/
Text
Инж. И. И- Семенченко
Руководитель кафедры по инструментальному делу Московского
Стан коннстру ментального Института
КОНСТРУИРОВАНИЕ
И ПРОИЗВОДСТВО МЕТЧИКОВ
Допущено в качестве учебного пособия для
втузов к изданию в 1933—34 году Главным управлением
учебных заведений НКТП СССР
Ж
ОРТИ ИКТП СССР
Государственное научно-техническое издательство
по иашиностроению и металлообработке
Москва 198С Ленинград
Отв. редактор Ю. М. Хай- Техн, редактор Е. Н. Симкина.
Госмашметиздат№ 155/м. Индекс МО-55-5-2. Тираж 10000. Сдано в набор 7/V1 1933 г.
Поди, в печ. 11/1 1934 г. Формат бумаги 62 x94. Печ. л. 18,/4-|-2 вклейки. Кол.
бум. л. 93/ч. Колич. печ. зн. в бум. л. 107 200 б. Заказ .V 641. Уполномоченный
Главлита № 76940. Выход в свет явварь 1934 г.
3-я тип. ОНТИ им. Бухарина. Ленинград, ул. Моисеенко, 10.
Оглавление
Стр.
Предисловие автора ......... 4
| 1. Метчики
Введение................... 5
11. Конструирование
метчиков
Конструкции ручных и
гаечных метчиков. 10
Элементы метчика ................. —
Янс кававок. . • —
Пре , или канавок............ 12
Приемная, вли заборная, часть . . 28
Снятие затылка............... 33
Задний нли обратный конус ... 37
Распределение работы нарезания
между метчиками............ . —
Направление канавок у метчиков . 43
Установление общих размеров мет-
чиков .........................—
Конструкции других ти-
пов метчиков................. 47
Газовые метчики................... —
Плашечные и маточные метчики . 53
Метчики со спиральными канав-
ками ........................ 57
Сдвоенные или ступенчатые мет-
чвкн ........................ 58
Эксцентричные метчики........ 59
Метчики с прерывной резьбой - . —
Метчики для трапецевидной и пря-
моугольной нарезок........... 60
Метчики для котельных работ 63
III. Производство мет-
чиков
Производство метчиков в Союзе . 65
Материал для метчиков............. 67
Основные принципы при проекти-
ровании технологического про-
цесса ..... 71
Проектирование технологического
процесса и выбор обо рудования. 74
Отрезка . . .'................... —
Оттяжка хвостов .................. 84
Сварка метчиков................... 85
Центровка.......... 90
Токарная обработка . . 94
Стр.
Шлифовка сырых ваготовок . . 109
Фрезерование квадрата на метчи-
ках .........................110
Нарезание резьбы.............123
Фрезерование канавок.........164
Клеймение....................181
Термическая обработка метчиков . 183
Полвровка центровых отверстий . 185
Шлифовка хвоста после термо-
обработки ...................196
Полировка или шлифовка канавок . 197
Шлифовка резьбы...............—
Заточка метчиков.............221
Обработка заборной части у мет-
чиков ..................... 222
IV. Контроль производ-
ства метчиков
Измерение резьбы............ 232
Проверка метчиков . 243
V. Испытание метчиков
Опыты проф. М. Куррейна 247
Опыты А. Денекайвда..........253
Прибор для испытания метчиков . 254
Технические условия на метчики . 256
VI. Условия работы
метчика
Выбор диаметра сверла под на-
резку .......................261
Выбор скорости резания и смазки
Закрепление метчиков и гаек при
нарезании..................... —
Заточка затупившихся метчиков . 269
VII. Допуски па резьбу
и метчики
Допуски на резьбу............270
Допуски на метрическую резьбу
(ОСТ 1251—1252) . ......... 274
Допуски на дюймовую резьбу (ОСТ
1261-126 ).................. 277
Допуски иа метчики...........279
Список иностранных фирм, изго-
товляющих метчики............288
Литература.................29°
3
От автора
В январе 1926 г. была выпущена брошюра автора „Метчика-. Если пер-
вая книга была написана на основании опыта, накопившегося в течение
семп ле пней работы на Московском инструментальном заводе, то при обра-
ботке предлагаемой книги „Конструирование и производство метчиков"
автор базировался, главньм образом, на методах производства загранич-
ных фирм.
Автору пришлось как главному инженеру завода режущих инструмен-
тов „Фрезер" в Москве участвовать и качестве руководителя в составле-
нии технологического проекта этого завода.
Параллельно с разработкой технологического процесса шло также и
ознакомление с производством режущего и мерительного инструмента у
первоклассных германских, швейцарских и чехо-словацких фирм путем
личного посещения и осмотра их инструментальных заводов (март—
сентябрь. 1930 г.
Кроме того автор был командирован в Германию в качестве ответ-
ственного лица по заказу оборудования для завода „Фрезер" и пробыл
там с мая 1931 г. по январь 1932 г. При переговорах с фирмами удалось
еще раз проверить весь запроектированный процесс завода „Фрезер" и
внести необходимые коррективы.
Таким образом были собраны довольно обширные и ценные данные
по производству режущего инструмента, которые к сожалению во м но. их
случаях не удалось полностью зафиксировать в виде проектных
материалов.
Дабы не растерять этих данных и сделать их достоянием широких
кругов инструментальщиков, автором и был составлен предлагаемый труд,
который в широкой степени освещает все вонросы, связанные с кон-
струированием и производством метчиков.
Успех, выпавшим на долю первой брошюры, дает вре основания пред-
полагать, что и вторая книга окажет большую пользу бри изучении произ-
водства метчиков.
Книга предназначается как для производственников, так и проектан-
тов, работающих в области инструментального дела.
Она окажет также большую услугу и для студентов высших и сред
них учебных заведений как пособие при прохождении курса по режущему
инструменту.
И. Семенченко
4
1 Метчики
Введение
Резьба является одним из важных факторов во всяком производстве.
На резьбе основано большинство закреплений, и если она выполнена не-
достаточно удовлетворительно, то о прочности не может быть и_ речи.
Кроме того резьба весьма часто употребляется на ведущих винтах (ходо-
вые вивты, измерительные приборы и инструменты), которые только тогда
могут соответствовать своему назначению, когда резьба на них выполнена
с определенной тщательностью. Вот почему ко всякому резьбовому инстру-
менту предъявляются всегда повышенные требования в отношении точ-
ности и изготовление их связано с большими трудностями.
Фиг. 1. Наименование частей метчика.
Части метчика; 1 — рабочая, ил ж режущая, часть; 2 — хвост, или стержень;
9— квадрат; 4 — канавкя; б — тореп; 6 — заборная, приемная часть, или ко-
нус: 7 — цилиндрическая часть; 8 — режущее перо, или гребенка, О — в а тыло-
ванная часть, или ваты л о к; 10—передняя режущая грань; 11 — задняя, грань.
Метчик является одним из инструментов, предназначенных для наре-
вания резьбы в отверстиях. ()и представляет собой винт, снабженный не-
сколькими продольными канавками, которые благодаря наличию режущих
кромок производят нарезание резьбы.
Метчик относится к том инструментам, которые работают уже давноЛ
Так, уже в XV столетии механики применяли его в виде трехгранного I
или квадратного стержня с выпиленной ручным напильником нарезкой.
Первенство в отношении изобретения современной конструкции метчика!
принадлежит Англии. Мауделей сделал сначала канавки в метчике, а затем *
Бодлер улучшил конструкцию, введя заборную часть. и разделив работы
нарезании на три мегчика.
Наименование частей нетчика. На фиг. 1 представлен метчик с обо-
значением основных частей.
5
Фиг. 2. Ручные слесарные нетчики.
Фиг. 5. Типы квадратов для гаечных метчиков
Фиг. 3. Гаечный метчик с коротким хвостом.
Фиг. 4._Гаечный метчик с длинным хвостом.
Фиг. б. Плашечный метчпв.
Фиг. 7. Маточные метчнки.
Ь »Ж’ТТЖ ас* — “r——---------
чики конструкции которых зависят от выполняемой ими работьк Все
метчики можно распределить на
следующие группы:
1. Ручные слесарные метчики, \
служащие для нарезания резьбы
вручную и состоящие из трех
комплектов (фиг. 2).
2. Гаечные метчики, встре-
чающиеся как с коротким хвос-
том (фиг. 3), так и с длинным (фиг.
4). Последний необходим для
того, чтобы во время нарезания
гаек на гайкорезном станке на
Фиг. 8. Газовые метчики.
хвосте
могло поместиться
несколько гаек; в противном случае после
нар ,гания каждой гайки пришлось бы метчик снимать с патрона и снова
Фиг. *9. Метчики для трапецевидной резьбы.
женные поэтому большим количеством
его устанавливать. В зависи-
мости от конструкции станка
форма квадрата для зажима
указанных метчиков меняется.
На фиг. 5 приведены формы
гаечных метчиков, наиболее
употребительные в американ-
ской практике.
3. Плашечные метчики (фиг.
6), предназначенные для изго-
товления резьбы у плашек.
4. Маточные метчики (фиг.
7), служащие для прочистки
и калибровки плашек и снаб-
мелких канавок.
5. Газовые метчики (фиг. 8), состоящие обычно из двух комплектов
и предназначаемые для изготовления
трубной резьбы вручную.
6. Метчики для трапецевидной
или прямоугольной резьбы (фиг. 9).
7. Конические метчики (фиг. 10),
у которых резьба нарезана не по
цилиндру, а по конусу. Они упо-
Фиг. 10. Конические метчики.
Фнг. 11. Виды'работдля связевыхметчиков-
требляются для нарезания втулок для соединения груб, промывных люков
паровых котлах и т. д.
7
нарезания двойных стенок у топок или котлов. Так как нарезки у одной
Фиг. 12. Свявевые или анкерные метчики.
стенки должны служить продолжением нарезки у другой, то эти метчики
делаются большой длины, чтобы возможно было одновременно произвести
нарезание обоих отверстий, как ука-
зано на фиг. 11. Метчик снабжен на
передней своей части сначала разверт-
кой.
затем ужо следуют кониче-
а
ская и цилиндрическая части. На
анкерных метчиков.
8
Фиг. 15. Метчик со встав-
ными гребенками.
фиг. 12 показаны различные типы
Фиг. 14. Метчик со вставными гре-
бенками.
Фиг. 13. Специальные метчики.
---- -tt-------- —
количество самых разнообразных типов метчиков. Так, например, имеются
специальные гаечные метчики с изогнутой шейкой, форма которой позво-
ляет автоматическое выбрасывание с гайкорезного автомата уже нарезан-
ных гаек (фиг. 13» -J)- Широкое распространение имеют метчики, служа-
щие для прочистки уже нарезанных отверстий (фиг. 13, Б). Такой мет-
чик имеет отверстие для постановки ручки и при работе не должен сре-
зать стружек, а только прочищать резьбу. Поэтому угол резания у него
болыпе НО .
Имеется большая группа метчиков, употребляемых на автоматах и
р, - дьвериых станках. Они отличаются от обычных по конструкции и ра-
бочей части и з.жимной (фиг. 13, 1\ и 13, Д).
10. Метчики со вставными требенками или с регулировкой размеров
(фиг. 14). Некоторые из них, как, например, метчик, указанный па фиг. 15,
благодаря регулировке гребенок могут употребляться для нарезания раз-
личных диаметров.
Метчики со вставными гребенками получили большое распространение
только в Амеоике; в Европе ови применяются звачительно реже.
II Конструирование метчиков
Конструкция ручных и гаечных метчиков
Элементы метчика
Всякий инструмент, предназначенный для обработки внутренних по-
верхностей, находится при работе в менее благоприятных условиях реза-
ния, чем инструмент, служащий для обработки наружных поверхностей.
Первое требование, предъявляемое к правильно сконструированному инстру-
менту, состоит в том, чтобы отделяемый материал свободно сходил с обра-
батываемой поверхности. Там, где имеет место наружная обработка, это
условие не так трудно соблюсти. Совершенно другое дело при внутрен-
ней обработке, где не всегда удается предоставить достаточное место
для снимаемых стружек. Поэтому правильный выбор всех элементов
инструмента здесь играет большую роль, чем при обработке наружных
поверхностей.
Из инструментов, предназначенных для внутренней обработки, метчик
отличается наибольшей сложностью. Это обусловливается, во-первых,
сампм характером резания, который у метчика отличается особой специ-
фичностью, во-вторых наличием большого количества отдельных элемен-
тов, влияющих определенным образом на процесс резания, и, в-третьпх,
геми требованиями, которые предъявляются к варезаемой резьбе в отно-
шении точности. Чтобы правильно разработать конструкцию метчика, не-
обходимо ясно представлять условия его работы во время процесса реза-
ния, а также детально изучить все элементы ме гика не только в отдель-
| ности, нс и во взаимной связи их друг с другом.
К основным элементам необходимо отнести следующие:
1) число канавок;
। 2) профиль канавки со всеми другими сопряженными элементами (ширина
пера, глубина канавки, угол резания, угол поднутрения, задний угол и др.);
3) приемную или заборную часть;
4) снятие затылка на конической и цилиндрической частях;
5) задний, или обратный конус;
6) распределение работы нарезания между тремя метчиками;
7) направление канавок (спиральные или прямые);
8) общие размеры метчиков (стандартные).
Число канавок
Метчики изготовляются как с четырьмя, так и с тремя канавками.
И те и другие обладают преимуществами и недостатками. Опыты
показывают, что метчик с тремя канавками режет более легко и сопро-
19
____________________________________________________________________
tjl/v 1' Ч|1 Н|'ГИ ч j i «' * |'1 »•»’••*•••-•' ...»•••» — • - ,
дид^дио его значительно дешевле, так как на обработку лишней канавки
I ч-тырсхканавочного метчика затрачивается много временв. Основной
Ltoi-таюк -трехканавочного метчика заключается в том, что он не
поддастся промеру по диаметру с помощью обычных инструментов
(Ыи юметра,- штангенциркуля), а требует применения специальных при-
боров.
Четырехканавочный метчик лишен этого недостатка и легко прове-
ряет :я с помощью универсальных измерительных инструментов. Кроме
того метчик с четырьмя канавками при работе значит< льно лучше к? ipa-
вляггся, сопротивление резанию у неге распределяется на большее число
зубцов, поэтому изнашивание их буцет меньше, чем у трехканавочных,
так хак на каждое перо будет приходиться меньшая толщина снимаемого
гяоя материала.
До сих пор нет единодушного мнения о наиболее целесообразном
числе канавок. Объясняется это, очевидно, тем, что разницу в работе
мег ду трех- н четырехканавочным метчиками весьма трудно заметить
ври условии, конечно, что оба метчика находятся в одинаково благо-
приятных условиях в отношении режущих факторов и заточки. Экономия
(сокращение на 25°/0 времени фрезерования канавок, меньший расход
фрезеров, сокращение времена на полировку канавок, снятие затылка,
заточку и т. п.), получаемая при обработке трехканавочных метчиков,
является значительным стимулом введения в практику этих мётчиков.
И, действительно, в данное время за границей многие инструмен-
тальные фирмы („Вебер", „Вернер", „Шкода-Верке" и др.) перешли к зна-
чительному выпуску на рынок трехканавочных метчиков. Вме< те с этим
появилось н большое количество специальных приборов для проверки
этих метчиков.
Тре лсанавочные метчики нашли себе большое применение не только
за границей, но и в Советском союзе при нарезании гаек иа гайкорезных
станках.
Фирма „Вебер" при конструировании своих высокопроизводительных!
метчиков исходила из положения, что выбор количества канавок должен
зависеть от того, предназначены ли метчики для несквозных или сквоз-
ных отверстий. В первом случае фирма рекомендует делать большее ко-
личество режущих кромок. Это, но-первых, дает возможность уменьшить
нагрузку, прцходящуюся на каждое режущее перо, и, во-вторых, более
узкие канавки лучше задерживают стружку при отделении. Последнее
обстоятельство важно потому, что, препятствуя стружке скопляться на дне
отверстия, оно способствует нарезанию резьбы до самого дна. У вторых
метчиков фирма рекомендует делать меньшее количество режущих кро-
мок. Здесь она исходит из того принципа, что работа, затрачиваемая для
снятия одного и того же количества металла, мевыпе при отделении
крупной стружки, чем при отделении мелкой. Правда, это связано с опре-
деленными требованиями в отношении правильного образования стружки
и легкого ее отделения. Это у метчиков для сквозных отверстий можно
выполнить легче. При уменьшении числа режущих перьев плошадь ка-
навки увеличивается, что способствует правильному образованию стружки
даже при обработке самых вязких металлов.
Известная американская фирма по изготовлению метчиков „Бэт" (Bath)
11
рекомендует выбирать число канавок в зависимости от рода обрабатывае-
мого материала, по следующим данным:
Размер Чугун Сталь Алимаиа!
5/>.' 2 2 ИЛИ 4 4 2 2 3 2
или 3
3 4 3 а 4 3
3 4 3 а. 4 3
*/-' 4 3 4 S
6/.' 4 4 4
Как видно из этой таблички, фирма „Бэт“ делает на некоторых раз-
мерах своих метчиков только по две канавки.
Профили канавок
ВЪ1бор формы канавок играет большую роль при конструировании
метчиков. Объясняется эго тем, что с профилем канавки тесно связаны
следующие элементы: 1) угол резания, 2) ширина пера, 3) площадь ка-.
навки, 4) зад> ий угол.
Эги элементы важны не только сами по себе, но emo и потому, что
они влияют друг на друга определенным образом и неретко улучшение
одного влечет за собой ухудшение другого элемента. В этих случаях
приходится выбирать какие-то средние величины, чтобы придать канавке
форму, удовлетворяющую до известной степени требованиям других
элементов.
Основные требования, которые должны быть предъявлены к форме
канавке, состоят в следующем:
1) канавка должна быть такова, чтобы процесс резания протекал
в правильных условиях, т. е. чтобы, во-первых, имело место чистое реза-
ние без сминания стружки, во-вторых, снималось достаточное количество
металла и, в-третьих, форма стружки была правильной, так как иначе
стружки будут застревать в канавках;
2) форма канавки должна соответствовать материалу, для обработка
которого предназначен метчик;
3) канавки должны быть достаточно глубоки для помещения стружек
в в то же время не ослаб пять режущих перьев;
4) форма канавки должа быть такова, чтобы во время обратного вра-
щения метчика стружки но налипали к затылованной части и не застре-
вали между витками метчика и нарезанного отверстия; в противном слу-
чае последнее будет повреждено, а у метчика могут быть сломаны
зубцы.
Рассмотрим прежде всего угол резания, который оказывает значитель-
ное влияние на правильную работу метчика. Па фиг. 16 представлены
четыре формы передней режущей грани. У формы а эта 1рань напра-
влена по радиусу, и, следовательно, угол резания равен 96°. У формы 6
грань выступает вперед’ и угол резания больше 90°. Если передняя
грань отходит назад, угол резания получается меньше 90°. В по-
следнем случае возможны две формы: с и d. У первой из них режущая
грань изогнута, у второй она прямолинейна.
Следует иметь в виду, что чем меньше угол резания, тем меньше
иолу чается в работе сопротивление резанию, тем стружка получаются
д гда резания сильнее увеличивается забор материала режущим
пн’"°рМ в результате ,чего нарезаемое отверстие получается большего,
Sy° следует, диаметра. Малый угол резания не даст чистой резьбы,'
чгИ6 ,нн0 при работе с "’’Твердыми материалами, у которых при малом
«ГЛО получается стружка над-
лома, вызывающая шерохо-
ватую поверхность. Напротив
> вязких материалов при боль-
шом угле резания срезаемые
частицы настолько сильно
прилипают к зубцам метчика
в забиваются в них, что пре-
кращают вращение метчика.
Ес 1и в резцах наиболее вы-
годными углами резания явля-
ются углы в 60—70° (в зависи-
мости от твердости и вязкости
материала), то нетчик вслед-
ствие своей конструкции пе
может иметь таких углов, так
как при этом сильно ослабля-
ла ~ь бы режущая кромка зуб- с
ца, значительно разрабатыва-
лось бы из за большого за-
Фиг. 16. формы передней грани метчика.
/Л
бора нарезаемое отверстие и,
витая, Локонообразная стружка,
наконец, получалась бы настолько за-
что срезаемые частицы при свертывании
не могли бы поместиться в сравнительно узких канавках метчика и вызы-
вали бы его поломку. Ясно, что нужно было пожертвовать наивыгодней-
Фиг. 17. Сравнение углов резания у резца и метчика.
™ ^ГЛаУИ ГР:1акия и примириться с большим сопротивлением резанию,
8аичт°Г0’ 4 ПОЛУЧ“'1Ь правильную, неразболтанную нарезку и слабо
ую стружку, л гко удаляющуюся п >д влиянием смазочного вещества,
что он" с^ачн°нии процессов резания метчика и резца становится ясным,
и несколько расходятся друг с другом. Как известно, подача при
13
работе резца может меняться в uiU1iud«a _____г
как у метчика она вместе с толщиной снимаемого слоя зависит от вели-
чины шага, числа канавок и длины заборной части. Тем не менее можно
до некоторой степени провести аналогию между резцази и метчиками
в отношении установления правильных углов резания и поднутрения. На
фиг. 17 приведены сравнения между углами резания резца и метчика.
Практика показывает, что для стали резец по форме А без продольного
уклона не может дать хорошего регания; резец по форме В режет лучше,
но все же угол у него недостаточен. Форма С дает в этом отношении
наилучшде результаты. Аналогичное явление наблюдается и в метчиках.
II здесь наилучшую резьбу производит метчик с изогнутой (пунктирной)
передней гранью F. В несколько худших условиях находится форма Е,
форму же D вообще не следует рекомендовать для стали. Если сравнить
две формы Е режущей грани, то оказывается, что лучшие результаты
дает форма, очерченная сплошной линией, чем пунктирной. Объясняется
это тем, что вследствие изогнутости режущая кромка хотя и обладает
в верхней части профиля резьбы положительным углом поднутревия, но
в нижней своей части этот угол получает уже отрицательную величину.
,При рассмотрении двух форм оказывается, что прямолинейная_форма
~ кромки не может быть рекомендована
вследствие большого угла поднутрения и
значительного ослабления режущего пера.
Напротив, у кромки, показанной пункти-
ром, получается достаточно положитель-
ный угол поднутрения по всей глубине
нарезки; кроме того перо сохраняет свою
прочность, стружки правильно захватыва-
ются и довольно легко удаляются под дей-
ствием охлаждающей жидкости.
Форма по фиг. 16 как универсаль-
ная обычно свойственна многим рыноч-
ным метчикам и пригодна для всех ма-
териалов средней твердости, хотя в об-
щем она не рекомендуется. Эта форма
.употребляется для латуни и других по-
добных материалов, дающих сильно завитые, локонообразные стружки.
Последние могут настолько сильно забивать канавки, что это будет
срывать нарезанную резьбу и вызывать поломку метчика. Наличие же
у этой формы тупого угла резания несколько ослабит образование сильно
завитых стружек, потому-то эта форма рекомендуется для вязких матери-
алов, например для стали, прокатанной в горячем состоянии, а также
употребляется для стали, бронзы и твердых материалов (по Валентине).
Фирма „Л- Леве" рекомендует следующие величины для угла подну-
трения в зависимости от обрабатываемого материала (фиг. 18):
Для бронзового литья.................0° (кромка А)
, чугуна и стального литья средней
твердости......................... 10* ( „ В)
„ мягкой и вязкой стали..............20° ( , V)
. алюминия, электрона, дюралюминия . 40’ ( , С)
Фирма' „Вебер" дает более низкие величины угла поднутрения. Он»
считает, что для обычных металлов наибольший угол не должен превышать
14
Еррдости—3—7”. Для материалов, обладающих незначительной ила
Eq гостью, например, для чугуна и бронзы, угол поднутрения принимается
е11 аым нулю. Для легких металлов величина угла поднутрения может
ь принята значительно большей, чем для обычных материалов.
Следует отметить, что величины углов поднутрения до сих пор еще
не установлены. Объясняется это тем, что исчерпывающих опыт-
Ь данных в этой области еще не имеется. Каждая фирма устанавли-
,т величины на основании своей практики. Этим объясняются и те
цг.ргиворечивые данные, которые имеют место в литературе.
Л1лощадь канавки, ширина пера и диаметр сердечника тесно связаны ,
яруг с другом. Диаметр сердечника обычно составляет 0,5 диаметра
летчика. Режущее перо не должно быть слишком широким, так как I
с увеличением его возрастают трение и работа нарезания. С другой
мироны, узкое перо не дает метчику хорошего направления, что влечет I
ва собой дрожание метчика и получение неправильного отверстия. Вместе j
с тем из-за узкой ширины пера метчик скорее подвергается износу, так
как нельзя произвести много переточек его после притупления. Ширина 1
пера берется обычно равной 0,25 диаметра метчика или '/1С окружности,
причем в этом случае ширина канавки составляет s/i6 окружности.
Прп таких соотношениях в канавках получается достаточное простран-
ство для помещения стружек, режущие перья дают метчику хорошее
направление и не вызывают большого сопротивления резанию.
иП лощадь сечения канавки играет большую роль. Метчик не должен
обладать мелкими канавками, так как он вследствие большого угла реза-
ния вселда осаживает впереди себя значительное количество материала,
которое не в состоянии поместиться в мелких канавках. Этот сжатый,
несрезанный материал сопротивляется дальнейшему резанию и вызывает
поломку инструмента. Площадь сечения всех четырех канавок должна 1
составлять в среднем 39—43°' от общей площади поперечного сечения (
метчика. .
*Шри выборе профиля канавки надо иметь в виду следующее обстоя-
тельство. Площадь сечения канавки играет значительно бблыпую роль
у заборной части, чем у цилиндрической, так как наибольшее отделение
стружки произв дится заборной частью. Б то же время у обычных мет-
чиь «в вследствие конусности, канавки у заборной части получаются
значительно меньшего сечения, чем у цилиндрической части. Отсюда
вытекает необходимость делать канавки у заборной части несколько
углубленными, что дает возможность компенсировать то уменьшение пло-
щади сечения канавки, которое вызвано конусностью заборной части. 1
Поэтому все высокопроизводительные метчики снабжаются в данное время
углубленной канавкой на конусе.
Как это ни странно, но на первый взгляд кажется, что у шлифованных
метчиков пространство для помещения стружек получается больше, чем
У нешлифованных при одних н тех же форме и глубине канавки. Это
объясняется тем, что у шлифованных метчиков каждый зубец совершает
одинаковую со всеми остальными зубцами работу и количество стружек
У всех канавок будет одинаково. Напротив, нешлифованный метчик, как бы
его ни выправляли, никогда не будет абсолютно прямым, вследствие чего
Одно Пгро будет больше выдаваться, снимать больший слой материала,,
чем другое, и загромождение канавок стружками будет неравномерно.
Угол, который составляет Задняя грань с касательной (задний угол <),
также играет немалую роль, в особенности у метчиков, предназначенных для
глухих отверстий. При обратном вращении метчика и наличии неболь-
шого заднего угла стружки защемляются между витками метчика и наре-
занного отверстия. В результате резьба получается сорванной. Надо
|втремиться к тому, чтобы в метчиках, предназначенных для нарезания
глухих отверстий, задний угол был не меньше 80—90°.
При проектировании формы канавки надо всегда избегать резких
переходов в профиле и снабжать его определенными радиусами закругле-
ния. Если этого не соблюдать, то метчик легко может дать трещины
при закалке.
Теперь перейдем к рассмотрению профилей, встречающихся в прак-
тике.
На фиг. 19 приведена одна из старых форм. Этот профиль I обладает
тем недостатком, что у него цилиндрическая часть метчика имеет срезан-
Фиг. 19. Профиль/канавки метчика.
ный затылок, вследствие чего при обратном вращении запиленные поверх-
ности захватывают стружки и защемляют их между сторонами нарезки,
которая из-за этого портится или срывается.
Другой устарелой формой является профиль IL (фиг. 20), образован-
ный двумя кривыми, из которых большая имеет радиус, равный диаметру
Яметчика, а меньшая — равный */в диаметра. Правда, такой профиль
(отличается большой прочностью и устойчивостью при закалке, но он
вследствие своей плоской кривой обладает довольно меткими канавками.
Кроме того ширина пера у него также недостаточна по величине, и, сле-
довательно, метчик не допускает большого чиста заточек.
V* Фиг. 21 дает фасонную форму профиля III, обладающего чрезмерно
большим углом поднутрения (до 35°); задний угол профиля равон С0°.
Вследствие того, что режущая кромка сделана слишком острой и крючко-
образной, она дает локинообртзные и сильно завитые стружки, которые
легко загромождают канавки метчиков. Такую форму можно было бы
применять для чугуна, который не дает завитых стружек, но и в этом
1в
ййрсзна получается нечистой. Она применяется для Таких метал-
лов к iK алюминий, электрон, дюралюминий и т. и.
1 ’] .• in же эту Форму несколько видоизменить, как указано на фиг. 22,
профиль IV получается уже достаточно удовлетворительным и для
F металлов средней твердости.
Фиг. 21. Профиль///канавки метчика.
Фиг. 22. Профиль IV канавки метчика.
0,5 ширины канавки, диаметр сердеч-
Фиг. 23. Профиль V канавки метчика.
На фиг. 23 приведена форма профиля V канавки, полученная при фрезеро-
вании полукруглым фрезером. Радиус равен 0,25 диаметра метчика. Ширина
пера получается несколько больше
ника равен 0,5 диаметра метчика.
Угол резания равен 75°30', угол
поднутрения 14°30', задний угол
104°30 Следует иметь в виду,
что вследствие наличия изогну-
той формы, угол поднутрения,
а следовательно, и угол резания,
меняется по высоте резьбы, а
именно, на внутреннем диаметре
он уже становится отрицатель-
ным и равняется, примерно, 3 .
В этом основной недостаток полу-
круглого профиля, который, од-
нако, можно исправить, если опу-
стить радиус закругления таким
образом, чтобы угол поднутре-
ния имел везде положительную
величину. Другим недостатком
является то, чю эти метчики мо-
гут резать как передней, так и задней гранями, вследствие чего сре-
зается уже нарезанная резьба.
Сторонники этой формы (см. „Справочник металлиста"), однако, оспа-
ривают последний недостаток метчика и приводят следующие возражения.
I аооту нарезания производит только передняя конусная часть, имеющая
3 И. И. Семевчекко. 17
*
затылованные зубцы, которая у всех метЧйков одинакова. Остальная
же цилиндрическая часть метчика, снабженная полными витками, служит
только в качестве направляющей, которая при обратном вращении не
может производив нарезания, так как ей нс хватает для этого требуемой
свободы движения. Практика, однако, показывает, что такие срезание имеет
место, и поэтому в целях осторожности этот профиль следует применять
только для сквозных отверстий,где не требуется обратного вращения метчика. /
Полукруглая форма канавки обладает тем преимуществом, что стружки
•при обратном вращении не так легко защемляются между нарезанной рез-
ьбой и зубцами метчика, что обусловлено наличием большого заднего угла.
Таблица 1 Профиль F канавки Несмотря па недо- статки, этот профиль по- ! лучил широкое распро- I странение. В табл. 1
Диаметр метчика в дюймах Радиус В .VM Диаметр сердечника в мм Ширина канавки в мм 1 приведены размеры этой I формы канавок для раз- ( ных метчиков (см. табл. 1). Па фиг. 24 приведен другой симметричный про-
D R d ъ
Ч Б/1в va •/. •/* 1,59 * 1,98 2.38 3,18 3,9 4,76 3,17 3,97 4.76 6,35 7,94 9,52 3,17 3.97 4,76 6,35 7,94 9,52 филь VI, называемый в литературе немецким. Он получается от двух пря- мых, образующих углы поднутрения, равные 5°, большого радиуса, див- ного 0,4 диаметра’ мет-
% 1 l‘/t I1 а 2 5,56 6,35 7,94 9,54 11,10 12,70 11,11 12,70 15,87 19,05 22,22 25,40 11,11 12,70 15,87 19,05 22 22 25,40 ЧИКсЦ И ДВуХ МЗДЫХ, pdB“ ных 0,15 диаметра мет- чика. Диаметр сердеч- ника и ширина капавки равны между собой и со- ставляют 0,5 диаметра. Задний угол 95°, угол ре- зания 85°. Прямые участ-
.. ки доходят до окружности
диаметром, равным 0,8 диаметра метчика. Благодаря наличию этих прямых
участков угол поднутрения, а следовательно, и угол резания, остается
одинаковым по всей глубине резьбы. Это гарантирует одинаковые усло-
вия резания во всех точках реж рцей грани. Защемление стружек здесь
также исключено благодаря тупому заднему углу. Вследствие симметрич-
ности формы не исключается опасность срезания уже нарезанной резьбы
при обратном вращении. Кроме того из-за прямых участков режущее
перо получается несколько надрезанным и ослабленным.
