метчикМетод. Московский государственный технологический университет (станкин) Кафедра Инструментальная техника и
 Скачать 3.43 Mb.
|
|
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (СТАНКИН) Кафедра Инструментальная техника и технология формообразования Петухов Ю.Е. ФОРМООБРАЗОВАНИЕ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТЧИКА Москва 2010 г. Метчик — режущий инструмент, применяемый для нарезания внутренней резьбы в различных деталях. По своему служебному назначению метчики делятся наручные, машинно-ручные, гаечные с прямыми и изогнутыми хвостовиками и целый ряд других конструкций (рис. Метчиками нарезают метрическую резьбу со степенями точности Н ,4Н5Н, Н, 5G, 5Н6Н, Н, 6G, Н, Н. Класс точности метчика (1, 2, 3, 4) зависит от точности нарезаемой резьбы, Рис Типы метчиков а) ручные (комплект из х метчиков, б машинные, в),г),д) гаечные с длинным, короткими изогнутым хвостовиками, еж) плашечные и маточные для нарезания и калибрования резьбы в плашках, з) трубные, и конические. Метчики изготавливаются ручные – из углеродистой и быстрорежущей стали, машинные и гаечные – только из быстрорежущей стали. Рабочая часть метчика разделяется на режущую и калибрующую части (рис. Режущая часть метчика выполняет основную работу по формированию профиля. На режущей части (рис) реализуется генераторная схема резания. Для этого формообразование задней поверхности осуществляют а помощью образующей в виде прямой линии расположенной под углом φ коси метчика, и направляющей- архимедовой спиралью (1 ); 2 i i d r tg r i и i - полярные координаты задний угол, d – диаметр метчика. В результате режущая часть представляет собой коническую поверхность с затылованными витками резьбы, профиль которых постепенно увеличивается до полной высоты на калибрующей части. Рис Конструкция и геометрические параметры метчика ( ) ; Z a Р Главный угол в плане φ метчика зависит от назначения инструмента, толщины среза а, числа зубьев z и шага резьбы Р. Угол φ можно определить по формуле Угол в плане выбирают для ручных метчиков равным О, для машинных - О' , для гаечных - О. У метчиков, работающих в комплекте угол φ будет отличаться от приведенных рекомендаций. Передний угол γ метчиков выбирают в зависимости от обрабатываемого материала от 0 до 25 О , для чугуна бронзы и твердой стали γ = О, для стали средней твердости и латуни угол γ = О, для алюминия, меди и легких сплавов γ = 20…25 О Задний угол α на режущей части получают с помощью затылования режущей части по наружному диаметру шлифовальным кругом. Для машинных и гаечных метчиков рекомендуется α= О, для ручных - α= О. При обработке легких сплавов α уменьшается для сквозных отверстий до О и для глухих до 3…4 О В зависимости от степени точности устанавливают допуски на наружный, средний и внутренний диаметры резьбы метчика, шаги половину угла профиля резьбы. Для уменьшения усилий при резьбонарезании, повышения качества получаемой резьбы, а также при нарезании резьбы в глухих отверстиях применяют комплекты метчиков, состоящие из двух или трех штук. Наиболее изнашивается у метчиков задняя поверхность зубьев в зоне перехода режущей части в калибрующую (рис. За критерий износа принимается такая величина, превышение которой вызывает ухудшение качества нарезаемой резьбы, главным образом, увеличение параметра шероховатости Рис Характер износа метчиков , q М n З , sin q ), 1 , 0 05 , 0 ( П Рис.4 Определение числа переточек метчика по задней поверхности ее поверхности. У метчика за критерий износа принимают численное значение допустимого износа по задней поверхности. Допустимый износ по передней и задней поверхностям метчиков приведен в табл Допустимый износ метчиков Таблица 1 При переточке метчика по задней поверхности величина допускаемого стачивания М (рис где к - длина калибрующей части Р - шаг резьбы метчика. Число переточек з метчика по задней поверхности где q - величина cтачивания за одну переточку где - угол наклона режущей части Δ - величина подлежащая снятию при переточке метчика по задней поверхности