Конструкция режущей и хвостовой части метчика. Анализ применения методов химико-термической обработки для упрочнения поверхностного слоя (Конструкторская часть дипломной работы), страница 2

a = 2...12 мм - длина скоса на калибрующей части.

tgl == 0,139 Þ l = 7,943°.

   Угол нерабочей кромки рекомендуется делать 80..85° , что позволяет при вывинчивании метчиков из отверстия срезать корни стружек и устранять возможность заклинивания.

    Длина калибрующей части (lК см. лист №6 черт. док.) должна включать в себя длину нарезаемой резьбы (lрезьбы=7,95 мм) и запас на переточки:

,

где lП - длина на одну переточку,

       nП - количество допускаемых переточек.

,

где hизноса - высота износа профиля резьбы.

мм.

 мм.

    Тогда общая длина режущей части равна:

  мм.

2.1.2. Допуски на размеры резьбового профиля метчика.

    Размеры профиля резьбы определяются высотой теоретиче­ского профиля резьбы Н, шагом резьбы Р и половиной угла про­филя e/2 (для метрических резьб e=60°). В соответствии со стандартом на резьбы размеры для метрических резьб определяются по соотношениям:

H=0,8680254Р=;

H1= 0,5412659P=;

R= 0,1443276P=

  Средний диаметр резьбы метчика d2, является основной величиной, характеризующей степень точности метчика, допуск, на который Td2 назначается с учетом погрешностей d2, Р, e/2 гарантированного запаса на износ и величины разбивки,

Td2=0,2TD2(5)=0,2´0,016?=0,0032 мм;

где TD2—допуск на средний диаметр резьбы степени точности 5 по

ГОСТ 16093—81.

Нижнее отклонение (см. рис.) определяется по формулам:

для метчиков класса точности 1:

eid2= +0,1TD2(5)= +0,0016 мм;

Верхнее отклонение:

                esd2=eid2+Td2=0,0016+0,0032=+0,0048 мм.

Величина гарантированного запаса на износ по среднему диаметру:

D2=esd2 - eid2=0,0032 мм.

Величина разбивки: d2=D2max - esd2.

Предельные отклонения по наружному диаметру метчика определяются размерами профиля резьбы и более интенсивным износом по вершинам профиля в процессе резания.

Нижнее отклонение:

eid=0,4ТD2(5)=0,4´0,016=0,0064 мм.

Для уменьшения заострения вершины профиля esd назначаются на метчики для метрических резьб по ГОСТ 16925—71.

Внутренним диаметром метчик не должен срезать стружку, и поэтому верхнее отклонение esd1£ 0. Нижнее отклонение внутреннего диаметра резьбы метчика eid1 не устанавливается. Внутренний диаметр метчика d1max=D1=6,577 мм.

При шаге резьбы 0,25...5,0 мм допуск на половину угла профиля Т´e/2=±(40...15') для метчиков класса точности1, 2.

    Для метрических резьб у шлифованных метчиков класса точности 1 пре­дельные отклонения по шагу на длине 25 витков ±0,006-0,012 мм.

2.1.3. Дополнительные изменения конструкции.

   Для обработки вязких и прочных материалов с глубиной отверстия более 0,8d рекомендуется шахматное расположение зубьев, с целью снижения сил трения и адгезионных процессов в резьбе. Однако в данном случае выгоды от этой меры будут незначительны по сравнению с затратами на реализацию, аналогичный эффект дадут и большинство других изменений в конструкции. Эффект от их применения ориентировочно сравним с дополнительными затратами на реализацию при данных объемах выпуска и требует более тщательных практических исследований. По этой причине другие нововведения в конструкцию не вводятся за исключением изложенных в п. 2.1.1. р-п. з..

2.2. Конструкция хвостовой части метчика.

    Для исключения операции сварки применяется цельная конструкция метчика, это увеличивает расход материала и нагрузку на обрабатывающий инструмент, но при небольших объемах выпуска данная схема окупается. По этой причине и для уменьшения объема механической обработки хвостовик делается толще наружного диаметра метчика, из целого куска прутка.

    Размеры квадрата для диаметра хвостовика 9,5...10,1 мм по

ГОСТ 9523-84:

сторона - 8 мм;

высота - 11 мм.

    Следовательно конструкция хвостовой части базового варианта соответствует предъявляемым требованиям. Однако подобная конструкция хвостовика требует строгого наблюдения за процессом нарезания резьбы в детали, так как более широкий хвостовик при врезании в отверстие будет расширять его и приводить к порче и срыву резьбы по всей длине отверстия.

    Длина хвостовика устанавливается пропорционально диаметру метчика. Для возможности изготовления, заточки и проверки мет­чики снабжаются центровыми отверстиями на обоих торцах по ГОСТ 9943-84 (см. лист №7 черт. док.).

    Согласно ГОСТу 3266-60 хвостовик машинных метчиков снабжается кольцевой выточкой для фиксации инструмента в патроне.

2.3. Анализ применения методов ХТО для упрочнения поверхностного слоя.

    Часть из рассмотренных методов ХТО в п. 1.7. р-п. з., такие как: борирование, диффузионное хромирование, осаждение карбидов титана и даже оксидирование, в силу применяемых температурных режимов, плохо совместимы с технологией изготовления метчика. Что делает невозможным их применение с по рассмотренной технологии применения.

    Другая часть, к которой относятся цементация и высокотемпературное цианирование, не дает значительного эффекта на данных сталях, так как твердость получаемого слоя практически не отличается от начальной и лишь несколько увеличивается износостойкость.

    Наиболее технологически пригодным и целесообразными из всех предлагаемых способов являются азотирование и нитроцементация. Ожидаемый прирост стойкости от их применения составит примерно 30%, что может дать ощутимый экономический эффект. Проверку целесообразности этого метода упрочнения поверхностного слоя необходимо произвести в экономической части расчета. После чего его можно рекомендовать для использования при производстве метчиков.