В табл. 2 приведены размеры этого профиля для разных диаметров.
1' Представленный на фиг. 25 профиль VII является одним из наибо-
лее распространенных Он образуется при помощи двухуглового фрезера
| 55'-ф 30° = 85е. Этот профиль удобен тем, что позволяет одним и тем
' же фрезером обрабатывать несколько размеров метчпка, что дает эконо-
J мию во фрезерах. Канавки дают достаточно места для помещения стру-
жек, диаметр сердечника берется равным 0,5—О,э5 диаметра метчика.
Радиус закругления равен 0,125 диаметра. Режущая кромка направлена
18
JllM в 5”, следовательно, угол резания составляет 85*. Существен*
* И'4,"статком такого профиля является слишком острый задний угол,
rm вен 59°, что не исключает возможности защемления стружек между
метчика и отверстия.
•’ jja фиг< 25 диаметр сердечника равен 0,5, а па ф! г. 26 — 0,55 диа-
а метчика (профиль VIII). Вторая форма дает более мелкие канавки,
чем первая. „
В табл. 3 приведены данные по первой форме канавок для разных
размеров метчиков.
Фиг. 24. Профиль F/ канавки метчик*. Фиг. 25. Профиль VII канавки метчик*.
Таблица 2
Профиль VT канавки
Диаметр метчика в дюймах Радиус в мм Диаметр сердечника в ММ Ширина канавки в мм Диаметр вспомога- тельной окружности в мм
D R d ь ^0
ч 2,54 3,17 3,17 5,08
*/1в 3,17 3,97 3,97 6,35
S8 3,«1 4,76 4,76 7,62
Va 5,08 6,35 6,35 10,16
6,35 7,94 7,94 1-2,70
3 4 7,' 2 9,52 9,52 15,25
8 8,60 11,11 11,11 17,75
1 10,02 12.70 12,70 20,04
1*,'4 12.70 15,Ь7 15.-87 25,40
2 15,25 19,05 1п.О5 31,50
1’/* 17,75 22,22 22.22 35.50
2 20,03 25,40 25,40 40,16
Таб Лицй 3
Профиль VII канавки
Диаметр метчика в дюймах Расстояние между осям и метчика и фрезера в мм диаметр сердечника в мм Радиус в .и.и Глубина канавки в мм Ширина пера в мм Число канавок
D X d Г h f п
»/* 1,03 3,17 0,80 1,62 1,68 4
6/1. 1,29 3,97 1,00 2,10 2,07 4
1,54 4,76 1,20 2,21 2,48 4
2,03 6,35 1,60 3,39 3,31 4
Ь/. 2,57 7,94 2,00 3 88 4,13 4
3,08 9,52 2,40 4,84 4,96 4
3,59 . 11,11 2.80 5,45 5,77 4
1 4,12 12,70 3,20 6,41 6,60 4
1*/4 5,14 15,87 4,00 8,03 8,25 4
I1/, 6,16 19,05 4,80 9,28 9,90 4
1’/4 7,19 22,22 5,60 10,90 11,51 4
2 10,06 25,40 10,50 10,59 5
На фиг. 27 изображен американский
ляет собой видоизменение полукруглого
режущую- грань, как и полукруглый, но
под углом 45°. Благодаря этому задняя
профиль IX, который представ-
профиля. Он имеет такую же
зато задняя кромка образована
кромка не может уже обладать
Фиг. 26. Профиль VIIIканавки метчика.
Фиг. 27. Профиль IX канавки метчнка
режущей способностью. Диаметр сердечника, а также и ширина канавки
составляют 0,5 диаметра метчика. Малый радиус равен ',125 диаметра.
Этот профиль рекомендуется для глухих отверстий, у которых метчик
обязательно дол-кен иметь обратное вращение. Задний угол имеет около
74е.. Сгружка получается немного завитая, сравнительно короткая и мел-
23
С|я, так что она легко удаляется вместе со смазкой. В Америке этот
тофпль получил большое распространение. а
1 В табл. 4 приведены данные по этому профилю.
Таблица 4
Профиль IX канавки
Дк.чметр метчика в дюймах Больший радиус в мм Меньший радиус в мм Ширина канавки в jgw Диаметр сердечника в мм Угол задней грани
D к Г ь d ш
1,59 0,79 3,17 3,17 45*
1,98 0,99 3.97 3,97 45*
>1 2,38 1,19 4,76 4,76 45*
3.18 1,59 6,35 6,35 45*
3,97 1,99 7,94 7 94 45*
1 ».ч 4,76 2,38 9.52 9,52 4 *
5,56 2,78 11,11 11,11 45*
1 6,35 3,18 12,70 12.70 45*
»** 7,94 3,97 15,87 15,87 45*
П'а 9,54 4,77 19,05 19,05 45*
I3.'* 11,10 5.55 22,22 22,22 45*
2 12,70 6,35 25,40 25,40 40*
На фиг. 28 представлена форма профиля X канавки, получившая за по-
'днее время большое распространение в Европе. Она образована большим
радиусом, равным 0,5 диаметра, и малым, равным 0,15 диаметра метчика.
Режушая грань прямолинейна и на-
правлена под углом в 5°, причем
угол резания, равный 85°, остается
постоянным по всей высоте резьбы,
(адиий угол, равный приблизительно
83°, также достаточно велик, чтобы
воспрепятствовать защемлению стру-
жек при обратном вращении. Форма
канавки дает большое пространство
длн помещения срезаемых стружек.
Этот профиль следует рекомендовать
Л 1я ручных метчиков, так как метчик
с такой формой канавки легко ре-
яет, дает хорошую стружку и не
Дает резания при обратном враще-
нии. Кроме того прямолинейная ре-
жущая кромка очень удобва для
заточки.
Фиг. 28. Профиль X канавки метчика.^
Размеры профиля для разных
Диаметров приведены в табл. 5.
На фиг. 29 приведен профиль XI четырехканавочных гаечных мет-
иков, у которых канавка на заборной части несколько углублена. Раз-
еры профи"я на заборной и цилиндрической частях приведены в табл. I.
21
Таблица б
Профиль X канавки
Диаметр метчика в дюймах Больший радиус в .и.и Меньшнй радиус в мм Ширина пера в мм Диаметр сердечника в мм
D R п f d
ч* 8Д7 0,95 1,55 8,17
*11* 3,97 1,19 1,94 3,97
’/в 4.’6 1,43 2,33 4,76
*/> 6,35 1,90 3,0) 6,35
*!» 7,94 2,38 3,87 7,94
3/< 9,52 2,86 4,65 9,52
7/в 11,11 3,33 5,42 11,11
1 12,70 3,81 6,20 12,70
I1/* 15,87 4,76 7,75 15,87
1’4 19,05 5,71 9,30 19,05
1-* 22,22 6,67 10,85 22,22
2 25,40 7,62 12,40 23,40
Таблица 6
Профиль XI канавки
(Размеры в мм)
[L, Цилиндрическая часть Заб рнаяжчасть S . и
1 я ф я аз св 2 Я и ф V О) ьший иус е £, ичина Слова- на на- ;н<»м метре ичина улова- на вну- янем метре ^метр речника В вни<1 л углуб ия канав
я ы X о, ч ч ® ч ч с, к л Р, Ч Ф га IX, о х
32 О 'О Я И Л й Й. ®Ss>>5 23 to 35 _ =t Чо Эй >> Н
D f d R Г s Si d, fl ₽
16 4,8 8,09 6,4 2,2 1,0 0,04 6,46 2,8 2°30'
18 5,4 9,11 7,25 2,3 1,25 0,04 7.29 3,2 2°20/
20 6,0 10,11 7,9 2,7 1,25 0,01 8.09 3.5 240'
22 6,6 11,11 8,9 2,9 1,5 0,04 8,89 3,9 2°50'
24 7,3 12,14 10.0 3,2 1,75 0,04 9.70 4,3 2°40'
27 8,2 13,64 1'1,9 3,5 1.’5 0,05 10.90 4,8 3°
30 6,1 15.16 11.7 3,8 2,0 0,05 12,12 5,4 2°50'
33 10 16,66 13,0 4,2 2,25 0,05 13,32 5,9 3°10'
36 10,9 18.18 14,3 4,6 2,6 0,05 14,52 6,4 3°
39 11,8 lu,68 15 5 5,0 2,75 0,05 15,72 7,0 3°10'
42 12,7 21,20 16,7 5,5 2,75 0,05 16,94 7,5 3'
45 13,6 22,70 18,0 5,8 3,0 0,05 18,10 8,0 3°10'
48 14,5 24.23 19,’ 6,2 ?,25 0,05 19.38 8,5 3°
52 15,7 26,23 20,6 6,7 3,5 0,05 21,00 9,2 3°10'
Как ви1но из фигуры, этот метчик обладает той же формой, что
и профиль на фиг. 2S, с той только разницей, что здесь угол поднутре-
ния взят равным 1<>°, большой радиус составляет 0,4, малый 0,13, диа-
метр сердечника 0,505 диаметра метчика. Увеличена также и ширина
К
пера, которая равна 0,3 диаметра метчика. Задний угол равен при-
мерно Е2°.
Па фаг. 30 приведен профиль XII оригинальных метчиков „Май"
фирмы „Родо-Дорренберг". Шаблоны для профиля приведены в табл. 7.
Профиль образован двумя радиусами, из которых больший равен 0,257,
а малый 0,145 диаметра метчика. Угол поднутрения равен 6°30'. Диаметр
Фиг. 29. Профиль XI канавки метчика. ' Фиг. 30. Профиль XII канавки метчика.
Таблица 7 (см. фиг. 35)
Диаметр метчика Четырехканавочные метчики
а Ь С f R h
8,6— 9.5 16 20 35 1,25 5,0 2,20 1,25 0,27
9,6—10,5 16 20 35 1,25 5,5 2,50 1.35 0,30
10,6—11,5 16 20 35 1,25 6,0 2,70 1 50 0,33
11,6,-13,0 16 20 35 1,25 7,0 ЗЛО 1,70 0,35
13,1-15,0 16 20 85 1,25 8.0 3,40 1,90 0,42
15,1—17,0 16 20 85 1,25 8.0 3,90 2,20 0,48
17,1—19,0 18 23 40 1,25 10,0 4,40 2,50 0,54
19,1—21.0 18 23 40 1,25 11,0 4,90 2,75 0,60
21,1—23,0 20 23 42 1,25 12,0 5,45 3,05 0,67
23,1-25,5 20 23 42 1,75 13,5 5,95 3,30 0,73
25,6—2-^,5 24 28 45 1,75 15,0 6,55 3,70 0,81
28,6—31,5 24 28 45 1,75 16,5 7,35 4.10 0,90
31,6—34,5 28 82 48 1.75 18,0 8,15 4,55 1,00
34,6—37,5 28 32 48 1,75 19,5 8,90 5,00 1,09
37,6 - 40,5 :-о 34 50 2,75 21,0 9,70 5,40 1,18
40,6—43,5 32 36 52 2,75 22,5 10,40 5,85 1,28
43,6—46,5 35 40 .54 2,75 24,0 11,20 6.30 1,38
46,6 - 50,5 38 43 56 2,75 26,0 11,90 6,70 1,45
50,5—54.0 40 45 СО 2,75 28,0 13,00 7,30 1,60
23
сердечника — 0,5 диаметра метчика. Задний угол равен 90°, т. е. задняя
кромка проходит через центр. Особенностью этого профиля является
то, что он дает большую ширину пера и сравнительно узкие, но глубо-
кие канавки. В то же время площадь канавки вполне достаточна для
помещения стружек. Недостатком является то, что задняя кромка напра-
влена по радиусу, благодаря чему она может резать при обратном вра-
щении.
Трехканавочные метчики также имеют разнообразные профили.
На фиг. 31 приведен профиль XIII широко применяемый на практике.
Угол, образующий канавки, составляет 110 , угол поднутрения равен 5°.
Радиус закругления 0,15, ширина пера^Из и Диаметр сердечника х/2 диа-
метра метчика.
На фиг. 32 дан профиль XIV трехканавочного метчика, у которого ка-
навка на заб рной части сделана углубленной. Размеры профиля даны
в табл. 8- Профиль образован с помощью углового фрезера 75—80°
Таблица 8
Профиль канавки
Диаметр метчика Цилиндрическая часть Заборная часть Угол углубления канавки
Ширина пера Диаметр сердечника Радиус Угол рабо- чей фрезы Величина затылова- ния на на- ружном диаметре Величина затылова- ния на вну- треннем и средием диаметрах Диаметр сердечника Ширина пера
D f d г S S 81 dl fi ₽
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2,8 3,7 4,7 5.6 6,5 6,9 7,7 8,6 9,4 10,3 2,43 3,25 4,06 4,86 5 67 6,46 7,29 8,09 8,89 9,70 1,0 1,0 1,5 1,5 2,0 2,0 2.7 2,7 3,25 3,25 75" 75° 75° 75° 75° 80° 80° 80 80° 80° 0,50 0,75 0.90 1 сэ 1 25 1,50 / 1,75 1,75 2,00 2,25 0,02 0,02 0,02 0,02 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 1,83 2,44 3,05 3,65 4,25 4,85 5,46 6,07 6 67 7,28 1,6 2,1 2,6 3,1 3,6 3,9 4,3 4,8 5,2 5,7 2°5О' 3°2О' 3°5С 3°4О' 3°40' 3 501 3°30' 4° 4°20' 4°
и небольшого радиуса, служащего лишь в качестве связи между сторо-
нами рабочего фрезера. ф)н равен 1—3 мм в зависимости от размера
метчика. Диаметр сердечника равен 0,406, р, ширина пера 0,47 диаметра
метчика. Ширина пера выбрана несколько большой; ее можно было бы
с успехом уменьшить до 0,38—0,44 диаметра, соответственно чему
должен был бы увеличиться, и угол рабочего фрезера.
Измененный таким образом профиль XV показан на фиг. 33.
В табл. 9 приведены размеры шаблонов для профилей трехканавоч-
ных метчиков „Май', фирмы „Роде-Дорренберг“, выполнявшей эти шаб-
лоны по нашему заказу для завода „Фрезер*1.
Некоторые германские фирмы выпускают на рынок трехкаиавоч-
ные метчики с профилем XVI, указанным на фиг. 34. Характерной
особенностью этого профиля является прямая режущая кромка с кру-
24
переходом в пологую кривую. Резкий переход имеет назначение
•а»имывать стружку. И, действительно, при работе такого метчика
не получается вьющихся стружек. Диаметр сердечника равен 0,6,
адьЕтой радиус 0,9 и малый 0,05 диаметра метчика.
Фиг. 31. Профиль XIII канавки метчика.
Фиг. 32. Профиль XIVканавки метчика.
В табл. 10 дана сводка основных элементов всех разобранных выше
профилей канавок метчиков. При определении пространства для помеще-
ния стружек площади канавок были определены с помощью планиметра.
Фиг. 34. Профиль XVI канавки метчика.
табл. 10 ж°/0 означает процентное отношение площади всех канавок к
площади сечения метчика по наружному диаметру, а «/°/0 означает про-
и--нтное отношение площади всех канавок, измеренных по внутреннему
Диаметру, к площади сечения метчика, взятого также ио внутреннему
’.метру.
29
Из изложенного о профилях канавок метчиков можно вывести заклю.
' чсние, что этот фактор дл работы метч ка имеет настолько важное зпа.
' чение, что вполне целесообразно для каждого материала устанавливать
Фиг. 35. Шаблоны для профилей метчиков системы «Май*.
определенную форму канавки. Однако на практике этого не делают. Во-
, первых, это создает большие неудобства в эксплоатации, так как прихо-
дится располагать на складе большим ассортиментом метчиков. Кроме
Таблица 9 (см. фиг. 35)
Диаметр метчика Трехканавочные метчики
а с 8 f f R h
3,0—4,5 4,6—5,5 5,6-6.5 6,6—7,5 7,6 - 8,5 8,6—9.5 9,6—10,5 10,6-11,5 11,6-13,0 13,1—15,0 15,1-17,0 17,1—19,0 19,1-21,0 21,1—23,0 23,1—25,5 16 16 16 16 16 16 18 18 18 20 24 28 ?0 32 35 20 20 20 20 20 20 23 23 23 23 28 32 34 36 40 35 35 35 35 35 35 40 40 40 42 45 48 50 52 54 1.0 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,52 1,52 1,25 1,25 1,75 1,75 2,75 2,75 3.75 4.0 4,5 5,0 6,0 8,0 8fl 10,0 10,7 11,3 12,0 15,0 18,0 21,0 22,5 24,0 1,70 1,90 2,20 2,70 3,40 3,90 4,40 4,90 4,90 5,45 6,55 8,15 9,70 10.40 11,20 0,95 1,10 1.25 1,50 1,90 2.20 2,50 2,75 2,75 3,05 3,70 4,55 5,40 5.85 «.30 0,21 0,24 0,27 0,33 0,42 0,48 0,54 0,60 0,60 0,67 0,81 1,00 1.18 1,28 1,38 •
LZ
q § £ £ и £ § 5 <?< < S я - Профиль
д R Число канавок
сосохоооосооо-лоооооо-д-асл ОООСЛСлЭфСЛСЛ СЛ СЛ СЛ Сй СЛ 0000*000000000 w $о си Q Q О Угол резаиия
»—•• •—* — >—•. »— ‘ CU ОООСЛОЭфСЛ^СЛСЛСЛ^-д J1 OOQOOoOOOOOOOO со со со О О Q 6 Угол подну- трения
со оо оо -а •” ел со Яг <j о ObOWrfK СО СО и» (Ж 4^ о оооооооооо СО о > m Внешний угол у задней кроыкп
120* 106* 75’ 30' 85’ 121’ 121° 1'6° 97’ 98’ 90° •о Внутренний угол у зад ей кромки
СО со со Ю Ф to • о о О Угол, соответ- ствующий деру
31’ го’ 50’ 48'’ то Угл-1, соответ- ствующий канавке
©ооррррррорррррр СП 1л 1л СЛ СЛ СЛ СЛ 1л 1л СП сл 'о ел tiggtotogtotogtotototototog а. Диаметр 4ердечника
Р Р Р Р Р Р О О у- р ГО^СЛЬЭ rfb-toto О t» §^ьё to Большой радиус
ООООСОООООО f О — t- — -Щ X- 't- Т- Г- Х-* X- |» wppoi^wuiioMKW и b и •Ч Малый радиус
РРРРРРРРРРРРР& w w w Ъ м Ъ to Ъ го 'to Ъ го ^“□соь-^^фоссосл-^*оа>Ьч Ы 1 Sj Ьj Ь-< Ь-ч СО О’ О’! С-Х» а р а to с а а ° ь (з (з с со to Ширина пера по, хорде
Н- р р г н- О .Г Н* г И* h- р W rfk Ъ ГО Ъ О О ь* 1* О н-’Т-.'фСО гэ — со о N н го о — Si Ьч Si О | То со . ..а Суммар- ная ширина всех перьев
р pop 1л сл сл сл ь и ь ь о Ширина канавок но хорде
tOCO^^^COrf^rfb-COCOrfK^rf^^CO^ СЛ о N N О О ** р О * W ГО О р Тй- со со *сэ СЛ СЛ 1л 'JS 1л Ф 1 Отношение площади всех канавок к пло- щади сечения мет- чика по napj "khomj диаметр у _______
h-WWWNWWMtOtJWWCOWtOtO СП О со р GO О ГО QO р р р н- О О W О to ел ьэ ао со а» со со Отношение нчотпади веет канавок, изме- ренных по внутрен- нему ДНЯМ* тру к илошади сечения метчика по вну- треннему пияметру
Таблица 10
Основные элементы пр .филей канавок метчиков
того это дает определенные затруднения и в производстве их, так как в этом
случае пришлось бы держать большое количество разнообразных фасонных
фрезеров, резцов для их изготовления (для затылования) и шаблонов. Вот
почему каждая инструментальная фирма ;ает одну-две формы канаки
для всех стандартных метчиков, которые до известной степени пригодны
для всех материалов. Тем не менее в тех случаях, когда речь идет об
изготовлении специальных метчиков, предназначенных* для определенной
узко-специфической работы, где профиль играет существенную роль, не-
обходимо всесторонне обсудить вопрос, какую форму канавки более пред-
почтительно выбрать. Напротив, там, где к метчику не предъявляют по-
вышенных требований и где приходится иметь дело с изготовлением не-
больших партий метчиков различных размеров (например, в инструменталь-
ных цехах), необходимо принимать все меры к tomj, чтобы сводить ко-
ли <ество фрезеров к возможно меньшему числу. Для этой цели надо ста-
раться объединять несколько размеров, чтобы один и тот же фрезер
мог быть использован для целой группы близких по размерам метчиков.
При массовом производстве более рационально иметь для каждого размера
метчика свой отдельный фрезер.
Приемная, или заборная, часть метчика
Приемная часть является наиболее ответственным элементом у мет-
чика, так как она собственно и производит всю работу по нарезанию
резьбы, тогда как на долю цилиндрической части приходится лишь одна
зачистка или калибровка. Назначение заборной части состоит в
том, чтобы распреде-
лить работу по наре-
занию на большее ко-
личество отдельных
витков метчика. Бла-
годаря наличию конуса
со снятым затылком
происходит постепен-
ное угл бление наре-
заемой резьбы, что
обеспечивает легкость
работы, большую чи-
стоту обрабатываемой
поверхности и меньшее
потребление энергии.
Эго обстоятельство за
ставляет обращать осо-
бое внимание на пра-
У вильное изготовление
заборной части.
Для лучшего уяс-
более прос ой случай, а
которого приемная часть
Фиг. 36. Схема распределения работы нарезания
гаечного метчика.
нения работы конуса рассмотрим сначала
именно, конструкцию гаечного метчика, у
сосредоточена в одном инструменте, в то время как у ручных мет-
чиков она распределяется на три инструмента. Па фиг. 36 схема I
показывает обычный метчик, обточенный по конусу и нарезанный по ци-
28
1Ь“ДГУ- Заборная часть определяется йо двум йелйчйнам! глубине на*
резки t и половине угла у конуса.
г Если выделить в увеличенном масштабе два следуемых друг за другом
рубца в продольном разрезе (схема II), то у четырехканавочного метчика
между первым и вторым зубцом лежат еще три режущих зубца.
Весь материал, снятый этими тремя зубцами и вторым зубцом, можно
представить в виде четырех заштрихова ных полосок. Обозначая тоЛцину
полоски, измеренную в перпендикулярном направлении, через -г, будем'
иметь слой металла, снятый от первого зубца до второго, равный ит.
где п— число режущих зубцов. Тогда, если h есть шаг нарезки, то
nt
Величина ^ = ° зависит от рода обрабатываемого материала и назначе-
шгя и типа метчика. Зная угол у, можно определить длину конуса за-
борной части:
I— * — *
~ tgr ~
где t — общая высота нарезки, подлежащая снятию во время нарезания.
Известный германский профессор Е. Туссен дает следующие величины
а, распространенные в европейской практике:
Для ручных метчиков..................• 0,010—0,012
» машинных „ ................ 0,004—0,006
» плашечных „ ................0,С02—0,003
Типы метчиков Величина -а
Ручные 0,0135
Гаечные ручные .... 0,0050
Гаечные машинные . . 0,0060
Анкерные 0,0024
Кузнечные 0,0100
Котельные 0,0075 .
Плашечные 0,0036
У Из приведенных величин видно, что для ручных метчиков можно брать
большую стружку, чем для машинных. Объясняется это тем, что при
ручном нарезании рабочий всегда чувств^, насколько легко идет работа,
и в случае какого-либо затруднения тотчас же сможет остановить работу
и прочистить резьбу. При станочной работе это сделать труднее, и поэ-
тому величина а берется здесь меньшей. Величина а для плашечных
метчиков выбирается небольшой потому, что эти метчики предназначаются
для сравнительно твердого материала (углеродистая или быстрорежущая
сталь) и кроме того они должны
давать более чистую обрабатывае-
мую поверхность.
Согласно американской практике
величина а определяется по следую-
щим данным:
Для выяснения тех величин а,
которые были положены в основу
различных стандартов, в табл. 11
приведены величины а и длина за-
борной части (см. стр. 30).
Как видно из этой таблицы, некоторые стандарты дают у всех метчи-
ков более равномерную нагрузку, другие такой закономерности совершенно
не соблюдают. В общем все данные можно свести в следующую таблицу
средних величин (табл. 12).
Как было уже сказано выше, при выборе размера заборной части
нужно стремиться к тому, чтобы резание было распределено равномерно
на большее чи ло зубцов. Следовательно, при большей длине конуса мет-
20
Таблица 11
Величина • у разных стандартов
_2
Диаметр метчика Шаг резьбы в мм Число ниток на 1" Глубина । езьбы в мм DIN 354—355 DIN (проект) Берк ОСТ 2622—2623 .Машинери* Коломен- ский завод Сормовский завод
У в дюймах В мм Заборная часть ВеличинаЛ Заборная часть Величина Л. Заборная часть ВеличинаЛ Заборная часть Величина Л| Заборная часть 1 Величина । Заборная часть ВелнчинаЛ Заборная часть ВеличинаЛ
3/16 4,76 1,06 24 0,678 • 30 565 36 474 25 675
1'4 6,35 1,27 20 0,813 40 516 35 580 45 468 30 675 31,5 690 48,5 450 — —
5/16 7,94 1,41 18 0 904 50 450 38 505 48 470 35 645 33 685 5 7 398 . —
3/8 9,53 1,59 16 1.017 55 463 42 606 52 40 638 39,3 645 65,5 390 47 540
7/16 11,11 1,81 14 1,162 58 510 48 • 06 56 520 45 646 47,3 615 - 74 392 47 620
1/2 12,70 2,12 12 1.355 60 565 55 615 63 540 52 650 55,7 58,5 • 10 72 470 51 670
5/8 15,88 2,3, 11 1.479 75 492 60 617 72 515 55 671 632 69 538 52 ’10
3/4 18,05 2,54 10. 1,623 1807 82. 496 6g 640 78. 535 64 .650 ' 65,5 630 76 550 59 705
7/8 22,23 2,82 9 90 502 75 600 84 5*7 Vo Т645 69,8 647 68 664 58 780
1 25,40 3,18 8 2,033 100 509 85 590 98 520 80 629 79,2 625 1 0 460 60 850
11'8 28,58 3,63 7 2,324 110 529 100 580 106 54 J 85 682 92 630 121,5 480 61 950
11/4 31,75 3,63 7 2.324 120 485 100 5 0 110 525 85 682 90.4 644 130 4 6 68 855
12'8 34,93 38,10 4,23 6 ’ 2,711 130 520 115 590 120 56 > 95 715 105,2 642 140 486 75 910
1 2 4,23 6 2.711 140 485 115 590 124 550 95 715 1 1,7 655 ГО 455 72 945
15/S 41,28 5,08 5 и.253 150 542 135 603 140 580 115 708 103,5 780 159 510 69 1 170
13/4 44,45 5,08 5 3.2'3 160 509 135 03 150 540 115 708 102 795 168 482 76 1 060
17/8 47,63 10,80 5,64 4,5 3.614 165 5Н0 155 584 154 585 130 696 114,7 785 177,5 508 77 1 1'0
2 5,64 4,5 3,614 170 529 155 584 158 570 130 696 113,1 796 1 185 490 74 1 220
• = -? = 0,00001Д
h
Таблица 12
• Минималь- ное Макси- мальное Среднее арифметиче- ское Среднее фактиче- ское
Туссен 0,00400 0,006 0 0,00500 * 0,00500
[ilN 354—355 0,00450 0,00565 0,00507 0,00510
ОЬ» (проект) 0,00580 0,00640 0,00600 0,00590
Верк 0,00468 • 0,00585 0,00527 0,00540
о ОТ 2622—2623 0,00629 0,00715 0,006 ?5 0,006 5
Машинерн’ 0,00610 0,00796 0,00703 0,00645
менскпй завод .... 0,00390 0,00664 0 00527 0,00480
Сормовский . .... 0,00540 0,01220* 0,00 э80 0,00815
при коротком конусе. Но, с другой
чвь’Л это условие выдержать легче, чем
стороны, с увеличением длины заборной части увеличивается и общая
длина метчика. Повышать же длину метчика не целесообразно, так как
инннып метчик больше искривления дает в закалке, чем короткий, обла-
дает меньшой стойкостью, менее удобен в работе и на него расходуется
б ;л:.ше ма1ериала.
Если рассмо реть под этим углом зрения приведенные расчетные дан-
ные, то можно отметить, что DIN 354—355 предусматривает значительно
шьшую нагрузку на один зубец по сравнению с американским стандар-
том и ОСТ. Правда, некоторые германские заводы (Вебер, Вернер и др.)
-Лено уже отказались от такого длинного конуса и делают-свои метчики
. о D1N — проекту (предложенный Союзом немецких инструментальных за-
водов). Как видно из приведенной выше таблицы, ОСТ 2622—2623 пред-
усматривает наиболее короткий конус.
Об. чно у всех гаечных метчиков независимо от того, предназнача-
ются ли они для ручной или машинной работы, заборная часть делается
одинаковой. Это несколько упрощает производство метчиков.
Другую конструкцию гаечных метчиков дает схема V фиг. 36. Отли-
чительной чертой этих метчиков является то, что у них передняя забор-
ная часть не только обточена, но и нарезана по конусу, т. е. в конце
егчнка внутренний диаметр меньше, чем у хвоста. В то время как пер-
,яме метчики снимают металл в виде широких пл >щадок (схема III), вто-
JeB метчики снимают благодаря конической нарезке более узкие (почти
в2 раза) площадки; кроме того они постепенно зачищают резьбу с боков
('1'‘ма IV). Благодаря этому уже первые витки метчиков по схеме IV
••чинают нарезать резьбу, в то время как у метчиков по схеме III пер-
вое витки, действуют скорее как развертка.
Метчики с конической нарезкой обладают тем недостатком, что у них
чяя часть зубца лежит на большем диаметре, чем передняя режущая
Юмка. Так, напрцмер, вследствие того что нарезка коническая как по
вешнему, так и по внутреннему диаметру, точка b (схема VI) на задней
* ?и будет лежать на большем диаметре, чем точка а на передней режу-
I кромке. Если метчик не будет иметь правильной задней заточки по
верхним поверхностям зубное, то задняя часть будет вадавлитать
Р резьбу, образованную передней режущей кромкой, и вследствие зна-
Р*ельного трения может вызвать поломку метчика.
31
У Метчикой, йарезанвык ио конусу, внутренний диаметр резьбы пере*.
/ него конца конуса делают меньше наружного диаметра переднего конца
конуса на одну глубину нарезки, т. е.
, | do — &о---
Обточка и нарезка этих гаечных метчиков производятся при помощи
отдельных копиров, устанавливаемых на токарном станке. На фиг. 37
представлен такой копир для нарезки резьбы у 1/2" гаечного метчика.
Теперь перейдем к рассмотрению длины заборной части у ручных
метчиков Так как при ручном нарезании работа производится всеми тремя
метчиками, то вся требуемая длина распределяется на три метчика. Сле-
дует иметь в виду, что у метчиков, сконструированных по цилиндрической
схеме, длина конуса зависит не от общей глубины нарезки, а от той части
фиг. 37. Когнр для нарезания резьбы на конус.