Основные размеры метчиков Допустимый износ в мм Номинальный Шаг Длина Число Ширина По задней По передней диаметр резьбы, калибрущей зубьев Зуба В, поверхности поверхности резьбы, мм мм части, мм мм з п 6 1 17 3 2,3 0,25 0,17 8 1,25 21,5 3 3,1 0,25 0,17 10 1,5 20.5 3 3,7 0,3 0,2 12 1,75 25 3 4,9 0,3 0,2 14 2 29 4 5,5 0,4 0,25 16 2 29 4 4,6 0,4 0,25 20 2,5 32,5 4 5,9 0,4 0,25 24 3 36 4 7,0 0,5 0,3 27 3 36 4 7,9 0,5 0,3 30 3.5 39.5 4 9,0 0,5 0,3 М = l - 3...5 P , В ) 7 , 0 5 , 0 ( М 1 ), 1 , 0 05 , 0 ( q З 1 , П 1 1 n = М q , tg z d К T где П - величина износа по передней поверхности из табл. При переточке метчика по передней поверхности величина допускаемого стачивания М (рис где В- ширина зуба метчика. Число переточек п метчика по передней поверхности где q 1 - величина стачивания за одну переточку где З - величина износа по передней поверхности из табл. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ФОРМИРОВАНИЕ ЗАДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ МЕТЧИКОВ Заточку задних поверхностей выполняют на специальном станке для затылования режущей части метчиков завода "Фрезер" им. МИ. Калинина модели МФ-4М рис (частота вращения шпинделя 3800 об/мин). Методика выполнения работы Для выбранного метчика по заданному значению заднего угла α определяют величину затылования: где т - диаметр переднего торца z - число зубьев метчика α - задний угол. dт = d - Р - (0,3...0,5) мм, где d - наружный диаметр резьбы метчика Р шаг резьбы. Рис Определение числа переточек метчика по передней поверхности Рис Станок для затылования режущей части метчиков мод.МФ-4М завода Фрезер шлифовальный круг, 2- метчик, 3- патрон, гайка настройки углового положения метчика, 5 – гайка установки величины L, задний центр, рукоятка фиксации заднего центра, рукоятка вращения метчика, рукоятка поперечной подачи. 2. Метчик устанавливают хвостовиком в патрон 3 и поджимают задним центром 6 (рис. Механизм работает следующим образом. При вращении рукоятки 8 одновременно начинают вращаться метчики кулачок 1 рис имеющий на периферии выступы, очерченные по архимедовой спирали. Число выступов кулачка должно соответствовать числу зубьев затачиваемого метчика. От кулачка через упор 10 колебательные движения передаются рычагу 9, установленному на оси 4. На этом рычаге имеется подвижный сухарь 6, упирающийся в рычаг 8, жестко связанный с кареткой 2, на которой закреплен метчик. Каретка 2 может поворачиваться на оси 3. Рычаг 8 посредством пружины 7 прижимается к сухарю 6. Колебательные движения рычага 9 передаются через рычаг 8 каретке, следовательно, и метчику, который, непрерывно вращаясь, периодически то приближается к шлифовальному кругу, то отходит от него. Необходимый задний угол α у метчика получают за счет установки сухаря 6 на определенном расстоянии L от оси 4. Перемещают сухарь 6 рукояткой 5. Затем по рассчитанной величине затылования К,выбирают величину L, исходя из таблицы, из графика на рис. Таблица 2 i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 К, мм 0,28 0,65 0,93 1,17 1,35 1,53 1,80 1,96 2,12 2,28 2,39 L i , мм 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Рис Механизм затылования режущей части 0.28 0.49 0.7 0.91 1.12 1.34 1.55 1.76 1.97 2.18 2.39 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Величина затылования К , мм i Ве личина смещения сухаря, мм L i K L K i+1 К i i+1 L i+1 L Рис.8 Определение величины смещения сухаря - L, мм в зависимости от величины затылования метчика К , мм Смещение сухаря можно определить по формуле Размер L устанавливают по риске, имеющейся на сухаре 6, и линейке с делениями, закрепленной на рычаге 9. При несовпадении величины К с табличным значением нужную величину L определяют интерполированием или по графику на рис. Рис. 9 Установка величины смещения - L сухаря. 