Проектирование машинных метчиков

Размещено на http://allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева

Лабораторная работа

по проектированию режущего инструмента

«Проектирование машинных метчиков»

Выполнил:

Архипов А.И.

Гр. 09-ПК-2

Проверил:

Исакичев П.А.

Нижний Новгород 2013 г.

Введение

Метчики предназначены для нарезания и накатывания резьб в сквозных и глухих отверстиях диаметром до 50 мм. Резьбонарезание метчиками является основным видом изготовления внутренних резьб, особенно в отверстиях малых и средних диаметров. Метчиками нарезаются метрическая, трапецеидальная, трубная цилиндрическая и коническая резьбы. Наиболее распространенной является метрическая резьба. Метчик и плашка являются инструментами с конструктивной подачей, т. е. толщина среза при нарезании резьбы не зависит от режимов резания. резьба метчик гайка

Резьбонарезание метчиками осуществляется вручную или на сверлильных, револьверных и агрегатных станках, токарных многошпиндельных полуавтоматах и автоматах, автоматических линиях, специализированных и других станках.

Цель работы: Спроектировать машинный метчик для нарезания внутренней резьбы на основе исходных данных задания работы.

Исходные данные:

Рис.1 Отверстие

Технологические данные

Задание: нарезать метрическую резьбу М10 - 5H в глухом отверстии длиной 100 мм. Материал заготовки - СЧ35. НВ=300 МПа.

Ход работы:

На основании рекомендаций приходим к выводу, что эту резьбу целесообразнее нарезать машинно-ручным метчиком с прямыми стружечными канавками.

1. Для резьбы М10 находим шаг Р = 1,25 мм, а по число перьев Z = 4.

2. Проверяем возможность нарезания резьбы одним (чистовым) метчиком.

Крутящий момент резьбонарезания определяем по формуле (1.4)

См = 0,22; =1,2; =1,5; Км = 0,7; Кз = 2,5

Мр = 0.22·101.2·11.5·0,7·2.5=6,102 ? 6 Нм

Находим значение критического крутящего момента для метчика d = 10 мм: МКР = 23 Нм.

Для нарезания резьбы необходимо рассчитать и разработать рабочие чертежи на комплект из двух метчиков.

Поскольку исполнительные диаметры резьбы первого (чернового) метчика находятся в зависимости от размеров последнего (чистового) метчика, значит, и расчет нужно начинать с последнего.

3. Находим номинальные средний и внутренний диаметры резьбы гайки: D2 = 9,188 мм; D1 = 8,647 мм.

4. (ГОСТ 16093-2004) находим допуск на средний диаметр резьбы гайки степени точности 5Н: ТD2= 0,125 мм

5. В зависимости от степени точности нарезаемой резьбы 5Н, находим класс точности метчика - 1.

6. Для метчика класса точности 1 находим формулу расчета нижнего отклонения на средний диаметр метчика:

eid2 = +0,1·TD2 = 0,1·0,125 = +0,0125 мм.

7. По формуле (1.18) находим допуск на средний диаметр метчика:

Td2 = 0,2·TD2=0,2· 0,125 = 0,025 мм

8. Подставив численные значения величин в формулу (1.17), найдем средний диаметр резьбы второго (чистового) метчика:

d2 = (D2 + eid2 + Td2 ) - Td2=(9,188+0,0125+0,025)-0.025= 9,2255-0,025 мм

9. Верхнее отклонение на средний диаметр метчика определим по формуле:

esd2 = eid2 + Td2=0,0125+0,025= 0,0375 мм

10. Гарантированный запас на износ по среднему диаметру:

Д2 = esd2 - eid2=0,0375-0,0125= 0,025 мм

11. Находим нижнее отклонение на наружный диаметр метчика:

eid = 0,4·TD2=0,4·0,125=0,05 мм

12. Определим допуск на наружный диаметр резьбы метчика:

Td = 0,3·TD=0,3·0,125= 0,0375 мм

13. Найдем наружный диаметр чистового метчика:

d = (D + eid + Td ) - Td=(10+0,05+0,0375)-0,0375= 10,0875-0,0375 мм

где D - наружный диаметр резьбы гайки.

