Нарезание резьбы метчиками. Часть 3

Все метчики обладают основными конструктивными элементами.
Режущая часть выполняет главную работу по вырезанию профиля, имеет вид конуса с углом наклона φ, длина режущей части отвечает за точность, стойкость и производительность инструмента.

В стандартных условиях толщина среза по всей длине одинакова, что вычисляется так: a= h/p, где h- высота резьбы, а p- количество резцов. Величина h формируется по формуле: h= 1э tg φ, 1э — это длина режущей части, и отсюда следует, что толщина среза зависит от угла наклона и шага резьбы. Величина диаметра торца должна быть меньше сверла, используемого под резьбу, эта необходимость связана с обеспечением точного направления метчика при входе в нарезаемое отверстие. Короткая режущая часть более универсальна относительно длинной, может использоваться для нарезания как коротких, так и длинных отверстий. У короткой режущей части есть несколько преимуществ — это уменьшение сил трения и опасности заклинивания, уменьшение крутящего момента, экономия материала и меньшая стоимость обработки метчика.
Направляющая часть служит для отцентровки и самоподачи метчика.
Хвостовая часть используется для придачи метчику крутящего момента и выполняет функцию крепления в патроне. 
Вспомогательное лезвие формирует резьбовой профиль и иногда участвует в нарезании, в диапазоне толщины срезаемого слоя. 
Для большей надежности все резьбовые соединения фиксируют, например, при помощи деформации, что малоэффективно. С использованием элементов, предотвращающих саморазвинчивание, таких как стопорная шайба или шплинт. Еще используются материалы, препятствующие самоослаблению (специальные клеи).

  1. Значения (град) переднего γ и заднего α и углов на заборной части метчика
Обрабатываемый материал γ α для метчиков
ручных и машинных калибровочных и гаечных
Латунь, бронза……………………… 0-4 4-6 3-4
Чугун, твердая сталь……………….. 4-8 4-6
Сталь средняя и вязкая……………… 10-14 6-8
Алюминий, магний, медь………….. 16-20 8-12

Метчики с d<10мм и Р< 1,5 мм могут быть незатылованными. Такие метчики разбивают резьбу меньше, чем затылованные.
Цилиндрические метчики имеют обратную конусность по профилю резьбы 0,04-0,08 мм на 100 мм длины.
Обычно метчики для конической резьбы затылуют по профилю на величину С>=4Р tg?, где ? — угол уклона конуса резьбы. Рекомендуется двойное затылование профиля резьбы конических метчиков: в начале пера на ширине 0,5Р на величину 0,015Р, а далее на величину С. У метчиков для пластичных и вязких материалов нитки резьбы вырезают в шахматном порядке на калтбрующей или всей длине рабочей части.
Для герметической конической резьбы по ГОСТ 12717-67 верхнее притупление профиля резьбы метчика с1 назначают по табл.12.
12. Притупление вершины профиля резьбы метчиков  для герметической конической резьбы по ГОСТ 12717-67
(см.эск. к табл.4)

Число ниток на 1″ 27 18 14
сfmin 0.087 0.104 0.104 0.130
cfmax 0.104 0.130 0.130 0.173

Допуски метчиков. Часто метчики «разбивают» резьбовые отверстие, т.е. делают его больше фактических размеров метчика, а в некоторых вязких материалах (меди, пластмассах) происходит усадка нарезанного отверстия.
Степень точности метчиков для нарезания резьбы в обычных конструкционных материалах выбирают по табл.13.

  1. Рекомендуемая степень точности метчиков в зависимости от степени точности нарезаемо метрической резьбы

Нарезаемая резьба Метчик
ГОСТ Степень точности ГОСТ Степень точности
16093-70 4Н5Н,5Н6Н 16925-71* Н1
5Н6Н, 6Н Н2
6Н,7Н Н3
Н5
6G; 7G G1
4608-65* A0; A03; А12 G2
11188-65 H*
*По ГОСТ 11188-65 не имеет обозначения.

Система допусков на средний диаметр резьбы метчиков по ГОСТ 16925-71* предусматривает ряд отклонений (рис.15), позволяющих выбрать размеры метчика, соответствующие требованиям эксплуатации.
Проверка среднего диаметра резьбы с помощью трех проволочек, закладываемых во впадины нарезки, является наиболее распространенной. Диаметр проволочки W выбирают по табл.14.

Расчет размера М поверх трех проволочек приведен в табл. 15. При углах подъема нитки резьбы ?>8° корректируют размер
Мк = М+tg2 ?c,
где
с = 0,5 cos ?/2  ctg ?/2 W.
Значения с даны в табл.15.

Крутящий момент при нарезании резьбы (кгс*мм)
Мкр = 0,25l1zpv.
Мощность станка (кВт) 
N = 0.0001l1zpv,
где ? – скорость резания, м/мин.

Для серого чугуна р = 0,9, а для ковкого чугуна р = 0,8 от значения р для углеродистой стали.

По графику (рис.16) находят значение p в зависимости от а׳.

Для серого чугуна р = 0,9, а для ковкого чугуна р = 0,8 от значения р для углеродистой стали.

  1. ЗначенияWи k. Размеры в мм

А. Для метрической резьбы с α = 60°
Р 0.5 0.6 0.7 0.75 0.8 1
W 0.291 0.343 0.402 0.433 0.461 0.572
k 0.4400 0.5094 0.5998 0.6495 0.6902 0.8500
Р 1.25 1.5 1.75 2 2.5 3
W 0.724 0.866 1.008 1.157 1.411 1.732
k 1.0895 1.2990 1.5084 1.7389 2.0679 2.5979
Р 3.5 4 4.5 5 5.5 6
W 2.020 2.311 2.595 2.866 3.177 3.468
k 3.0289 3.4689 3.8879 4.3278 4.7678 5.2078
Б. Для трапецеидальной резьбы с α = 30°
Р 2 3 4 5 6 8
W 1,047 1,553 2,071 2,595 3,106 4,141
k 1,3602 1,9552 2,6086 3,2912 3,9105 5,2124
Р 10 12 16 20 24 32
W 5,176 6,212 8,282 10,353 12,423 16,565
k 6,5143 7,8210 10,4248 13,0334 15,6371 20,8444
  1. Расчетные формулы, используемые при проверке среднего диаметра резьбы по проволочкам (см.эск. к табл.14)

α° 29 30 40 55 60
Н, мм 1,93336Р 1,86603Р 1,37374Р 0,96049Р 0,86603Р
2А,мм 4,9939W 4,8637W 3,9238W 3,1657W 3W
с, мм 1,87178W 1,8024W 1,29089W 0,85197W 0,75W
Примечания: 1. Расчетные формулы: М = d2+k; k=2А-Н.

2. Значения k см. в табл.14