Класс точности метчиков для резьбы метрической

Назначение и расчет размеров и допусков на профиль резьбы метчика зависит от профиля, размеров и точности нарезаемой резьбы. Номинальные значения наружных диаметров резьбы метчика и гайки (d, D) одинаковы.

Допуски на параметры резьбы метчиков (d, d1, d2, P) назначают согласно стандартам. Класс точности метчиков выбирают в зависимости от степени точности нарезаемой резьбы по таблице 1.15 .

Рекомендации по назначению класса точности метчиков

Степень точности нарезаемой резьбы

Класс точности метчика

По таблице 1.4 в зависимости от степени точности нарезаемой резьбы 6Р, находим класс точности метчика – 3. Метчики классов точности 1,2, 3 изготавливаются со шлифованными по всему профилю зубьями.

В таблице 1.16 (ГОСТ 16093-2004) находим допуск на средний диаметр резьбы гайки степени точности 6Н

Средний диаметр резьбы метчика является основным параметром, характеризующим степень точности метчика. Его величина рассчитывается по формуле:

, (1.5)

где Td2 – допуск на d2, учитывающий погрешности d2, Р, гарантирующие запас на износ и разбивку;

eid2 — нижнее отклонение на d2.

, где TD2(6H) – поле допуска на средний диаметр резьбы гайки степени точности 6Н по ГОСТ 16093-2004

Для метчика класса точности 3 по таблице 1.18 находим формулу расчета нижнего отклонения на средний диаметр метчика:

(1.6)

Подставив численные значения величин в формулу (1.4), найдем средний диаметр резьбы чистового метчика:

Верхнее отклонение определяется по формуле (1.7)

(1.7)

Средний диаметр чернового метчика d2´ рассчитывается по формуле:

— для комплекта из 3-х метчиков (1.8)

(мм)

Средний диаметр среднего метчика d2´´ рассчитывается по формуле:

— для комплекта из 3-х метчиков (1.9)

Внутренний диаметр чернового метчика d1´ рассчитывается по формуле:

— для комплекта из 3-х метчиков (1.10)

(мм)

Внутренний диаметр среднего метчика d1´´ рассчитывается по формуле:

— для комплекта из 3-х метчиков (1.11)

Гарантированный запас на износ по среднему диаметру:

(1.12)

Находим нижнее отклонение на наружный диаметр метчика:

(1.13)

,

где Td – допуск на наружный диаметр резьбы метчика

=0,3(1.14)

Подставив численные значения величин в формулу, найдем наружный диаметр метчика:

-0,0672

Внутренний диаметр d1 = D1 = 24,835 (мм). Допуск на d1 не имеет нижнего отклонения.

Наружный диаметр чернового метчика рассчитывается по формуле:

— для комплекта из 3-х метчиков (1.15)

Наружный диаметр среднего метчика рассчитывается по формуле:

— для комплекта из 3-х метчиков (1.16)

Допуск на этот диаметр назначается в 2,5 раза меньше величины занижения:

Допуск на изготовление наружного диаметра чернового и среднего метчиков берется по Н11, допуск на средний диаметр чернового и среднего метчиков по Н9. Диаметр переднего торца dт одинаков для всех метчиков.

Количество метчиков в комплекте зависит от размеров профиля нарезаемой резьбы и свойств обрабатываемого материала.
Схема вырезания профиля комплектными метчиками назначается с занижением только наружного диаметра (рис. 9.21, а) для неточных резьб и с занижением по наружному и среднему диаметрам (рис. 9.21, б) для точных резьб. Во втором случае последний метчик в комплекте обеспечивает обработку по всему профилю, что позволяет повысить точность нарезаемой резьбы.
Нагрузка на метчики в комплекте назначается по вырезаемой площади профиля резьбы без учета принятой схемы резания: 50 % — первый метчик, 35— второй, 15 % — третий метчик.

Читайте также:  Таблица сварочных швов гост

Размеры режущей части каждого метчика (длина и угол конуса) определяются количеством шагов для каждого метчика. На схеме, приведенной на рис. 9.21, в, длина первого метчика Zw = 6Р, второго — 1х_г=4Р, третьего — 1г_а = 2Р. Диаметр по торцу dT и внутренний диаметр dt одинаковы для всех метчиков в комплекте.

Наружные диаметры первого d(l) и второго d(2) метчиков соответственно равны:
d(l) = d(3)-0,5P; d(2) = d(3)-0,15P, где d(3) — наружный диаметр третьего метчика.

Средние диаметры первого и второго метчиков также занижаются по отношению к среднему диаметру третьего метчика:
d2(l) = d2(3) – 0.15Р; d2(2) = d2(3) – 0.07P.

Точность метчиков.

