Как заточить метчик своими руками

14.8. Заточка метчиков и плашек

Конструктивные элементы и геометрические параметры режущей части метчиков и плашек

Резьбовые соединения очень широко применяют в машиностроении и поэтому инструмент для изготовления резьб является одним из самых распространенных. Резьбы по расположению витков разделяют на наружные и внутренние, по направлению винтовой линии —на правые и левые, по форме профиля — на треугольные, трапецеидальные, прямоугольные, упорные и специальные, по направлению образующей — на цилиндрические и конические, по системе размеров — на метрические и дюймовые.

В зависимости от размеров резьбы, типа производства и конструкции деталей используют разные виды резьборежущего инструмента: резьбовые резцы (стержневые и фасонные однониточные и многониточные); метчики (ручные, машинные, гаечные, станочные, инструментальные, маточные и т. д.); круглые плашки; резьбонарезные головки; резьбовые фрезы.

Ручные мегчики применяют для нарезания внутренних резьб в мелкосерийном и единичном производствах. Гаечные и машинные метчики применяют для нарезания резьб на сверлильных, токарных, гайконарезных и других станках. Рабочая часть метчика длиной l разделяется на режущую часть l₁ и направляющую часть l₂ (рис. 14.45, а). Резцы резущей части имеют главные кромки, расположенные на конической поверхности, и вспомогательные кромки, являющиеся частью резьбового профиля (рис. 14.45, б). Направляющая часть служит для направления метчика и самоподачи путем ввинчивания, а также является резервом при повторных заточках. Угол конуса режущей части швисиг от угла в плане φ, который назначается равным 5° для ручных метчиков, 3°30’—для гаечных и 6°30’—для машинных. Направляющая часть имеет обратную конусность для уменьшения трения и устранения опасного заклинивания метчика в отверстии.

Рис. 14.45. Конструктивные элементы (а), профиль резьбы (б) и геометрические параметры (в) метчика

Круглые плашки используют для нарезания крепежных резьб на болтах, винтах и шпильках при работе вручную и на станках. Круглая плашка на каждом зубе 2 (рис. 14.46, а) имеет заднюю поверхность 1, переднюю поверхность 5, спинку sy6a 3 и режущую кромку 6, образуемую стружечным отверстием 4. Kpyглая плашка имеет режущую часть длиной l₁ и направляющую часть длиной l₂ (рис. 14.46, б). Длина режущей части равна полутора ниткам резьбы, а толщина плашки — 7—8 ниткам.

Рис. 14.46. Конструктивные элементы (а), основные части (6) и формы стружечных отверстий (в) круглой плашки

Режущие элементы метчиков и плашек образуются при пересечении резьбовой винтовой поверхности и поверхности конуса режущей части стружечными канавками или стружечными отверстиями. Передние и задние углы измеряют в плоскости, перпендикулярной оси метчика или плашки (см. рис. 14.45, в). Передние углы γ, γ₁, γ₂ измеряют между касательной к передней поверхности и радиальной прямой, проходящей через ось метчика (или плашки) и рассматриваемую точку кромки инструмента (см. рис. 14.45, в; рис. 14.46, в).

Задние углы α, полученные затылованием, измеряют между касательной к задней поверхности и касательной к окружности, соосной с осью инструмента и проходящей через рассматриваемую точку кромки (см. рис. 14.45, в; рис. 14.46, в).

Технология заточки метчиков и плашек на специальных станках

Метчики и плашки изнашиваются по задней поверхности режущей части и первым двум ниткам калибрующей части. В связи с этим ручные и машинные метчики для увеличения числа заточек рекомендуется затачивать по задней и передней поверхностям режущей части, а метчики для глухих отверстий и гаечные метчики — по передней поверхности. Количество заточек по задней поверхности ограничивается допустимой длиной калибрующей части (2—3 витка), а количество заточек по передней поверхности — допустимой толщиной зуба (около половины первоначальной толщины). Круглые плашки перетачивают по передней поверхности. Величина снимаемого припуска при заточках зависит oт характера и величины износа режущих элементов инструмента. Рекомендуемые величины припуска на заточку резьбонарезных инструментов в зависимости от размера резьбы приведены в табл. 14.27.