1 1 i i i i i i L L K K L L K K Для получения необходимого угла в плане - φ шлифовальный круг должен быть заправлен под этим же углом или шлифовальная бабка развернута на угол φ. Положение метчика в центрах должно быть согласовано с затылующим движением каретки. Движение затылования должно начинаться до соприкосновения зуба с кругом и заканчиваться после прекращения их контакта. В противном случае необходимо провести настройку момента начала движения затылования. Для чего необходимо разорвать кинематическую связь между вращением кулачка и метчика с помощью гайки 4 (рис. После чего метчик поворачивают вокруг своей оси вместе с патроном до тех пор, пока он не займет правильного положения. Затем с помощью гайки восстанавливают кинематическую связь между вращением кулачка и метчика рис. Положение метчика перед заточкой приведено на рис. Рис. 10 Настройка согласования положения метчика с затылующим движением каретки 3. Производят обработку задних поверхностей метчика шлифовальным кругом ПП 150х20х32 А П СМ 7 К счастотой вращения 3800 об/мин при поперечной подаче метчика 0,005-0,02 мм/об и частоте вращения 50-60 об/мин дополучения заданной геометрической формы задней поверхности на режущей части. Рис. 11 Положения метчика перед заточкой по задней поверхности 4. После заточки метчика контролируют угол в плане и задний угол. Для контроля заднего угла метчика используют приспособление на рис. 12 Рис. 12 Приспособление для контроля заднего угла метчика Метчик устанавливают в центрах измерительного приспособления и с помощью хомутика соединяют с поворотным диском, на верхней части которого имеется градусная шкала (рис. 12 и 13). Величину спада К задней поверхности зуба определяют индикатором при повороте метчика на угол θ = 10-15º. Задний угол где d- диаметр метчика. Полученное значение заднего угла α сравнивают с заданным значением и определяют соответствие метчика поданному параметру техническим требованиям, по которым отклонение величины заднего угла не должно превышать ± 1°. Величину биения режущих кромок метчика измеряют в центрах с помощью индикатора настойке с точностью 0,01 мм. Биение режущей части по наружному диаметру не должно превышать 0,03 мм для метчиков диаметром до 24 мм и 0,04 мм для метчиков диаметром свыше 24 мм. Шероховатость заточенной поверхности должна быть не ниже Ra 1,25 мкм. Рис. 13 Схема контроля заднего угла метчика 1 – диск отсчета угла поворота 2 – хомутик 3 – индикатор ; I – исходное положение зуба II – конечное положение зуба ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ПЕРЕДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ МЕТЧИКА Формируют передние поверхности на универсально-заточном станке. Объектами изучения являются машинно-ручные метчики ММ. Для выполнения работы необходимы шлифовальные круги соответствующих характеристик, центровые бабки с центрами, микрометрическая упорка, шаблон-центроискатель, штангенрейсмус, штангенциркуль. Методика выполнения работы Формирование передней поверхности метчиков производят на универсально-заточном станке рис. 14. Рис. 14 Заточка передней поверхности метчиков производят на универсально-заточном станке мод.3В642 Для этой цели метчик устанавливают в центрах, закрепленных на столе станка. На столе станка устанавливают и закрепляют микрометрическую упорку, которая служит для фиксирования зубьев метчика при обработке в определенном положении (рис. 15 б. Рис. 15 Схема установки метчика при формообразовании передней поверхности С помощью этой упорки 1 осуществляют также поперечную подачу путем поворота метчика в направлении к кругу. а) установка исходного положения оси метчика 2 относительно торца шлифовального круга с помощью шаблона-центроискателя 1; б положение метчика при заточке передней поверхности, выдвигающаяся часть упорки 1. Перед настройкой необходимо установить шлифовальный круг с помощью шаблона-центроискателя 1 в положение (риса, при котором его торец совпадает с осью метчика. Для этого шаблон-центроискатель устанавливают на цилидрическую часть хвостовика метчика 2 и перемещают стол станка рукояткой поперечной подачи до тех пор, пока не будет просвета между торцевой поверхностью шлифовального круга и установочной поверхностью шаблона- центроискателя (рис. 16). Рис. 16 Установка начального положения метчика Для получения заданного переднего угла γ необходимо рабочий торец шлифовального круга сместить на величину h относительно оси метчика (рис. 15 б. Величина смещения h: где d— наружный диаметр резьбы метчика. После установки величины смещения h стол станка больше не перемещают. Поперечную подачу осуществляют только с помощью упорки 1 с микрометрическим винтом. 