Размеры профиля резьбы метчика и поля их допусков определяются соответствующими значениями нарезаемой резьбы. Номинальные размеры профиля метчика и гайки при этом одинаковы, а допуски назначаются по соответствующим стандартам в зависимости от конструкции метчиков — машинно-ручных, машинных с винтовыми канавками, гаечных и других, а также от степени точности резьбы в гайке (табл. 9.18).

Метчик – инструмент для формирования профиля резьбы в отверстии. Метчики имеют рабочую часть, шейку и хвостовик. Рабочая часть метчика предназначена для механической обработки резанием и состоит из заборной части, режущих зубьев и калибрующих зубьев. Хвостовик инструмента предназначен для закрепления инструмента на станках в специальные резьбонарезные патроны, либо при слесарных работах квадратный хвостовик метчика устанавливается в метчикодержатель или вороток.

рис. 1 – метчики с винтовой канавкой для глухих отверстий

рис. 2 — метчикодержатель

Виды метчиков

Метчики подразделяются по типу выполняемых работ

Ручные метчики используются комплектом из 2-3 штук. На каждом метчике имеется маркировка №1,2,3. Метчики №1 имеет большую длину заборной части и заниженный размер по среднему диаметру резьбы, его еще называют черновым метчиком. Метчик №2 или №3 имеет меньшую длину заборного конуса (примерно = 2-3 шага резьбы), это позволяет обрабатывать глухие отверстия максимально близко ко дну отверстия, а также он имеет окончательный профиль резьбы, такие метчики называют чистовыми.

Метчики изготавливают по разным стандартам

Российские стандарты

Машинно-ручные метчики для метрической, дюймовой, трубной резьбы — ГОСТ 3266-81.

рис. 3 – метчик с усиленным хвостовиком

Усиленный хвостовик повышает жесткость инструмента и как следствие стойкость. Применяется на резьбах до М10 (включительно) основной шаг.

рис. 4 – метчик с шейкой

Применяются при нарезании неглубоких резьбовых отверстий. Являются более дешевой альтернативой метчиков с проходным хвостовиком изготовленных по DIN.

рис. 5 – метчик с проходным хвостовиком

Проходной хвостовик позволяет нарезать резьбу длиннее, чем режущая часть метчика.

Машинные метчики для метрической резьбы – ГОСТ 8859-74.

Читайте также:  Сортамент швеллеров таблица гост

рис. 6 – метчик машинный

Гаечные метчики для метрической резьбы – ГОСТ 1604-71

рис. 7 – метчик гаечный

Гаечные метчики с изогнутым хвостовиком для метрической резьбы – ГОСТ 6951-71.

рис. 8 – метчик гаечный с изогнутым хвостовиком

Зарубежные стандарты

Метчики ручные комплектные для метрической резьбы – DIN 352

Метчики машинные с усиленным хвостовиком для метрической резьбы – DIN 371

Метчики машинные с проходным хвостовиком для метрической резьбы – DIN 376, DIN 374

Метчики ручные комплектные для мелкой метрической резьбы – DIN 2181

Метчики гаечные для метрической резьбы – DIN 357

Метчики машинно-ручные для метрической резьбы – ISO 529

Метчики ручные для трубной резьбы – DIN 5157

Метчики машинные для трубной резьбы – DIN 5156

Метчики ручные для трапецеидальной резьбы – DIN 130

Примечание: Принципиальной разницы между метчиками изготовленными по ГОСТ и по DIN нет. Метчики изготавливаемые по DIN немного короче метчиков по ГОСТ (аналогичных серий), примерно на 10 мм. Поэтому, исходя из потребительского спроса, наша компания представляет следующие серии метчиков для метрической резьбы: короткая серия по DIN, короткая серия по ГОСТ, метчики с удлиненным хвостовиком по DIN. Чем больше длина метчика, тем он дороже.

Метчики подразделяются по виду обрабатываемой резьбы

М Резьба метрическая основной шаг 60°

Мf Резьба метрическая мелкий шаг 60°

BSW Резьба Витворта 55° основной шаг BS 84

BSF Резьба Витворта 55° мелкий шаг BS 84

UNC Резьба унифицированная 60° основной шаг ANSI B1.1

UNF Резьба унифицированная 60° мелкий шаг ANSI B1.1

G (BSP) Резьба трубная цилиндрическая 55°

NPT Американская трубная коническая резьба 60° 1:16 ANSI/ASME B1.20.1,

К Коническая дюймовая резьба

NPTF Американская трубная плотная коническая резьба 60° 1:16 ANSI B1.20.3

NPS Американская трубная цилиндрическая резьба 60° 1:16 ANSI/ASME B1.20.1

Rp (PS) Резьба трубная цилиндрическая

R (BSPT) Резьба трубная коническая 1:16

Pg Резьба для обсадных труб

Метчики для специальной резьбы

Метчики подразделяются по типу обрабатываемого отверстия

а) Метчики с подточкой для обработки сквозных отверстий.