ее, которая снимается каждым метчиком в комплекте. Проф. Е. Туссен
дает следующие формулы для определения длины заборной части у руч-
ных метчиков:
а) черновой метчик: ~
I б) средний метчик 1п — (Р».8~9’5)t == 0,5 If,
. в) чистовой метчик: lIlf — размер нормализован,
где t— глубина нарезки, п — число канавок, о — постоянная величина,
равная 0,0100—0,0120
Например, для ’/г" метчика при а = 0,0120
, 0,5-1,355 ! . • . (0,8—0,5)-1,355 „ г
“4-0,0120 —14: 4-O.O12O “ °’0’
Е. Туссен рекомендует вычислять только lIt а для 1П брать 0,5 1р
В табл. 13 размеров ручных метчиков, приведенйой на
стр. 48 величина а колеблется:
для чернового метчика............ 0,0185—0,0220
„ среднего „ ......... 0,0081—0,0094
„ чистового „ ......... 0,0084—0,0100
32
t
у рол конуса заборной части делается равным: у чернового метчика Зэ,
впвднего 7*/4° й у чистового 231//. Такая форма заборной части принята,
-вныы образом, в Европе, американские же фирмы делают ее болбе
' щогкой. В табл. 13 угол конуса равен: первого метчика — 5°; второго
ленчика — 8°; третьего метчика —18°30'. Справочник „Машинери" реко-
менДУет У чернового метчика делать конус на 6 нитках, у среднего на,
Ч—-4 и у чистового на 1—1*/8.
Снятие затылка
затылованной по-
I/? -Я
Фиг. 38. Формы снятия затылка на цилиндри-
ческой части.
Для облегчения работы по нарезанию резьбы и уменьшения трения
у рубцов снимают затылок. Следует различать затылование на цилиндри-
ческой части метчика и затылование на заборной части.
ручных нешлифованных метчиков рыночного типа снятие затылка
производится только на конической части, цилиндрическая же часть оста- J
в. ется без затылования, так как, во-первых, это уменьшает опорную по- ,
г. ркно- л и, во-вторых, при обратном вращении между
хностью и нарезкой заще-
мляются стружки, что вызы-
вает поломку метчика или
срыв нарезки. Кроме того при
деочке такой метчик скоро
теряет свой размер и делается
негодным к употреблению, \
Однако за последнее время
многие заграничные фирмы
(„Иратт-Уитнеп", „Вебер",
„Иогансон" и др.) перешли к
"атылованию резьбы у цилин-
дрической части.^Это делается
у метчиков со шлифованной
резьбой, у которых снятие
аатылка по профилю резьбы
ф< вке на резьбошлифовальном станке. Как показали опыты фирмы
„Вебер “, у шлифованных метчиков обязательно нужно производить снятие
затылка го резьбе, так как иначе при нарезании получается настолько
значительное прилипание частиц металла к ниткам резьбы метчика, что \
нарезание в каждом следующем отверстии делается все труднее и труднее.
Если рассмотреть такой метчик под лупой, то можно ясно заметить при-
осуществляется непосредственно при шли-
липшие к виткам частицы металла, удалить которые возможно только с
помощью напильника.
Кроме того затылование в цилиндрической части делается еще и для
Того, гобы уменьшить трение, возникающее при нарезании резьбы.
Снятие затылка у цилиндрической части метчиков производится или
по форме I, или по форме II (фиг. 38). У первой затылование начинается
с режущей кромки, у второй оно производится только на 2/3 ширины пера.
И ома I имеет следующие недостатки: не дает метчику хорошего напра-
вления в работе, ве допускает большого количества заточек и при каж-
дой заточкп вызывает уменьшение диаметра метчика. Форма II лишена
этих недостатков, и ее следует признать более рациональной, хотя фирма
„Вебер" указывает на то, что такая форма не дает благоприятных ре-
зультатов.
И. И. 1 менч»
33
Величина затылования должна быть самой минимальной во избежание
защемления стружек при оиратном вращении метчика. Она выражается »
в нескольких сотых долях миллиметра. Как показали опыты фирмы „Вебер*1
задняя заточка даже в 0,01 мм оказывается уже достаточной, чтобы из-
бегнуть прилипания частиц металла к бокам резьбы метчика.
А. Валентине рекомендует понижать затылок на 0,0005" на каждую
Vie* ширины пера (или 0,013 мм на 1,6 мм ширивы пера); следовательно,
у крупных метчиков величина затыловавия будет больше, чем у мелких
так как у них режущее перо шире.
Фиг. 39 дает ясное представление о том, насколько выгодная работа
получается при снятом затылке. По форме I получается прилегание всей
ширины зубца к обрабатываемой поверхности. По форме II резание зна-
чительно облегчается.
Гаечные метчики в противоположность ручным нешлифованным мет-
чикам обязательно должны иметь снятый затылок на цилиндрической части.
Так как здесь обратного вращения метчика не происходит, то и не прихо-
Фиг. 39. Метчик со снятым вдтылком и без него на цилиндрической части.
дится бояться повреждения резьбы снятым затылком, и величина затыло-
вания может быть принята более значительной. И здесь цилиндрическую
часть нужно снабжать затылованием таким образом, чтобы все-таки оста-
валась достаточно широкой неснятая полоска. В противном случае метчик
теряет свою опорную поверхность, не дает хорошего направления в ра-
боте и, наконец, не допускает большего количества переточек при износе.
Перейдем теперь к рассмотрению снятия затылка на заборной части
метчика. Из фиг. 40 видно, что точки 1 и 2 на передней режущей грани
одного и того же зубца будут немного выше, чем точки 3 и 4, располо-
женные на задней грани того же зубца. Если разрезать метчик по плос-
кости, образованной винтовой линией, то можно заметить, что каждь
зубец работает в виде клина, причем кромка 1—2 производит срезание
материала, а вся поверхность зубца 1—2—3—4 его сминает.
В случае отсутствия затылования получается заклинивание материала,
что может явиться причиной поломки инструмента. Во избежание закли-
нивания и облегчения работы производится заточка или снятие конусной
части. Как правило, у ручных метчиков затылование производится на
34
йительно меньшую величину, чем у машинных метчиков. Кроме того
У метчиков со спиральными канавками величина снятии затылка может
'.рцть большей, так как у них режущие зубцы занимают относительно
) большее пространство по окружности, в то время как затылование у мет-
чиков с прямыми канавками распространяется лишь по стольким поверх-
is. егям, сколько канавок имеется у метчика.
На фиг. 41 показаны три способа снятия затылка. По форме А радиус
затылования равен радиусу метчика. По форме В он меньше радиуса
метчика. По форме С он больше радиуса
метчика.
А. Валентине считает форму В мало-
удовлетворительной, хотя она и встре-
чается часто на практике. Наиболее же-
лательной, по его мнению, является форма
гак как метчик, снабженный таким
затылком, не только лучше режет, но и
менее склонен давать некруглое отверстие.
Кроме того срезаемый материал не вда-
вливается и не прилипает к сторонам
нарезки метчика, как это бывает при
форме В. Наряду с этим форма С дает
на задней кромке меньшую величину за-
тылования по сравнению с формами А и
В, что при обратном ходе метчика умень-
шает возможность защемления стружек.
Следует заметить, что угол снятия за-
тылка у метчика зависит не только от
обрабатываемого материала, но также и
от того, для какой цели предназначен
метчик. При установлении угла снятия
пылка нужно обращать особое внима-
ше на различные величины его у мет-
чиков для сквозного нарезания и у мет-
чиков для глухих дыр. Обычно, чем
"-"зче материал, тем больший должен
лть угол снятия затылка. В то же время
1 |И нарезании глухих отверстий угол
-Чгятия затылка должен быть выбран воз-
можно меньшим, обеспечивающим лишь
. свободное и легкое резание. Точно так
* Be имеет значение и род метчика, Фирма „Вебер* дает следующие
в ‘личины для снятия затылка на заборной части у шлифованных метчи-
ков, у которых резьба на цилиндрической части также затылована (вели-
чина затылования 0.02—0,03 мм) (см. таблицы на стр. 36).
I Для метчиков, у которых профиль резьбы цилиндрической части сделан
без задней шлифовки, можно принимать величины в 2 раза большие, чем
указано в таблице, за исключением метчиков, предназначенных для глу-
хих отверстий.
Из приведенной таблицы видно, что угол снятия затылка уменьшается
с увеличением диаметра метчика. Обычно на практике этого не придер-
живаютг я и принимают для ь 'ех метчиков один и тот же угол снятия
За
Фиг. 40. Снятие ватылка у вабор-
Ч ной части.
затылка. Так, для нешлифованных ручных метчиков этот угол делают
равным 4—8°, для машинных 8—12°.
Для определения величины снятия затылка найдем зависимость между
высотой затылования и диаметром метчика. На фиг. 42 представлены
Фиг. 41. Формы снятия затылка у заборной части.
данные для расчета. Точкой Л отмечено начало, а точкой В —конек
кривой снятия затылка. Пунктир CD показывает окружность шлифоваль-
ного камня. Берем угол снятия затылка и = 5е Найдем центр окружности,
Диаметр метчика в дюймах Метчики ручные Гаечные мет- 1 чикп
п Для глухих отверстий Для сквозных отверстий
Вели- чина за- тылова- ния УгоЛ снятия затылка Вели- чина за- тылова- ния Угол снятия за ты л к а Вели- чина за- тылова- ния Угол снятия затылка
До. «/* 0,05 2° 0,15 5° 0,20 6°
. 7я 0,15 2Э D.’s ,7.5е 0,30 4°
„ 1*/з 0,30 134 0,40 0,50 • 1 °
, 2 . 0 51 1- 4" 0,4'» 0,80 1°
по которой происходит снятие затылка. Это будет точка К, лежашая на
пересечении прямой, проведенной под углом 5° к горизонтальной оси, и
перпендикуляра АК к линии, образующей угол снятия затылка. Величина
затылования:
а = D I1 2—1 ,, сиь u. (tg u. cos у -f- — tg2 u sin8 ?)] — l>-x = < onst.
36
Тмйии образом из этой формулы видно, что величина снятия затылка
--'висит от трех величин: 1) диаметра метчика, 2) ширины режущего нора
3) величины угла снятия затылка.
Пользуясь формулой, можно найти величину ж для каждого числа ка-
нанок при условии, что угол снятия затылка у всех метчиков будет один
1Лот же. Ниже приво-
дится таблица величин
11Я угла снятия затылка
равного 5°.
Число Величина
каяавок х
3 0,0141
4 0,0383
5 0,03.6
Я 0,0282
7 0,0248
8 0,0220
Задгий, или обратный,
конус
Н=5'
42. Расчет величины снятия ватылка.
Для уменьшения тре-
ния между метчиком и гай-
кой во время нарезания
резьбы метчики должны
снабжаться задним, или ‘ фИг.
обратным, конусом, т. е
диаметр резьбовой части должен быть во всех элементах резьбы несколько
меньше у хвоста, чем у режущего конца. Кроме уменьшения трения об-
ратный конус понижает стремление материала гайки связаться и задер-
жаться между витками метчика, что нередко имеет место при нарезании
гаек на современных быстроходных гайконарезных станках.
А. Валентине рекомендует для метчика в 1/4" величину заднего ко-
нуса, равную 0,00025" (0,006 мм), и для мётчика в 1"—0,00050* (0,013 мм).
Для других разм ров величина обратного конуса может быть определена
интерполяцией. Для гаечных и других машинных метчиков эти величины
должны быть удвоены.
Справочник „Машинери" рекомендует давать обратный конус, у кото-
рого диаметр резьбы у хвоста мешше диаметра цилиндрической части
па 0,001 длины рабочей части каждого номера метчика.
Распределение работы нарезания между метчиками..
В тех случаях, когда работа по нарезанию производится с помощью
нескольких метчиков, необходимо распределить ее более или менее равно-
мерно между всеми метчиками в комплекте. Ручные слесарные метчики
обычно состоят из набора в 3 шт., хотя за последнее время в связи
с появлением шлифованных метчиков набор очень часто стали делаты
состоящим только из 2 шт
37
трудная рао 'та, что весьма часто из-за
Фиг. 44. Цилиндрическая схема II метчика.
Ручные слесарные метчики изготовляются двух видов: конические,
согласно схеме I фиг. 43, или цилиндрические по схеме П фиг. 44. По
схеме I заборная часть чернового метчика распространяется приблизи-
тельно на 6 ниток, у среднего—на 3—4 нитки, у чистового—на 1—.
11/2 нитки. Первый метчик при сквозном отверстии дает тже полную на-
резку, но диаметр ее будет меньше нормального. Чтобы получить пол-
ный профиль, нужно применить второй метчик, который и доведет
резьбу до нормального диаметра. При нарезании глухих отверстий необ-
ходим также и третий метчик, который дает возм эжность продолжить
нарезку еще на 1 —2 нитки. Недостатком этой конструкции метчиков
является то, что работа нарезания не распределена равномерно между
всеми тоемя метчиками. На долю первою метчика выпадает настолько
о метчик ломается. Кроме
того конические метчики не-
удобны для нарезания глу-
хих отверстий, так как они
не могут дать полного про-
филя в конце отверстия,
и работа третьего метчика
и в этом случае может ока-
заться настолько трудной,
что метчик сломается.
Вторая конструкция по
схеме II лишена этого не-
достатка. Здесь диаметры
имеют различные величины.
Такая ступенчатость дает
возможность равномерно
распределить работу по на-
резанию между всеми гремя
метчиками, благодаря чему
ни один метчик не подвер-
гается значительному на-
пряжению и каждый из них
снимает определенную долю
металла.
Против этой конструкции иногда приводят то возражение, что нарезка
метчиками по схеме I получается более чистой, чем нарезка метчиками по
схеме II, так как в то время, как у схемы I третий метчик только за-
чищает резьбу, у схемы II он производит еще и некоторую работу по
нарезанию. Однако это возражение не может иметь силы, так как чи-
стовой метчик снимает лишь самую незначительную стружку и ежеднев-
ная практика с этими метчиками достаточно ясно показывает, что резьба
отметчиков по схеме II получается весьма чистой и точной и сам про-
цесс нарезания требует значительно меньшей затраты _энергии от ра-
бочего.
Для лучшего уясненпя рассмотрим более подробно конструкцию
метчиков по схеме II. Из всех трех метчиков только один чистовой имеет
полный диаметр, у остальных же диаметры, как внешний, так и вну-
тренний, соответственно уменьшаются для равномерного распределения
работы нарезания между всеми тремя метчиками.
38
Фиг. 43. Коническая схема / метчика.
Испытания, которые производил над метчиками проф. М. Куррейн,
,-ли, что даже первоклассные фирмы не уделяют должного внимания
-амильному распределению работы нарезания между всеми тремя мет-
-вдами в комплекте. Из-за этого не все метчики одинаково участвуют
в работе—некоторые работают с недогрузкой, другие, наоборот, с пере-
грузкой, в результате чего получается неравномерная стойкость метчиков
в щлекте.
Проф- М. Куррейн на основании своих испытаний рекомендует сле-
дующее распределение между тремя метчиками: черновой должен сни-
мать наибольшую часть нарезки, средний-—примерно 0,5 того, что уда-
ат первый метчик, чистовой же должен только зачищать и калибровать
резьбу.
Существует несколько способов распределения нагрузки между
тр<’мя метчиками. Так, справочник вМашинери“ устанавливает следующие
величины: внешний диаметр Di чернового метчика делается меньше внеш-
п,диаметра Dm чистового метчика на одну глубину t резьбы. У сред-
него же метчика внешний диаметр Du соответственно меньше на Vs глу-
бины t резьбы.
Проф. Гипплер устанавливает размеры диаметров первого, второго
и третьего метчиков следующим образом:
1) внешний диаметр Df чернового метчика больше внутреннего диа-
метра d резьбы на 6/i2 двойной глубины резьбы (2f);
2) внешний диаметр Du среднего метчика больше внешнего диа-
метра Di чернового на 4/п двойной глубины резьбы (2/);
3) внешний диаметр Цщ чистового метчика больше внешнего диа-
метра Du среднего на 3/12 двойной глубины резьбы (2t).
А. Валентине на основании практики шведского завода шарикопод-
шипников „SKF“ рекомендует выбирать диаметры следующих размеров:
1) наружный диаметр Di чернового метчика должен быть меньше
диаметра Dm чистового на 0,52 шага h резьбы;
2) наружный диаметр Dn среднего метчика должен быть меньше
иаметра Dm чистового на 0,17 шага h резьбы для резьбы Витворта и
на 0,13 шага для стандартной американской резьбы.
Проф. Туссен дает следующие размеры диаметров:
1) наружный диаметр Di чернового метчика меньше наружного диа-
метра Dm чистового на глубину t резьбы;
2) наружный диаметр Dn среднего метчика меньше наружного диа-
метра Dm чистового на 0,4 глубины t резьбы.
Таким образом все эти данные можно свести к формулам, указанным
в следующей таблице:
—- Диаметр D{ чернового мет- чика Диаметр Pzz среднего мет- чика Диаметр Dm чистового мет- чика
»Машинери“ • Гяпплвр ..... 1’«->ентине Di = »П1 ~ t Dii^Dm -0,333 4 Dm
D^Dm- 1,165 i Dr = Din—0.813 4 Pzz = Т)щ—o,5t Dff=Dn/~Q,266t Dm Dm
*Уе<ен Di — Dm — t — Din —0,4 t Dm
3«
На фиг. 45 представлены схемы распределения нагрузки между
тремя метчиками. Данные для построения этих схем приведены в сле-
дующей таблице:
Распределение глубины резьбы мезьду тремя метчиками ,
Метчик j\° 1 Метчик М» 2 Метчик № 3
На- Iрузка Глубина резьбы На- грузка .Глубина резьбы На- грузка Глубина резьбы
„Машннери“ .... 0,500 0,50G 0,335 0,835 0,165 1,000
Гипплер . ... 0,416 0,416 0,324 0,740 0,250 1,000
Валентине .... 0,595 0,595 0,270 0,865 0,135 1,000
Туссен 0,500 0,500 0,300 0,800 0,200 1,000
Фиг. 45. Распределение работы нарезания по разным
источникам.
Рассматривая эти схемы, можно притти к следующему заключению:
наиболее благоприятное распределение дают схемы I и IV („Машинери"
и Туссен), так как у них максимальная нагрузка падает на первый
метчик, второй метчик снимает меньше половины нагрузки первого,
а третий — только за-
чищает резьбу. Не-
достатком схемы 11
(Гипплер) является
то, что у нее первый
метчик недостаточно
полно нагружен, а тре-
тий немного перегру-
жен. Недостаток схе-
мы III (Валентине)
состоит в перегрузке
чернового метчика и
недогрузке чистового.
Следует иметь н
виду, что чем дальше
отстоит нагрузка от
оси метчика, тем боль-
ше будет напряжение
зубцов в опасном се-
чении. Поэтому более
целесообразно назна-
чать такую разбивку
общего снимаемого
слоя между метчиками, при которой у всех были бы достигнуты одинаковые
условия крепости для зубцов. С этой точки зрения надо стремиться к тому,
чтобы произведения площадей каждой площадки на их расстояние от
центра тяжести были равны между собой. При таких условиях все три
метчика будут находиться в более благоприятных условиях в отношении
напряжения материала. Представленные схемы до известной степени удо-
влетворяют такому положению.
40
При исчислении нагрузки мы исходили не из фактической глубины
снимаемого слоя, а из номинальной, которая будет больше фактической
на определенную величину, зависящую от выбора диаметра сверла под
варезку метчиком. В результате I метчик ие в состоянии снять пред-
писанный ему слой металла, так как за него некоторую уже часть сняло
сверло.
Так по американскому способу распределение по номинальной н по
фактической высоте приведено в следующей таблице:
Метчик По номи- нальной высоте По фактической высоте при затуплении резьбы 10°/. 25%
I . 5(' П . 33,f.'J “ III 16..- 45,5й 37,0% 17,5й 38 0 42,% п 20.0"
100 100 •„ 100‘
американскому способу распределение по
Метчик Распределение по пло- щадям при затуплении
ну 26%
1 . 61,5% 52,5%
11 . 1 . . . . . 30,5 5 37,5%
Ill . 8,0% 10,0%
'00° , 100%
Таким образом, из этой таблицы видно, что если исходить при расчете
из фактической глубины резьбы, тогда часть работы от I метчика ложится
на II и III. Чем больше процент притупления резьбы, тем большего
шаметра выбирается сверло под нарезку и, следовательно, тем больше
приходится работы на II н III метчики. Это обстоятельство необходимо
в““гда учитывать при назначении нагрузки на каждый метчик в комплекте.
('дедует признать более правильным исходить при назначении нагрузки
не из высоты резьбы, а из площади сечения слоя металла, удаляемого
каждым метчиком. Тогда по
площадям слоя металла, сни-
маемого каждым метчиком, вы-
разится в следующем виде:
Таким образом, американ-
ский способ для случая с
Ю °/0 притуплением резьбы
Дает хорошие результаты, для
случая же с 25°/0 притупле-
нием он менее пригоден, так
как на II и III метчики при-
ходится большая работа. По-
этому для 25% притупления
резьбы надо несколько повы-
сить диаметр I метчика. Лучшие результаты можно получить, если
диаметры I и II метчика определять по следующим формулам:
A =Dm — 0,9 t
Dn = Dm — 0,3 t
Тогда распределений нагрузки по действительной высоте выразится
в ледующем виде:
I—44%; II—37,5%; III—18,5°%
41
а распределение по площадям:
1—59,5% И—31,5% III—9%,
-д. е. мы получим примерно такие же результаты, что и для 10% при-
тупления.
Мы рассмотрели вопрос о понижении наружных диаметров у черно-
вого и среднего метчиков. Некоторые инструментальщики считают это
вполнё достаточным (например Гипплер, Tjccgh и др.). Однако с этим
нельзя согласиться, так как средний и в особенности чистовой метчик
должны не только снимать резьбу по высоте, но также и зачищать ее с бо-
ков. Поэтому распределение нагрузки должно происходить не в виду пло-
щадок I, а в виде площадок II по фиг. 46. Из этого следует, что для
правильной работы необходимо дать некоторое уменьшение как для вну-
треннего, так и среднего диаметров. Это диктуется также и соображе-
ниями чисто экономического порядка, так как благодаря понижению по
всем трем диаметрам первый и второй метчики не нуждаются в такой
тщательной отделке, как третий. Величины этих понижений выбираются
в таких пределах, чтобы даже при самых неблагоприятных условиях
А.. А.
I II
Фиг. 46. Формы распределения нарезания.
в отношении допусков все-таки чистовой метчик смог исправить профиль
резьбы как в отношении угла, шага, так и в отношении диаметров.
Для внутреннего диаметра считают понижение достаточным, если он
у чернового метчика меньше, чем у чистового на 0,2—0,4 глубины на-
резки, а у среднего метчика меньше на 0,1—0,2 глубины нарезки, т. е.
dr = dm—(0,2—0,4) t',
dn = dm — (0,10—0,15) t.
Для среднего диаметра это уменьшение выражается следующим
образом: средний диаметр чернового метчика меньше среднего диаметра
чистового на 0,2—0,25 глубины резьбы, а второго метчика — меньше иа
0,1—0,125 глубины резьбы, т. е.
dor—dom — (0,2—0,250) t',
d^r—d^m—(0,1—0,125) t.
Е^ли учесть эти понижения, то распределение нагрузки между мет-
чиками несколько изменится. Так, например, если понижение для внутрен-
него диаметра чернового метчика взять 0,3 t, а для среднего 0,1 t, то
для схемы I (яМашинери“) первый метчик будет вместо 0,5 глубины на-
резки давать уже 0,65, а средний—вместо 0,835 уже 0,88. При устано-
влении способа распределения это обстоятельство никогда не следует
упускать из виду, так как иначе можно получить неправильные нагрузки
у метчиков.
42
Направление канавок у метчиков.
Метчики изготовляются как с прямыми, так и спиральными канавками.
Спиральные канавки в метчиках обычно делаются таким образом,
чтобы угол спирали составлял 90° с углом подъема винтовой линии, как
это показано на фиг. 47.
Эти канавки дают сле-
дующие преимущества:
во-первых, благодаря
спирали обе стороны про-
фи: резьбы одинаково
-нимают материал; во-
вторых, уменьшается си-
ла, потребная для нареза-
ния; в-третьих, получа-
ется более гладкая и
правильная форма резь-
бы; в-четвертых, при на-
резании стружки обла-
дают стремлением пода-
ваться вперед, что предо-
храняет витки от налипа-
ния их в канавках и тем
самым уменьшает опас-
ность поломки. Послед-
нее преимущество заклю-
чает в себе и недостаток,
так как у'глухих отвер-
стий стружки будут все
время продвигаться впе-
ред и скопляться на дне.
Однако с этим не всегда
считаются, так как пре-
имущества, получаемые
от спиральных канавок,
перевешивают этот недо-
статок. Наилучшими в
этом отношении являются
метчики с направлением
спирали, обратным на-
правлению вращения мет-
чика при нарезании.
Установление общих
размеров метчиков
Общие размеры мет-
чиков, как и всех дру-
гих инструментов, стан-
'’ртизованы в общесоюз-
Фиг. 47. Метчик со спиральными канавками.
ном масштабе. Поэтому при проектировании нормальных метчиков необ-
Mtnvo применять установленные стандарты.
43
В основу определения основных размеров ручных слесарю х мет-
чиков были приняты следующие положения (ОСТ 2620—2621):
1. Общая длина метчика определяется по формулам:
для метчиков с диаметром от 3/i6 до 7/
L = 40 4-5^;
/16 ’
для метчиков с диаметром от 1 до 2"
п" 1
Z = 50-j-5
/к
Если D выразить в мм, то эти уравнения принимают следующий вид:
L = 40 + 3,15 Л;
L = 50 4-3,15 D,
Как видно из этих формул, общая длина установлена в зависимости
от диаметра метчика. Таким образом каждому диаметру резьбы соответ-
ствует определенная длина метчика, что несколько упрощает производ-
ство метчиков и их сортировку в центральном инструментальном складе.
2. Длина рабочей части определяется в зависимости не от диаметра
метчика, а от шага, что более соответствует работе данного инструмента.
Количество нитик у метчиков с резьбой Витворта в рабочей части ко-
леблется от 16,5 до 23, а для метчиков с метрической резьбой от 18 до 40.
Большее количество ниток у метчиков с метрической резьбой объясняется
большей измельченностью этой резьбы по сравнению с резьбой Витворта.
Отношение длины рабочей части к общей длине составляет: у метчиков
для резьбы Витворта 0,41—0,475, а у метчиков для метрической резьбы
0,33—0,475.
3. Диаметр хвоста должен быть меньше внутреннего диаметра мет-
чика. Это необходимо для того, чтобы в случае нарезания сквозных от-
верстий метчик после прохода мог свободно пройти через отверстие
или же чтобы им можно было нарезать отверстия глубиной больше, чем
длина рабочей части метчика. Поэтому в метчиках от 4 до 2" диаметр
хвоста меньше внутреннего диаметра метчика на 0,25—1,5 мм в зави-
симости от размера. Однако в мелких метчиках этого сделать нельзя,
так как и без уменьшения толщины хвоста большой расход их происходит
ие от естественного износа, а от поломок из-за незначительного диаметра.
Поэтому у метчиков до 1li№ хвост делается всегда толще или равным на-
ружному диаметру метчика. При установлении ряда размеров на хвостовую
часть Стандартная комиссия исходила из следующих положений:
а) получить как можно меньшее количество квадратов с целью со-
кращения количества воротков;
б) выбрать такой диаметр, чтобы получаемый на нем квадрат обла-
дал более или менее красивым видом;
в) использовать один и тот же ряд диаметров как для метчиков
резьбы Витворта, так и метрической, с целью уменьшения количества
воротков и получения некоторой экономии на измерительном инструменте-
4. Размеры квадрата были установлены на основании следующих
положений:
а) количество размеров с целью сокращения воротков не должно
быть большим, поэтому каждый квадрат должен обнимать насколько воз-
можно большее количество близких между собой диаметров хвоста;
44
б) квадраты ве "олжны быть острыми и иметь фаску на гранях;
ра..мер ширины фаски не должен колебаться в больших пределах. У мел-
метчиков (до 3 мм) ввиду того, что квадрат часто проворачивается
р воротке, вместо квадрата на хвосте запиливается лыска.
5. Длина заборной части у чистового метчика также стандартизована.
Она принята равной примерно 2 ниткам, что соответствует углу конуса
Г) I 2 3 Ъ 5 6 7 в S1412 к, к в 20 22 2Ь 21 30 33 36 39 42 45 4в 52 ММ
LJ % * * % 1 Пд /Й /% 1% & /& 2ДЮЙМЫ
Фиг. 48. Стандарт на ручные метчики.
в 1k 20°. Исключение составляют мелкие метчики до 2,7 мм диаметром,
У которых длина заборной части выбрана постоянной и равна 1 мм.
На фиг. 48 приведены соотношения между основными данными по
Ручным метчикам.
„ В 0СН0»У определения основных размеров гаечных метчиков (ОСТ
-627) были приняты следующие положения:
1. Гаечные метчики разделяются на две основные группы: а) мет-
45
чики с коротким ХВОС-
ТОМ и б) метчики с
длинным хвостом, к
первой группе отне-
сены метчики, у ко-
торых отношение ра-
бочей части к общей
длине больше 0,45, а
ко второй—с отноше-
нием, меньшим или
равным 0,45.
Кроме того выде-
лена еще третья груп-
па метчиков — так на-
зываемых станочных,
у которых длина рабо-
чей части остается
такой же, как и у
других гаечных мет-
чиков, а общая дли-
на^ имеет только три
величины (180, 250 и
350 мм).
2. Общая длина
была установлена в
зависимости от диа-
метра метчика. Так,
у коротких общая дли-
на составляет 14,5—
5,5 диаметра, причем
с увеличением раз-
мера отношение об-
щей длины к диаметру
уменьшается; у длин-
ных это отношение ко-
леблется в пределах
от *22 до 7,5 диа-
метра.
“ 3. Длина рабочей
части выбрана в зави-
симости от шага, при-
чем как у коротких,
так и длинных она
принята одинаковой.
Число ниток на длине
рабочей части коле-
блется от 33 до 29,5
(в среднем 31 нитка).
Отношение длины ра-
бочей части к общей
длине составляет у
коротких 0,47—0,63 (в среднем 0,5), у длинных 0,30—0,46 (в сред-
нем 0,33).
4. По вопросу о длине заборной части см. соответствующую главу
(стр. 28). *
5. В отношении диаметра хвоста и размера квадратов были приняты
во внимание те же соображения, что и для ручных метчиков.
На фиг. 49 приведены соотношения между основными размерами
гаечных метчиков: коротких, длинных и станочных.
Теперь следует сказать несколько слов о диаметре переднего конца
рабочей части. Его делают или равным внутреннему диаметру, или чаще
• всего несколько меньше. Последнее делается для того, чтобы метчик,
прежде чем начать резьбу, мог бы получить некоторое направление.
Поэтому у гаечных метчиков конус должен быть рассчитан так, чтобы
метчик до нарезания вошел в гайку на некоторую величину, которую
практически принимают:
Для 1 «— %* равной 1,2 нормального диаметра метчика
»» 71в- V 9 1.0 » 9
7/в -11'/ * 0,8 И
0,5 — 9 •
9 178-2" 0,4 » »
Если сделать диаметр переднего конуса гаечного метчика меньше
внутреннего диаметра резьбы в среднем на 0,1 мм, то метчик примерно
будет удовлетворять вышеуказанным условиям.
У ручных метчиков диаметр переднего конца конуса также берется;
на 0,1 меньше внутреннего диаметра резьбы. у
Иногда переднюю часть гаечного метчика снабжают цилиндрической
направляющей, конец которой имеет спиленную или сточенную фаск),
как обычно делается у ручных разверток. Диаметр направляющей части
обыкновенно делается на 0,03—0,15 мм больше диаметра отверстия
гайки. При работе происходит сначала развертывание и калибровка диа-
метра отверстия при помощи этой направляющей (развертки), и только
потом начинается непосредственное нарезание резьбы. Если принять во
внимание, что гайки по большей части изготовляются из чернового мате-
риала без строгой калибровки отверстия, то ясно, что эта направляющая
является ценным преимуществом для гаечного метчика.
В табл. 13 приведена сводка формул, по которым рассчитаны все
размеры ручных метчиков, приведенные в табл. 14.
В табл. 15 приведены размеры гаечных коротких метчиков,
в табл. 16—размеры гаечных длинных метчиков.