2. Выбрав и установив шлифовальный круг – 1Т(ЧК)150х40х32 А П СМ 7 К, обрабатывают переднюю поверхность метчика. Подачу на врезание 0,01-0,04 мм/дв.ход обеспечивают за счет микрометрического винта упорки, продольная подача – 2-4 м/мин,частота вращения круга 3710 об/мин. После обработки рассчитывают теоретическое число переточек. , sin 2 d h 3. Контролируют передний угол и биение режущих кромок метчика можно производить непосредственно на станке (рис. 17). Рис. 17 Контроль величины переднего угла метчика на станке Передний угол γ проверяют штангенрейсмусом при установке метчика в центрах приспособления для контроля (рис. 18). Штангенрейсмус настраивают на размер Д A- h , где A - расстояние от поверхности, на которой установлен штангенрейсмус, до оси центров, в которых установлен метчик h - величина смещения торца шлифовального круга. Рис. 6.18 Схема контроля переднего угла γ Передняя поверхность метчика должна совпадать с измерительной поверхностью ножки штангенрейсмуса. При их несовпадении измеряют фактическую величину размера Дф и определяют полученный угол Отклонение переднего угла не должно превышать ±1º. Величину биения режущих кромок метчика измеряют в центрах этого же приспособления с помощью индикатора настойке с точностью 0,01 мм. Биение режущей части по наружному диаметру не должно превышать 0,03 мм для метчиков диаметром до 24 мм и 0,04 мм для метчиков диаметром свыше 24 мм, шероховатость заточенной поверхности не ниже Ra 1,25 мкм. Анализируют полученные данные, сравнивают с заданными, выявляют причины отклонений и делают заключение о соответствии метчика техническим требованиям ГОСТа по рассмотренным параметрам. 2 sin , Ф Ф A Д Билеты для тестового контроля знаний студентов. Контрольный билет № 1 метчики, затачивание задней поверхности) Задняя поверхность на режущей части обозначена 1, 2, 3, 4, 5 Выбрать величину заднего угла на режущей части у метчика для нарезания резьбы в детали из стали средней твердости 1. 15 ООО О. 3 О 3. Как настраивается положение зуба метчика относительно момента начала движения затылования при заточке задней поверхности 1. Вращением патрона с метчиком относительно шпинделя 2. Вращением шпинделя 3. Перестановкой метчика в патроне 4. Осевым перемещением метчика относительно шлифовального круга 5. Перемещением шлифовального круга по оси. Выбрать форму шлифовального круга Выбрать характеристику шлифовального круга 1. А П СМ 7 КА Н СМ Б 3. С П СМ 7 КАП С 7 КА Н СТ 7 Рекомендуемая скорость шлифовального круга при заточке б/р метчика 1. 40 м/мин 2. 25-30 м/сек 3. 15 м/мин 4. 10 м/сек 5. 50 м/сек Определите величину припуска, снимаемого при затачивании задней поверхности метчика М, при износе по передней поверхности 0,25 мм и по задней 0,5 мм 1. 1,0 мм 2. 0,8 мм 3. 0,6 мм 4. 0,35 мм 5. 0,25 мм Шероховатость задней поверхности метчика после затачивания должна быть немее: 1. Rz 40 мкм 2. Rz 10 мкм 3. Ra 1.25 мкм 4. Ra 0.63 мкм 5. Ra 0.62 мкм Биение режущих кромок у метчика сошлифованной резьбой не должно превышать 1. 0,01 мм 2. 0,03 мм 3. 0,8 мм 4. 0,10 мм 5. 0,15 мм Контрольный билет № 2 метчики, затачивание задней поверхности) Рабочая часть метчика обозначена 1, 2, 3, 4, 5 Вид задней поверхности на режущей части метчика 1. цилиндрическая 2. плоская 3. коническая 4. цилиндрическая архимедова поверхность 5. винтовая архимедова поверхность. Какой должна быть величина заднего угла на режущей части у метчика для нарезания резьбы в детали из серого чугуна 1. ООО О. 15 О Как настраивается положение зуба метчика относительно момента начала движения затылования при заточке задней поверхности 1. Вращением шпинделя 2. Перестановкой метчика в патроне 3. Осевого перемещения метчика относительно шлифовального круга 4 Вращением патрона с метчиком относительно шпинделя 5. перемещения шлифовального круга по оси. Выбрать характеристику шлифовального круга 1. А П СМ 7 КА Н СМ Б 3. С П СМ 7 КАП С 7 КА Н СТ 7 С какой частотой вращается метчик М при заточке задней поверхности 1. 