Метчик и способ его изготовления Советский патент 1990 года по МПК B23G5/06 

Изобретение относится к металлообработке, а именно к нарезанию резьбы метчиками.

Целью изобретения является увеличение стойкости метчика за счет выполнения зубьев заборного конуса с дополнительной величиной затылования, а также автоматизация процесса изготовления метчика за счет применения дополнительного спрофилированного многониточного шлифовального круга.

На фиг изображено перо предлагаемого метчика, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.2; на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг.З; на фиг.7 - схема срезания металла зубьями метчика, прошедшего переточки; на фиг.8 - схема затылования верхних частей боковых сторон зубьев забор315

ной части многониточным шлифовальным кругом.

Участок 1 представляет собой заборную, а участок 12 - калибрующую часть метчика. Величину затылования по наружному диаметру заборной части метчика К принимают такой,чтобы задний угол di был равен 3-10° в зависимости от обрабатываемого материала и других условий обработки.

Затылование метчика по наружному диаметру калибрующей части может либо выполняться, либо не выполняться в зависимости от условий обработки, Затылование может выполняться на всей ширине пера или на части ее. В результате этого задний угол равен 7-Ю , На чертеже изображен метчик, у которого затылование по наружному диаметру калибрующей части отсутствует.

Боковые стороны зубьев метчика затылованы на заборной и калибрующей частях. Величина затылования 2Кг (уменьшение среднего диаметра йс. резьбы метчика на ширине пера) зубьев калибрующей части 1 и нижних частей зубьев заборной части 1, равна 0,02-0,06 мм и выбрана в зависимости от диаметра метчика. Затылование указанных участков выполняется обычным путем.

Верхняя часть боковых сторон зубьев заборной части 1, на расстоянии h, превышающем толщину среза,выполнена затылованной на величину К,, „ Величина затылования верхних частей К( больше, чем величина К затылования нижних частей зубьев, в пределах 2К 0,5 - 1,5 мм и выбирается также в зависимости от диаметра метчика, шага резьбы и обрабатываемого материала,

i

Расстояние h выбирается в зависимости от числа перьев метчика

h (а,...

а.

Z),

де a z --- tgtf- толщина срезае

мого слоя, мм; S - шаг резьбы, мм; Z - число перьев

(продольных кана

вок) метчика; ср- угол уклона заборной части,

град.

-

to

15

374304

В результате затылования боковых сторон зубьев у них образуются задние углы. Боковые задние углы г профиля зубьев калибрующей части и нижних частей зубьев заборной части равны 7-10, а боковые задние углы с., верхних частей профиля зубьев заборной части равны 2-5 .

Наличие увеличенных задных углов oЈt на верхних боковых сторонах профиля зубьев заборной части резко уменьшает трение этих поверхностей об обрабатываемый металл. Вследствие этого уменьшается количество тепла, выделяющегося в этом месте в процессе резания. Это положительно сказывается на уменьшении износа.

Наличие равномерного износа значительно облегчает эксплуатацию метчика, Возрастают стойкость между переточками и размерная стойкость инструмента, улучшается чистота поверхности нарезаемой резьбы. Уменьшается налипание частиц обрабатываемого металла на поверхности метчика. Это приводит к уменьшению крутящего момента, возникающего при резании и, как следствие, к повышению надежности работы инструмента без выкрашиваний зубьев и их поломок.

При работе предлагаемым метчиком не происходит увеличения нагрузки на калибрующие зубья метчика. Объясняется это следующим. При переточках 35 метчика (которые производятся по передней поверхности) верхние части зубьев (на расстоянии h) становятся уже, чем они были до переточки, так как эти участки зубьев имеют

20

25

30

40

45

50

55

значительно увеличенные задние углы оЈ, 2 - 5 о Это приводит к тому, что ставшие более узкими участки зубьев срезают металл не на всей ширине соответствующей части профиля витков резьбы, а лишь на части ее. Однако этот оставшийся несрезанным верхними частями зубьев металл срезается нижними частями следующих за ними зубьев. Это возможно, поскольку нижние части боковых сторон зубьев на заборной части имеют маленькие задние углы ( /Ј 7 - 10) и практически не изменяют своей ширины при переточках.

На фиг.7 показана последовательность срезания металла в витке резьбы зубьями заборной части метчика, прошедшего несколько переточек. Слой

I металла толщиной а ar-Z

К

срезается зубьями первой нитки заборной части за один оборот, В результате переточки зубья заужены по сравнению с профилем резьбы (ввиду больших задних углов «а верхней боковой части зуба) и оставляют по боковым сторонам профиля резьбы несрезанные участки металла 2а.

При втором обороте метчик перемещается в осевом направлении на величину шага резьбы и в работу вступают зубья второй нитки заборной части. Верхней зауженной (в результате переточек) частью они снимают слой 2, толщиной также а az-Z, оставляя несрезанными по бокам профиля резьбы участки За. Одновременно нижние части этих зубьев, которые не изменили своей ширины при переточке, срезают участки 2а, оставленные верхними частями зубьев первой нитки.