Конструкции других типов метчиков
Газовые метчики
Газовые метчики (фиг. 8) служат для нарезания газовой резьбы. Мет-
чики изготовляются обыкновенно комплектами из двух штук. Распреде-
• ление работы нарезания между двумя метчиками построено по тем же
принципам, как и у ручных метчиков (фиг. 54). Внешний диаметр метчика
Для предварительной нарезки делается меньше внешнего диаметра метчика
Для окончательной обработки на одну глубину нарезки. Внутренний диаметр
Таблица 13
Сводка формул для ручных метчиков
Фиг. 50.
№ метчика НАИМЕНОВАНИЕ Обозна- чение Фор- мула Величина превышения A (Westinghouse El. Mfg. Co., Standard)
Внешний диаметр перед- него конца резьбы . . . = 0,01 V8, где S— шаг
D" D-\-a резьбы в дюймах
СО Внутренний диаметр пе-
2 реднего конца резьбы . dn D3—2t — —-. --
к к tr Внешний диаметр зад- него конца резьбы . . . d: P3—0,0011 Таблица
ф Внутренний диаметр зад- величин А в ММ
3 него конца резьбы . . Диаметр переднего конуса ds= d" —0,0011
d-—0,1мм к я
Угол конуса ... а3 18° 30' и S к к F* аЗ Й
ф И Л п 03 £ м я
Внешний диаметр перед- ° a о 5 O sEg ~ Ф А § ® 2 в О Я р 2 й Й 4 А
него конца резьбы . . . Р3 D3 i/3< tr E-< '“t S <о н Чя в
Внутренний диаметр пе-
г реднего конца резьбы . d2 d3—0,11 64 ‘/16 0,030 16 3/в 0,063
к Внешний диаметр зад-
и него конца резьбы . . А* P2—0,0011 56 — 0,033 14 /16 0,068
Внутренний диаметр зад- d2—0,0011 50 3/32 0,035 13 ч 0,070
него конца резьбы . . d,=
Диаметр переднего конуса d,2 d3 — 0,1 мм 40 */8 0,040 12 9/и> 0,073
Угол конуса .... а» 8Л 36 5 32 0.043 11 Зн 0,078
32 0,045 10 0,082
3/1С
Внешний диаметр перед- 30 — 0,045 9 ’8 0,084
него конца резьбы . . Р1 P3— t 28 т/ 0,048 8 i 0,0£0
Внутренний диаметр пе- 2
редиего конца резьбы . dl d"-0,3t 26 0,050 7 V .-Р/з 0,098
м я Внешний диаметр зад- него конца резьбы . • D' Dl—0,0011 24 — 0,050 6 F ч-1',/2! 0,105
Внутренний диаметр зад- 12 — 0,053 13Д-1Т\ 0,115
него конца резьбы . d? d1—0,0011 20 0,055 4 2 ,-2: l 0.128
Диаметр переднего конуса d 1 dl— 0,1.и.и
Угол конуса . . ... 5° 18 1 0,060 3 3’ ,-4 0.148
D— нормальный диаметр резьбы.
t - глубина резьбы.
46
Таблица 14
Ручпые метчики для нарезки Витворта
716 5 he 7e 7« */s 7i6 7s 7« 7e i H/e : 1V* i l3/8 ! >V2 = Номинальный A.idJaerp метчика в дюймах
w J— j<J H- CO W h-* О CD CO “-<! Ci _ co w д* to to to I-* JO JD J.T5 W b. 00 СП сл co Ъ> . Vi 'to Ът Vi >Ы ~л о to to to co JO JD CD 05 rf- £ CD CO Vi tO Ci h-> Ът СС-Он-С0СЛСССТ1’гг' ь Внешний диаметр пе- реднего конца рпэьбы Метчик ’Ji 2 (основной)
- w О j— jd oo ja os co CO Ът Ъ <! h* К! w СЛ to co 1Й- ОТ О • o CD е. Внутренний диаметр по ре и его конца ре <ьбы
CO co CO to ю to H- *- J- J<1 j— co G О co -<i bi Ът CO Ci to ^ «<! -<j Ci сл jo jo о JO jo a> CO lo "-q to Ci Т-* от ГО Ci -q СИ ю oj CO a; Ь Внешний диаметр аад- него конца ре31 бы
COrOlOLOCOH- — JO CD Ci CO - CD -Jr to CO ’*•<! OJ CO о to Ci -<j 3 'O J-* JO OO -O Ci co 2? AS "o “o w >— T O ►- ГО м X '1 |- d, 1 1 d, 1 i, 1 t Внутренний диаметр затнего конца резьбы
1
14J CO ГО to ►— — JO CD Ol co «— co От *“ LO "co Vl X-* 'Jfib 'ci о J-* JO CD J<1 О 1Й* CO <! ** CO "d CO "O *Ci CO Диаметр переднего конуеа
Г3 pl ot jAi jo 5 JD 00 co -O Ci Ci от G О •<! to Ът oo'coco'boco'o’oi'cn JO isi N N j- ~ J- "' ►- i- ” — о - о -о- o ft ft 2 ' 2 9? 3 3 ”•- ”— О та '-i *-i ел 2223°о*>0тас01оо5мт О О о О сл о ел £Й <5 о о о S g Длина переднего конуса
Глубина резьбы
COOOLOrOLOlOi— ОТ JO JCD 05 JLO О -<! от "со "от "со rfs* СП СП >—» СО ОТ -Д -.1 to to Oitototoro^-I— J— CO Ci CO О CO от co -a or co co w co -<j co •-* CO to O' co >“ I—* ►— h- I1-* w J*4 CO J20 •<! СЛ Q О o - Ъ “- co _ to CO CO Oi о о С b Внешний диаметр пе- реднего конца резьбы Метчик № 1 (предварительный)
h-‘ н* i J- JG JO От co Jr * О 'b> "от to CD 'ur'tO □т Ц1 G® w СЛ to Ci а. Внутренний диаметр пенелнего клипа резьбы
CO CO to to to to H- JJi JO JO JDi CM О -о ГО rfb- CO 4* rfa. Ъ* co or co G_ — *a -u JO J— JD CD -о От >£- CD CO "о Ът "о ' От X-* ^OOCDOCO-qCOW Ь s Внешний диаметр зад- него концч резьбы
cubiiCtOtO — — ь- 00 J3i jAi JDO СЛ 00 *1 *U* to -1 Ъ* co CD W Ci 05 О ы- о j— jo co jj p rt* co СЛ Ю Ci *** *to 00 to *- »-* Ю co LO CO to kt* Внутренний диаметр заднего конна резьбы
c- to ГО to ГО 1-* >— J-* CO J3i JO p co СЛ *CD -J *** to ”-O ’к- *co ' 'Oj-“kJOCO-<,Oib₽bCO Ът 'rfs* “x sp 1 Диаметр переднего конца
№tOr-i-k>-^-h- JD JD CO CO Jjr _CO JO от Ът о о о "co "«□ — О О JD CO j-0 J3i Ci D H-. M "co \-t "cd Длина переднего конца
1,065 1,165 1,325 1,520 1,520 1,77( 1,770 С JD о p p D (T> CD -1 Ci От От 'нй» OiOOOOCimOceu-x -л СП СЛ О от СГ) СЛ Глубина резьбы
Таблица 15
Гаечные метчики с коротким хвостом
Фиг. 52.
'нам тр I метчика 1 в ,тк,нмах I Число ни- 1 ток ня 1* | D do dt 1 L * к Z3 1 к к c Глубина канавок I Число 1 канавок
*/» *0 3,188 2,375 2,3 4 52 28 24 23 5 3 6 0,8 4
24 4,779 3,423 3,4 5 65 38 27 30 8 3,8 7 1Д 4
'/* 20 6,369 4,743 4,7 6,5 80 40 40 30 10 4,9 8 1,6 4
*/« '18 7,960 6,153 6,0 5,9 95 45 50 35 10 4,9 8 2,1 4
’/» 16 9,550 7,516 7,4 7,2 105 50 55 40 10 5,5 8 2,5 4
14 11,140 8,816 8,7 8,5 115 55 60 45 10 7 10 2,9 4
*/» 12 12,729 10,019 9,9 9,4 125 65 60 52 12 7 10 3,3 4
и 15,908 12,950 12,8 12,5 145 70 75 55 15 10 13 4,1 4
% ю 19,087 15,833 15,7 15 165 80 85 64 16 12 15 4,9 4 *
’/а 9 22,2-8 18,654 18,5 18 185 90 95 70 20 14,5 17 5,8 4
1 8 25,450 21,384 21,2 20 200 100 100 80 20 16 19 6,6 4
1‘/| 7 28,628 23,980 23,8 23 210 110 100 85 25 18 21 7,4 4
1 । 7 31,806 27,158 27,0 26 220 110 110 85 25 20 23 8,3 4
1 • 6 31,984 29,562 29,4 28 230 130 ICO 95 25 22 25 8,1 4
п/л 6 38,163 32,741 32,7 31 210 130 110 95 25 24 27 9,9 4
17, ,5 41,341 34,835 34,7 33 250 150 100 115 35 26 29 10,7 4
»’/* I s 44,519 38,013 37,9 37 260 150 110 115 35 29 32 11,5 4
1 • 4’/, 47,697 40,469 40,3 38 270 170 100 130 40 29 32 12,4 4
• 50,879 43,648 43,5 42 280 170 110 130 40 82 35 10,6 5 I
Таблица 16
Гаечные метчпни с длинным хвостом
Фиг. 53.
Диаметр метчика в дюймах Число нп- ток на 1" D d Do D, di L I 4 h к c Глубина канавок Чн^ло канавок
20 6,369 4,743 4,7 3 89 6,?60 4,734 46 120 40 80 30 10 3,8 7 1,6 4
*/js 18 7,1 60 6,153 6,1 5,2 7,950 6,143 5,9 135 45 90 35 10 4,v 8 2,1 4
“/в 16 9,550 7,516 7,5 6,48 9,540 ",506 7,2 150 50 100 40 10 5,5 8 2,5 4
7/16 14 11,NO 8,816 8,7 7,54 11,129 8,805 8,5 165 55 HO 45 10 7 10 2^9 4
V» 12 12.729 10,0 9 99 8,54 12,716 10,(06 9,4 180 65 115 52 13 7 10 3,3 4
’/» 11 15.908 12,950 12 8 11,32 ►5,892 12,934 12,5 210 70. 140 55 15 10 13 4,1 4
*4 10 19,087 15,833 15,7 14,1'7 16,068 16,814 15 240 80 160 64 16 12 15 4,9 4
’/» 9 22,268 18,651 18,6 16,79 22.' 46 18,632 18 270 90 180 70 20 14,5 17 5 8 4
1 8 25,45 ) ‘21.384 21,2 ’9,17 25.425 21,3'9 20 300 100 ‘.00 80 20 16 19 6,6 4
I1/» 7 28, 2s 23,980 23,7 21,38 28 599 28,9,-1 23 310 1 0 200 85 25 18 21 7,4 4
’V* 7 31,806 27,158 27,1 24,78 31,774 27,126 26 320 110 210 85 25 20 23 8,3 4
1’ 8 6 34,984 29, '62 29,4 26,69 31.949 29,527 28 330 130 2(0 95 35 22 25 8,1 4
1’/3 6 3SI63 82,74 1 32,6 29 89 38,125 32.703 31 340 130 210 95 35 24 27 9,9 4
15/о 5 41,341 34,835 34,7 31,45 41,300 34,794 43 350 150 200 115 35 26 29 10,7 4
1’/4 5 4’,519 38,0 Г’ 37,9 34,65 44,475 37,9( 9 37 3c 0 150 210 115 35 29 32 11.5 4
1’/. 44» 47,697 4",469 40.3 36,69 47,6 9 40.421 38 370 170 200 130 40 29 32 12,4 4
2 44» 50,879 43,648 43,5 39/9 50,828 42,597 42 380 170 210 130 40 32 35 10,6 5
первого летчика делается меньше внутреннего диаметра второго метчика
Ей »/15 глубины нарезки. Диаметр передне!о конца конуса второго мет-
чика равняется внутреннему диаметру первого метчика. Диаметр перед-
г ю конца конуса первого метчика делается меньше его внутреннею
диаметра резьбы на 0,4 м.м. Допуск на износ для чистового метчика
бср тся такой же, что и у ручных метчиков. Число канавок с возраста-
Нр- м диаметра увеличивается, доходя у 4" метчика до 11 шт. В табл. 17
приведены все размеры газовых метчиков.
Фиг. 54. Распределение работы нарезания у газовы метчиков.
Плашечные и маточные метчики
Плашечные метчики (фиг. 6) служат для предварительного нарезания
рсзьбл у плашек. Они пзютовляются так же, как и гаечные метчики, и
нарезают резьбу в один проход. Диаметр метчика, служащего для наре-
зания разрезных двух половинчатых плашек для клупиов, делается
больше на двойную глубину парезки.
У метчиков для цельных плашек диаметры как внешний, так и вну-
тренний делаются больше нормальных на 0,15—0,30 мм\ этот слой остав-
ляется для зачистки маточным метчиком. Если желают получить совер-
шенно правильную и чистую резьбу, то нарезку, нарезанную предвари-
тельно коническим метчиком (как для плашек или гаек), прочищают
специальным, так называемым „маточным" метчиком (фиг. 7). Он снабжен
более мелкими канавками, но так как стружек здесь получается немного,
то для них имеется достаточно места.
Для более чистой работы канавки иногда делаются спиральными. Шаг
спирали берется около 8 диаметров. У маточных метчиков, предназна-
ченных для зачистки целых плашек, вьешний и внутренний диаметры
делаются больше номинальпаго на следующие величины:
До .....................на о,Ю мм
. ’/*- ’/.в"...........0,18 ,
. »/»— 4 в".............0,18 .
. а/4—1" 0.20 .
• I’/e-l1//.............0,25 ,
Благодаря большому диаметру метчика при затягивании плашки у
Режущих лезвий получается некоторый зазор, который значителы о облег-
ает нарезку винтов. В эту величину припуска входит также и припуск
н компенсацию в случае уменьшения плашки при закалке. В табл. 18
приведены все размеры как плашечных, так и маточных метчиков,
пабо еК0Т0, Ь'е D1ICTPlMeiiTa;ibulBKI1 считают, что цельная плашка лучше
пви ТаСт’ есии онл не затягивается в воротке, а напротив, разжимается
₽ ^СНТР,льного штифта. В этом случае рекомендуется маточ-
₽ мегчпк Д'*лать не больше, а меньше поминального диаметра на
1 личины, указанные выше.
>
Таблица 17
Газовые метчики для резьбы Витворта
Нормальны ’ диаметр метчика в дюймах Число ниток на 1" Общие размеры четчиков М 1 в S Метчик № 1 Мегчик 2
Общая длина Ив к яа Диаметр хви- ста Длина ква- драта Сторона квадрата Число кана- вок Наружный диаметр мет- ЧИсЛ Внутренний диаметр мет- чика Глубина резьбы Диаметр пе- редн го конца конуса Длина конуса 1 Наружный диаметр мет- | чика Внутренний диаметр мет- чика Глубина резьбы Диаметр пе- реднее конца конуса Длина конуса
L , 1 й, 1| Л я D d t Л. 1> D d t dt ^а
*/. 28 66 32 8,4 10 7 4 9,19 8,56 0,317 8,16 3,2 9,75 8,59 0,58 8,56 2
19 70 32 10,5 11 8 4 12,32 11,43 0,445 11,03 4,8 13,19 11,47 0,86 11.43 3
$ % «Л 19 75 85 13 13 10 4 15,82 14/'3 0,445 14,53 4,8 16,69 14,97 0,86 14 93 3
и во 38 18 17 14,5 4 19,88 18,63 0,623 16,23 6,4 21,02 18,70 1,16 18,63 4
14 85 40 18 17 14,5 4 21,84 20,59 0,623 20,10 6,4 22.,98 20,66 1,16 20,59 4
14 90 40 20 19 16 4 2 Мб 24,11 *0,623 23,71 6,4 26,50 24,18 1,16 24,11 4
14 96 42 23 21 18 б 29,14 27.33 0,623 27,48 6,4 30,27 27,95 1,16 27,88 4
11 100 45 25 23 20 5 31,83 30,26 0 787 29,86 8 33,32 30,36 I 1,48 30 26 Ь
И 105 48 28 25 22 5 36,49 34,92 0,787 34,52 8 37,98 35,02 1,48 34,92 5
11 ПО БО 31 27 24 & 40,50 38,93 0,787 38,53 8 41,99 39 03 1,48 38,43 &
1’7, 11 115 50 34 29 26 5 4 ’,93 41,34 0,787 40,94 8 44,40 41,44 1.48 41,34 5
1'2 И 120 52 37 82 29 6 4t ,39 44.82 0,787 44,42 8 47,88 44,92 1,48 44,82 Б
i"/2 11 ГО 55 40 85 32 6 52,34 50,77 0,787 50,37 8 53,81 50,87 1,48 50,77 Б
2 и 140 58 50 42 39 7 58,20 56,63 0,787 56,23 8 59,60 56,73 1,48 55,63 5
2'Л 11 145 60 55 47 44 7 64,30 62,73 0,787 62,33 9,5 65,79 62,83 1,48 62,73 &
2% 11 150 65 58 47 44 8 73,77 72,20 0,787 71,80 9,5 75,26 72,30 1,48 72,20 6
2’/‘ 11 К>5 70 58 47 44 8 80.12 78,55 0,787 78,15 9,5 81,61 78,65 1,48 78,55 6
в” 11 ИЮ 72 62 52 49 0 86,47 84,90 0,787 84,50 9,5 87,96 85,00 1,18 84,90 6
8*Л 11 170 75 62 52 49 9 92,57 91,00 0,787 90,60 И 94,06 91,10 1,48 91,00 8
3'/‘ 11 1ь0 78 62 52 49 10 98,92 97,3» 0,7ь7 96,95 103,30 11 100,П 97,45 1,48 97.35 8
з»/4 11 1ь5 82 70 58 55 10 105,27 103. ,0 0,787 11 106,76 103,80 1,48 . 103,70 8
4 11 190 86 70 58 65 11 111,62 110,05 0,787 109,65 11 113,11 110,15 1.48 110,0* 8
Таблица 18
Плашечные метчики для нарезки Витворта
Фиг. 56.
Диаметр метчипа в дю мах Число ни- ток на 1" D d di L I I1' 4 к 1 1 c Глубина как вок Число канавок
а \ , о 40 3,18 2,36 2,26 4 55 32 23 i 24 8 3 6 0,8 4
3/16 24 4,76 3,41 3,31 5 68 45 23 35 Ю 3,8 7 1,2 4
20 6,35 4,72 4,62 6,5 90 65 25 55 10 4,9 8 1,6 4
Vie 18 7,94 6,13 6,03 5,9 105 78 27 65 13 4,9 8 2,0 4
®. е 16 9,53 7,49 7,39 7,2 120 90 30 75 15 5,5 8 2,4 4
’,'ie 14 11,11 8,79 8,69 8,5 135 105 30 88 17 7 10 2,8 4
V» 12 12,70 9,99 9,89 9,4 150 120 30 100 20 7 10 3,2 4
/в 11 1588 12,92 12,82 12,5 180 145 35 120 25 10 13 4,0 4
3/< 10 19,05 15,80 15,70 15 210 170 40 145 25 12 15 4,8 4
т. /й 9 22,23 18,61 18,51 18 240 195 45 165 30 14,5 17 5,6 4
1 8 25,40 21,34 21,24 20 270 220 50 190 30 16 19 6,4 4
1' 1 28,58 23,93 28,83 23 300 245 55 210 35 18 21 7,2 4
1‘ ! Ч 31,75 27,10 27,00 26 330 235 65 230 35 20 23 8,0 4
13 6 34,93 29,51 29,41 28 360 290 70 255 35 22 25 8,8 4
v/a S 38,10 32,68 32,58 31 390 320 70 280 1 40 24 27 9,5 4
Таблица 19
[Маточные метчики дли нарезки Витворта
Диаме1р метчика в люйчях Число ин- на 1* D d da di L I h la c к Число канавок
*/в 40 3,285 2,472 2,37 4 50 25 25 * 1,3 6 3 6
8/1в 24 4,883 3,527 3,43 5 60 30 30 2,1 7 3,8 6
V* 20 6,485 4,859 4,76 6,5 70 35 35 2,4 8 4,9 6
’/16 18 8,083 6,276 6,18 * 5,9 80 40 40 2,8 8 4,9 6
’/в 16 9,685 7,652 7,55 7,2 90 45 45 3,2 8 5,5 6
V1B 14 11,283 8,9'6 8,86 8,5 96 48 48 3,5 10 7 6
Vs 12 ' 2,886 10,175 10,08 9,4 100 50 50 4,5 10 7 8
=/в 11 16,076 13,118 13,02 12,5 114 57 57 4,8 13 10 8
V* 10 19,271 16,284 li,19 15 128 64 64 5 15 12 8
7в 9 22,471 18,856 18,76 18 140 70 70 5,5 17 14,5 8
1 8 25,671 21,605 21,51 20 150 75 75 6,5 19 16 10
1’/в 7 24,876 24,229 24,13 23 160/ 80 80 7 21 18 10’
iV* 7 32 081 27,434 27,33 26 170 85 85 7 23 20 10
I3/. 6 35,391 29,870 29,77 28 176 88 88 8 25 22 10
IV, 6 38,501 33,080 31,98 31 ♦ 184 92 92 8 27 24 10
Плашечные метчики фрезеруются тем же фрезером, что и ручные.
Маточные метчики должны иметь угол резания 90°, поэтому фрезерование
производится угловым фрезером, имеющим соответствующий радиус за-
кругления.
Метчики со спиральными канавками
В Америке во время войны появились на рынке метчики с новой
формой заборной части, указанной на фиг. 58. Они имеют на пербдней
конической части винтовую канавку А. Подобно тому как в спирал! ных
сверлах, винтовая канавка зна-
чи!бльно уменьшает угол резания
по сравнению с плоскими свер-
лами, чем и улучшает режущие
, ji. .• ности спирального св -рла;
аналогичное явление ваблю-
ДЧРТСЯ и у метчиков с этой вин-
илон канавкой. Кроме того скос
В способствует хорошему вытал- Фиг. 58. Метчик со спиральной канавкой
киванию стружек из гайки. Так У ьаборной части,
как канавки благодаря этому не
загромождаются стружками, то их можно делать менее глубокими, чем в обыч-
ных метчиках, и поэтому метчик получается более солидным и его менее
ведет при Закалке. Кроме того такая заточка позволяет делать метчик
более коротким. Эти метчики считаются особенно пригодными для наре-
зания отверстий в твердом материале.
Фиг. 59. Метчики со спиральными канавками.
На фиг. 59 показаны два типа метчиков со спиральными канавками.
>рма А предназначена для сквозных отверстий, форма В — для глухих,
чти метчики обладают тем преимуществом, что благодаря большому
Отъему спирали они отбрасывают стружки в сторону, предохраняя тем
* тм мвхчик от налипания стружек и уменьшая случаи его поломки.
ДПако они обладают и недостатком, заключающимся в том, что угол
И ания одной части профиля получается невыгодным и резьба оказы-
вается шероховатой Форма А метчика считается улучшенной формой по
сравнению с указанной на фиг. 58 и имеет перед ней то преимущество
что метчик легко и дешево может быть заточен, причем сохранение пра-'
вильных углов резания, снятия затылка и формы канавки не представ-
ляет больших затруднений.
Фчг. 60. Высокопроизводительный метчик.
форме В выталкивают стружки вверх, подобно спираль-
приведен новый тип гаечного метчика фирмы „Вебер
Метчики по
ным сверлам.
На фиг. 60
с видоизмененной заборной частью. Благодаря ее особой форме рабочая
часть метчика может быть сильно сокращена, работа нарезания проте-
кает в лучших условиях, потребление энергии значительно меньше по
сравнению с обычным гаечным метчиком и, наконец, скорость резания
может быть доведена до 25 м/мин. Метчик на-
резает до 50000 гаек.
Фиг. 61. Диаграммы сравнения'^работы обы того метчика с высокопроизво-
дительным.
На фиг. 61 показаны диаграммы, из которых ясно видно, что новый
высокопроизводительный метчик расходует на 50% меньше энергии, чем
обычный гаечный метчик.
Сдвоенные или ступенчатые метчики
Па фиг. 62 приведен метчик, у которого заборная часть состоит из
двух частей, разделенных узким перешейком. Такие метчики вполне
оправдали себя при нарезании очень вязкого материала. Очень часто
эти метчики снабжаются направляющей цапфой, диаметр которой равен
внутреннему диаметру резьбы. Распределение работы нарезания между
двумя частями видно из фиг. 62.
Здесь нижняя схема изображает те же гайку и метчик, как и на
верхней, только нарезки двух частей метчика наложены одна на ДР^'
гую для уяснения работы, совершаемой каждой частью.
Подобные метчики дают правильную форму резьбы с чистой поверх-
ностью, при работе сок| ащают подсобное время, так как исключают
необходимость смены инструмента. Кроме того они дают экономию на
самом инструменте, так как вместо комплекта из 3 шт. можно обходиться
г
Фиг. 62. Ступенчатый метчик.
как бы двумя метчиками на общем стержне. Благодаря передней направ-
ляющей исключается также предварительное развертывание отверстия
под резьбу.
Фиг. 63. Профиль, метчика „Экс-
центро*.
Эксцентричные метчики
Сравнительно недавно на заграничном рынке появились так называе-
мые метчики „Эксцентро". У них благодаря смещенным на некоторою
величину цен~р.1м получается эксцентричная нарезка, как видно из фиг. 63.
Угол нарезание делается около 80°. Режущее перо имеет ббльшую
ширину у хвоста, чем у конуса.
Нарезание резьбы у мелких метчиков
(диаметром до а/4") производится при по-
мощи двух метчиков, у крупных же —
при помощи одного. Число канавок де-
лается обыковенно нечетное. Более рас-
пространенным является метчик с тремя
канавками и с профилем, указанным на
фиг. 34.
Метчики снабжаются также и задним
конусом. При работе таким метчиком
стружка получается очень крупная, тем
не менее благодаря удачному профилю
она тотчас же после отделения ломается
и поэтому легко удаляется из-под метчика.
Метчики с прерывной нарезкой
Иногда в метчи::ах производят снятие ниток в шахматном порядке,
как указано на фиг. 64. Снятие производится на обыкновенном затылоч-
ном станке плоским резцом, снимающим нитку до внутреннего диаметра.
При такой конструкции достигается свободная работа каждого режущего
зубца, что не всегда имеет место у обыкновенных метчиков. При мягких,
вязких материалах, как, например, медь, легко может получиться рваная
резьба, так как режущие зубцы действуют как клинья, а обрабатываемый
материал представляет сравнительно небольшое Сопротивление непрерыв-
ному ряду режущих зубцов. Отделяемые стружки всей массой давят на
Зубцы, и если метчик обычной конструкции часто не вывинчивать, то
резьба получается рваной и метчик нередко ломается. В этом отношении
Мет” ки с прерывной резьбой дают определенные преимущества.
Метчики для трапецевидной и прямоугольной нарезок
Эти метчики (фиг. 9) изготовляются комплектами, причем для мелких
шагов комплект состоит из 2—3 шт., а для более крупных число их
дох о тит до 5 шт.
Некоторые американские фирмы делают метчики для прямоугольной
резьбы следующим образом: ширина канавки между двумя нитками рав-
няется половине шага нарезки минус 0,1 мм, так чго ширина нитки
получается равной половине шага плюс 0,1 мм. Глубина нарезки делается
равной 0,45 шага плюс 0,06 лыи, т. е. она меньше номинальной глубины,
которая равна uiaia. Это делается для того, чтобы обеспечит!, необхо-
димый зазор
во
Фиг. 64. Метчик
с прерывной
резьбой.
Чистовой
внутрен-
метчпков
большим
впадинах нарезки, если отверстие под резьбу просверлено
недостаточно болшюго диаметра. Если же отверстие под
нарезку высверливается достаточно большого диаметра,
тогда, безусловно, уменьшение глубины нарезки сде-
лано излишне, так как требуемый зазор будет уже
обеспечен предварительным сверлени''М. Поэтому боль-
шинство заводов придерживается нормальных соотношений
между элементами резьбы.
Обычно диаметр на конце конуса первого метчика
равняется внутреннему диаметру нарезки плюс 0,25 мм.
Диаметр на конце конуса второго и третьего метчиков
равняется диаметру прямой части ближайшего преды-
дущего метчика минус 0,13 мм, В трапецевидной на-
резке делается действительный внутренний диаметр в пер-
вом метчике на0,25 мм, а во втором метчике — на 0,13 мм
меньше, чем номинальный внутренний диаметр,
метчик во всех комплектах имеет номинальный
ний диаметр.
В табл. 20 указаны главные размеры для
трапецевидной нарезки. В метчиках с очень
шагом по сравнению с диаметром нужно длину кониче-
ской части нарезки несколько увеличить. Размеры метчи-
ков прямоугольной нарезки берутся по той же таблице,
кроме диаметра цилиндрической части у третьего метчика,
который для метчиков прямоугольной нарезки должен
быть равен номинальному диаметру метчика, увеличенному на добавочный
размер, соответствующий этому метчику. Периый метчик трапецевидной
нарезки должен быть обточен конически во впадинах нарезки на рас-
стоянии около !/т длины нарезанной части. Конус обтачивается таким
образом, чтобы внутренний диаметр всегда был приблизительно на 0,8 мм
меньше, чем присвоенный метчику размер внутреннего диаметра.
Желательно также устройство короткой направляющей на конус. Мет-
чики как прямоугольный, так п трапецевидной нарезок должны быть за-
тылованы по вершинам парезкп на конической части. Кроме того мет-
чики трапецевидной нарезки должны быть также всегда затылованы
на передней стороне нарезки внутрь от режущей грани на 0,8 мм. Если
метчики применяются в качестве машинных, они должны быть затылованы
как в угле нарезки, так и на вершинах по всей длине ковическ* и части.
В табл. 21 ч 22 приведены данные для выполнения метчиков трапе-
цевидной и прямоугольной нарезок.
60
Таблица 20
Метчпкп трапецевидной резьбы (по американских данным)
Номинальный диаметр нетчика в дюймах Общая длина в мм Длина рабочей части в мм Летчик № 1 Метчик №2 Метчик № 3
Длина заборной части и мм Длина цилиндриче- ской частй в мм Длина заборной части в мм Длина цилиндриче- ской части в мм Длина заборной части в мм Длина цилиндриче- ской части и мм
’/j ПО 60 47 13 44 16 38 22
140 80 64 16 58 22 52 28
% 165 95 78 17 70 25z 60 35
185 ПО 91 19 82 28 72 38
1 200 120 99 21 88 32 79 41
230 135 112 23 100 35 88 .47
1>/д % 255 145 120 25 107 38 91 54
1’/4 280 160 133 27 420 40 103 57
2 300 170 141 29 128 42 ПО 60
2’/» 335 195 165 30 148 47 128 67
3 380 220 188 32 170 50 144 76
Примечание. Диаметр хвоста меньше внутреннего диаметра метчика на 0,3 мм.
Таблица 21 Данные для метчиков трапецевидной и прямоугольной нарезок (в Лл) L — общая длина, Т—двойная глубина нарезки, В —внутренний диаметр, D — полвый диаметр метчика.