100 об/мин 2. 80 об сек 3. 50-60 об мин 4. 40 об сек 5. 30 об мин С помощью каких приборов осуществляется проверка заднего угла метчика Прибора с центрами и штангенрейсмуса; 2. Угломера для контроля переднего и заднего угла у многолезвийного инструмента 3. Прибора с центрами и индикатора 4 Прибора с центрами, хомутиком и индикатора 5. Микрометра. Шероховатость задней поверхности метчика после затачивания должна быть не менее 1. Ra 0.62 мкм 2. Ra 0.63 мкм 3. Ra 1.25 мкм 4. Rz 10 мкм 5. Rz 40 мкм Биение режущих кромок у метчика сошлифованной резьбой не должно превышать 1. 0,15 мм 2. 0,10 мм 3. 0,8 мм 4. 0,03 мм 5. 0,01 мм Контрольный билет № 3 метчики, затачивание задней поверхности) Задняя поверхность на режущей части обозначена 1, 2, 3, 4, 5 Форма задней поверхности на режущей части метчика 1. цилиндрическая архимедова поверхность 2. плоская 3. винтовая архимедова поверхность 4. цилиндрическая 5. коническая На каком эскизе правильно показан размер затылования задней поверхности метчика 1 2 3 4 Что влияет на величину смещения сухаря при шлифовании задней поверхности метчика на станке мод. МФ-4М? 1. Диаметр шлифовального круга 2. Диаметр метчика 3. Внутренний диаметр шлифовального круга 4. Величина заднего угла 5. Длина режущей части Как настраивается положение зуба метчика относительно момента начала движения затылования при заточке задней поверхности 1. Вращением шпинделя 2. Перестановкой метчика в патроне 3. Осевого перемещения метчика относительно шлифовального круга 4 Вращением патрона с метчиком относительно шпинделя 5. перемещения шлифовального круга по оси. Какой формы должен быть шлифовальный круг для заточки задней поверхности метчиков 1. Т 2. ЧК 3. ЧЦ 4. ПП 5. Т Выбрать характеристику шлифовального круга 1. А П СМ 7 КА Н СМ Б 3. С П СМ 7 К 4. С ПС КА Н СТ 7 С какой частотой вращается метчик М при заточке задней поверхности 1. 100 об/мин 2. 30 об мин 3. 40 об сек 4. 50-60 об мин 5. 80 об сек С помощью, каких приборов осуществляется проверка заднего угла метчика Прибора с центрами и штангенрейсмуса; 2. Угломера для контроля переднего и заднего угла у многолезвийного инструмента 3. Прибора с центрами и индикатора 4 Прибора с центрами, хомутиком и индикатора 5. Микрометра. Контрольный билет №4 метчики, затачивание передней поверхности) Передняя поверхность на режущей части обозначена 1, 2, 3, 4, 5 Величина переднего угла на режущей части у метчика для нарезания резьбы в детали из стали средней твердости 1. ООО. О. ОС помощью каких приспособлений осуществляется заточка передней поверхности метчика. Универсальная головка 2. Делительная головка и задняя бабка 3. Центровые бабки 4. Упорка; 5. Тиски станочные. Выбрать форму шлифовального круга От каких параметров зависит величина смещения оси метчика относительно торца шлифовального круга 1. Диаметр шлифовального круга 2. Высоты шлифовального круга 3. Наружного диаметра резьбы метчика 4. Внутреннего диаметра резьбы метчика 5. Величины переднего угла. С помощью чего устанавливается метчик относительно торца шлифовального круга при О 1. Штангенрейсмуса; 2. Продольного перемещения стола станка 3. Центроискателя; 4. Поперечного перемещения стола с метчиком к станине станка 5. Поперечного перемещения стола с метчиком от станины станка. Выбрать характеристику шлифовального круга 1. А П СМ 7 КА Н СМ Б 3. С П СМ 7 КАП С 7 КА Н СТ 7 Как изменится передний угол у метчика при поперечном перемещении стола к шлифовальной бабке 1. Не изменится 2. Увеличится 3. Уменьшится Какова должна быть величина продольной подачи стола станка при затачивании передней поверхности 1. 10,0 м/мин 2. 5,0 мм/мин 3. 4,0 м/мин 4. 3,0 мм/сек 5. 