14.27. Припуск на переточку
метчиков и плашек, мм

Для заточки метчиков разработаны специальные станки: для затылования заборного конуса метчиков — мод. МФ4М, заточные автоматы мод. 3686, 3686Г, для заточки передней поверхности — заточные автоматы мод. 3688, 3688Б, 3688Д. Для заточки плашек по передней поверхности рафаботаны шточные автоматы моделей 3614, 3614Б, 3614Г, заточной станок мод. МФ-27А, для затылования круглых плашек — заточные станки мод. 7БМ, 3616, 3617, 3618.

Станок мод. МФ4М предназначен для затылования заборного конуса метчиков с резьбой от М3 до М36 шлифовальным кругом диаметром 175 мм, заправленным но периферии под углом наклона режущей части φ. Движение затылования сообщается метчику, закрепленному в патроне передней бабки и фиксируемому центром задней бабки. Шпиндель передней бабки совершает сложное движение: вращательное относительно своей оси и качательное движение затылования. Шлифовальный шпиндель вместе с суппортом имеет поперечное движение подачи, обычно в пределах 0,03—0,05 мм на оборот метчика. После съема припуска производят 2—3 выхаживающих оборота метчика при пониженной скорости вращения.

При отсутствии станка мод. МФ4М затылование режущей части метчиков производят на универсально-заточном станке с применением соответствующего приспособления (шифр П20А).

Заточка метчиков по передней поверхности производится торцовой поверхностью круга чашечной или тарельчатой формы, совпадающей с осевой плоскостью метчика при γ = 0, или смещенной относительно оси метчика на величину h = 0,5D sin γ. Заточка по передней поверхности может осуществляться с заданным усилием прижима к рабочей поверхности круга, с применением делительных дисков или упорки, фиксирующей положение спинки зуба. При любом из этих способов ориентирования передней поверхности следует добиваться равномерного съема припуска с каждого зуба, чтобы иметь минимальное биение режущих кромок. Если режущая кромка метчика имеет угол наклона, то метчик вместе с центровыми бабками и столом станка поворачивают на соответствующий угол (см. рис. 14.48 на примере заточки плашки).

При заточке метчиков из быстрорежущих сталей применяют круги из электрокорунда белого 24А зернистостью 16 или 25, твердостью СМ2, СМ1, С1, на керамической связке К5.

Станок мод. МФ-27А предназначен для шточки плашек с резьбой от М3 до М52 по передней поверхности (рис. 14.47, а). При цилиндрической форме передней поверхности (рис. 14.47, б) диаметр круга обычно на 1 мм меньше диаметра стружечного отверстия. Если передняя поверхность плашки выполняется плоской (рис. 14.47, в), то диаметр круга будет еще меньше, что отражается на скорости резания (максимальная скорость резания на станке данной модели не превышает 15 м/с, а при диаметре круга 3 мм составляет около 3,5 м/с). Такие низкие скорости резания являются причиной повышенного расхода кругов. Поэтому шлифовальные круги из электрокорунда 24А или монокорунда 44А зернистостью 10, 12 или 16, твердостью С2, CT1, CT2, на керамической связке целесообразно заменять на эльборовые круги зернистостью Л8, Л10, Л12 со 100%-ной концентрацией зерен на бакелитовой (Б1, БП1) или керамической (С10) связках.

Рис 14.47 Заточка круглой плашки по передней поверхности

На режущей части круглых плашек иногда предусматривается угол λ (рис. 14.48). В этом случае заточка передней поверхности плашки производится цилиндрической (вариант I) или конической (вариант 2) поверхностью круга. В последнем случае величина перемещения круга в осевом направлении значительно больше, что позволяет распределять износ на большую длину образующей конического круга. При использовании цилиндрических кругов износ происходит по узкои полоске, что приводит к появлению завалов режущей кромки.