Вид нарезки Число метчиков в ком- плекте № метчика в ком- плекте Диаметр цилиндриче- ской части Диаметр переднего конца Длина цилиндриче- ской части
2 1 2 Е + 0,65 Т D В+ 0,25 Л! —0,13 */вв-*/вь i/4Z-i/3Z
и д н а я 3 1 2 3 В + 0,45 т1 В-1-0,80 21 D В+ 0,25 Л! —0,13 Л3 —0,13 ‘/вГ-’/в£ Vei-V.i 1/4Z-1/3B
а п е ц е в 4 1 2 3 4 Е- Е- Е- -0,40 т1 - 0,70 Т - 0,90 Т D В + 0,25 Л! —0,13 Л3 —0,13 Л3 — 0,13 *'8 Г */ei */s Ь */4L-*/3i
Eli ь 5 1 2 3 4 5 Е + 0,37 Т Е + 0,63 Т Е + 0,82 Т В + 0.94Т D В + 0,25 Л! —0,13 Л3 —0,13 Л3 — 0,13 Л4—0,13 */вь ‘/eb ’/Б-Ь 4sL-4tL
2 1 2 Е + 0,67 Т D В Л! —0,13 r/r.L-V,L ^L-^L
л ь н а я 3 1 2 3 Е + 0,41 Т 2? + 0,80 Т D со со о с 1 1 ^L-^L ^L-4SL
я м о у г о . 4 1 2 3 4 Е-[ 14 - 0,32 Т -0.62Т1 -0.90Т D СП СП СП ©*©*0* 1 1 1 Гр «Ч СЧ СО Ч^ Ч^ 4*L */e
и б 1 2 3 4 5 Е + 0,26 Т Е 4- 0,50 Т Е 4- 0,72 Т Е +0.02 Т D •0 СП со СО т-Н © © ©’ О 1111 с+ н СЧ м ч< 4*L 4iL ЧзГ, 4.L-lUE 4tL-4tL
Таблица 22
анпые для г зготовления иетчпков тра> н-цеии (.ной резьбы ири комплекте из 3 nil •
Число Величина Величина Число Величина । Величина
„ ниток А Б ниток А Б
иа 1' В мм В мм иа 1* В мм В мм
1 11,88 21,13 5 2,74 4,88
173 8,07 14,37 5’/3 2,54 4,52
2 6,18 10,97 6 2,36 4,21
2’/а 5,03 8,94 7 2,08 3,71 1
3 4,26 7,57 8 1,88 3,35
3|/3 3,74 6,63 9 1,73 3,07
4 3,30 5,89 10 1/0 2,84
4’, 3,00 5,33 12 1,40 2,36
Данные для И8Г0Т0В ленпя метчп комплект ков ирямоу е ив 3 шт. сольной рез ьбы при
Число Величина Величина Число Величина Величина
ниток А Б ниток А Б
на 1" В мм В мм иа 1" в мм В мм
1 10,41 20,32 5 2,08 4,06
l‘/s 6,94 13,54 573 1,91 3,71
1 2 5,21 10,16 6 1,72 3,33
( I 2’/3 4,16 8,13 7 1,50 2,64
1 3 3,48 6,78 8 1,30 2,54
i 1 з*/3 2,97 5,82 9 1,17 2,26
i 4 2,59 5,08 10 1,05 2,03
| 1 41/а 2,31 4,52 12 0,86 1,70
Пр и и диаы часп ч а н н е. А - етру первого 1 нарезки. Б— — величина, к метчика, чт< -та же величь оторую нужн збы получить иа для второ о прибавить двах-етр ци го метчика. внутреннему линдрической
В табл. Метчики для котельных работ.
23 приведены размеры метчиков для котельных работ.
и
Таблица 23
Метчики для боковых связей паровозпых котлов
Фиг. 65.
Размер метчика в дюймах D в мм a Число ни- ток на 1" L 1 к к к к «о d3 С К R
22,225 19,515 12 500 180 125 20 10 165 16 18 35 16 X 16 19,3 4,5
1 25,400 22,690 12 690 225 190 25 10 240 20 21 35 16 X 16 22,5 6,5
IV. 28,575 25,865 12 715 250 188 25 12 * 240 - 22 24 35 18 X 18 25,5 5,5
1’/« 30,162 27,452 12 730 260 -190 25 15 ' 240 । 24 26 35 20X20 27,2 6
31,750 29,040 12 750 280 190 25 15 240 26 27,5 35 22X22 28,75 6,5
1*1, 41,275 38,318 11 850 375 190 30 15 250 35 36,5 40 28X28 38 8
1 44,450 । 41,493 И 875 400 190 30 15 250 38 40 40 28X28 40.5 9
III. Производство метчиков
Производство метчиков в Союзе
Вле производство нормальных метчиков в данное время сосредоточено
на следующих заводах Инструментального объединения. —
1. Сестрорецкий вавод 2. Московский инструментальный завод 3. Завод «Фрезер* (Москва) 4. Златоустоаский инструментальный комбинат 5. Харьковский инструментальный завод Программа 1932 г.
В штуках В ценах 1926/27 г.
1200000 580 000 90000 50 000 80 000 1400000 1070 000 150 000 105 000 305000 -
Всего . . • • . . 2 000000 3 030 003
Производство метчиков на заводах Инструментального объдинения не
покрывает всей потребности страны в метчиках. Поэтому изготовлением
метчиков заняты также и многие инструментальные цеха металлообраба-
тывающих заводов, причем эти цеха изготовляют не только специальные
метчики, но также и нормальные. Учесть и оценить это внутреннее про-
изводство представляет довольно значительные затруднения, и поэтому
в настоящее время нет данных о количестве штук метчиков, изготовляе-
мых инструментальными цехами.
С каждым годом инструментальная промышленность развивается,
а вместе с тем увеличивается и производство метчиков. На второе пяти-
летие взята установка удовлетворить потребность промышленности не
Юльке в- отношении нормальных метчиков, но также и в большей части
специальных, нестандартных. Общая ориентировочная потребность на
второе пятилетие до конца 1937 г. по контрольным точкам Инструмен-
тального объединения выражае гея в количестве 8 млн. шт. Вся потребность
а 1937 г. покрывается производством указанных выше заводов и кроме
ого еще нового инструментального завода иа Урале (Свердловск).
• И. И. Семенченко. 65
Таким образом все производство сосредоточивается всего лишь на
шести заводах. Это обстоятельство дает возможность произвести макси-
мально возможную специализацию их с тем, чтобы действительно поста-
вить массовое производство метчиков.
Специфичность инструментального производства заключается в том,
что оно включает изготовление самых разнообразных изделий как по
видам, типам, так и, в особенности, по размерам. Поэтому весьма трудно
организовать массовое производство некоторых инструментов, так как
потребность в отдельных размерах их сравнительно невелика. Для таких
инструментов трудно достигнуть оптимальности производственного задания,
которое является неотъемлемым условием всякого производства массового
характера. Оптималиюсть задания возможна только в том случае, если
количество типов и размеров изделий будет более или менее ограничено.
Но так как потребители предъявляют спрос не на ограниченную н мен-
клатуру, которая, кстати сказать, у нас еще недостаточно расширена
по сравнению с заграничным рынком, а на более широкую, то производ-
ство ходовых инструментов за счет менее ходовых совершенно не допу-
стимо. В противном случае получится большое затоваривание одних
видов инструментов и большая нехватка других, которые придется или
ввозить из-за границы или изготовлять потребителям в собственных
инструментальных цехах.
Метчики, как и сверла, дают в этом отношении некоторое исключение
среди других инструментов. Потребность в них достаточно велика (за
исключением крупных), и количество размеров не так разнообразно, чтобы
препятствовать организации массового их производства.
При установлении промышленных заданий как для проектирования
новых, так и реконструкции уже существующих заводов необходимо
детально проработать вопрос о специализации заводов в отношении про-
изводства метчиков. Специализация может пойти по следующим линиям:
1) материалу,
2) типам метчиков или технологическбму процессу,
3) видам резьбы,
4) размерам метчиков.
Очевидно, трудно будет выдержать в каждом случае одну какую-либо
линию и придется пойш на’Определенные комбинации. Во всяком случае,
этот вопрос совершенно не проработан, но ввиду важности следует его
-ризндть весьма актуальным на данный отрезок времени.
Если провести сравнение между нашими инструментальными заво-
дами к концу второго пятилетия и заграничными, то можно сказать,
что союзные заводы находятся в более благоприятных условиях. За гра-
ницей производством метчиков занимается довольно значительное коли-
чество фирм. Так, в Германии таких фирм имеется 37, в Англии—32,
в Америке, где эго производство более сконцентрировано, 23, из кото-
рых только 15 заняты изготовлением нормальных метчиков, остальные же
делают только раздвижные и специальные (см. список (}ирм в конце
книги). Ввиду разбросанности производства по значительному количеству
мелких фирм последние не в состоянии поставить у себя изготовление
метчиков массового характера. Подавляющее большинство этих заводов
изготовляет метчики на универсальном оборудовании, во многих случаях
без приспособлений. ’! только чезйачите’ьная ч^сть « состоянии исполь-
зовать специальные приспособления, станки и автоматы.
66
Совершенно другую картину наблюдаем мы у нас. Организация планового
хозяйства, построенного на социалистических началах, позволяет исполь-
зовать в широкой степени специализацию и концентрацию производства.
Уже один перечень наших заводов (всего только шест!), продукция которых
должна покрыть всю потребность страны в метчиках, говорит о тех гро-
мадных преимуществах и возможностях, кото}ые имеют инструментальные
заводы Союза. Перед Инструментальным объединением стоит задача
использовать в полной степени эти возможности.
Материал для метчиков
Метчики изготовляются из углеродистой, легированной и быстрорежу-
щей сталей. Основным сырьем еще до' сих пор, в особенности у нас
в Союзе, являеюя углеродистая сталь с содержанием углерода от 1,00
ДО 1,25°/0.
Следует заметить, что качество углеродистой стали зависит не столько
от процентного 'содержания углерода, сколько от соотношения в данном
сорте стали между процентным содержанием углерода и вредными при-
месями, как фосфор, сера, медь, никель, мышьяк. Чем больше в стали
углерода, тем меньше должно быть в ней вредных примесей. Всегда
нужно стремиться к тому, чтобы сталь была по возможности мелко-
зернистой; вредные же примеси, наоборот, дают повышение крупнозер-
,нистости. Углеродистая сталь значительно дешевле легированной и быстро-
режущей, и поэтому в тех случаях, когда к инструменту не предъявляется
особых требований в отношении его точности, производительности и стойко-
сти, следует отдавать предпочтение углеродистой стали нормального состава.^/
Как за границей, так и у нас стандартные марки сталей более
или менее уже установились, и их применяют обычно для производства
не только Метчиков, но и всех других режущих инструментов.
В Германии стандартная сталь имеет следующий состав (в процентах):
Углерод Кремний Марганец Фосфор максим. -Сера максим.
1,05—1,20 0,10—0,30 0,15-0,25 0,025 0,020
Согласно разработанному проекту на общесоюзный тандарт состав высоко-
качественной углеродистой стали должен быть следующим (в процент ix).
Углерод Кремний Мча р ганец Фосфор Сера
1,10—1,25 0,30 0,15—0,25 0,030 0,020
Углеродистая сталь требует минимального количества марганца и со-
вершенного исключения таких вредных примесей, как никель и медь. По
новейшим исследованиям, маршнец и никель повышают устойчивость аусте-
нитовой составляющей и кроме того они способствуют сильному пе|егреву
стали при высоких температурах.
Как известно, углероди-ст-ан сталь дает довольно значительную усадку
(до 0,05 дм/ на 1") по длине изделия и раз5ухание по диаметру (до
KF 67
0,05 мм яа 1"). Для метчика это является громадным злом, так как
из-за этого нарушается точность резьбы. Указанный недостаток усугу-
бляется еще и тем обстоятельством, что предусмотреть заранее, на какую
величину может произойти в инструменте усадка, почти никогда не удается.
Вот почему меры, которые рекомендуются иногда с целью компенсиро-
вать или предупредить усадку метчика по шагу, в большинстве случаев
мало реальны. Это возможно только в том случае, если в производство
идет исключительно однородная сталь, величина усадки которой будет
одинаковой у всех заготовок. Однако практика показывает, что этого не
всегда удается достш нуть, и нередко бывает, что заготовки, отрезанные
даже от одного и того же прутка и термически обработанные при одних
и тех же условиях, дают различные величины усадки по шагу. Это обстоя-
тельство побудило ввести для производства метчиков специальные леги-
рованные стали.
Б качестве полезных примесей в легированной стали для метчиков
следует отметить: хром, вольфрам и ванадий. Благодаря наличию этих
элементов легированная сталь получает целый ряд преимуществ перед
углеродистой сталью. Во-первых, они повышают в сильной степени мелко-
зернистость стали. Во-вторых, метчик обладает большей производитель-
ностью и повышенной стойкостью. В-третьих, полезные примеси, в осо-
бенности хром, значительно сокращают искривление, коробление и усадку
стали, причем закалка после нагрева производится уже не в воде,
а в масле. В-четвертых, легированная сталь допускает более широкий
интервал в температуре закалки, что гарантирует меньшее количество
брака при термообработке.
В Германии наибольшее распространение для производства метчиков
получили стали следующего состава (в процентах):
Углерод Кремний Марганец 1 Хром Вольфрам • Ванадий
1,50 0,94—1,05 1,05- 1,15 0,30 0,15—0,25 0,15—0,20 0,30 0,80—0,90 0,30—0,40 1,50 0,90—1,10 1,20—1,30 1,10—1',30 0,20 0,30—0,40
Наличие у этих сталей довольно значительного процента хрома обес-
печивает получение метчиков с мало измененным после закалки шагом,
а также с менее значительным короблением режущих перьев и искри-
влением из1елия по длине. Последнее обстоятельство играет большую
роль при изготовлении длинных и тонких метчиков (связевых и т. п.).
В тех случаях, когда производительность и стойкость метчика имеют
преобладающее значение, теперь стали применять для производства мет-
чиков быстрорежущую сталь, Еще ие так давно ее мало применяли для
тих инструментов. Дело в том, что нагревание быстрорежущей стали для
закалки должно производиться при высокий температуре. Вследствие этого
режущие зубья резьбового инструмент обезуглероживаются и поэтому
в работе быстрее подвергаются изнашиванию. Если в резцах верх-
ний обезуглероженный слой может бьпь без вреда для инструмента снят
при заточке, то этого совершенно нельзя было раньше сделать у метчиков,
так как окончательная обработка их после термообработки ограничива-
68
дась исключительно лишь заточкой по режущей грани и заборной части
Теперь же, с введением шлифовки резьбы по профилю с помощью спе-
циальных резьбошлифовальных станков и приспособлений, опасность обез-
углероживания уже не так велика, если оно, конечно, находится в нор-
к' льно допустимых пределах. При шлифовке резьбы обезуглероженный
слой может быть удален, и, таким образом, теперь полностью устранено
препятствие к использованию для произвотства метчиков быстрорежущей
стали. Благодаря наличию в этой стали таких ценных примесей, как
вольфрам, хром, ванадий, изделия из нее мало подвергаются искривлению
и короблению при закалке. Поэтому ее следует особенно рекомендовать
для изготовления длинных метчиков, к которым должны быть предъявлены
особые требования в отношении точности.
Качество металла есть функция химического состава, отливки, меха-
нической обработки (прокатка или ковка), отжига и полной термической
ботки. Таким образом нельзя забывать, что цевтр тяжести лежит не
в химическом составе металла, а в тех условиях, при которых он был
получен. Как ни странно, но до сих пор существует распространенное
мнение, по которому для определения качества металла достаточно произ-
вести один лишь химический анализ. Совершенно ясно, что эюго недо-
статочно, так как до сих пор при существующих методах получения
стали очень трудно получить достаточно равномерную и однообразную
структуру металла, тем более, что некоторые вредные примеси, как фос-
фор, сера, имеют тенденцию к образованию местных обогащений. Мало
этого, и из прекрасной по составу литья стали плох* й проковкой или
прокаткой, а такж) неправильным отжигом можно получить никуда не
годный продукт. Вот почему наряду с химическим анализом нужно всегда
подвергать сталь металлографическому исследованию и механическому
испытанию на прочность. Кроме того целосообразно образцы сдали под-
вергать термической обработке и испытанию непосредственно в работе
для определения стойкости и выносливости.
К стали, прибывающей на завод для производства инструментов,
должны быть предъявлены определенные требования, которые сводятся
в основном к следующему.
Сталь должна доставляться заводу всегда в отожженном состоянии.
Твердость проверяется по Бринелю при нагрузке в ЗСЮО кг (шарик 10 мм)
для прутков свыше 12 мм диаметром и при нагрузке 750 кг (шарик 5 лм<)
Для прутков ниже 12 мм диаметром. Величина твердости должна нахо-
диться в пределах, указанных в табл. 24.
Таблица 24
Сорт стали Марка Твердость по Бринелю Диаметр отпечатка
Углеродистая ... УЮ. 163—197 4,70—4,30
Хромистая У12 ХГ2 170—207 241—197 4,60-4,20 3,90-4,30
^"'льфрамовая ^овольфрамовая быстрорежущая 9ХС В1 ’ Ь2 РК5 229—187 229—187 255—207 269—217 4,00—4,40 4,00—4, '0 3,80—4,20 3,70—4,10
* • • • • РФ2 255—205 * 3,-0—4,20
V РФ1 985—205 3,60—4,20
п
Испытание на твердость производится на одном или обоих концах
прутка, на расстоянии примерно 100 мм от конца. Испытанию подвер-
гаются не более 10% всех прутков при диаметре до 25 мм и не более
20% при диаметре свыше 25 мм.
Наружному осмотру и обмеру п^емщик имеет право подвергнуть
любое коллч ство прутков у поставляемой партии стали.
Размеры и форма поперечного сечения прутков должны соответство-
вать установленным стандартам, причем отклонения (овальность, ромбо-
видность и т. п.) возможны только в пределах принятых допусков.
Прутки должны быть прямыми, без виитообразности, отклонения до-
пускаются не более 6 мч на 1 м длины. в
Допускаемые отклонения должны быть не больше приведенных в табл. 25.
Таблица 25
Диаметр прутка в мм Допустимые отклонения в мм для сталей
Углеродистой Легированной и быстрорежущей
Катаной Кованой Катаной Кованой
6— 10 + 0,6 г 0,9 г0,6 1-0,9
10— 20 --0,8 - 1,2 1-0,8 г-1,2
20— 30 -- 1,0 -1,5 -1,0 -1,5
30— 40 + 1.0 -2,0 -1/ -2,0
40— 50 --1,5 - 2;5 -1.7 -2,5
50— 70 -- 1,7 -3,0 к 2,0 -3,0
70— 90 - - 9,о -4,0 -2,5 -4,0
9U—100 + 2,5 1-4,5. -3,0 -4,5
Как на наружной поверхности, так и в изломе не должно быть пле-
нок, закатов, шлаковых включений, складок, волосности, продольных
трещин (из-за возникновения усадочных раковин, которые при прокатке
вытягиваются в продольном направлении) и поперечных трещин (прохо-
дящих перпендикулярно к продольной оси вследствие ковки стали при
низкой температуре). Излом должен быть мелкозернистым.
Обезуглероженный слой должен быть минимальным и, во всяком слу-
чае, не выше следующих величин:
Для диаметров 5—15 . ................... 10 мм
. » 16—30......................'2,0 ,
. . 31—50...................... 3,0 .
Точно так же и все наружные дефекты должны находиться в пределах
этих величин. Для определения излома приемщику предоставляется право
отбирать не более 20% для прутков диаметром до 25 мм и не более
10% для прутков диаметром свыше 25 мм. Отобранные прутки надре-
заются или надрубаются, а затем сильным ударом отламываются отде-
ляемые куски.
Химический состав поставляемой стали должен удовлетворять опреде-
ленной обусловленной в договоре марке стали. В случае проверки проба
для химическьл) анализа должна быть взята от полного поперечного се-
чения прутка, причем при сверлении стружка должна браться от отвер-
70
сгия, приведенного по торцу прутка, на середине между осевой линией
и наружной поверхностью. Обезуглероженный слой должен быть предва-
рительно снят.
Химический анализ, как правило, должен производиться на заводе-
поставщике. Данные анализа по первому же требованию должны предъ-
являться приемщику для ознакомления. В спорных же случае х произво-
дится контрольный анализ, для чего берется каждая проба от 1 иг стали.
Для проверки стали на закаливаемость берется не более 5°/0 от прут-
ков стали диаметром до 25 мм и не более 2,5°/0 от прутков диаметром
свыше 25 мм. Отобранные образцы надрезаются или надрубаются, под-
вергаются закалке и затем ломаются.
При металлографическом исследовании образцы подвергаются опреде-
лению ликвации и неоднородности. Допускается минимальное выявление
ликвации и неоднородности при рассмотрении травленых шлифов невоору-
женным глазом. Шлифы нетравленые должны быть при этом совершенно
однородными (без крапин, точек и т. п.). В случае неудовлетворительных
результатов хотя бы по одному из вышеприведенных испытаний поста-
вляемая сталь возвращается заводу-поставщику для пересортировки.
Основные принципы при проектировании технологического
процесса
Установление технол гического процесса для всякого производства
всецело зависит от производственной программы, т. е. от количества штук
изделий, подлежащих изготовлению. Чем больше произв дственная про-
грамма и чем крупнее партии изделий, пускаемых одновременно в обра-
ботку, тем больше производство будет носить массовый характер. Как
известно, мэ<ссовое производство характеризуется: подробной разработкой
и уточнением технологического процесса; диференцированием производ-
ства на ряд отдельных, вполне определенных операций; повторяемостью
производственного цикла в течение определенного промежутка времени;
специализацией работы и возможностью из-за этого применения малоква-
лифицированного труда; максимальным использованием механизации и
автоматизацией средств производства; взаимозаменяемостью выпускаемых
частей и применением калибров как при контроле, так и при обработке.
Из этого следует, что массовое производство дает возможность использо-
вания наиболее совершенных методов обработки и организации.
Технологический процесс зависит почти исключительно от выбора
оборудования, и поэтому при постановке нового производства или при
реорганизации уже существующего на это нужно обращать серьезное
внимание.
Все станки по обработке металлов можно разделить на четыре группы:
1) универсальные станки; t
2) простые специальные;
3) сложные, комбинированного типа;
, 4) автоматы.
Четыре фактора характеризуют универсальный станок:
а) разнообразие рода обработки,
б) разнообразие режима обработки,
в) независимость от формы изделия,
Г) недав» евдость от размера иззедия.
Благодаря этому универсальный станок отличается наибольшей гиб-
костью и приспособляемостью. По мере того как у станка отбрасывается
одна или несколько возможностей, назначение и использование его посте-
пенно сужаются, и станок из универсального обращается в просто спе-
циальный, с определенным и единственным назначением^
Спепиальныл станок в противоположность универсальному служит для
выполнения исключительно одной какой-либо определенной операции над
вполне определенным изделием.
В тех случаях, когда намечено к обработке небольшое количество
деталей и загрузка станка предполагается незначительной, необходимо
остановиться на универсальном станке. Это даст возможность тот же
самый станок приспособить к изготовлению и других изделий, благодаря
чему будет достигнута достаточная загрузка станка. Специальный станок
следует выбирать в том случае, если производственная программа допу-
скает изготовление одних опоеделенных деталей в течение амортизацион-
ного периода. Если нет уверенности в том, что в течение продолжитель-
ного периода времени не будет переналадки станка, целесообразнее оста-
новиться на универсальном станке, снабженном специальным приспосо-
блением.
Развитие специальных станков идет двумя, вполне самостоятельными
путями:
а) по принципу упрощения и разделения работы (диференциация опе-
раций) и
б) по принципу комбинирования операций (уплотнение производства).
По мере расширения производства является возможность разделить
каждую операцию на ряд более мелких и приспособить для них обычные
станки, у которых все части, не требующиеся для определенной операции,
должны быть снятый По мере такого постепенного „раздевания" универ-
сальный станок утрачивает все возможности, за исключением какой-либо
одной, и обращается уже в так называемый станок „Single purpose
machine*, т. е. станок определенного и единственного назначения.
Если, напротив, итти другим путем, а именно методом уплотнения
производства, то мы получаем возможность производить на одном станке
комбинацию различных операций. Эта комбинация может быть в отноше-
нии рода обработки (например, фрезерование одновременно с обточкой),
а также и соединения ряда простых операций, которые выполняются
в определенный промежуток времени.
Как тот, так и другой принципы имеют свое место в производстве, и
трудно сказать, какой из них обладает большими преимуществами. До-
стоинствами первого являются:
1) незначительная стоимость станка,
2) простота конструкции,
3) удобство в обслуживании и ремонте,
4) возможность использования малоквалифицированной рабочей силы,
5) большая гарантия в быстром ликвидировании перерыва в подаче
полуфабрикатов в случае остановки одного из станков,
6) простота и меньший расход инструмента,-
7) быстрота наладки,
8) меньшая стоимость брака.
Недостатки:
1) увеличение площади цеха вследствие большого числа станков,
ГТ л
9 +
2) увеличение рабочей силы,
3) некоторая зависимость производства от рабочей силы,
4) необходимость контроля по каждой" операции.
Сложный комбинированный станок значительно труднее наладить
в случае перерыва в работе. Он требует более серьезного ремонта и
более бережного обращения. Инструмент его более сложный, фасонный, й,
следовательно, расход на него будет выше, чем для простого станка.
Трудность наладки может вызвать перебой в снабжении станков, на кото-
рых производится последующая обработка. Вследствие этого приходится
прибегать к приобретению второго подобного станка или держать на пере-
ходах дополнительные запасы полуфабрикатов.
Если производство обслуживается простыми станками, хотя бы и спе-
циальными, то работу легко перебросить на другой станок универсального
типа и тем самым изжить непредвиденные перебои в производстве. При
изготовлении же деталей на сложном, комбинированном станке, который
обладает по большей части громадной производительностью, -в случае
выпадения этого станка из строя заменить обработку на универсальном
оборудовании вряд ли удастся. В этом случае комбинированный станок
может оказаться узким местом в производсгве.
Брак сложного станка обходится значительно дороже, так как в этом
случае потеря получается не только от той операции, которая непосред-
ственно послужила причиной брака, но и от других операций, выполняе-
мых на э^ом станке одновременно, что, безусловно, не может иметь места
при использовании более простого оборудования.
Сложный станок требует рабочей силы более высокой квалификации.
Наконец, одним из существенных недостатков сложного станка является
то, что у него не все операции можно производить с достаточно пра-
вильным режимом вследствие ограничения в скоростях резания и подачи.
Поэтому режим задается одной какой-либо наиболее ответственной опе-
рацией, по которой рассчитываются и все остальные.
В противоположность этому у простых станков для каждой операции
можно подобрать наиболее выгодную комбинацию из скорости резания и
подачи, благодаря чему производительность станков значительно повышается.
Однако значительным преимуществом комбинированных станков является
то, что они занимают небольшую площадь и требуют для своего обслу-
живания небольшого количества квалифицированной рабочей силы.
В некоторых случаях можно ставить одного рабочего на несколько
специализированных станков, благодаря чему зарплата распределяется на
ряд станков. Это целесообразно делать только в том случае, если и станок
и рабочий будут полностью загружены. При обработке детали на простых
Станках это редко удается, так как продолжительность каждой операции
незначительна и рабочий не успевает одновременно обслужить несколько
станков.
В тех случаях, когда для производства может быть отведена неболь-
шая площадь и когда ощущается недостаток в рабочей силе, безусловно,
выгоднее ставить комбинированный станок при условии, что тип фабри-
ката в течение амортизационного периода не изменяется, иначе затраты
на приобретение сложного станка не смогут окупиться.
Кроме того не меньшую роль в этом вопросе играет также то, на-
сколько данное предприятие приспособлено к использованью приобретае-
мого оборудования (наличие установщиков и монтеров, наличие материала
с определенными качествами, возможность изготовления инструмента, не-
редко весьма сложного и т. п.). При отсутствии этих предпосылок, безу-
словно, более целесообразно останавливаться на более простых станках
с диференцированным методом производства.
Проектирование технологического процесса и выбор
оборудования
В предыдущей главе были разобраны основные принципы, которыми
следует пользоваться при проектировании технологического процесса и
связанного с ним выбора оборудования. Теперь надлежит рассмотреть
различные методы обработки метчиков и вопросы, связанные с выбором
оборудования, применяемого для их производства.
При проектировании всякого производства технологический процесс
фиксируется с помощью так. называемых обработочных карт. В них про-
ставляются: эскиз обработки, порядок обработки, характер оборудования
и приспособления, режущий и мерительный инструмент, режим обработки
(число оборотов, скорость резания, подача), время обработки и квалифи-
кация рабочего. Образец такой карты приведен в табл. 26, помещенной
в конце книги. В ней дана обработка ручного метчика диаметром 1’,
составленная для проекта завода „Фрезер".
Кроме того приведены две таблицы нормы производительности в час
на ручные и гаечные метчики (табл. 27—28). Данные взяты также из
проекта завода „Фрезер". В нижеприведенной табл. 29 даны операцион-
ные размеры при обработке метчиков.
Отрезка
В производстве режущего инструмента приходится иметь дело с высоко-
сортным и довольно капризным материалом, и поэтому для обработки его
можно пользоваться только такими средствами, которые, с одной стороны,
не нарушают структуры материала, не повышают твердости его и дают
чистую и ровную поверхность, а с другой, — не связаны с большими поте-
рями в виде отходов. Вот почему в инструментальном деле совершенно
не пригодны такие методы, как отрезка материала с помощью ацетилена,
электрорезки, пилой в горячем состоянии, посредством вращающегося с
большой скоростью диска (отрезка трением).
Из отрезных станков, находящих себе применение в инструментальном
деле, можно отметить следующее:
1) приводная ножовка,
2) ленточная пила,
3) отрезной станок,
4) циркулярная пила,
5) ножницы и пресса,
6) станок со шлифовальным диском.
Следует различать ножовки обыкновенные и высокой производи-
тельности. У обыкновенной или лучковой пилы ножовочное полотно дви-
жется взад и вперед под некоторым давлением. Режущие зубцы его на-
правлены только в сторсуу резания и поэтому при обратном ходе под
действием той же самой нагрузки они не режут, а трутся о металл и
быстро изнашинаются. Эти ножовки отличаются малой производитель-
ностью и дают большой расход инструмента.
У современных ножовок высокой производительности введены значи-
тельные улучшения: давление на ножовочное полотно регулируется с
помощью груза или масляного насоса, инструмент при обратном ходе
приподнимается с обрабатываемого материала, благодаря чему исклю-
чается трение полотна о материал и износ инструмента значительно сни-
жается. Ножозочвые полотна для таких ножовок делаются из специальной
вольфрамистон стали, так что стойкость инструмента и производительность
станка значигельно выше.
Основным преимуществом ножовок являются: дешевизна станка, про-
стота обслуживания (один рабочий может обслужить до 5—6 ножовок),
получение тонкого прореза I'A—2 мм и, следовательно, малая потеря
материала.
Пз недостатков, кроме малой их производительности, следует еще
отметить, что ножовки иногда лают косой прорез, что сводит почти на-
нет преимущества, связанные с тонким ножовочным полотном, так как
после отрезки приходится производить соответствующую обточку иа
т рцах.
Надо иметь в виду, что ножовка высокой производительности может
быть только тогда п 'лностью использована, когда имеются в распоряже-
нии специальные полотна, изготовленные из стали с примесью вольф| дма.
При отсутствии же этих полотен иет никакого смысла приобретать доро-
гие станки, так как преимущества их в этом случае по сравнению с обык-
новенными ножовками незначительны и производительности их мало отли-
чаются друг от друга. Отрезка на ножовках пруткового материала не-
больших диаметров (5—25 мм) обычно производится в свайках. Количе-
ство прутков в них зависит от диаметра заготовок. При таком способе
время на отрезку сокращается по сравнению -с отрезкой по 1 шт. t
За последнее время большое распространение, в особенности в Америке,
получили для отрезки металла ленточные пилы. Отрезка произво-
дится с помощью полотна, натянутого на два шкива и непрерывно нахо-
дящегося в работе. Этим ленточная пила отличается от ножовки, у которой
инструмент производит резание только во время рабочего хода. Благодаря
непрерывной работе производительность ленточной пилы должна быть
немного выше, чем производительность ножовки. Кроме того пила дает
также более тонкий (1—Р/г мм) и лучший прорез (не косой) по срав-
нению с ножовкой, и, следовательно, потери материала при отрезке на
ленточной пиле очень незначительны. Станки эти Снабжены автоматиче-
ской подачей и автоматическим остановом после окончания операции.
По тицам они разделяются на горизонтальные, наклонные и вертикаль-
ные. Наибольшее распространение получили вертикальные, которые более
удобны в работе и занимают меньше места. Ленточные пилы недороги
и просты в обслуживании. Существенным недостатком является дорого-
визна инструмента, что до известной степени ограничивает их исполь-
яэвание. Поэтому эти станки применяют по большей части для резки
высокосортных материалов, как быстрорежущая или специальные легиро-
ваннф стали. На фиг. 66 приведена ленточная пила фирмы „Эмрих".