1,0 м/сек С помощью, каких приборов осуществляется проверка переднего угла метчика Прибором с центрами и угольником 2. Универсального угломера 3. Прибора с центрами и индикатора 4 Прибора с центрами, хомутиком и индикатора 5. Прибором с центрами и штангельрейсмусом. Контрольный билет №5 метчики, затачивание передней поверхности) Передний угол обозначен 1, 2, 3, 4, 5 С помощью каких приспособлений осуществляется установка начального положения метчика 1. Универсальная головка 2. Делительная головка и задняя бабка 3. Центровые бабки 4. Упорка; 5. Шаблон центроискатель. С помощью каких перемещений осуществляется поперечная подача метчика при заточке 1. Перемещением стола с метчиком к шлифовальному кругу 2. Перемещением стола с метчиком вдоль шлифовального круга 3. Перемещением круга в вертикальной плоскости выше оси метчика 4. Перемещением круга в вертикальной плоскости ниже оси метчика 5. Поворотом метчика вокруг оси с помощью упорки. От каких параметров зависит величина смещения оси метчика относительно торца шлифовального круга 1. Заднего угла 2. Шага резьбы метчика 3. Угла в плане 4. Диаметра метчика 5. Переднего угла. Выбрать форму шлифовального круга Выбрать материал шлифовального круга для заточки метчика избр стали. 1. Алмаз 2. Карбид бора 3. Карбид кремния зеленый 4. Электрокорунд белый 5. Карбид кремния черный Выбрать режимы затачивания передней поверхности метчика. 1 2 3 4 5 V круга 50 м/сек 25-30 м/сек 40 м/мин 20 мм/сек 50 м/мин Подача 1,5 мм/сек 2-4 м/мин 6 м/мин 5 мм/сек 2-4 мм/мин Глубина резания 0,1 мм/дв.ход 0,02-0,04 мм/дв.ход 1 мм/дв.ход 2 мм/дв.ход 0,3 мкм/дв.ход 8. Как изменится передний угол у метчика при поперечном перемещении стола от шлифовального круга 1. Не изменится 2. Увеличится 3. Уменьшится С помощью, каких приборов осуществляется проверка переднего угла метчика 1. Прибора с центрами и угольником 2. Универсального угломера 3. Прибора с центрами и индикатора 4. Прибора с центрами, хомутиком и индикатора 5. Прибора с центрами и штангельрейсмусом. Какой из эскизов имеет правильную установку инструмента при проверке переднего угла О Контрольный билет № 6 метчики, затачивание передней поверхности) Калибрующая часть метчика обозначена 1, 2, 3, 4, 5 На какую величину перемещается ось метчика диаметром М для заточки переднего угла ООО О О 1) 11.83; 2) 2.12; 3) 68.06; 4) 0; 5) 2.08 Какие приспособления используются при заточке метчика по передней поверхности 1. Универсальная головка 2. Делительная головка и задняя бабка 3. Центровые бабки 4. Упорка; 5. Тиски станочные. Выбрать форму шлифовального круга Какие приспособления используются при контроле метчика после заточки по передней поверхности 1. Прибор с центрами и угольником 2. Универсальный угломер 3. Прибор с центрами и индикатор 4. Прибор с центрами, хомутиком и индикатор 5. Прибор с центрами и штангельрейсмусом. Выбрать характеристику шлифовального круга 1. ЧЦ АН СТ 7 К 2. ПВ С П СМ 7 К 3. ПП АН СМ Б 4. ТА ПС К 5. ЧК А П СМ 7 К Как изменится передний угол у метчика при продольном перемещении стола к шлифовальной бабке 1. Не изменится 2. Увеличится 3. Уменьшится Какова должна быть величина продольной подачи стола станка при затачивании передней поверхности 1. 3,0 мм/сек 2. 5,0 мм/мин 3. 1,0 м/сек 4. 10,0 м/мин 5. 3,0 м/мин Биение режущих кромок у метчика сошлифованной резьбой не должно превышать 1. 0,01 мм 2. 0,03 мм 3. 0,8 мм 4. 0,10 мм Шероховатость задней поверхности метчика после затачивания должна быть не менее 1. Ra 0.62 мкм 2. Ra 0.63 мкм 3. Ra 1.25 мкм 4. Rz 10 мкм 5. Rz 40 мкм ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ МЕТЧИКОВ В КОМПЛЕКТЕ Цель и задачи работы. Цель работы — изучение и исследование элементов резьбы комплекта машинно-ручных метчиков сошлифованным профилем по ГОСТ 17039—71, их точности и распределения нагрузки. На основании полученных результатов измерений определяют степень точности метчиков, сравнивая полученные при измерении результаты с допусками на резьбу метчиков по ГОСТ 16925—71 и исполнительными размерами метчиков по ГОСТ 17039—71, устанавливают, для резьбы какой