Подточка необходима для того, чтобы стружка шла перед метчиком (особенно на вязких материалах) и не забивала стружечные канавки.

б) Метчики с винтовой канавкой – для обработки глухих отверстий

При обработке глухих отверстий, в процессе резания стружка за счет СОЖ и инерции выталкивается по винтовым канавкам наружу, это позволяет избегать повторное резание стружки и поломки метчика.

в) Метчики с прямыми канавками – для универсальных работ

Особенно часто подходит для материалов дающих сегментную стружку или стружку надлома, такие материалы как серый чугун, бронза и т.д.

Метчики подразделяются по длине заборной части

рис. 9 – для метчиков по DIN

рис. 10 – для метчиков по ISO

Метчики подразделяются по виду обрабатываемого материала

1. Низколегированные стали, легированные и улучшаемые стали, нержавеющие легкообрабатываемые стали. Предел прочности до 900 Н/мм 2 . Передний угол 8°-10°.

Читайте также:  Блок плавного пуска для электроинструмента

2. Углеродистые и конструкционные стали, легированные и улучшаемые стали, алюминиевые сплавы дающие кроткую стружку (невязкий). Предел прочности до 500 Н/мм 2 . Передний угол 12°-15°.

3. Нержавеющие труднообрабатываемые стали. Предел прочности до 500 Н/мм 2 . Передний угол 6°-8°.

4. Чугун (строго HSS), латунь и бронза, дающая короткую стружку, твердую пластмассу. Передний угол 0°-3°.

5. Алюминиевые сплавы дающие длинную стружку (вязкий), цинковые и магниевые сплавы, медь. Передний угол 15°-20°.

Рекомендации к применению метчиков

В зависимости от обрабатываемых материалов необходимо правильно подобрать скорость резания.

Так же необходимо выбрать материал метчика HSS (Р6М5) или HSSE (Р6М5К5). При обработке материалов первой и третьей группы рекомендуется использовать инструмент HSSE. Кобальт повышает красностойкость метчика.

Материалы четвертой и пятой группы рекомендуется обрабатывать инструментом HSS.

Метчики машинные применяются на токарных, сверлильных, фрезерных станках, обрабатывающих центрах, а также для обработки резьбы вручную.

Метчик устанавливают на станке в специальные вспомогательные инструменты:

  • Плавающий резьбонарезной патрон
  • Резьбонарезной патрон с осевой и радиальной компенсацией
  • Реверсивные резьбонарезные предохранительные патроны
  • Цанговый патрон

При обработке глухой резьбы на универсальном станке обязательно станок должен быть оснащен реверсом шпинделя или реверсивный резьбонарезным патроном.

Материалы, из которых изготавливаются метчики

Плашки изготавливают из следующих материалов:

Инструментальная сталь марок У11А, У12А.

Легированная сталь марок ХВСГ, 9ХС, ШХ15 по ГОСТ 5950.

Быстрорежущая сталь марок Р6М5 (HSS), Р18, Р6М5К5 (HSSE), Р6М5Ф3 и др. по ГОСТ 19265.

Современные методы и технологии позволяют изготавливать метчики не только из твердого сплава различных марок, но и из порошковой быстрорежущей стали методом спекания.

Твердосплавные метчики имеют высокую твердость, износостойкость, красностойкость, жаропрочность, способны работать на максимальных скоростях резания и с высокой производительностью, но иногда им не хватает прочности (ведь чем выше твердость, тем ниже прочность), именно в этих случаях применяют метчики из порошковой быстрорежущей стали, имеющих высокую прочность и практически такие же характеристики как у твердого сплава.

Применение СОЖ в процессе обработки метчиками

Применение СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость) во время операции резьбонарезания является эффективным способом воздействия на стойкость инструмента, качество получаемой резьбы и увеличение производительности.

Обычно в качестве СОЖ применяют масло или эмульсию при обработке сталей, нержавеющих сталей. При обработке жаропрочных сплавов в СОЖ состоит из 60% сульфофрезола и 15% олеиновой кислоты. Для обработки легких сплавов в качестве охлаждения применяют керосин. Для обработки нержавеющих сталей – масло.

На современных обрабатывающих центрах и станках с ЧПУ применяют подвод СОЖ через инструмент. А также охлаждение воздухом, масляным туманом или инновационное криогенное охлаждение (двуокисью азота NO2) через специальные патроны. Современная технология охлаждения инструмента предназначена для обработки титана, никелевых сплавов и листов гофрированной стали. Значительно повышается стойкость инструмента и качество обработки композиционных материалов.

Метчики подразделяются по классу точности

Ссылка на основную публикацию