Рис. 14.48. Заточка круглой плашки, режущая кромка которой имеет угол наклона λ

Контроль качества заточки метчиков и плашек

После заточки у метчиков и плашек контролируют геометрические элементы режущей части: передний и задний углы, угол наклона режущей кромки. На приборе конструкции ВНИИ метчик устанавливают в раздвижные центры. По отклонению стрелки с помошью неподвижной шкалы отсчитывают величину переднего угла. Нулевое положение на шкале устанавливается по специальному шаблону. При отсутствии прибора используют штангенрейсмас (см. рис. 14.44), измерительную плоскость которого совмешают с передней поверхностью метчика, установленного в центрах. По разности высоты центров С и высоты передней поверхности А определяют величину переднего угла метчика диаметром d: sin γ = 2(С — А) / d.

Контроль заднего угла на режущей части метчика осуществляют в центрах с помощью индикатора, позволяющего определять спад к затылка по ширине зуба F или спад k на длине шага 3,14 d / z между зубьями (см. рис. 14.45, в): tg α = к / F или tg α = zk / 3,14 d

Контроль переднего угла круглой плашки можно проводить с помощью штангенциркуля, у которого одна из измерительных плоскостей касается наружного диаметра D плашки, а вторая из измерительных плоскостей совпадает с передней поверхностью или с касательной плоскостью к криволинейной передней поверхности. По разности показаний штангенциркуля М и радиуса 0,5 D наружной поверхности плашки с внутренним диаметром dlw резьбы определяют величину переднего угла γ : sin γ = (М — 0,5D) / 0,5 dBН.

Источник

Затачивание метчиков

Затачивание метчиков производят по передней грани и по заборному конусу. Для по.лучения правильного переднего угла затачивание передней грани целесообразно производить при помощи делительного диска на универсально-заточном станке; затачивание производят также при помощи упора, подпирающего затылок затачиваемого зуба, подобно установке, изображенной на верхнем рисунке.

В обоих случаях метчик устанавливают в центрах . Затачивание с рук недопустимо. Для затачивания применяют тарельчатые шлифовальные круги .

Установку для образования (рис. 126) переднего угла производят путем смещения режущей кромки метчика на величину, определяемую по формуле:

Для затачивания применяют шлифовальные круги IТ100,

ГОСТ 2438-44, Э, К, 60, СМ1

Затачивание заборной части производят на специальном или на круглошлифовальном станке в специальном затыловочном приспособлении при помощи копирных кулачков. Обрабатываемое изделие устанавливают в центрах и шлифование ведут широким шлифовальным кругом сразу по всей длине заборного конуса. Зернистость шлифовального круга 46, твердость СМ1-СМ2.

Контроль переднего угла у метчиков представляет значительные трудности. Для измерения переднего угла применяют штангенвысот и специальный прибор.

Измерение переднего угла при помощи штангенвысот возможно у метчиков диаметром от 18 мм и выше. Метчик, у которого измеряют передний угол, устанавливают в центрах. Штангеном измеряют высоту центров, после чего его лапка опускается на переднюю грань метчика и ложится на него без зазора. Отношение разницы двух замеров штангеном к радиусу метчика является синусом переднего угла, т. е. передний угол определится по формуле

Метчики диаметром до 16 мм и выше можно проверять на приборе , принцип работы которого показан на схеме, проведенной на рис. 130. По этой схеме метчик также устанавливают в центрах, передняя грань зуба упирается в упор, вертикальная кромка которого устанавливается предварительно по центру. Затем к передней грани метчика подводят рычаг, связанный с индикатором. Величину переднего угла можно определить по показаниям индикатора и специально составленной таблице. Настройку прибора ведут по эталону.

Проверку заднего угла (рис. 131) заборной части производят при помощи индикатора. Метчик устанавливают в центрах, индикатор упирают в какую-нибудь точку на задней поверхности, затем его поворачивают, замечают показания индикатора в начальной и конечной точках задней поверхности . По разности показаний инди­катора и ширине пера L, на которой было произведено измерение, определим

Источник

Износ и заточка метчика

Окончательное формирование резьбы заканчивается после прохода первого калибрующего витка, как имеющего полную высоту профиля резьбы. Следующие витки уже не участвуют в калибровании резьбы и служат для направления в работе и обеспечения перемещения метчика по подаче (самозатягивание).