14. Внутренний диаметр чистового d1 = D1 = 8,647 мм. Допуск на d1 не имеет нижнего отклонения.

15. Наружный диаметр чернового метчика таблица 1.19[1,стр.34]:

d'=d - 0,25·P=10,0875-0,25·1,25=9,775 мм.

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

Td = 0,25/2,5 = 0,1 мм.

16. Находим средний диаметр чернового метчика:

d2= d2 - 0,07 =9,775 - 0,07=9,705 мм.

Допуск на этот диаметр определяем по Н9 = + 0,036.

17. Внутренний диаметр чернового метчика:

d1' = d1 - 0,1 =8,647-0,1=8,547 мм.

18. Режущая часть метчиков.

Выбираем длину режущей части метчиков:

L? = 6Р = 6·1,25= 7,5 мм - длина режущей части чернового метчика

L1 = 3Р = 3·1,25 = 3,75 мм - длина режущей части чистового метчика

Находим торцовой диаметр обоих метчиков по формуле:

dT = D1 - 0,15 = 8,647 - 0,15 = 8,632 мм.

ц1 = arctg[(dI-dT)/2L']=arctg[(9,775 - 8,632)/2·7,5] = 40

ц2 = arctg[(d-dT)/2L1]= arctg[(10,0875 - 8,632)/2·3,75] = 110

Выбираем формулу для определения диаметров сердцевины метчиков:

dc1 = 0,43·d = 0,43·9,775 = 4,2 мм

dc2 = 0,43·d = 0,43·10,0875 = 4,34 мм.

19. Калибрующая часть.

Длина калибрующей части определяется:

L2 = d

L2 = 10 мм.

Ширина пера таблица 1.12 [1, стр.24]:

bчист. = (0,2-0,22)·d = 0,21·10,0875 = 2,118 мм

bчер = (0,2-0,22)·d = 0,21·9,775 = 2,053 мм

20. Угол скоса перьев на режущей части находим по формуле (1.8):

(на первом - черновом метчике)

h = (0,5-0,7)b

(на втором - чистовом метчике)

Принимаем среднее значение угла на обоих метчиках:

л =(8+14)/2 = 11°.

21. Передний угол: гВ = 2°.

22. Задний угол: бВ = 6°.

23. Падение затылка на наибольшем диаметре режущей части определим по формуле 1.10:

К = (р·d/z)·tg бВ = (3,14·10,0875/4)·tg 6°? 1 мм.

Принимаем К = 1мм и определяем действительные значения заднего угла:

бВ = arctg (К·z/рd) = arctg (1·4/3,14·10,0875) = arctg(0,126) = 7°.

Принимаем К1 = 0,05 мм - падение затылка на ширине пера

24. Диаметр хвостовика:

d3 = d1 - (0,25ч1,5) мм

d3 = 8,632- 0,632 = 8 мм.

25. Размер квадрата на хвостовике находим по формуле 1.26:

а = d3 - х = 8 - 2 = 6 мм.

26. Высота квадрата h = a + 3 мм = 6 + 3 = 9 мм.

27. По ГОСТ 3266-81 находим длину метчиков для нарезания резьбы

М10 с шагом Р = 1,25 мм: L = 100 мм.

Проверяем значение L расчетом по формуле:

-длина цапфы;

-ширина канавки для выхода шлифовального круга

-длина режущей части

-длина выхода калибрующей части метчика из отверстия

-длина резьбы с полным профилем в заготовке

-расстояние от торца патрона до заготовки

-длина хвостовика, находящаяся в патроне или в цанге (=24 мм)

L = 0 + 0 + 3,75 + 3,75 + 10 + 10 +25 = 52,5 мм.

Из двух значений принимаем расчетное: L = 52,5 мм.

28. Зная длину метчика, определим величину смещения заднего центра резьбошлифовального станка для создания обратной конусности

К0 = 0,05 - 0,1 мм на условной длине резьбы LУ = 52,5 мм по формуле:

s = (L·К0/LУ) = 52,5·0,1/100 = 0,053 мм.

Результаты расчетов метчиков

Размещено на Аllbest.ru