Отрезной станок в инструментальном деле играет большую роль.
™ достоинствами являются большая производительность, простота и де-
»й'^ПЗНа станка и в особенности инструмента (резцов). Последнее обстоя-
мьство заслуживает особого внимания, так д^к дает определенную
незав,:.-иу <-ть панка от инструмента. Резцы всегда дешевле и легче
та
ч
Таблч
№ операций 1 Нормы производительности в час при обработке
Порядок обработки Станок । Фирма Модель | 1 1 " /8 31*и 1
1 Отрезка Отрезной автомат Отрезной станок Шухзрдт- Шютте Бирнацкий RSK15 CI — — — 187
2 Сточка концов . . . Автоматная .... Точило Автомат Эльбталь Пете им ан 265 № 1 и 10 128 52 44 500
3 4 Центровка .... Центро- вальный А. Шютте S — — — 103
5 Обточка хвоста . . . Пвухсупорт. токарный Хассе-Бреде DSIV — — — 99
6 , рабочей части — — — 111
7 8 9 „ конуса - . . Шлифовка хвоста .. „ рабочей части Токарный Круглошли- фовальный п Леве Бетинг- Любке Унгер Бет. Лч'бке Унгер DS3O5R MSI 1Е35О MSI IE? 50 — —- L_ 136 95
10 Фреверовка квадрата Автомат Петерман Вуттнг Спец. 150 133 50 150
11 12 „ по 2 шт. . Предварительная на- резка резьбы . . . Окончательная на- резка резьбы . Фрезерный Нарезной Леве Вехлер FP5R № 2 № 2 1 1 1 1 1 1 —
13 Нарезка резьбы . . К. Юнг Спец. 12 11,6 1,2 9,7
14 Окончат.нарезка резь- бы у метчика № 3 м Бехлер № 1 — — — —
15 Фрезеровка канавок по 3 шт Фрезеровка канавок по 7, 5 и 3 шт. . . Полу- автомат Фрезерный Вернер Леве 160КМ FP5R — 16 15,5
16 Фрезеровка резьбы . Резьбо- фрезерный Хассе-Вреде FGKVIX — —
17 Нанес, рисок и снятие фаски у квадрата Токарный Болей 4НМ 153 200 250 275
18 Калибр резьбы коль- цом или роликами Вращ. головка Вернер № 2 — — 142 142
19 Клеймевие » • . • . . Автомат Маркиров. станок Белей Шухардт- Шютте Спец. CD2 1720 610 1500 1500-
20 21 Термообработка Полировка центров- ки отверстий . . . Полировочн. Унгер CS 200 200 200 200
22 Полировка хвоста вручную Наждачн. круг Эльбталь № 48 4С0 400 400 400
23 Шлифовка хвоста Круг то- шлифов. Унгер IE350 — — —
24 Вышлифовывание ка- навок Спец, шлифов. К. Юнг Спец. 46 46 тг
25 Полировка канавок вручную ..... Наждачн. круг Эльбталь 206 — —
26 Заточка пера . . । Заточный Вернер 193М • — — 74 73 1
27 , заборной части | Спец. Рейндль QAS1-II 83 75 68 Ь4
28 Зачистка торцов вруч- ную , ...... 1 Нашдачн. круг Лангбейн V Г I ~ 500
Таб.ги
№ опера- | ции Нормы производительности в час при обработке гаечных мет
Порядок обработки Станок Фирма
1 Отрезка Автомат Шухард-Шютте
Отрезиой Бирнацкий
2 Сточка концов- Точило Эльбталь
3 Центровка Центровальный А. Шютте
4 Обточка рабочей части . . • . . Двухсупортн. токарный Хассе-Вреде
» • М • • • . • Токарный Леве
5 Обточка хвоста Двухсупортн. токарный Хассе-Вреде
Многорезцовый Гейнеман
* •
6 Обточка конуса Токарный Леве
7 Шлифовка хвоста Круглошлифовальный Белинг-Любке
Я Упгер
8 • * ..... . Шлифовка рабочей части .... а а • Белинг-Любке
» • • • ♦ • я Унгер
а а • • • • а »
9 Фрезеровка квадрата Автоматический Буттиг
• » Фрезерный Леве
10 Снятие фаски у квадрата Точило Эльбталь
» 9 .... Токарный Болей
11 Нарезка резьбы Нарезной Бехлер
• а 9 Рейнекер
12 Фрезеровка резьбы Резьбофрезерный Хассе-Вреде
13 Фрезеровка канавок по 3 шт. . Полуавтомат Вернер
’"V , „ , 7, 5, 3 шт. Фрезерный Влндерер
14 Клеймение Маркировочный Шухардт-Шютте
15 Термообработка — —
16 ’ Полировка центровых отверстий Полировочный Унгер
17 Шлифовка хвоста ...... . Круглошлифовальный Белинг-Любке
• • • Унглер
ге а а Полировка канавок • Наждачный круг а Эльбталь
19 Шлифовка канавок ...... Заточный Взрнер
20 Заточка пера 1 . . а а
21 Шлифовка резьбы Резьбошлифовальный Линднер
22 » заборной части Приспособл. Рендль
21 Зачйстка торцов Наждачный круг Ф Лангбейн
78
!4<1 28
чйкпв с длинным хвостом (размеры по DIN) 1
Недель */«’ 17 " /!• */»' •v 1" I1// IV/ 13// 2"
KSK15 CI 265 Z hziv ;>zj ей t»Z14 70 • 650 UZ I4Z MSI 113 JO IBB 50 MSI SE35O SE650 Спец. FP5R 265 4HK Мульт № 2 FGKIX 10 )KM ID 0D2 OS MSI 1 0 0 дом F81 43-Ц 214 500 103 93 44 115 88 109 150 500 12 20,3 550 200 66 73 7,6 37 425 180 500 103 88 39 102 78 105 150 450 10 18 525 200 58- 66 6,8 31 400 146 500 103 84 34 96 68 98 120 400 8 32 500 200 50 z 60 6,0 25 375 136 460 103 67 28 89 45 90 120 273 20 ' 30 490 200 40 150 49 5,6 22 325 122 418 103 61 24 78 35 75 120 258 17 16 480 180 32 128 40 4,6 20 300 109 375 91 55 21 68 32 65 108 232 4,8 14,5 465 180 24 92 32 3,7 18 275 92 350 91 45 20 58 29 59 90 212 4,4 12,5 430 180 24 85 28 3,5 15 250 75 325 91 35 19 48 25 54 78 193 4,1 10,8 400 160 22 75 25 3,2 1.3 225 61 300 77 28 14 36 21 46 46 168 3,1 5,2 350 125 20 54 18 2,9 10 200 47 275 77 22 11 24 18 39 27 143 2,1 4,2 300 100 16,5 33 11 2,5 8 175 38 250 70 18 9 21 15 32 23 125 1,9 3,6 200 65 14 25 9 2,2 6 150 31 225 57 14 7 18 13 27 W 108 1,6 3 160 55 12 18 7 2,0 4 120 78
Таблица 29
Операционные размеры при обработке метчиков
Операции Раз- Обозначения Операционные размеры
меры Минимум Максимум
Заготовка Отрезка Сточка концов Центровка Ооточка. хвоста и рабоч. части Обточка корпуса Шлифовка хвоста и рабоч. части Фрезеровка квад- рата Предварит, нарез- ка резьбы нешли- фованных метчи- ков « * Окончат, нарезка резьбы нешлифо- ванных метчиков а » Нарезйа или фре- зеровка резьбы шлифованных мет- чиков Фрезеровка кана- вок Шлифовка хвоста 6—20 22-52 6-20 22—52 6—52 6—20 22—52 6—52 6—20 22—52 6—20 22—52 6—52 6—20 22-52 6—18 20—30 33—52 6—12 14—24 27—36 39-52 6—52 6—20 20—36 39—52 6—20 20—36 39-52 6—20 20—36 39—52 6—12 14—24 27-36 39—52 6—12 14—24 27—36 39—52 6—12 14—24- 27—36 39—52 Диаметр заготовки Длина заготовки До чистоты Длина сверления п » Диаметр зенковки Диаметр обточки я » Длина **“- Диаметр Сторона квадрата • Средний диаметр В п п » п Внутрен. диаметр Наружи, диаметр Средн, диаметр я в Внутр, диаметр ш Наружи, диаметр • п • Средний диаметр Для наружного и внутреннего диа- метра те же откло- нения, что и для среднего Ширина пера Диаметр указан ориентировочно, шлифовка до чи- стоты без черновин L ю h ®об Ли к Я » 4 DOK f di t ++ 1 - « U U 1 1 1 и и и и g J J L L1 L QqAA ° ЗЗ'ХЗЗз'Ч ТЗ’ЩХ-В 1 2 С 1 г э 9 7 7 С 1( / ff .5 мм ,5 мм ),5 4 *0,25 ш ш 0,04 0-05 0,3 Э 0,05 0,06 0,07 -0,02 -0,03 -0,04 -0,05 >тклог средн. пров 0,02 0,03 0,04 0.02 0,03 П.04 0,02 0 03 0,04 0,25 0,35 0,45 0.60 0,03 0 04 0,05 0,06 - -. . ф ф 2.0 мм 3,0 . 0,5 , 0,5 . -0,5 -1,0 -0,25 -0,4 4-0,6 73. -003 -0,05 к к к -0,07 -0,10 -0,12 -0,15 0 и для я -0,02 -0,03 -0,04 0.U2 -0,03 -0,04 -0,02 -0,03 -0,04 -0,30 -0,04 -0,50 -0,70 -0,03 -0,05 -0,08 -0,10 -0,03 -004 -ЛЛ5 -0,06
80
Продолжение табл. 29
Операции Раз- меры Обозначения Операционные размеры
Минимум Максимум
Полировка кана- 6-52 1 Шлифовка дочиста
Век без оставления чер-
НОВИН
Заточка пера 6—12 Ширина пера f f— 0,03 f
14—24 f— 0,05 f
27—36 f— 0,08 Г
39—52 f— 0,10 f
Заточка заборной 6—52 Форма н размеры ‘
•ти снятия затылка по
чертежу
Снятие фаски и за- Дочиста без оста-
.нстка торцов вления черновин
Шлифовка резьбы 6—52 Средний диаметр dL
Наружный . D A
Внутренний , d d\
Угол профиля (4).
Шаг резьбы S
на элементы резьбы, см.
соответствующую главу .Допуски
Примечание. Допуски
иа резьбу и метчнки*.
достать или изготовить, чем другие виды
при отрезке материала (полотна
к ножовкам или ленточным пи-
лам, циркулярные пилы — цель-
ные или со вставными ножами,
шлифовальные кружки). Недостат-
ком отрезного станка является
довольно широкий прорез мате-
риала (3—4 л/лг), вызывающий
большую потерю материала, чем
ленточная пила или современная
приводная ножовка, не дающая
косого прореза. Другой недоста-
ток отрезного станка состоит в
том, что он допускает отрезку
только круглого материала. Од-
нако последнее обстоятельство
вэ имеет почти никакого значе-
ния в производстве режущего
ищ т р мента, где приходится боль-
шей частью иметь дело с круглым
интервалом.
I азвитие современных отрез-
НЬ2Х станков идет по линии увели-
6
Ж. И. Семенченко.
инструментов, употребляемых
Фиг. 66. Ленточная пила ,Емрих“.
81
ММ
G
чения их производительности. В этом случае заслуживают внимания станки,
снабженные двумя супортами и работающие одновременно двумя резцами,
благодаря чему производительность их повышается еще больше. Увели-
чение производительности достигается также соответствующим устройством,
допускающим работу станка с постоянной скоростью резания. Как известно,
при отрезке вследствие уменьшения диаметра заготовки по мере прибли-
жения резцов к центру скорость резания при одинаковом числе оборотов
станка постепенно убывает, и, следовательно, время обработки повышается.
В станках же с постоянной скоростью резания по мере удаления резцов
от наибольшего диаметра заготовки и приближения к центру число обо-
ротов станка все время повышается, и, следовательно, режим остается
одним и тем же.
Обычно уже^с диаметра в 20 мм число оборотов остается постоянным
(около 320 оборотов), так как ниже этого диаметра нет уже смысла
сохранять скорость
резания постоянной.
Скорость резания
при отрезке углероди-
стой и быстрорежущей
сталей на отрезном
станке принимается в
среднем 15- Змм'мин,
для заготовок диаме-
тром до 50 мм подача
равна0,2—0,25 мм/об,
для заготовок 50—
100 мм она составит
0,15—0,18 мм1об и
для заготовок свы-
Фиг. 67. Отрезной станок,Вебер'. ше 100 мм — 0,10 —
0,12 мм/об.
На фиг. 67 приведен отрезной станок с постоянной скоростью резания.
Заслуживают внимания также и вертикальные отрезные автоматы, у
которых пруток закладывается сверху, благодаря чему они занимают
очень мало места в цеху. Эти станки работают вполне автоматически, и
один рабочий в состоянии обслужить большое их количество. Автоматы
приспособлены для отрезки только строго калиброванного по диаметру
(без овальностей) и ровного (без кривизны) по всей своей длине мате-
риала. Автоматы допускают отрезку до 20 мм. Пруток под действием
своего веса падает на соответствующую подставку, после чего происходит
зажим материала. Затем подходит супорт, который с помощью резца и
производит отрезку. Станки эти в производстве хвостового инструмента
мелкого диаметра достаточно хорошо зарекомендовали себя на калибро-
ванном материале, и поэтому их применение целесообразно. На фиг. 68
дана фотография подобного автомата.
Циркулярная пила для отрезки металлов играет существенную
роль благодаря своей высокой производительности, которая во много раз
выше производительности ножовок и ленточных пил. Кроме того цирку-
лярная пила дает ровную и чистую поверхность и допускает отрезку
любых профилей. Недостатком пилы является дороговизна пильного
диска, который значительно дороже всех других отрезных инструментов.
82
Одваво в инструментальном деле этот ставок не находит себе большого
применения, главным образом, потому, что он дает весьма широкий про-
вез (4—12 вызывающий большие потери металла. Поэтому цирку-
лярные пилы целесообразнее использовать только при отрезке крупных
диаметров и менее дорогих материалов.
Отрезка на ножницах и прессах мало распространена в произ-
водстве режущего инструмента, так как при этом способе наблюдается
местное нарушение структуры металла. Ножкины и пресса находят себе
применение только при отрезке очень мелкого диаметра (от 2 до 3 мм).
Отрезка металлов с помощью шлифовального диска хотя и мало
распространена, тем не менее заслуживает серьезного внимания, так как
об падает большими преимуществами. На фиг. 69 представлен один из таких
станков. Для отрезки применяются спе-
циальные твердообожженные пористые, но
тем не менее достаточно эластичные
камни толщиной 2—3 мм, не дающие
большой потери металла при отрезке.
Фиг. G8. Отрезной автомат Фнг. 69. Шлифовальный диск для отрезки.
. Шу х ардт-Шютте ‘.
Диаметр диска 300—400 мм, скорость вращения — до 80 м/сек. Поверх-
ность после отрезки получается чистая, ровная и без изменения структуры
(без отжига). Твердость обрабатываемого материала не играет никакой
роли, и диск одинаково "хорошо работает как на мягких, так и на твер-
дых закаленных металлах.
Этот способ обработки особенно себя зарекомендовал при массовой отрез-
ке малых деталей диаметром до 50 мм как на сплошном, так и полом мате-
риале. При износе камня скорость резания не понижается, так как станок
допускает повышение числа оборотов. Преимущество этого способа состоит
в т°м, что отпадает вообще надобность в продолжительной заправке диска,
как это имеет место при других отрезных инструментах. Износ камня не
особенно велик, и один диск дает большое количество прорезов. Чтобы
судить о его громадной производительности, достаточно указать, что от
прутка диаметром в 9 мн может быть нарезано 100 заготовок в
& 1£ мин. или заготовка диаметром в 45 мм может быть отрезана в 6 сек.
* 83
Ясно, что такая громадная производительность никогда не может быть
достигнута на других отрезных станках. Если к атому еще добавить по-
лучение чистой и ровной поверхности без нарушения структуры, то пре-
имущества этого вида отрезки само собой очевидны. Единственным недо-
статком является инструмент, который требует особого и тщательного
изготовления. В наших условиях эти станки могут только тогда получить
распространение, когда наш i абразивные заводы в состоянии будут нала-
дить у себя производство этих специальных дисков.
Если перейти теперь к вопросу о применении того или иного способа от-
резки при производстве метчиков, то наиболее подходящим следует признать
отрезной станок, а затем ленточную пилу и ножовку. Ввиду того, что в
этом производстве приходится иметь дело о небольшими диаметрами,
использование здесь циркулярной пилы совершенно исключается. Преиму-
щество отрезного станка перед ножовкой или ленточной пилой состоит,
главным образом, в его большой производительности.
Подсчитаем машинное время обработки, необходимое для отрезки заго-
товок из быстрорежущей стали разных диаметров при работе на привод-
ной ножовке, и сравним его со временем, полученным при работе на
отрезном станке с постоянной скоростью вращения, начиная с 55 мм.
Таблица 30
Диаметр за-
готовки 25 35 55 60 65 70 80 90 100 110 12о; 130 150
Время на “*
ножовке 2,08 3,32 9,2 10,00 10,80 12,4 15,30 17,20 22,20 24,50 29,0 34,60;45,00
Время на
отрезном
станке 0,16 0,32 0,90 1,05 1,21 1,38 1,78 2,23 4,10 4,91 5,81 6,81’.9,01
Во сколько
раз быст-
рее идет
работа на
отрезном
станке 13,0 10,4 10,2 9,6 9,0 9,0 8,6 7,7 5,4 5,0 5,0 5,0 5,0
Таким образом, как видно из этой таблицы, отрезной станок в 5—10
раз производительнее приводной ножовки. Приведенными данными можно
пользоваться при отрезке пруткового материала как 1 шт., так и в пачках.
Оттяжка хвостов
С целью экономии материала некоторые американские фирмы (напри-
мер ,,Прат-Уитней“) применяют интересный способ предварительной обра-
ботки заготовки, состоящий из оттяжки хвостовой части гаечных метчиков
на специальном прессе (Swaging Machine). Подобные пресса не отлича-
ются особой сложностью и находят большое применение в массовом про-
изводстве тонких и длинных изделий, например, швейных иголок, шпинде-
лей та т. п. В каждом отдельном случае эти пресса отличаются друг от
друга некоторыми конструктивными особенностями, но в основном во всех
этих машинах сохраняется один и тот же принцип. Он заключается в
следующем.
В головке (фиг. 70), в которой вращается пшандель, расположены по
окружности стальные закаленные ролики В. Они должны быть хорошо
84
.леваны к гнездам головки. Каждый ролик вращается независимо
от других BOKpjr своей оси. Шпиндель машины заканчивается с передней
стороны уширением, в котором сделан прорез для помещения двух ма-
триц D, снабженных соответствующими профилями для заготовки. К смен-
ным матрицам прилегают направляющие С, имеющие на концах по ролику Е
вращающемуся каждый вокруг своей оси. Заготовка вставляется между
матрицами. При вращении шпинделя ролики Е встречают на своем пути
ролики В и ударяются о ннх. Благодаря этому матрицы сближаются друг
с другом, происходят удар и прессование материала. Затем под действием
центробежной силы матрицы снова расходятся, пока ролики Е не встре-
тят новые два противолежащие ролика В. Таким образом работа проис-
ходит ударами, которые, непре-
рывно действуя на заготовку,
постепенно ее вытягивают. Заго-
товка при этом медленно по-
дается в отверстие шпинделя.
Некоторые пресса вращаются
со значительной скоростью, благо-
даря чему получается большое
число двойных ударов в минуту.
Медленная подача и большое ко-
личество ударов придают оттяну-
той части заготовки хороший вид.
После оттяжки хвостов гаеч-
ные метчики подвергаются про-
Фиг. 70. Принцип-_работы станка для
оттяжкн хвостов.
должительному отжигу для уда-
ления всех напряжений от на-
клепа. Затем следует центровка и токарная обработка, которая на заводе
„Пратт-Уитней“ ’производится на автоматических станках с магазином,
изготовляемых той же фирмой.
Сварка метчиков
Как известно, расход на материал в калькуляции себестоимости ин-
струмента составляет довольно значительный процент (30—70°/0), в осо-
бенности если он изготовляется из дорогой быстрорежущей стали. Эти
причины заставляют обращать серьезное внимание при производстве ре-
жущего инструмента на максимально возможное снижение расходов, свя-
завных с затратами на материал. Одним из таких способов, дающих зна-
чительную экономию по расходу материала, является сварка инструмента,
у которого рабочая часть делается из дорогой быстрорежущей стали, а
хвостовая — из дешевой, с малым содержанием углерода.
Несмотря на то, что стыковая сварка применяется при обработке ме-
таллов уже довольно продолжительное время, в инструментальном деле
она стала распространяться не так давно. Объясняется это, во-первых,
тем, что сварка и последующая термическая обработка (отжиг) такой ка-
призной стали, как быстрорежущая, представляют известные затруднения.
Во-вторых, все инструментальные заводы, наладившие у себе сварку, счи-
тали этот метод производства не подлежащим оглашению, и получить ка-
кие-либо точные сведения о всех особенностях режима по сварке инстру-
мента не представлялось возможным. Поэтому каждая фирма по-своему
B5
подходила к разрешению этой задачи. Хотя в данное время уже имеется
вполне определенный и установившийся метод сварки, тем не менее у
каждой фирмы можно заметить некоторые отличительные ее особенности.
В производстве метчиков приварка хвостов имеет существенное зна-
чение только для специальных и гаечных метчиков с длинным хвостом,
которые в настоящее время, как правило, делаются из быстрорежущей
стали. У этих метчиков общая длина довольно значительна, и величина
хвоста составляет больше половины всей длины инструмента. Поэтому ис-
пользование дешевой стали для хвостов дает значительную экономию в рас-
ходе материала. Кроме того экономия получается еще и потому, что при
этом способе можно использовать еще и отходы в виде коротких обрез-
ков, так как для сварных инструментов требуются заготовки, в 2 раза
меньшие по длине, чем при обычном способе изготовления, т. е. при цель-
ных заготовках.
Практикой установлено, что производство сварного инструмента ста-
новится экономичным, начиная с инструмента диаметром 15 мм и выше,
причем с увеличением диаметра инструмента экономичность его повыша-
ется. Несмотря на ряд дополнительных операций, связанных с процессом
сварки, инструмент с диаметром 15 мм и выше с приварным хвостом бу-
дет уже дешевле, чем из цельной заготовки.
Для хвостов берется обычная машиноподелочная сталь с содержанием
углерода 0,3—0,6%. Некоторые фирмы указывают на целесообразность
употребления стали с большим содержанием углерода (0,6%) с целью
приблизить состав этой стали по количеству углерода к составу быстро-
режущей стали, у которой обычно содержание углерода колеблется в пре-
делах 0,6—0,7 5°/0.
Диаметры заготовок берутся различными, а именно: диаметр для за-
готовки из поделочной стали выбирается немного больше (на 1—2 мм),
чем диаметр для заготовки из быстрорежущей стали. Это приходится де-
лать, несмотря на то, что процесс сварки протекает труднее, если свари-
ваемые куски имеют большую разницу в диаметрах, потому что при сварке
весьма трудно получить совпадение осей у двух кусков. В результате
сварная заготовка не получается концентричной. Для удаления эксцен-
тричности, а в некоторых случаях и возможной кривизны приходится
вести обдирку на токарном станке, причем, безусловно, более экономично
производить выравнивание диаметров двух кусков не за счет быстроре-
жущей, а за счет более дешевой углеродистой стали. Для гаечных мет-
чиков увеличение диаметра заготовки для хвоста не играет большой роли,
так как чистовой диаметр хвоста значительно меньше диаметра рабочей
части метчика. Следует здесь отметить, что сваривать инструмент мень-
шего диаметра значительно труднее, чем инструмент крупного диаметра.
По длине заготовки делаются несколько длиннее, чем требуется по
размеру, так как после сварки торцы подрезаются; кроме того это необ-
ходимо еще и потому, что при сварке вследствие оплавления происходит уко-
рочение у двух кусков. Для заготовки из быстрорежущей стали припуск
равен 3-f-0,l D миллиметров, где D — диаметр заготовки; для поделоч-
ной стали он берется на 3—3,5 мм больше.
Для лучшего контакта и большего обеспечения протекания тока заго-
товки подвергаются перед сваркой после отрезки о шетке на цилиндриче-
ской части от грязи и окалины в пескоструйном аппарате. Некоторые
фирмы уп"требл,1 т для эт><й цели не песок, а стальные шарики «.ли же
размельченные и просеянные стружки. Торцы заготовок обычно зачистке
не подвергаются, а пускаются на сварку в том виде, в каком они были
получены после отрезки. Нередко очистка ведется не в пескоструйном
аппарате, а на точиле вручную. Этот способ применяется только или в слу-
чае отсутствия на заводе пескоструйки или же при наличии небольшой
партии.
При сварке особенное влияние на процесс оказывает предваритель-
ный подогрев заготовки из поделочной стали. Это необходимо по следую-
щим причинам ’
1) поделочная сталь обладает более высокой температурой плавления,
чем быстрорежущая сталь, и
2) поделочная сталь обладает более высокой электропроводностью и,
следовательно, нагревается более медленно, чем быстрорежущая сталь.
Из этого вытекает, что если производить сварку без предвари-
тельного подогрева поделочной стали, то быстрорежущая сталь начнет
быстрее нагреваться и плавиться. В результате этого получается большой
угар быстрорежущей стали. При подогреве удается уравнять температуры
плавления обоих металлов, и так как с повышением температуры элек-
тропроводность поделочной стали уменьшается, то, следовательно, умень-
шаются и время и расход энергии, необходимые для сварки. Подогрев
дает возможность применять менее мощные электросварочные агрегаты.
Кроме того подогрев оказывает значительное влияние также и на каче-
ство сварочного шва.
Подогрев может производиться или непосредственно на электросвароч-
ной машине, или же отдельно в свинцовой или соляной ванне или, нако-
нец, в печи. У фирмы „Шток“ операция подогрева куска поделочной стали
производится непосредственно на электросварочном аппарате, без всякого
дополнительного оборудования. Для этой цели перед сваркой конец по-
делочной стали, зажатый в одном электроде, соединяется с помощью
прута из красной меди с другим электродом. Затем включается ток, и че-
рез 15—25 сек. конец поделочной стали накаляется до светлокрасного
цвета. После этого ток выключается, соединительный прут удаляется, и
происходит сварка обычным способом. Этот метод довольно примитивен и
требует большого дополнительного расхода энергии наподогрев заготовки.
Для завода „Фрезер" фирма „Шток" по договору поставила для по-
догрева специальные подогревательные печи. Московский инструменталь-
ный завод (б. РАИЗ) производит предварительный подогрев в соляной
ванне до температуры 900° С, а затем охлаждает заготовку в воде до тем-
пературы 400—500° С. По опытам завода, эта температура является наи-
более благоприятной в отношении расхода быстрорежущей стали. Зама-
чивание заготовки в воде необходимо, так как при этих условиях соль
хорошо и быстро отскакивает от заготовки, последнее же крайне важно
для получения лучшего контакта между электродами.
Фирма „П1ток“ рекомендует выбирать следующие мощности электросва-
рочных машин:
Для изделий до 10 мм..................... 4—5 KVA
. . „ 13..................... 8—12 .
. 22 „ .................. 15—20 »
. . . 36 , 25—33 .
. . . 52 . 40—52 .
Л7
Американские фирмы рекомендуют более мощные машины.
Производительность аппаратов в час для различных диаметров изде-
лий видна из следующей таблицы (по данным фирмы „Шток"):
Для 5—9 ММ 50 шг. в час
9—14 • 50 и я
и 14—22 в 45 • * V
• 22—30 40 • я в
30—34 26 » • в
• 34—36 » 14 Я п 9
• 36—45 ч 1.2 W •
» 45—52 9 8 в и Я
Из германских электросварочных аппаратов наиболее пригодными яв-
ляются машины для стыковой сварки фирмы „AEG“. Эти машины имеют
регулирующие контакты, позволяющие производить правильную установку
«вариваемых кусков. Электроды снабжены водяным охлаждением. Пере-
мещение контактов для коротких замыканий и для сжатия в момент сварки
пооизводится вручную, с помощью рычага, на которой находится также
и выключатель для подачи или прекращения тока.
Сам по себе процесс сварки несложен и не представляет никаких
затруднений. После того как заготовки вставлены на свои места, они по-
степенно посредством быстрых и коротких замыканий разогреваются до
сварочной температуры. Затем ток выключается, и заготовки сильно при-
жимаются друг к другу, в результате чего и происходит сварка двух ку-
рков. Определение сварочной температуры, т. е. того момента, когда оба
куска должны быть сжаты при выключении тока, происходит исключитель-
но на-глаз, и следовательно, от сварщика требуется соответствующий на-
вык в этом деле.
Следующей операцией Ьосле сварки является отжиг заготовок. Его
производят с целью не только изъять те напряжения, которые получи-
лись в металле при сварке, но также и для того, чтобы понизить излиш-
нюю твердость металла. Последнее обстоятельство весьма важно для по-
следующей механической обработки, так как большая твердость обраба-
тываемых предметов влечет за собой повышенный расход рабочих инстру-
ментов. Наиболее вредным для сваренной заготовки является момент сня-
тия ее со сварочной машины. Нужно принимать все меры к тому, чтобы
заготовка не потемнела на воздухе после сварки, для чего ее необходимо
тотчас же начать нагревать. Дело в том, что место сварки имеет темпе-
ратуру плавления, в то время как остальная часть заготовки остается
почти холодной. Эго вызывает настолько сильные напряжения в металле,
что если не дать ому соответствующего отжег?, то сваренные заготовки
ломаются даже от легкого удара. При правильном же отжиге это редко
имеет место.
Отжиг после сварки производится различными методами. Так, некото-
рые американские фирмы после сварки немедленно погружают заготовки
в глубокий таз или горшок, наполненный мелкой слюдой. Так как слюда
является дурным проводником тепла, то сваренные предметы долго содер-
жат теплоту, полученную ими при сварке, и, таким образом, медленно охла-
ждаются. Благодаря использованию слюды отпадает необходимость по-
мещать заготовки в печь для отжига до тех пор, пока не будет сварено
их достаточное количество. Когда таз заполнен, заготовки вынимаются и
загружаются в ящики, наполненные еще каким-лиоо материалом, напри-
мер древесным углем, препятствующим обезуглероживанию. После этого
ящики загружаются в печь для отжига, где их держат в течение всей
смены. Температура в ящике может быть какой угодно, но к концу смены
она должна быть поднята. Во-второй смене увеличивают температуру до
820 С и сохраняют ее в течение 2—2х/а час. После этого подачу тепла
прекращают и дают заготовкам остыть в печи до температуры 425—400° С,
на что требуется 6—8 час. Затем ящики вынимают из печи и опораж-
Фиг. 71. Сварочный аппарат п печь для отжига после сварки.
нивают. Таким образом при установившемся производстве в течение каж-
дой смены производится отжиг тех заготовок, которые были сварены в
-ечение предыдущей смены.
Фирма „Шток“ в своем производстве производит отжиг следующим
образом. Возле каждой сварочной машины (фиг. 71) устанавливается печь
подогреваемая газом, в которую вставляется внутренний цилиндр из ко-
тельного железа. Цилиндр может быть вынут из печи с помощью эле-
птрокошки, которая схватывает его за соответствующие ушки. Сверху ци-
линдр прикрывается крышкой, у которой сделаны два отверстия: одно
Для пирометра и другое для опускания заготовок. В процессе сварки тем-
пература печи поддерживается в пределах от 650 до 700° С. Сваренные
•вготовки тотчас же после снятия с аппарата бросают во внутренний ци-
линдр. За два часа до окончания работы мены, т. е. через 6 час. ра-
Оты, температура печи доводится до 800—850° С и поддерживается на этой
высоте до конца смены. В конце рабочего дня прекращается подача теп-
ла. Отверстия для пирометра и заготовок закрываются герметически. За-
готовки остаются в печи до следующего дня, после чего при помощи эле-
ктрокошки внутренний цилиндр вынимается из печи и переносится в бра-
ковочное отделение, а вместо него вставляется другой; следовательно,
ечь может снова загружаться.