Затупление и износ

По мере затупления первого полного витка и переточки метчика роль калибрования переносится на следующий виток, и так повторяется после каждой переточки. Следовательно, калибрующую часть надо рассматривать также и как резерв для переточки метчика.

Рис. 3. Схемы заточки метчика

Износ метчика происходит в основном по задней поверхности в месте перехода от конуса к цилиндру (Рис. 3, а) и в меньшей степени по передней поверхности. Поэтому для метчиков нельзя ограничиваться заточкой только по передней поверхности (Рис. 3, б), а обязательно затачивать также и по задней поверхности (Рис. 3, в). При таком методе заточки (Рис. 3, г) достигается и лучшее использование запаса на переточки, предусмотренного как по ширине пера, так и по длине калибрующей части. Затылование пера осуществляется на специальных станках или на приспособлениях, снабженных затылующим устройством для шлифовального круга (или для метчика). При заточке по конусу режущей части последняя постепенно возрастает по длине за счет уменьшения калибрующей части.

Из-за малого угла ср величина перемещения начала калибрующей части довольно значительна, в результате чего метчики допускают небольшое число переточек по задней поверхности. Поэтому рекомендуется затачивать метчики комбинированным путем, т. е. но передней и задней поверхностям, следя за максимальным использованием метчика.

Размер калибрующей части

Размер калибрующей части оказывает влияние на общую длину метчика. При выборе калибрующей части приходится учитывать также и длину нарезаемой резьбы. Ручные метчики применяются для самых разнообразных по длине отверстий (от 0,5 до 2 диаметров нарезаемой резьбы) как сквозных, так и глухих. При определении длины калибрующей части для комплектных метчиков надо исходить из длины для чернового метчика, так как он имеет наименьшую ее величину.

После всех переточек длина калибрующей части должна составлять не менее 0,5 диаметра нарезаемой резьбы для крупных и средних размеров метчиков. Для мелких же размеров ее надо повысить до 1,2-1,0 диаметра с целью обеспечения направления и удобства в работе.

Для гаечных метчиков минимальная длина после всех переточек должна составлять не менее 0,6 высоты гайки, что соответствует 0,5 диаметра резьбы.

Необходимо отметить, что калибрующую часть метчиков не следует выбирать большой. С уменьшением калибрующей части метчик работает более легко благодаря снижению величины крутящего момента.

Можно рекомендовать длину калибрующей части для ручных метчиков основной крепежной резьбы в пределах 12-6 витков, а для гаечных всех типов и размеров 8 витков.

Калибрующие перья по биению должны быть изготовлены с большей точностью, чем режущие зубья, а именно: для метчиков всех типов со шлифованной резьбой 0,02-0,03 мм, для метчиков с нешлифованной резьбой гаечных 0,03-0,04 мм, ручных 0,06-0,08 мм.

Число канавок

Число канавок имеет важное значение, так как определяет толщину среза при работе метчика и влияет на величину крутящего момента. В практике получили широкое распространение метчики с тремя или четырьмя канавками. Опыты показывают, что крутящий момент для первых на 10-20% меньше, чем для вторых. Четырехканавочные метчики показывают большую склонность к заеданию, в особенности при обработке вязких металлов. Изготовление трехканавочных метчиков дешевле четырехканавочных, но измерение не может быть осуществлено микрометром и для него требуется специальное приспособление. Для мелких метчиков рекомендуется применять две канавки, которые наряду с обеспечением качественной резьбы легко работают (из-за меньшего крутящего момента) и не забиваются стружкой (из-за большого пространства для ее помещения).

Таблица 1. Число канавок метчиков

В табл. 1 приведены данные по выбору числа канавок для метчиков гаечных, машинных и ручных.

Источник