца на один оборот, и производят статическое нагрз жение, соответствующее моменту страгивания. Измеряют возникающее при этом поле изохром.

Аналогично производят измерение полей изохром на всех последующих витках заборного участка. После того производят расшифровку полученных результатов и по данным опыта строят график распределения напряжений в обрабатываемом материале по длине заборного участка метчика (фиг. 2). Если напряжения в обрабатываемом материале распределяются по кривой, то это свидетельствует о неравномерном распределении работы между зубьями и витками заборного участка.

Изменяют геометрические параметры метчика, влияющие на процесс формирования. Такими для режуш,х метчиков являются передний угол у , задний угол Jii, угол заборного конуса q, площадь Срезаемых слоев каждым

зубом, а для деформирующих метчиков - величина затылования каждого витка, форма и угол заборной части и т.д. Затем строят график распределения напряжений. Варьируют геометрическими параметрами до тех пор, пока не произойдет выравнивание напряжений в обрабатываемом материале от каждого витка заборного участка. Выравнивание напряжений свидетельствует о равномерной работе всех витков заборного участка. Например, для режущего метчика М4хО,7 выравнивание напряжений обеспечивается за счет примерного равенства площадей

среза каждым зубом.

Предлагаемый способ позволяет повысить стойкость метчиков, так как выравнивание напряжений на рабочих

поверхностях свидетельствует о равномерной работе (загрузке) зубьев заборного участка, а следовательно, и равномерном их износе, что поньша- ет стойкость метчика и качество обра зуемой резьбы.

Формула изобретения

Способ оптимизации геометрических параметров метчиков, при котором производят резьбообразование в технологическом образце толщиной, равной шагу резьбы метчика, измеряют один из параметров процесса резьбообразо- вания и определяют его распределение по длине рабочей части, затем изменяют геометрические параметры метчика, повторяют указанные действия до получения равномерного распределения указанного параметра по длине рабочей части, отличающийся тем, что, с целью повьшения стойкости метчиков, в качестве технологического образца используют образец из оптически активного материала, метчик нагружают моментом, равным моменту страгивания, а в качестве измеряемого параметра используют величину напряжения, возникающего в оптически активном материале в зоне контакта образца с вершинами каждого зуба рабочей части метчика в плоскости, перпендикулярной оси метчика.

Изобретение относится к резьбо- нарезанию. Цель изобретения - повышение стойкости метчиков (М). Технологический образец из оптически активного материала с вьшолненным в нем отверстием под резьбонарезание устанавливают в поляризационно- оптической установке. Нагружая исследуемый М статическим моментом страгивания, измеряют поля изохром, а поворачивая М на один оборот, производят измерение полей изохром на всех витках заборного участка (ЗУ). Измерив таким образом напряжения, возникающие в зоне контакта зубьев ЗУ с материалом технологического образца, строят график распределения напряжений по длине ЗУ. Изменяют геометрические параметры М и повторяют измерения пока напряжения на витках ЗУ будут одинаковы. 4 ил. sfi (Л to со оо о ел

о 20 iiO о го ца Q w ё/wxc

Фиг. 2

Редактор И.Шулла

Составитель И.Алексеенко

Техред В.Кадар Корректор М.Шароши

Заказ 80/14Тираж 976Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие., г. Ужгород, ул. Проектная, 4