степени точности они предназначаются, рассчитывают распределение нагрузки между метчиками комплекта, толщину слоя, снимаемого одним зубом режущей части метчика, и вычерчивают эскиз рабочей части метчика с нанесением всех найденных размеров. Необходимое оборудование, инструменты и приборы. Работу выполняют с использованием большого или малого инструментальных микроскопов (БМИ и ММИ). В промышленности для измерения элементов резьбы применяют также и другие средства измерения, которые в данной лабораторной работе не используются, так как инструментальный микроскоп обеспечивает измерение всех необходимых параметров. Объектами исследований являются машинно-ручные метчики диаметрами 8 — 24 мм в комплекте из двух или трех штук, шлифованным профилем, счетным или нечетным числом зубьев Методика выполнения работы. 1. Для измерения наружного, внутреннего и среднего диаметров резьбы метчика на инструментальном микроскопе метчик устанавливают в центрах на накладном столике микроскопа. Измерения выполняют в соответствии с инструкцией к прибору. Величины наружного внутреннего d 1 , и среднего d 2 диаметров определяют по разнице показаний шкалы микрометрического винта микроскопа для двух положений I и II окулярной сетки (рис. 19). Рис. Схема измерения угла профиля резьбы а — начальное положение шкалы окулярной головки б — конечное положение шкалы При измерении шага резьбы Р окулярную сетку располагают относительно профиля резьбы так, как показано на рис. 20. Разница отсчетов для положений и II сетки даст величину шага. Измерения проводят для двух сторон профиля и принимают среднее значение. Измерение угла профиля резьбы метчика производят отдельно по двум его половинам для того, чтобы проверить не только правильность самого угла, но и перпендикулярность биссектрисы угла коси резьбы. Отсчеты проводят с помощью окуляра угловой окулярной головки (рис. 21). Угол профиля проверяют вначале и конце калибрующей части. Все измерения проводят 2 — 3 раза, за истинное значение принимают Рис. 20. Схема измерения шага резьбы Рис. 19. Схема измерения диаметров резьбы метчика а — наружного и внутреннего б — среднего среднее -арифметическое из полученных значений. Сравнивают полученные значения измеренных элементов резьбы для чистового метчика сданными ГОСТ 17039—71 на исполнительные размеры метчиков и ГОСТ 16925—71* на допуски резьбы метчиков. Определяют степень точности данного комплекта метчиков. 4. Диаметр режущей части на торце d т, ее длина L p и угол конуса j определяют измерением на инструментальном микроскопе координат двух точек, вначале и конце режущей части (рис. 22) и последующим расчетом необходимых значений 2 1 2 2( ), T p d d l tg d x x (1) 2 1 2 1 ( ) , ( ) y y tg x x (2) откуда 2 1 2 1 ( ) , ( ) y y arctg x x (3) Угол конуса режущей части можно также измерить непосредственно с помощью окулярной головки микроскопа. Рис. 22. Схема измерения режущей части метчика Обратную конусность у метчиков по наружному, среднему и внутреннему диаметрам определяют соответственно как разность значений наружных, средних и внутренних диаметров вначале и конце калибрующей части. Она должна быть в пределах 0,05 — 0,10 мм на 100 мм длины. Величину затылования резьбы на калибрующей части по наружному и среднему диаметрам измеряют на ширине пера метчика. Измерение проводят на двух—трех витках по длине метчика. За истинный размер принимают среднее арифметическое из полученных значений. 