По договору для завода „Фрезер" фирма „Шток" выполнила для от-
жига два рода печей: один тип для помещения заготовок после сварки,
другой — для непосредственного отжига. Перед закладыванием в печь заго-
товки помещаются сначала в специальные горшки.
У фирмы „Вебер" отжиг производится следующим образом. После свар-
ки заготовки бросают в муфельную печь, поставленную рядом со свароч-
ной машиной. Температура в муфеле поддерживается в пределах 700—750°С.
После окончания сварки муфель закрывается, подача газа прекращается,
и заготовки остаются в печи до следующего дня. Затем они закладыва-
ются в железные коробки, наполненные толченым коксом, вставляются
опять в муфельную печь и подвергаются вторичному отжигу при темпе-
ратуре 750—800° С. Нагретые до этой температуры изделия выдержива-
ются в тёчение 2—3 час. и затем остывают вместе с муфелем.
Московский инструментальный завод применяет следующий способ от-
жига. После сварки заготовка быстрорежущим своим концом опускается *
в соляную ванну на такую глубину, чтобы место сварки и прилегающая
к нему часть куска длиной 40—50 мм из поделочной стали были по-
гружены в раствор. Затем заготовка вынимается, с нее удаляется грат, и
производится правка на наковальне легкой кувалдой. После этого заго-
товке дают остыть в среде, мало проводящей тепло. Затем все заготовки
закладываются в обычную нефтяную отжигательную печь и нагреваются
до температуры 900е С. После выдерживания при этой температуре в те-
чение 2 час. заготовка остывает вместе с печью в течение 8 час. до тем-
пературы 4(fo° С.
После отжига производятся осмотр и браковка заготовок. Проверка
на прочность сварного шва производится посредством нескольких ударов
заготовок о стальную наковальню (Шток—Вебер). Если в месте сварки
имеются какие-либо посторонние включения или непроварки, то заготовка
сразу же лопается. В случае же правильной сварки прочность шва ничем
не отличается от прочности остального тела заготовки. При хорошем от-
жиге место сварки настолько теряет свою твердость, что наплыв свобод-
но пилится напильником. Удаление наплыва производится на токарном
обдирочном станке с помощью широкого резца из быстрорежущей стали
при поперечной подаче супорта.
Правка сверл после сварки у фирмы „Шток" производится не с помо-
щью ударов, как на Московском инструментальном заводе, а исключительно
на ручных винтовых прессах, во избежание получения наклепа, весьма
вредного для дальнейшей термической обработки.
Центровка
Центровка хвостового инструмента относится к ряду хотя и простых,
но имеющих важное значение операций. Нужно всегда помнить, что цен-
тровые отверстия в таких режущих инструментах, как метчики, сверла,
развертки, зенковки и т. п., нужны не только для обработки, но и для
90
проверки и переточки во время их эксплоатации. Поэтому на центровку
нужно обращать должное внимание.
Особенно важное значение имеет эта операция еще и потому, что
материалом для всех этих инструментов является углеродистая или быстро-
режущая сталь. Обычно поверхностный слой при нагреве перед проков-
кой или прокаткой обезуглероживается, и при неправильной центровке
может случиться, что у заготовки при обточке ие будет снят с одной
стороны обезуглероженный слой; тогда эта часть инструмента не сможет
принять нормальной закалки. Кроме того плотность кованой или катаной
стали уменьшается по мере удаления от внешней поверхности к центру.
Поэтому если на одной стороне снято больше, чем на другой, то изделие
обязательно покоробится при закалке.
Перед тем, как производить центровку, торцы изделия должны быть
осмотрены и проверены, хорошо ли они зачищены, перпендикулярны ли
оси предмета и представляют ли плоскую поверхность, так как в про-
тивном случае центровальное сверло будет стремиться уйти в сторону.
При центровке необходимо пользоваться охлаждением. Центровые от-
верстия должны быть достаточны по размеру и правильно (без овальности)
просверлены, так как иначе заготовка ие может получить необходимой
опоры, что влечет за собой неточную работу. В особенности это важно
при снятии затылка и при шлифовке резьбы. При определении диаметра
центровального сверла и размера зенковки при центровке метчиков
надо исходить не из наружного диаметра заготовки, а из внутреннего
диаметра иарезки, так как в противном случае при больших центровых
отверстиях на торцах метчика могут получиться трещины. В табл. 31
приведены данные для выбора размеров центровых отверстий, которые
в достаточной мере зарекомендовали себя на практике.
• Необходимость получения правильных центровых отверстий в изделии
требует определенных условий для производства этой операции. Как пра-
вило, на европейских заводах весь режущий инструмент не центруется
комбинированным центровальным сверлом, так как последнее никогда не
дает такого правильного отверстия, а эта операция разделяется на два
приема: сверление и зенкование. Другой причиной отказа от применения
этих сверл служит также и чрезмерно большой расход комбинированных
сверл, быстро ломающихся на таком сравнительно твердом материале, как
углеродистая и быстрорежущая стали. Существует несколько способов
центровки при разделении этой операции на сверление и зенкование.
Известно, что спиральное свёрло, как не имеющее остроконечного
центра, плохо сверлит без центрового отверстия и сверло часто уходит
в сторону. Поэтому целесообразнее сначала наметить отверстие остро-
конечным зенкером и затем хотя бы немного углубиться им, чтобы ра-
ботающее за ним сверло имело достаточное направление. После такой
наметки центра производится свёрлсние коротким сверлом, а затем уже
зенкование. Иногда работу зёнкера соединяют вместе, т. ё. сначала про-
ходят им до надлежащей глубины, а затем производят сверление, закан-
чивающее операцию центровки. Хотя второй способ менее продолжителен,
но он не дает таких хороших результатов, как первый.
Метод резделения центровки на две операции требуют применения
Жвухшпиндельных центровальных станков, у которых центровальные го-
ловки дилжны быть расположены рядом (фиг. 72).
Перейдем теперь к рассмотрению существующих центровальных стан-
01
Таблица 31 Размеры центровых отверстий
Ручные и гаечные метчики Витворта Газовые метчики
Диаметр метчиков в дюймах Диаметр зенковки в мм Диаметр сверла в м к Общая длина сверления в мм Длина раззенко- вания в мм Диаметр метчиков в дюймах Диаметр зенковки в л- •> Диаметр сверла в .и и. Общая длина сверления в мм Длина раззенко- вания в мм
7<~ Ь */*- 7'1в ]'2“ р 8-1\» I’/*—1’/а 16/в-1'74 1’/. -2 2,5 3 0 4.0 5,0 5,5 6,5 7 I 1,5 1,5 2,0 2,0 2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 4,5 5,5 6,0 7,0 8,0 1,5 1,8 2,3 2,8 3,0 3,5 4,0 ® ОС ~С0 00 ОС ОС со 40 » П 40 W Ю ’-и »-! CM GM СО - < 1 1 1 1 1 1 1 1 1 __с’ - ’ . * * "* - * _ —. П ,-4 — С“ 1—< т-ч С1 ГМ СО 3,0 3,5 4,0 4.5 5,0 5,5 6,5 7,0 7,5 9,0 9,5 10,0 1,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 3,0 3,0 4,0 4,0 4,5 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 7,0 8,0 8,5 10,0 10,5 11,0 1,8 2,0 2,3 2,5 2,8 3,0 3,5 4,0 4,3 5,0 5,3 5,5
этом отношении модель американской фирмы
в
Фиг. 72. Центровальный станок с двумя готовками.
jb и выясним, насколько каждый из них удовлетворяет требованиям
производства режущих инструментов.
Прежде всего заслуживают внимания станки, которые снабжены двумя
головкйми, позволяющими центровать изделия одновременно с двух сто-
рон. Особенно интересна
„Пратт-Уитней“ (фиг.
73). Оба шпинделя при-
водятся в движение
двумя отдельными мо-
торами. Станок снаб-
жен магазином для
автоматической по-
дачи изделий в шпин-
дели. Этот механизм
также работает от
тдельного мотора. К
сожалению, двухпшин-
шльные станки подоб-
ного типа как с руч-
ным, так и с автома-
тическим зажимом из-
делий мало могут быть
использованы для ре-
жущего инструмента,
так как они центруют
сразу оба отверстия с
помощью двух комби-
нированных центро-
вальных сверл. Тем не
менее на станках фир-
мы „Пратт-Уитней"
производят центровку
метчиков такие фирмы,
как „Форд“ и „ Пратт-
У итней“.
Центровальные
ганки с одним шпин-
гелем по этой же при-
чине также не при-
годны для режущего
инструмента. Остаются
станки, снабженные
двумя расположенны-
ми рядом головками.
Конечно, производи-
тельность значительно ---------------
• п альныи стенок с четырьмя головками, которые дали бы возможность
роизводнть центровку изделии с двух сторон. К сожалению, на рынке
дооиых станков не имеется.
IJ станков с двумя головками число оборотов шпинделя для зенкера
лается примерно в 2 раза меньше, чем для сверла, что дает возмо-
яз
Фиг. 73. Центровальный двухшпиндельный станок
с магазином.
возросла бы, если бы удалось сконструировать спе-
жность лучше использовать в отношении резания как один, так и другой
инструмент. Следовательно, скорость резания определяется теми числами
оборотов, которые имеются на станке. Следует отметить, что так как при
центровке приходится оперировать небольшими диаметрами, скорость ре-
зания здесь незначительна, а именно 2,5—15 м]мин. Подачи при
сверлении для сверла диаметром 0,5—2,5 мм можно брать от 0,012
до 0,040 мм, а при зенковании — от 0,015 до 0,050 мм на один оборот
изделия.
Операция центровки производится обычно с ручной подачей, причем
вспомогательное время составляет до 50% от машинного времени. Поэтому
установление режима обработки в отношении выбора подачи не имеет
существенного значения.
Токарная обработка
Выбор оборудования. Для токарной обработки при про-
изводстве метчиков могут быть использованы следующие типы обору-
дования:
1) обыкновенные токарные станки;
2) токарные станки, снабженные автоматическими остановами;
3) токарные двухсупортные станки;
4) многорезцовые станки;
5) револьверные станки;
6) автоматы для прутковой работы одношпиндельные;
7) автоматы для прутковой работы многошпиндельные;
8) токарные автоматы с магазином.
Фиг. 74. Автоматический токарный станок.
1
Выбор того или иного типа оборудования для изготовления метчиков
зависит почти исключительно от производственной программы, т. е. от
количества штук в партии, пускаемой одновременно в обработку. Чем
больше эта партия, тем более производительный станок должен быть ис-
пользован для этой работы.
Токарный станок обычного типа имеет широкую область примене-
ния и может быть использован для любой токарной операции при обра-
ботке метчиков. Но этот станок не допускает комбинирования операции
и работает по большей части одним только инструментом. Кроме того
для своего обслуживавия он требует отдельного рабочего.
94
Схема I
Схема II
Некоторое удешевление в обработке дают токарные станки
с автоматическими остановами, останавливающими и подачу и
вращение шпинделя после прохода, что дает возможность обслуживать
одним рабочим несколько станков. „
На фиг. 74 представлен один из таких автоматических станков фирмы
Бехлер" (модель „Автометрик"). Особенностью станка является линейка
с делениями, позволяющая устанавливать упор на требуемую длину об-
точки. Станок приспособлен также и для конической обточки. Благодаря
автоматическому управлению один рабочий сможет обслужить до трех
станков.
Дальнейшее увеличение производительности и удешевление обработки
связаны с установкой на токарном станке двух супортов. Следует от-
метить, что в Германии подобные
станки в производстве хвостового
инструмента вообще и метчиков
в частности получили большое
распространение. Это станки
упрощенного типа, с небольшим
количеством скоростей резания
и подач, довольно мощные, позво-
ляющие сниматьхорошую стружку
и снабженные автоматически-
ми остановами. Станки весьма
просты в обслуживании, и один
рабочий легко справляется с дву-
мя тремя станками. Это возможно
только в том случае, если опера-
ции достаточны по своей продол-
жительности.
Двухсупортные станки допус-
кают производигь разнообразную
обработку. Прежде всего с по-
мощью двух резцов (фиг. 75,
схема Г), заднего и переднего,
можно одновременно вести обра-
ботку по цилиндру. Во избежание
сильного давления, которое может
вызвать прогиб или вырывание
заготовки из центров, приходится
брать небольшую стружку на
обычном токарном станке. Уста-
новленные же друг против друга
позволяют брать более сильные
бить -Определена между
забота может быть цг„____
резец служит только для подрезки,
навливаются два [
Половину заготовки.
Фнг. 75. Схемы, обработка изделий на 2-
супортном токарном станке.
‘Темя и,
отанка.
два резца уравновешивают давление и
стружки. Кроме того работа нарезания
-----„иии(,вдмопи шс/кду двумя резцами так, что один резец
₽а^отать в качестве обдирочного, а другой — в качестве чистового.
• произведена также и по схеме II. Здесь задний
, а на переднем супорте уста-
резца, из которых каждый обрабатывает только
. Это дает возможность вдвое сократить машинное
следовательно, значительно повысить производительность
В5
Фиг. 76. Токарный 2-супортный станок ,1Пток“.
Не фиг. 76 представлен двухсупортный станок фирмы „Шток"; стан-
ками этого типа оборудован завод „Фрезер".
Заслуживает внимания также и полуавтоматический станок фирмы
„Бехлер", общий вил которого приведен на фиг. 77. Станок снабжен
двумя супортами, пе-
ремещение которых
производится посред-
ством эксцентриков
для поперечной по-
дачи и барабана с кри-
вой— для продольной.
Передний резец может
обрабатывать по ци-
линдру, конусу, торцу
или, наконец, по фи-
гурной плоскости. Это
достигается благодаря
наличию кривой для
продольной подачи. За-
дний резец служит для
ооточки торца, сня-
тия фасок, отрезки или подрезки. Станок может быть с большим успе-
хом приспособлен для обработки метчиков с большим заборным конусоь,
например, для гаечных или плашечных. Схема работы представлена на
фиг. 78. Один рабочий сможет обслужить несколько станков.
Фиг. 77. Токарный 2-супортннй станок, .Бехлер*.
Ь
Таким образом двухсупортные токарные станки занимают среднее
место между обычными токарными и многорезцовыми станками.
Последние допускают еще большее распределение работы по снятию
стружки между резцами, которых к тому же здесь можно установить и
большее число, как это показано, например, на схеме III фиг. 75. Про-
зе
I -адодительность'их значительно выше производительности двухсупортных
станков, но зато наладка и обслуживание более затруднительны. В этом
их основной недостаток. На фиг. 79 представлен многорезцовый станок
ГцВнемана упрощенного типа.
Фиг. 78. Схема работы токарного 2-супортного станка „Бехлер“.
Револьверный станок обладает более ограниченной областью при-
менения, требует комбинированного инструмента, допускает обработку
Фиг. 79. Многорезцовый токарный станок Гейнемана.
Лниой детали с определенной установкой и одновременно в разных
"ах соединяет в себе несколько операций без смены инструмента,
лагодаря этому уменьшается время обработки и повышается, произво-
’ 1 И. 97
дйтельность в час. Однако ввиду чрезвычайно простых операций при об-
работке метчиков, все выше)казанные преимущества револьверного
станка не могут быть использованы. Кроме того существенным недостатком
этого станка является необходимость ставить отдельного рабочего на
каждый станок. Вот почему при изготовлении метчиков револьверные
станки совершенно себя не ов[ авдывают.
Как известно, автоматы можно использовать вообще для определен-
ной узкоограннченной работы. Они допускают концентрацию операции,
но требуют более сложного и более дорогого инструмента. Но зато время
обработки у них незначительно, и, следовательно, они дают повышенную
производительность.
Таким образом при переходе от токарного станка к автомату значи-
тельно суживается область применения станков, удорожается инструмент,
уменьшается время обработки и повышается часовой выпуск де.алей.
Автоматы отличаются от револьверных станков тем, что у первых все
холостые движения, как то: подвод инструмента и переключение револь-
верной головки, подача материала и т. п., производятся автоматически,
без участия рабочего. Нужно отметить, что время обработки на одно-
шпиндельном автомате не ниже, чем на револьверном станке, а иногда
даже и выше, так как рабочий на револьверном станке часто пользуется
вместо автоматической подачи —ручной. Эта подача может быть повы-
шена, так как благодаря чувствительности руки рабочего она в случае не-
обходимости, например, при попадании твердых частиц металла, может быть
тотчас же уменьшена. Благодаря этому инструмент предохраняется от
быстрого изнашивания и поломки. Основное преимущество автоматов,—
возможность обслуживания одним рабочим 4—6 станков.
Отличие многошпиндельного автомата от одношпиндельного со-
стоит в том, что все инструменты первого у каждого шпинделя работают
одновременно, в то время как у одношпиндельного автомата резцы под-
водятся к обрабатываемому предмету в порядке очереди. У первых изделие,
поворачиваясь каждый раз на 90°, подходит к новому инструменту и
подвергается постоянной обработке. Перед каждым новым переключением
изделие выходит со станка вполне законченным. Многошпиндельвый ав-
томат обладает большей производительностью, чем одношпиндельный.
Объясняется это тем, что у одношпиндельного автомата время обработки
определяется как сумма времен, затраченных на каждую отдельную опе-
рацию, а у многошпиндельного оно определяется по рабочему ходу, со-
ответствующему наибольшей производительности. В то время как у одно-
шпнндельного автомата для получения максимальной производительности
должна быть ограничена по времени каждая отдельная операция, у много-
шпиндельного автомата это касается только наиболее продолжительной
операции.
Заслуживают внимания для обработки хвостового инструмента также
и токарные автоматы с м а г а з и н о м, например, типа американской
фирмы „Пратт-Уитней“ (фиг. 80). Эти станки бывают как одношпиндель-
ные — для обработки одной заготовки, — так и двухшпиндельные —для двух
заготовок. Изделия закладываются в магазин и постепенно под действием
собственного веса опускаются на специальные подставки, которые и по-
дают каждую заготовку поочередно в центры. Передний центр подвижной,
задний — неподвижный. Вся обработка ведется вполне автоматиачски,
с помощью нескольких резцов.
98
Использование автоматов для производства режущего инструмента
иадиопально только в том случае, если производственная программа обес-
печивает достаточную их загрузку. Вторым, не менее важным, условием
яьдяется качество материала, предназначенного для обработки на авто-
магах. Основным требованием, которое должно быть предъявлено к мате-
р-шлу, является его однородность. Под этим термином надо понимать не
точько однородность в отношении качественною состава материала, но
дакже и в отношении твердости, наружного вида (чистоты), допусков на
диаметр. Нужно сказать, что вообще неоднородность материала при
массовом производство с его постоянными и установившимися методами
изготовления вносит значительную дезорганизацию, приводит к удорожа-
нию себестоимости продукции, увеличивает количество брака и понижает
качество выпускаемого фабриката. Еще большую дезорганизацию вносит
в производство неоднородность прутковою материала для автоматов.
Несоблюдение напужных
размеров (например, диа-
метра прутка) не дает
возможности осущест-
в.-лть подачу прутка че-
рез разжимную гильзу,
вследствие чего прекра-
щается автоматическая
подача материала, что
сводит к нулю все пре-
имущества автомата. Не-
однородность качества
материала отражается на
режиме работы и приво-
дит к понижению коэ-
фициепта использования
станка.
После такой общей
характеристики всех ви-
дов станков по токарной
Фиг. 80. Токарный автомат с магазином .Пратт-
Уитней*.
обработке можно приступить к выяснению, в каких случаях следует при-
менять тот или иной станок. Выше уже было сказано, что потребность в
мелких метчиках настолько нелика, что позволяет до известной степени
производить обработку массовым порядком. Кроме того это допускает и
материал, который всегда применяется для мелких метчиков, в виде се-
ребрянки. Следовательно, для мелких метчиков имеются все предпосылки
к тому, чтобы использовать здесь автоматы как одношпиндельные, так и
чотырехшпиндельные. *
1ак как число токарных операций при обработке мелких метчиков
ьма ограничено, то целесообразнее выбирать из одношпиндельных ав-
•M.X.0B фасонные, у которых установлены два поперечных супорта и го-
вка для одного или двух инструментов. Этот автомат более выгоден,
поп С° СЛ0ЖН0Й Револьверной головкой, так как последняя не может быть
т<.г,Н0СТЬЮ ИСП0,1Ь30вана из-за небольшого количества операций. Кроме
g- ’ У автомата с револьверной головкой бывают большие потери, свя-
иые с затратой на холостые хода, например, на переключение не за-
*ых под инструментами гнезд револьверной головки.
Заслуживают внимания для производства мелких метчиков также авто
маты двух швейцарских фирм: „Бехлер“ и „Петерманн". Модели обеих
фирм сходны между собой, так как раньше эти фирмы работали со-
вместно. Существенной особенностью этих автоматов является то, что они
благодаря особой конструкции направляющей втулки допускают обработку
без всякого прогиба тонких и длинных предметов (фиг. 81). Это обстоя-
тельство имеет большое Значение для мелких
гаечных нетчиков. Автоматы, как правило, снаб-
жены двумя супортами и небольшой головкой.
Фиг. 81. Расположение 4супортов на автомате , Вех л ер" и схема работы с
направляющей втулкой.
В зависимости от рода обработки станки могут быть снабжены еще до-
полнительно двумя супортами, как указано на фиг. 81. На фиг. 82 пред-
ставлен автомат фирмы „Бехлер".
Фиг. 82. Общий вид автомата „Бехлер*.
При изготовлении метчиков на Автоматах надо различать два вида
обработки:
1) обработку метчиков, у которых рабочая часть тоньше хвоста (до5 щ )и
2) метчиков, у которых рабочая часть толще хвоста (свыше 6,ie ')•
У первых делаются обычно обратные центры, так как из-за малого
диаметра центровые отверстия произвести здесь невозможно. Обработка
состоит в еле ующем: сначала производится зацентровка переднего конца-
чатом обточка по диаметру рабочей части, нанесение рисок и, наконец,
айвс-атровка заднего конца и одновременно отрезка. Схема обработки
представлена на фиг. 83. Так как материал — серебрянка, то хвост ни-
.й обработке не подвергается. Метчики свыше снабжаются цен-
тровыми отверстиями, и обработка их на автоматах состоит из следую-
щих операций: центровки со стороны хвоста, обточки хвоста, снятия
фаски у квадрата, нанесения рисок и отрезки (фиг. 84).
Следует иметь в виду, что второй способ обработки не лишен неко-
торых недостатков. Режущие зубцы метчика расположены на поверх-
ности, и поэтому для получения достаточной твердости и стойкости не-
обходимо, чтобы обезуглероженный слой, получаемый всегда в процессе
изготовления стали, был удален перед нарезкой резьбы. Поэтому, как
равило, необходимо всегда режущую часть метчика подвергать обточке
или шлифовке. Таким образом при вышеуказанном способе обработки
на автомате токарную обработку нельзя считать законченной, и ее нужно
Фиг. l84. Схема обработки средних мет-
чиков”на автомате.'
Схема
3>
>
Фиг. 83. Схема обработки мел-
ких метчиков на автомате.
продолжить на другом станке. Это диктуется еще и тем обстоятельством,
что второе центровое отверстие не делается одновременно при обработке
на автомате, и, следовательно, можно при недостаточно правильной за-
готовке получить несовпадение центровых отверстий, что совершенно не-
допустимо для метчиков. Поэтому после работы автомата необходимо при
□ажиме заготовки хвостовой частью в зажимном патроне зацентровать
второй конец, а затем на центрах снять на токарном станке тонкую
стружку по рабочей части или же прошлифовать ее. Такой способ вполне
гарантирует снятие обезуглероженного слоя и правильное центрирование
заготовки.
Некоторые фирмы, как американские, так и немецкие, располагая
высококачественным материалом, пускают на нарезку резьбы заготовки
без этой обработки. Другие же фирмы перед закладыванием прутка в
автомат пропускают его через бесцентровый станок, который дает воз-
можность, во-первых, снять обезуглероженный слой металла с поверх-
ности заготовки, а во-вторых, прокалибровать материал.
На фиг. 85 дана схема обработки чистового метчика на четырех-
впиндельном автомате, предложенная фирмой „А. Шютте". На позиции I
“Низводятся: центровка (с помощью толстого короткого сверла), под-
101
резка торца и снятие фаски у рабочей части, обдирка рабочей части,
врезание между рабочей частью и .хвостом, -врезание для отрезки и одно-
временно снятие фаски у кватрата. На позиции II производятся цен-
тровка с помощью комбинированного центровального сверла, обточка
рабочей части и обточка хвоста. Ла позиции III наносятся риски, и про-
изводится предварительная нарезка резьбы с помощью гребенки. Па по-
зиции IV—отрезка. Скорость резания — около 12—15 м'мин подача
для продольной обточки—0,14 мм] об, для поперечной — 0,03—0,06 мм! об.
Время обработки для 8 мм метчика — 3,75 мин., что дает 16 шт. в час.
Обработка согласно приве-
денной схеме обладает суще-
ственными недостатками (цен-
тровка комбинированным свер-
лом, нарезка резьбы без цен-
тровки второго конца и др.), и
поэтому ео не следует приме-
нять для получения метчиков
хорошего качества.
Теперь необходимо остано-
виться на значении режима в
автоматном деле. Здесь весьма
важно установить правильное
соотношение между скоростью
резания и подачей, а так как
настройка станка отнимает мно-
го времени, то желательно,
чтобы автомат работал как
можно дольше без перестройки.
Режим устанавливается в
IV позиция
Фиг. 85. Схема обработки метчиков на 4-шпин-
дель ном автомате.
зависимости от продолжитель-
ности работы инструмента без
переточки. При определении
его следует иметь в виду, что
инструмент может быть исполь-
зован при весьма интенсивном
резании и частых переточках
или, напротив, при менее про-
изводительных комбинациях ре-
зания и продолжительной не-
прерывной работе. Дать определенные указания в этом отнош нии трудно,
так как это зависит от многих причин (материала, квалификации обслу-
живающего персонала, организации инструментального дела на заводе и
др.). Во в *яком случае, желательно устанавливать такой режим, при ко-
тором смена инструментов производилась бы но более одного раза в день
и только, в крайнем случае, для некоторых инструментов — два раза.
Ввиду сравнительно малых партий метчиков средних и в особенности
крупных размеров использование для них автоматов не всегда рацио-
нально, тем более что и получение калиброванного материала более
крупного размера встречает ряд затруднений. Если в Америке можно
еще встретить фирмы, которые произвотят обработку метчиков средних
размеров на автоматах ,Кливленд", то в Европе эти автоматы уже не
102
используются. Обработка ведется исключительно на обыкновенных или
двухсупортных стайках, снабженных автоматическими остановами. Там,
где требуется удалить большое количество металла (например, у газовых
метчиков), обработку рекомендуется вести на многорезцовых токарных
станках.
При проектировании технологического процесса производства метчи-
ков необходимо самым серьезным образом взвесить все обстоятельства
за и против применения токарных станков простого типа или многорез-
цовых, с одной стороны, и автоматов, с другой. Здееь нужно учесть не
только производственную программу и качество рбраоатываемого мате-
риала, но также и то, насколько местные условия допускают использо-
вание таких сложных станков, как автоматы.
Условия устойчивости изделий и установление ре-
жима при токарной обработке. При производстве хвостоного ре-
жущего инструмента (гаечные метчики, цилиндрические сверла, развертки)
приходится при назначении сечения стружки для токарной обработки
«читаться с неустойчивостью изделий. У этих инструментов от-
ношение длины к диаметру слишком велико, и при значительном сечении
стружки вследствие большого давлевия, изделие может прогнуться или
даже выскочить из центров станка. Работы по исследованию этого во-
проса показывают, что максимальное сечение стружки, кото-
рое еще может выдержать заготовка, определяется по формуле:
С Г
(1)
где d— диаметр, I — длина заготовки, а С — постоянная величина, зави-
сящая от рода материала; так, например,
для стали крепостью в 30—50 кг{мм- С—140
„ „ „ „ 50—60 „ С =146
„ , „ , 60-80 „ С=159
Таким образом это формула показывает, что жесткость или устойчивость
изделия зависит не от величины как часто неправильно считают, а от
а3 г,
Р Эго важное обстоятельство никогда нс следует забывать.
Пользуясь формулой (1), можно для каждого диаметра и каждой длины
заготовки определить соответствующее сечение стружки, при котором
возможно обработать изделие с достаточной устойчивостью. На фиг. 86
приведена подобная номограмма, пос.троенная па формуле, несколько от-
личной от вышеприведенной, а именно:
F= d
3,8э У J
для стали крепостью 75—85 кг/мм2.
Вгорым фактором, влияющим на обработку изделия, является ско-
рость резания, которая зависит от сечения стружки и может быть
определена по формуле:
с
(.2)
103
где о — скорость резания в м мин, С—постоянная скорость резание для
сечения стружки в 1 мм2 их — постоянная величина, зависящая от рода
материала (для стали крепостью н 80 кг, равная 2,44),
Для стали крепостью н 30 50 кг мм2 С = 50
, „ ,, .. 50—.60 „ (7=35
„ 60—80 „ ('=20
- при условии, что оора-
•ботка ведется резцом из
быстрорежущей стали,
причем продолжитель-
ность работы без пере-
точки устанавливается в
60 мин.
Надо иметь в виду,
что скорость резания
сильно влияет на стой-
кость резца, поэтому при-
бегать к чрезмерному
повышению скорости ни-
когда не следует. Прак-
тика показывает, что
иногда более выгодно
работать на пониженном
режиме, чтобы выиграть
время на менее частой
смене резцов. Это осо-
бенно справедливо для
станков, требующих слож-
ной наладки.
При обработке режу-
щего инструмента в силу
специфичности данного
производства приходится
иметь дело всегда с ма-
лыми сечениями стружки..
Поэтому желательно на
основании формулы (2)
построить номограмму
для сечений стружки
[ менее 1 мм2. За основ-
ные скорости для 1 мм2
(величины (J) следует при-
нять те скорости, которые наиболее употребительны при обработке
углеродистой и быстрорежущей сталей, т. е., например, 1b, 20, 22,
25 mImuh.
На фнг. 87 приведена номограмма, вычисленная по вышеприведенном
формуле, с той разницей, что для х взят коэфициент 4 вместо 2,44-
Кривые построены для удельных (при сечении стружки в 1 мм) ско-
ростей резания. Кривые I—IV соответствуют скоростям: 18, 20, 22
и 25 м/мин.
Фиг. 86. Определение сечения стружки в зависимости
от диаметра и длины заготовки.
Третьим фактором является мощность станка. Последняя нгршл
большую роль, так как в случае выбора станка недостаточной мощности
F изделие не может быть обработано с надлежащим режимом.
Мощность также зависит от сечения стружки и может быть выражена
формулой:
#= м j/i; (з>
Скорость резония V мет/мин
♦иг. 87. Определение скорости резания в зависимости от се-
чения стружки.
Лт—мощность станка в лошадиных силах, F—сечение стружив
® лие2, —мощность, зависящая от удельной скорости; х— постоянная
ччина (для стали от 30 до 80 кг/мм2 я; = 2,55).
Для стали крепостью в 30—50 кг/мм2 М - - 2,5
. 50—60 М = 2,05
. 60—80 . Jd *= 1,55
1Г
На основании этой формулы составлена номограмма фиг. 88 для опре-
деления мощности станка при выборе оборудования (токарных станков)
в зависимости от выбранного сечения стружки.
В общем для токарной обработки меичикоз можно применять скорости
в пределах от 22 до 28 м/мин. Величина подачи для продольной об-
точки 0,15—0,30 мм/мин (для резцов из быстрорежущей стали).
20
1.8
16
Мошность станка - кР
1.2
10
0.9
08
0.7
06
0 55
05
045
0 40
035
030
025
ОТО
О 18
О 16
О 14
012
0.10
009
0 08
007
006
005
0.040
0035
003
0025
0020
0 018
0.016
0 014
0 012
001
J
I
Инструмент для
токарных работ.
