Инструмент для нарезания внутренней резьбы
В современном машиностроении активно применяются высокопроизводительные способы нарезания резьбы на металлорежущих станках посредством резьбонарезных инструментов; удачно приобретают резьбу и посредством инструментов для накатывания и др. Но в практике слесарной обработки как правило приходится нарезать резьбу вручную.
Для нарезания резьбы в отверстиях используются метчики, а для нарезания наружной резьбы — плашки разной конструкции.
Метчик — режущий инструмент, воображающий собой закаленный винт, на котором прорезано пара продольных прямых либо винтовых канавок, образующих режущие кромки (рис. 1).
Метчик имеет хвостовик и рабочую часть, заканчивающийся квадратом.
Рабочая часть метчика складывается из заборной и калибрующей частей. Заборная часть — передняя конусная часть метчика, которая первой входит в отверстие и осуществляет всю главную работу резания.
К а « либрующая часть направляет метчик в отверстие и совсем калибрует резьбу.
Рис. 1. их элементы и Метчики: а — неспециализированный вид; б — радиальное сечение; в и г — метчики с винтовыми канавками; д — бесканавочный метчик
Режущими перьями именуются зубья резьбовой части метчика, расположенные на его окружности (рис. 1,а).
Режущие грани на зубьях образуются благодаря наличию канавок, разделяющих перья.
Канавки представляют собой углубления между режущими перьями и предназначены для образования режущих кромок, и для выхода стружки, получающейся в ходе нарезания резьбы. Профиль канавки ограничивается передней поверхностью, по которой сходит срезаемая стружка, и задней поверхностью, служащей для уменьшения трения ‘ зубьев метчика о стены нарезаемого отверстия.
Режущими кромками именуют кромки на режущих перьях метчика (рис. 1,6), образованные пересечением передних поверхностей канавки с задними (затылованными) поверхностями рабочей части.
Задняя поверхность режущих зубьев заты-луется по спирали, что разрешает сохранять постоянным профиль зубьев по окончании их переточек.
На рис. 1, б продемонстрированы углы режущих зубьев метчика: передний угол у, задний угол а, угол заострения р и угол резания б; величина этих углов выбирается в зависимости от обрабатываемого металла.
В большинстве случаев, метчики имеют прямые канавки, но для улучшения условий резания, получения правильных и чистых резьб целесообразно использовать метчики не с прямыми, а с винтовыми канавками (рис. 1,б).
Угол наклона ю винтовой канавки у таких метчиков образовывает 8—15°.
При нарезании резьбы в сквозном отверстии стружка выводится из отверстия в направлении подачи метчиков. При нарезании резьбы в глухих отверстиях направляться использовать метчики с противоположным направлением наклона винтовой канавки, тогда и стружка будет выводиться в противоположном направлении (рис.
1,г).
С целью получения чистой и правильной резьбы в сквозных отверстиях при обработке мягких и вязких металлов используют бесканавочные метчики, располагающие только весьма маленькими винтовыми канавками а на заборной части. Протяженность этих канавок образовывает 6—10 мм, а угол наклона к оси метчика 9—12°.
При нарезании резьбы таким метчиком стружка выходит в отверстие впереди метчика. Для нарезания резьб в глухих отверстиях бесканавочные метчики негодны; в этих обстоятельствах время от времени используют метчики с центральным отверстием для отвода стружки.
Устройство метчиков определяется их назначением. В зависимости от назначения метчики подразделяются на ручные (слесарные), гаечные, машинно-ручные, пла-шечные и маточные, сборные и особые.
По методу применения метчики делятся на две группы: ручные и машинные.
Ручные слесарные метчики помогают для нарезания резьбы вручную. Они в большинстве случаев изготовляются наборами из двух либо трех метчиков.
В набор, складывающийся из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики (либо 1, 2 и 3-й), а в набор из двух метчиков — черновой и чистовой. В таком же порядке они используются и при нарезании резьбы.
Метчики условно обозначены: черновой имеет на хвостовике одну круговую риску (канавку), средний метчик— две и чистовой —три риски; в том месте же указывается ее размер и тип резьбы. По внешнему виду метчики одного набора различаются тем, что черновой метчик имеет солидную заборную часть (конус) и срезанную нарезку на калибрующей части, средний метчик имеет меньшую заборную часть и более полную нарезку на калибрующей части, а чистовой метчик имеет незначительный полный профиль и заборный конус резьбы на калибрующей части.
В большинстве случаев заборная часть первого метчика имеет 6—8 витков, третьего — 3—4 и второго витка—1,5—2 витка. Первый метчик срезает половину йысоты витка резьбы, второй — еще 0,3 высоты, а третий калибрует резьбу начисто.
Для главной метрической и дюймовой резьбы набор складывается из трех метчиков, для небольших метрических, и для трубных резьб — из двух.
Трубную резьбу нарезают цилиндрическими и коническими метчиками. В набор метчиков для нарезания плашек входят один плашечный и три маточных метчика.
Плашечным метчиком создают предварительное нарезание резьбы в плашках, а маточным — окончательное (снятие припуска, калибровка и зачистка). Плашечный метчик отличается от слесарного наличием громадной заборной части, а маточные — наличием шести винтовых канавок.
Маточные метчики употребляются кроме этого для прочистки плашек, находящихся в работе.
Использование стандартных метчиков наборами из двух либо трех штук связано с дополнительными затратами времени. Рационализаторская идея новаторов производства направлена на отыскание возможностей совместить обработку, делаемую несколькими метчиками, заменив их одним калиброванным инструментом.
На станкостроительном заводе «Красный пролетарий» используется комбинированный инструмент — сверло-метчик (рис. 134,(3), разрешающий совместить нарезания резьбы и операции сверления в одну операцию. Такое же назначение имеет сверло-метчик (рис.
134, е), предложенный инженерами Б. В. Биринем и Э. Э. Ро-зенталем, для нарезания резьбы с маленьким шагом в легкообрабатываемых материалах.
Машинно-ручные метчики разных конструкций используются для нарезания цилиндрической и конической резьбы в сквозных и глухих отверстиях. Этими метчиками возможно нарезать машинным методом резьбы всех размеров и вручную резьбы с шагом до Змм включительно.
Они отличаются от ручных лишь большей длиной и размерами хвостовика заборного конуса. У метчиков для глухих отверстий заборная часть не превышает 1,5—2 шагов резьбы.
Рис. 2. Метчики для нарезания трубной резьбы (а, б)’, плашечный метчик (в) маточный метчик (г); сверло-метчик (д, е)
Машинно-ручные метчики, изготовленные по ГОСТу 3266-60 (рис. 135,а), предназначены для нарезания крепежных и мелкометрических резьб.
Нарезание резьб на подробностях из мягкой стали и чугуна ведут одним метчиком; для нарезания жёстких сталей применяют набор из двух метчиков.
Гаечные метчики для цилиндрической резьбы изготовляются по ГОСТу 1604-60 с долгой заборной частью (до 16 шагов резьбы) и маленьким хвостовиком — для применения на револьверных станках и токарных; с долгим хвостовиком — для нарезания резьбы на сверлильных гайкорезных автоматах и станках, и с изогнутым хвостовиком — для применения на гайкорезных автоматах при постоянном нарезании гаек. Гаечные и машинные метчики крепятся на станках в особых предохранительных патронах, снабжающих самовыключение их при перегрузке.
Рис. 3. Машинно-ручные (а) и гаечные (б, в) метчики
Сборные метчики смогут быть трех видов: нерегулируемые, регулируемые и самовыключающиеся.
Особые метчики составляют многочисленную группу, в которую входят ненормализованные конструкции метчиков.