В работу вступает третья нитка зубьев заборной части. Верхними зауженными (ввиду переточки) частями зубья этой нитки снимают слой 3 толщиной также а , оставляя несрезанными участки 4а по бокам профиля резьбы. Одновременно нижними частями зубья этой нитки, которые не изменили своей ширины при переточке, срезают участки За, оставленные верхними частями зубьев второй нитки заборной части и т.д.

В результате на долю первого калибрующего зуба остаются только несрезанные Участки X толщиной а az-Z. Таким образом, увеличение задних углов на боковых сторонах профиля зубьев метчика не нарушает нормальной работы калибрующих зубьев, уменьшает нагрузку на них и увеличивает стойкость между переточками и размерную стойкость метчика в целом.

Согласно способу изготовления метчика, при котором осуществляют затылование боковых сторон зубьев шлифованием, затылование верхних частей боковых сторон зубьев заборной части ведут многониточным шлифовальным кругом, заправленным на конус с углом образующей, равным уклону за.борной части .метчика, а ширину периферийных рабочих участков круга выбирают в зависимости от шага резьбы из условия

Ъ; 1,45 - tg 0,56,

Ъ - ширина 1-го периферийного рабочего участка шлифовального круга, мм;

S - шаг резьбы, мм; Ј - угол профиля резьбы, град; i - порядковый периферийного рабочего участка круга, (i -1,2,3,..Л); К - число ниток на заборной части

метчика, К 1,/S, где 14 - длина заборной части метчика.

Абразивный многониточный шлифовальный круг 5 (фиг.8), ширина 1К которого больше длины 1, заборной части метчика 6, а угол профиля Ј равен углу профиля резьбы, заправляют на конус с уклоном образующей, равным уклону ср заборной части метчика. Заправку круга ведут до получения требуемой ширины Ъ- периферийных рабочих участков круга. На фиг. 8 показана ширина четырех рабочих участков Ъ1 - Ъф рабочих ниток (l - 4) круга.

Подготовленным многониточным шли- фовальным кругом ведут затылование верхних частей боковых сторон зубьев заборной части на расстоянии h, превышающем толщину срезаемого слоя h (a.. . .), за один оборот метчика с помощью специального кулачкаР Этот кулачок обеспечивает на верхних частях боковых сторон зубьев заборной части большее падение затылка (а следовательно, и большие боковые задние углы), чем на нижних частях и, про- затылованных ранее одновременно с зубьями калибрующей части.

При осуществлении способа затыло- вания верхних частей боковых сторон зубьев заборной части обеспечивается автоматизация процесса.

Формула изобретения 1, Метчик, состоящий из заборной

и калибрующей частей, боковые сторо- . ны зубьев которого затылованы по среднему диаметру с одинаковой величиной затылования, отличаю-- щ и и с я тем, что, с целью повышения стойкости метчика, на боковых сторонах зубьев заборного конуса . между наружным и средним диаметрами выполнено дополнительное затылование с величиной большей, чем затылование

этих зубьев по среднему диаметру метчика,

2. Способ изготовления метчика, при котором осуществляют затылование боковых сторон зубьев метчика шлифовальным кругом, отличаю щи й- с я тем, что, с целью автоматизации процесса, производят дополнительное затылование зубьев заборной части за один оборот метчика для чего дополнительно используют многониточ- Йый шлифовальный круг, заправленный а конус, ширину периферийных участ

ков которого определяют из зависимости

Ъ; 1,48 -i- tg -|-,

где b - ширина 1-го периферийного

рабочего участка круга; S - шаг резьбы;

i - порядковый номер периферийного рабочего участка; К - число ниток резьбы на заборной части метчика; Б - угол профиля резьбы.

Изобретение относится к металлообработке, а именно к нарезанию резьбы метчиками. Целью изобретения является увеличение стойкости метчика за счет выполнения зубьев заборного конуса с дополнительной величиной затылования, а также автоматизация процесса изготовления метчика за счет применения дополнительного спрофилированного многониточного шлифовального круга. Метчик содержит заборную L₁ и калибрующую L₂ части. Боковые стороны зубьев метчика затылованы на заборной и калибрующей частях. Величина затылования зубьев калибрующей L₂ части и нижних частей зубьев заборной части L₁ выполнена равной K₂, а верхняя часть боковых сторон зубьев заборной части на расстоянии H, превышающем толщину среза, выполнена с величиной затылования K₁, при этом K₁*98К₂. Способ изготовления метчика заключается в затыловании боковых сторон зубьев шлифованием. При этом затылование верхних частей боковых сторон зубьев заборной части осуществляют многониточным шлифовальным кругом, заправленным на конус с углом образующей, равным углу заборного конуса, а ширину периферийных участков круга определяют из условия B_I*981,4S^I/ KTG 0,5ε, где B_I - ширина I-го периферийного участка шлифовального круга

S - шаг резьбы

ε - угол профиля резьбы

I - порядковый номер периферийного рабочего участка круга

K - число ниток резьбы на заборной части метчика. 2 с.п. ф-лы, 8 ил.

Г

Фиг.1

фиг. 1

ё-б

фиг.З

-v .-. /i;:/;:.:.

-:: еСоставитель Ф.Хамидуллин Редактор В.Петраш Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк

Заказ 133

Тираж 610

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фив. 8

Подписное