5. На основании выполненных измерений выполняют расчет распределения нагрузки между метчиками в комплекте. Нагрузка на каждый метчик в комплекте определяется вырезаемой им частью площади обрабатываемого профиля резьбы, считая от диаметра отверстия с, просверленного под резьбу (риса. Площадь рабочего профиля резьбы каждого метчика комплекта 2 1 2 2 ( ) ( ) c d d l l S (4) где l 1 и l 2 — ширина профиля резьбы метчика соответственно на диаметрах d и d c ; d c — диаметр отверстия под нарезание резьбы. Диаметр отверстия под резьбу с выбирают по табл. 3. Рис. 23. Схема определения нагрузки метчиков а- расчетные размеры профиля б распределение нагрузки Таблица 3 Ширина вершины профиля резьбы 1 2 2 ( ) P l d d tg (5) Ширина основании профиля резьбы 1 2 2 ( ) c P l d d tg (6) Распределение нагрузки между метчиками комплекта определяют следующим образом (рис. 23. б для черного метчика 100% черн чист S S (7) для среднего метчика 100% сред черн чист S S S (8) для чистового метчика Диаметр отверстия под резьбу d c , мм, со степенью точности d, мм Р, мм 4Н5Н; Н Н 5Н6Н; 7Η 6G; 7G Диаметр сверла d св ,мм 8 9 1,25 6,70 7,70 6,75 7,75 6,80 7,80 10 11 1.5 8,43 9,43 8,50 9,50 8,50 9,50 12 1,75 10,20 10,25 10,20 14 16 2 11,90 13,90 11,95 13,95 12,00 14,00 18 20 22 2,5 15,35 17,35 19,35 15,40 17,40 19,40 15,50 17,50 19,50 24 3 20,85 20,90 21,00 100% чист сред чист S S S (9) Где S черн , сред, чист площадь рабочего профиля резьбы чернового, среднего и чистового метчиков. Полученные значения нагрузок сравнивают сих рекомендуемым распределением, приведенным в табл. 4. Таблица 4 Метчик в комплекте Распределение нагрузки, %, в комплектах из метчиков из трех из двух Черновой Средний Чистовой 56-60 28 - 30 16- 10 75 - 25 6. Рассчитывают толщину среза, снимаемого одной режущей кромкой метчика (рис. 24). Толщину среза а z измеряют в направлении перпендикулярном коси метчика. Толщина снимаемой стружки на всей длине режущей части метчика одинакова , z P a tg z (10) Рис Схема расчета ширины среза при обработке метчика Рис. 25. Оформление материалов к отчету по лабораторной работе Пользуясь формулой (10), определяют для всех метчиков комплекта толщину снимаемого слоя каждым зубом и делают заключение о том, могут ли исследуемые метчики обеспечить нарезание резьбы с требуемым параметром шероховатости поверхности (R z = 20 мкм, Ra = 2,5 мкм. Такие параметры шероховатости обеспечиваются при толщине среза a z = 0,02 — 0,12 мм. 7. Результаты измерений и расчетов заносят в протокол согласно табл. 4 и оформляют чертеж метчика (рис. 25). Полученные данные анализируют и определяют соответствие исследованных метчиков предъявляемым к ним техническим требованиям по рассмотренным параметрам. Содержание отчета. В отчете приводят следующие данные 1. Формулировку задания и характеристику комплекта метчиков, подлежащих измерению (тип, диаметр и шаг резьбы, число метчиков в комплекте. Краткую характеристику оборудования, используемого для измерений. Результаты каждого измерения контролируемых элементов резьбы, расчет среднего значения из полученных результатов, сравнение с допусками, преду- Метчик d d 1 d 2 l Отклонение шага Распределение нагрузки, % Толщина снимаемой стружки Черновой Средний Чистовой смотренными ГОСТами, определение класса точности метчика. Расчет площади профиля резьбы, снимаемой каждым метчиком комплекта, определение площади, снимаемой каждым метчиком в процентах (нагрузки. Протокол результатов исследования (табл. 4) и чертеж метчика (см. рис. 25). Заключение о точности и работоспособности метчика Вопросы для контроля 1. В каком месте по длине метчика проверяют его средний диаметр Варианты ответов 1) посередине общей длины 2) посередине длины калибрующей части 3) на последнем витке заборного конуса 4) на первых витках калибрующей части 5) на пересечении заборного конуса с калибрующей частью. 2. Каким образом проверяют шаг резьбы у метчика Результаты измерений и расчетов для метчиков Измеряемый или рассчитываемый параметр метчика первого второго третьего Примечание Диаметр наружный d средний d 2 внутренний Половина угла профиля правая левая Угол профиля резьбы Шаг резьбы Распределение нагрузки между метчиками комплекта, % Величина затылования на калибрующей части по наружному диаметру Угол конуса режущей части Длина режущей части Толщина стружки, снимаемая каждым резцом Степень точности метчика Варианты ответов 1) между вершинами двух витков резьбы 2) между двумя впадинами профиля резьбы 3) между двумя любыми точками двух витков резьбы 4) между двумя боковыми сторонами профиля двух витков резьбы 5) между вершинами или впадинами двух витков резьбы |