При обточке метчиков
приходится иметь дело с
удалением небольших ко-
личеств металла. Поэтому
нет никакого смысла
пользоваться большими
цельными резцами, как
делается еще до сих пор
в наших мастерских. С
целью экономии дорогой
быстрорежущей стали не-
обходимо широко внед-
рить в производство рез-
цы с напаянными или на-
варенными пластинками
или резцы с державками.
Заслуживают большого
внимания для обточки
хвостового инструмента
резцы, сечение которых
представляет равносто-
ронний треугольник. Рез-
цы помещаются' н спе-
циальную державъу с
прижимной планкой и вы-
резом, соответствующим
форме резца. Величина
переднего угла зависит
от обрабатываемого ма-
териала и равна примерно
10—15°.
Положение резца в
работе видно нз фиг. 89.
Заточка подобных рез-
цов не представляет боль-
ших затруднений, в особенности если для этого применять специальный
шаблон. Зиачительным_затруднением для внедрения подобных резцов на
наших заводах является отсугствие прокатаннаго материала соответствую-
щего треугольного профиля.
Использование твердовольфрамовых сплавов. Следует
сказать еще несколько слов об использовании твердоволь<| рамовых спла-
вов (победит, видна, карболой и др.) для резцов по токарной обработке
хвостового инструмента. Как известно, эти сплавы, во-первых, вшоднее
toe
Фиг. 88. Определение мощности станка в зависи-
мости от сечения стружки.
успехом применить твердовольфрамовые сплавы.
и. - 20--
Фиг. 88. Трехгранный реьец для токарных работ.
.о употреблять для материалов повышенной твердости (от 70—80 кг!мл&
, выше), во-вторых, в таких случаях, где, вследствие больших сопротив-
лений от трения возникает сильное нагревание режущей кромки резца,
а в-третьих, при малых припусках, позволяющих брать небольшие сече-
ния стружки.
Так как твердовольфрамовые сплавы выгоднее всего работают при
больших скоростях резания и малых подачах, то чем меньше припуск на
обработку, тем рациональнее применение этих сплавов. В производстве
хвостового инструмента мы как раз эго и имеем или, по крайней мере,
стремимся к этому, так как в инструментальном производстве стоимость
материала составляет большую статью расхода. Из сказаннрго ясно, что
в этой области можно с ’
Уместно здесь от-
метить, что использо-
вание резцов из ука-
занных сплавов не мо-
жет повлиять на рез-
к< е сокращение вре-
мени обработки ввиду
того, что в производ-
стве метчиков прихо-
дится иметь дело с
весьма краткосроч-
ными операциями, у
которых чистое ма-
шинное время соста-
вляет сравнительно не-
большой процент от
общего суммарного
времени. Однако при-
менение этих сплавов
дает то преимущество,
что стойкость таких
резцов значительно
выше, чем стойкость
резцов вз быстрорежущей стали, и, следовательно, потери, связанные с
переменой резцов для их заточкп, будут значительно меньше.
Для полного использования резцов из твердовольфрамовых сплавов
необходимо располагать станками с мощным приводом, допускающим по-
вышенные числа оборотов. Вместе с тем ввиду понижения усилия реза-
вл оти станки не должны быть особенно массивными. В большинстве
в таких станках стали применять роликовые подшипники, по-
Рипи-' 1X06 П0ЛУчать высокие числа оборотов. За последнее время на
0, . ‘ появилось много моделей станков, приспособленных для токарной
I? ’'ткис помощью резцов из твердовольфрамовых сплавов. Из этих стан-
Hq i° 0ТМет-ить бедующие: американской фирмы „Портер-Кэбл"
.'А 1 ’ В'Вслипский фирмы ,БСА“ (фиг. 91), германской фирмы „Кол-
-Энгельгардт" (фиг. 92).
танки снабжены мощным приводом, допускающим высокие числа
ротов. Как правило, все они имеют короткие станины, что дает опре-
I иные преимущества при использовании их в инструментальном деле.
___
&
числа
137
108
Фиг. 92. Токарный станок «Коллет-Энгельгардт*.
, приходится иметь дело с короткими изделиями. В большинстве слу-
шав эти станки снабжены двумя супортами, что также дает определен-
ные преимущества при обработке. Они могут быть использованы но
олько для твердовольфрамовых сплавов, но и для инструментов из быстро-
режущей стали.
Шлифовка сырых заготовок
За последнее время как в Америке, так и в Германии получила ши-
бкое распространение сырая шлифовка, которая в большинстве случаев
применяется взамен чистовой обточки или шлихтовки. Преимущества этого
иособа состоят в том, что шлифовкой можно достигнуть большей про-
изводительности, чем при обточке, и кроме того шлифовка дает изделия
• более высокой точностью. Последнее обстоятельство играет существен-
ную роль, в особенности в тех случаях, когда шлифованная часть из-
хс-гия используется для зажима, например при фрезеровании квадрата у
метчиков. Так как грани квадрата должны находиться на равном рас-
стоянии от оси изделия, то при узком допуске это может быть быстро
и хорошо выполнено только с помощью шлифовки. Если фрезеровка
квадрата производится на специальном автомате с магазином (например,
типа „Вернер", или „Вуттиг", или „Продукто-Метик"), то правильная
и бесперебойная работа автомата вследствие узких допусков в зажимных
втулках возможна только в том случае, если заготовки предварительно
пропускаются через шлифовальный станок.
При фрезеровке резьбы у метчиков заготовка зажимается хвостовой
третью в специальном патроне, а второй конец (режущая часть) центри-
руется центром задней бабки, при этом необходимо, чтобы резьбовая
часть была концентрична с хвостовой. Это опять заставляет прибегать
х шлифовке изделий в сыром виде.
Шлифовка круглых изделий может быть произведена при помощи трех
методов: а) на круглошлифовальном станке, б) на бесцентровом и в) на
ганке с широким камнем, работающим впритык. Так как метчик имеет
два различных диаметра (хвоста и режущей части), то при шлифовке
на бесцентровом станке обе части могут смещаться относительно друг
друга. В результате этого изделие окажется некоицентричным, и его
нужно будет забраковать. Кроме того бесцентровый станок при непра-
вильном положении направляющей линейки часто дает не круглое, а гра-
неное изделие, что совершенно недопустимо для рабочей части метчика
Шлифовка с помощью широкого камня развита в Америке. При про-
ивод тве метчиков ее можно рекомендовать только для обработки тол-
стых и коротких метчиков (например, газовых). Наибольшее значение
имеют круглошлифовальные станки, на которых изделия устанавливаются
центрах, что обеспечивает его правильность и концентричность.
На мечиках, в особенности на мелких (до 12 лы«), очень часто при-
учают после закалки ручную зачистку на полировальном круге взамен
^гУ1лои шлифовки. В этом случае сырая шлифовка хвоста дает значи-
'НЬ1е преимущества. Обработка в сыром виде обходится более дешево,
в закалениом. Поэтому максимальное удаление слоя металла реко-
Дустся переносить с окончательной шлифовки на предварительную.
закачки же снимать вручную только окалину, так как в основном
поп л х пета заканчивается еще до закалки.
log
^Фрезерование квадрата на нетчиках
Фиг. 93. Приспособление для фрезеро-
вания квадрата.
Для фрезерования квадрата на метчиках существуют самые разнооб-
разные Me i оды обработки. Для этой целы применяют как обычные гори-
зонтально-фрезерные станки с соответствующими приспособлениями или
без них, так и специальные станки и автоматы. Основной предпосылкой
для выбора оборудования является производственная программа, которая
определяет количество штук изделий, одновременно пускаемых в обра-
ботку. Для установлении того или иного станка для этой операции при
проектировании технологического процесса необходимо сделать подробный
расчет, насколько выбранный станок может себя оправдать в данном про-
изводстве.
В том случае, если по программе
требуется изготовить небольшое ко-
личество метчиков, фрезерование
квадрата производится на горизон-
тально-фрезерном станке с помощью
одного или, чаще всего, двух фрезе-
ров, обрабатывающих одновременно
две плоскости. После обработки двух
плоскостей заготовка поворачивается
на 90°, и обрабатываются две дру-
гие плоскости квадрата. Закрепле-
ние заготовки производится или в
трехкулачковом патроне или же в
специальном приспособлении, кото-
рое позволяет осуществлять пово
рот изделия быстрее. Па фиг. 93
приведено одно из этих универсаль-
ных приспособлений. При обработке
в трехкулачковом патроне заготовку
после прохода двух плоскостей не-
обходимо вынимать из патрона для
поворота на 90°, в то время как при
зажатии в приспособлении этого не
требуется. При установке необхо-
димо следить за тем, чтобы стороны квадрата находились на одинаковом
расстоянии от центра, т. е. чтобы квадрат был централен по отношению к
оси предмета. Несоблюдение этого ведет к неправильной работе метчика
и вызывает в работе некоторое увеличение диаметра резьбы. Ясно, что
при работе в трехкулачковом патроне соблюсти это значительно труднее,
чем в специальном приспособлении. При установке фрезеров нужно обра-
щать внимание и на то, чтобы квадрат на метчике был без острых углов
и на переходах от одной грани к другой имел неоолыиие фаски. При
этих условиях закругленные кромки квадрата будут препятствовать обра-
зованию заусенцев на его гранях при зажиме метчика в воротке во время
работы.
Режим при обработке квадратоз зависит, с одной стороны, от рода
материала обрабатываемого предмета, с другой, — от рода материала ра-
бочего инструмента, т. е. от фрезера. Если употребляются фрезера из
быстрорежущей стали, то скорость резания при обработке быстрорежущей
110
стгли можно принять равной 15—1S м/мин, при обработке же изделий
м Viшподисгой стали скорость может быть взята более повышенной,—
от 18 до 22 м мин. Величина же подачи может быть определена на
( ):новании данных, приве генных в следующей таблице.
Размер квадрата в мм Подача в дг.ч Диаметр рабочего фрезера в мм Величина А на плоскости квадрата В ММ
Сторона Длина Для угле- родистой стали для быстро- режущей стали
2,4 5 80 75
2,7 6 75 70
4,3 7 70 65
4,9 8 70 65
7 10 65 60
10 13 ’ 60 55
12 15 55 50 60—130 1—1,5
13 16 55 50
14,5 17 50 45
16 19 50 45
1Т 21 45 49
20 23 40 35
й 25 38 32
24 27 35 30 230—200 1,5-2,5
29 32 28 25
32 35 25 22
39 42 20 18
Практика показывает, что фрезерование квадрата у мелких метчиков
выгоднее всего производить по одной или по двум заготовкам на неболь-
ших фрезерных станках с подачей вручную от рычага. Эю позволяет
применять большую подачу
без вреда для инструмента,
которая благодаря чувстви-
тельности руки рабочего
может регулироваться в за-
висимости от твердости ма-
териала.
Для метчиков, начиная
с Ю мм, выгоднее приме-
нять механическую подачу,
причем закрепление их про-
водится в самых разно-
чбраа,-
Фиг. 94. Форма квадрата.
ных пршпособлениях как по одной, так и по нескольку штук. Одно из
зхих простых приспосоолений показано на фпг. 95. В машинных тисках сде-
ины на губках сменные планки, из которых одна (Л) из мягкого металла,
ВДРугая (В) из стали. Последняя снабжена V-образными вырезами, обес-
пйющими метчику правильное вертикальное положение. Кроме того
На КаМ пРиле-7ана euJ° поворотная планка С, на которой сделаны вы-'
соответствующие стороне фрезеруемого квадрата. Планки В и С
«иаются в зависимости от размера квадрата.
111
Приспособление дает возможность одновременно фрезеровать по 7
метчиков размером ие свыше 16 мм. Работа производится следующим об-
разом: заготовки закладываются в вырезы планки В и прижимаются план-
кой А. Фрезеруются одновременно по две плоскости у каждой заготовки.
После первого прохода изделия освобождаются, и планка С поворачи-
вается до тех пор, пока ее вырезы не совпадут с вырезами планки В. Затем
заготовки вставляются своими отфрезерованными сторонами в направляю-
щие вырезы планки В, чем и достигается правильная установка изделий.
После этого губки тисков снова сдвигаются, и производится фрезеровка
1вух других плоскостей квадрата.
Для правильной работы приспособления и получения достаточно точ-
ных квадратов необходимо, чтобы диаметры хвостов у метчиков были
сделаны с небольшими допусками, величина которых не должна превышать
Фрезер* у
fl^rwrkirii металл
Фиг. 95. Приспособление для фрезерования квадрата.
0,05 мм. Использование шлифовки хвоста взамен чистовой обточки вполне
обеспечивает необходимую точность. Описанное приспособление отличается
простотой и обладает значительной производительностью, так как благодаря
одновременному фрезерованию нескольких заготовок время на врезание
фрезера распределяется не на один метчик, а сразу на семь, что, конечно,
сокращает время обработки. Кроме того это приспособление допускает
обслуживание одним рабочим нескольких (3-4) станков.
За последнее время как в Америке, так и в Германии появились
фрезерные станки, которые снабжены специальными регулирующими оста-
новами, допускающими самые разнообразные циклы работы станка. По-
добные станки строят: в Америке — фирмы „Цинциннати", „Броун-Шарп",
„Продукто-Метик", в Германии—„Л. Леве", „Ваидерер", „Вернер" и ДР-
Эти станки с большим успехом могут применяться для обработки квад-
ратов у метчиков. Станки работают по нижеприведенной схеме (фиг. 96),
из которой видно, что холостые ходы станка, как то: подвод фрезера в
обрабатываемому предмету, прохождение расстояния от одной заготовки
к другой, возвращение стола в первоначальное положение, производятся
значительно повышенной скоростью. После окончания фрезерования
(дцивдель моментально останавливается, а затем после возвращения стола
в первоначальное положение станок совершенно выключается.
На фиг. 97 показано приспособление, установленное па подобном
сгянке фирмы „Л. Леве". Оно состоит из основания, на котором пасаж-ш
__Оста ’*с стола
Фиг. 96. Схема работы фреверяого станка.
Начало работы
фрезера
ia ocft диск, снабженный четырьмя трехкулачковыми патронами. Работа
производится следующим образом: после постановки заготовок во все
< ыре патрона пускается станок, стол быстро продвигается к фрезерам,
и подача с быстрой переходит на рабочую. После фрезерования двух
"чготовок подача с рабо-
чей переключается на
холччую и сменяется
обратно на рабочую,
когда следующие обе за-
►товки подходят к фре-
зерам. После этого про-
хода фрезера останавли-
ваются, стол быстро воз-
врапщ<>тся назад, и ста-
нок выключается. Затем
лп-к < закрепленными
патронами поворачива-
етея от руки на 90°,
п процесс повторяется
I аа. Таким образом па
д^дю рабочего прихо-
дите , т >лько вклады ва-
Ф г. 97. Приспособление .Леве* для фрезерования
квадрата.
вке и вынимание заго-
•ОЬаК и поворот приспо-
собления после первого
"["‘хода.
* „ Д° Этот станок допускает возможность избежать ручного поворота
• ' ^ения л можст работать по схеме, приведенной на фиг. 98. В
неоох°АИМО только снабдить приспособление автоматическим
' *аю,й.им (детигельным) аппаратом. Станок с подобным приспо-
чем обладает болыпоп производительностью, наладка ice станка нс
- If тг «
и. -еменчвкк». 113
представляет никаких затруднений, так как основном это усовершен-
ствованный тин станка „Линкольн" с передвижным шпинделем. Общий
вид станка привечен на фиг. 99.
Недостатком описанного метода обработки является то, что грани
Фиг. 99. Фрезерный станок с автоматиче-
ской подачей.
квадрата не имеют закругления, которое обычно получается, если подача
при фрезеровании производится по направлению оси заготовки, а не пер-
пендикулярно к ней. Однако этим
недостатком можно пренебречь,
так как он не имеет особого зна-
чения для работы метчика.
Указанный недостаток устра-
нен в специальном фрезерном
станке американской фирмы „Про
дукто-Метчик". Закрепление за-
готовок и фрезеров показано на
фиг. 100. На двух оправках по-
сажены по 4 пары фрезеров, так
что одновременно производится
фрезерование двух плоскостей
у восьми метчиков. Оправки за-
кр* йены в подшипниках салазок,
которые передвигаются вниз и
вверх по вертикальной стойке-
Таким образом подача происходи7
по направлению ози заготовки, и
требуемое по конструкции мет-
чика закругление у квадрата обес-
печивается само собой.
Схема фрезерования квадратов у всех заготовок показана на фиг. Ю1'
На столе, вращающемся на вертикальной оси, установлены четыре поД‘
авки, на к горых заК; еплено по четыре заготовки. Работа осуществЛЯ"
нгел ..с ,юшпм обр:»н »- В зиции / происходит закладывание четыр
>выл заготовок, в// — фрезерование у четырех заготовок первых двух
плоскостей, и III—фрезерование у четырех заготовок вторых двух плоско-
тей, в IV—вынимание заготовок.
Таким образом за каждый поворот
( Гола выходят законченными четыре
метчика. Приспособление позволяет
и юизводить фрезерование квадрата
у*метчиков от */< до 1", причем при
переходе от одного размера к дру-
;му производится смена зажим-
ных частей. Подставки сделаны до-
статочно высокими, чтобы обеспе-
чить фрезеровку квадрата как у
едких, так и у крупных метчиков.
Стан>к обладает огромной произ-
цит льностью, которая, по дан-
ным фирмы, выражается в следую-
щем :
[дя метчиков *,4 . . 1200 шт. в час
' . 900
? 700 , „
1". . . 500 , . .
Фе г. 100 Фрезерный станок фирмы
„Прбдукто-Метик'.
Ясно, что станок с такой боль-
шой производительностью может
Фиг. 101. С:. рас ты стайка. «Продукто-М^тик*.
70ЛЬК0 тогла поставлен в производстве, если производственная
1‘Э*»а обеспечивает действительно хорошее сю и, пользование. Он
более сложен, чем станок типа ..Л. Леве", п требует значительного
ухода за собой
Интересный и оришнальный метод фрезерования квадратов предла-
гает американска ч фпрма „Остерло йн". Ее станок работает по принципу
Фиг. 1С2. Схема работы станка „Остерлейн*.
непрерывного подвода изде-
лий к рабочему инстру-
менту, причем в работе
hi пользовано эксцентричное
расположение фрезера по
отношению к вращающе-
муся круглому столу станка
Принцип работы станка при-
веден па фиг. 102, а общий
вид его — на фиг. ЮЗ. Как
гпдно из схемы, сгол с за-
крепленными на нем дета-
лями расположен эксцен-
трично к фрезеру, который
делается, как правило, боль-
шою диаметра и со встав-
ными ножами. Вращение
стола всегда направлено в
сторону, обратную враще-
нию фрезера. Благодаря
эксцентричному расположе-
нию стола з фрезера детали постепенно надвигаются на инструмент и
обрабатываются им. Фирма предлагает устанавливать на шпинделе по два
фрезера таким образом, чтобы одновременно обрабатывались две пло-
скости квадрата. После того
как отфрезерованные с
двумя плоскостями заго-
товки подойдут к месту за-
грузки деталей, рабочий
поворачивает их на 90° и
снова пускает в обработку
для фрезерования двух
других плоскостей квад
рата. На столе устанавли-
вается по окружности 10
зажимных приспособлений,
которые допускают фрезе-
рование квадратов по раз-
мерам в достаточно широ-
ких пределах. Производи-
тельность станка зависит
Фиг. 103. Общий вид станка ..Остерлейн'.
только от величины подачи
и количества зажимных приспособлений. Подача почти не меняется в
зависимости от диаметра метчика, поэтому и производительность для веет
размеров колеблется в узких пределах. В среднем, по данным фирмы»
станок дает в час 770 фрезеровок, или 385 готовых квадратов.
Из автоматов, специально сконструированных для обработки квад
116
Фиг. 104. Станик Потермана для фрезерова-
ния квадрата.
вате в, следует отметить станок Петермана. Он предназначен для фрв-
з рования мелких метчиков; максимальные размеры квадрата 4Х 12 мм.
На фиг. 104 представлен общий вид станка, а на фиг. 105 — супорт вместе
с ин< трументом. Последний представляет собой круглый напильник диамет-
|Ki-„ ПО мм и шириной 25 мм.
Инструмент по окружности раз-
делен на две части, из которых
только одна часть находится
в работе, другая же исполь-
ajeiCfl только после износа
первой. Заготовки закладыва-
ния в магазин, откуда посте-
I нно подаются к шпинделю
< рабатываемого предмета. В
шинделе находится разжим-
ал гильза (цавга), в которой
находится заготовка во время
фрезерования. В гильзе имеется
штифт. После того как заго-
товка при подаче из магазина
достигает оси цанги, она за-
хватывается штифтом и с про-
тивоположной стороны центром,
установленным иа стойке. После этого центр вталкивает заготовку в гильзу.
11о окончаьии обработки штифт выталкиьает обратно заготовку из гильзы.
Производительность ставка 120—130 шт. в час. Несмотря на то, что
запиловка граней производится по
окружности, тем не менее форма их от
этого не страдает, так как диаметр
напильника достаточно велик для срав-
нительно малых диаметров заготовок.
Фирма „Вернер" выпустила на ры-
нок специальный четырехшпиндельный
автомат для фрезеровки квадратов при
массовом производстве (фиг. 106); схема
станка представлена на фиг. 107. Ста-
нок позволяет обрабатывать изделие
до 16 мм диаметром и наибольшей
длиной 120 мм. Максимальная длина
квадрата составляет 18 мм. Произво-
дительвость станка в час характери-
зуется следующими цифрами:
80 квадратов 12X15 мм
240 „ 3 X 6 „
а10Тр8ки закладываются в магазин и оттуда автоматически подаются
Ч°Даюц1ая оправка вкладывает по очереди каждую заготовку в
шпиндель револьверной головки, после чего головка автоматиче-
I ачивается вокруг горизонтальной оси на 9ос и подводит первую
• КУ к паре дисковых фрезеров для обработки двух противоположных
Ф0Г' .^УПорт станка Петермана
Хйж Фрезерования квадрата.
сторон квадрата. Одновременно с этим вторам заготовка вталкивается
оправкой во второй шпиндель. При втором повороте первая заготовка
подводится к другой паре дисковых фрезеров для обработки двух других
сторон квадрата. Одновременно с этим у второй заготовки фрезеруются
Фиг. 106. Автомат .Вернер" для фрезерования квадрата.
Фиг. 107. Схема работы автомата .Вернер".
первые две стороны, а в третий шпиндель вкладывав юя третья заготовка.
При третьем повороте головки первая отфрезерованная заготовка вытал-
кивается другой оправкой, и одновременно с этдм происходит фрезеровка
двух заготовок и закладывание
новой в четвертый шпиндель.
Четвертый поворот приводит
головку в первоначальное по-
ложение. Таким образом при
каждом повороте со станка вы-
ходит одна обработанная де-
таль. Поворот головки, подвоз
и отвод инструментов происхо-
дят на быстром ходу, так что
время на холостой ход соста-
вляет небольшую долю всего
рабочего времени.
Салавки с фрезерами имеют
два движения: 1) аксиальное
по отношению к предмету (т. е.
горизонтально) до тех пор, пока
не получитеч полная длина
квадрата, и 2) перпендикуляр-
ное к этому направлению для
того, чтобы получить у основания квадрата прямые сре’ы.
Все рабочие и холостые движения, равно как и закрепление и осво-
бождение обрабатываемых предметов, осуществляются автоматически
следующим обра ом Главный вал, по чу чающий вращение от шкива или
118
• (,т ’отг’льного мотора, в свою очередь вращает посредством зубчатой и
гЧ1.рвн той передач шпиндели фрезеров и револьверную головку. Кроме
до от главного вала приводится во вращение кулачковый вал, который
Идра ищет поперемевно то механизм со сменными шестернями для рабочего
FJWM- т0 постоянный механизм для быстрого (холостого) хода. На этом
вадт закреплены эксцентрик и несколько кулачков. Эксцентрик служит
мл переключения рабочего хода па холостой и обратно, кулачки — для
] шрования остальных -движений, а именно: для продольного переме-
шенкл и подъема салазок с фрезерами, для поворота и остановки револь-
в<?рцпй головки и для движения подающей оправки. Выталкивающая оп-
равкл действует от салазок с инструментами.
Обслуживание станка ограничивается только закладыванием опреде-
jBiimoi о числа заготовок в магазин и выниманием уже отфрезерованных
пчалей. Наладка станка также не представляет больших затруднений.
Независимо от рода обрабатываемого материала число оборотов фрезеров
, ста«~ся без изменения, и они применяются всегда одного и того же
яйаиетрч. Для смены затупившегося фрезера нужно отвернуть одну только
Р '•тояние между парами Фре рров регулпруе ’я промежуточными
водицами в зависимости от величины стороны квадрата. Для установки
Фрс.’рров в центральном положении относительно осп изделия служат
.пф<рсоциальные гайки, поставленные на конце каждого шпинделя. Для
второ н^жно поставить соответствующие еменные шестерни и установить
усор для переключения муфты таким образом, чтобы смена с быстрого
joia на медленный (рабочий) происходила раньше, чем фрезера начнут
евою работу. Упор для переключения на быстрый ход п соответствующие
улачки закрепляются на валу неподвижно и пе переставляются.
Для сравнения производительности этого станка е обычным способом
фрезерования квадратов на горизонтально-фрезерном станке сделаем не-
лыпои подсчет. Предположим, что обработка ведется в приспособлении,
причем фрезеруются одновременно посредством двух фрезеров обе стороны
дни трата метчика.
Диаметр фрезеров.........75 мм
Длина обработки..........15 .
Число оборотов фрезера в минуту . 85
Скорость резания............... . .20 м[мин
Подача.....................................25 мм[мын
Машинное время для одного прохода . 0,6 мин.
25
. , . двух проходов 0,6-2 . . . 1,2 ,
Падсобвче время:
Зажать деталь в приспособлении . 0,15 мин.
Подвести к фрезерам 2 раза ... . о,08 .
Отвести стол назад 2 раза . . 0,08 „
Повернуть заготовку на 90° . . 0,08 „
Разжать деталь . . . ... 0,07
Итого . . . 0,46 мин
Суммарное время па опер ац> ю 1,20 0 46 . 1,66 мин.
Парадный выход в час ...... . 36,2 шт
п 1,00
Эффективный вых в час 0 8-31,2 .. . .29 шт.
118
Машинное время при обработке на многошпиндельном автомате опре-
деляется по рабочему ходу, соответствующему наибольшей продолжи-
тельности. В нашем случае станок совершает в одно и то же время че-
тыре операции: 1) подачу заготовки, 2) фрезерование первых сторон
квадрата, 3) фрезерование вторых сторон квадрата, 4) выталкивание
отфрезерованной детали. Наиболее продолжительными операциями явля-
ются вторая и третья. Так как они равны, то, следовательно, машинное
время определяется по времени, затраченному на одну из этих операций.
Оставляя режим работы станка таким же, как и в первом случае, полу-
чаем машинное время то же самое, но отнесенное не к двум проходам,
а к е тому, т. е. о ю равно 0.6 мин.
Фиг. 108. Станок „Вуттиг" для фрезерования квадрата.
Наряду с этим и подсобное время также должно быть отнесено
толью к одному шпинделю. Оно состоит из следующих элементов:
Повернуть револьверную головку . 0,05 мин.
Подвести салазкя с фрезерами............... 0,05 ,
Отвести салазки назад................ . . 0,06 ,
Итого 0,16 мин.
Суммарное время на обработку 0,6 + 0,15 . . 0,75 мин.
Парадный выход в час ...................80 шт.
0,7 5
Эффективный выход в час 0,8-80 .... 64,0 я
Следовательно, четырехшпиндельный автомат на 120% производитель-
нее по сравнению с обычными фрезерными станками. Экономия полу-
чается за счет одновременной обработки всех четырех граней квадрата и
•20
сокращения подсобного времени, так как закрепление и освобождение
/стали производятся одновременно с фрезерованием.
Обязательным условием для этого автомата является шлифовка заго-
v)Bok перед фрезерованием квадратов, так как иначе магазин и разжим-
ные гильзы в шпинделях работать ие будут.
По нашему заказу для завода „Фрезер" фирма „Вуттиг“ переделала
сной автомат для фрезерования коронных гаек на автомат для фрезеро-
пдния квадратов у метчиков. Оощий вид станка показан на фиг. 108-
Фиг; 109. Схема станка .Вуттиг* (вид сбоку).
^реконструированию подлежала, главным образом, головка, в которой за-
маются заготовки. Вместо шести зажимных устройств оставлено только
ире. На фиг. 109 и ПО дана схема станка. Фрезерование произво-
WtCH двумя парами фрезеров, установленных на длинном массивном су-
рте Л, который перемещается по направлению фрезерования с помощью
,’Д^.ВН Б' КУЛИСЫ В и эксцентрика П. Напротив фрезеров установлена
а Д с четырьмя зажимными патронами, в которых закрепляются
' икв- Заготовки подаются автоматически из магазина Ж. Штанга 11
№ит в качестве упора при закладывании метчиков в патрон. Вталки-
а “• заготовки производится штангой 3, которая перемещается влево и
121
патрона. Процесс работы происходит
выталкивает из магазина в патрон заго-
рычаг Р. и таким образом метчик зажи-
Фиг. 110. Схема станка ,Вуттиг“
(вид спереди).
вправо благодаря системе рычагов М и Т. Выталкивание заготовки после
фрезерования осуществляется штангой Ш. Планка Л, перемещаемая
с помощью рычагов ТС, Н, О и эксцентрика IT, толкает зажимной рычаг р,
благодаря чему происходит зажим изделия. При повороте шайбы Д на
*/< оборота ролик рычага Р прокатывается по кривой С, благодаря чему
происходит открытие зажимного
ледующим образом: штанга 3
товку, планка JT нажимает на
маэтся. Патрон делает */4 оборота, и первые два фрезера производят
обработку двух плоскостей квадрата. В это же время штанга 3 подаст
новую заготовку. Затем фрезера отходят назад, и шайба снова поворачи
вается на 1/i оборота. Теперь заготовка подошла к двум другим нижним
фрезерам, и производится фрезеровка двух других плоскостей. В это
время на первой позиции происходят подача новой заготовки, а иа вто-
рой — фрезерование первых двух плоскостей. Затем фрезера отходят
назад, шайба снова делает оборота, благодаря чему кривая С откры-
вает зажимное приспособление у шайбы, и заготовка с помощью штанги III
выбрасывается. Шайба делает снова 1/4 оборота, и процесс повторяете,
122
f,,iu'Xia. Таким образом за каждый поворот шайбы получается отфре-
3(jpri лнный метчик.
Ниже. приведены данные о производительности этого автомата.
Диаметр метчика , , . ,, ,
в дюймах
Ц,>рма в час . . . 130 120 120 108 ) 78- 72 60 60
Нарезание резьбы
Выбор оборудования. Наиболее серьезной и ответственной опе-
рцией при изготовлении метчиков является нарезка резьбы, в особен-
1 , е ‘ли она после закалки не подвергается шлифовке.
Нарезание резьбы па метчиках производится различными способами,
в именно:
1) с помощью резца,
2) помощью гребенки,
3) с помощью плашки,
4) фрезерованием кольцевым фрезером,
5) фрезерованием дисковым фрезером,
) накаткой на прессе,
7) । лифовазием из цельной загот чки (см. главу „Шлифовка резьбы").
Нарезание резьбы на токарно-винторезном станке с помощью резца
квлягтвя наиболее распространенным способом, в особенности при инди-
ви7;-*льном и мелкосерийном производствах. Резцы делаются как обыч-
н , так и круглой формы.
Так _;ак изготовление резьбовых резцов связано с большими затруд-
нениями, то для получения точной резьбы их рекомендуется приобретать
у специальных инструментальных заводов, а не изготовлять в собствен-
чях инструментальных мастерских.
Резец всегда работает с небольшой подачей и снимает очень мелкую
тружку. Для сокращения времени, необходимого для нарезания резьбы,
а также для увеличения производительности употребляют вместо резца
гребенки как плоской, так и круглой формы. Чтобы равномернее распре-
лит! работу нарезания между всеми нитками, первые витки нарезки у
i-рзбенки немного фрезеруются под углом, благодаря чему каждый зубец
' । лу 5ляст резьбу немного больше, чем предыдущий.
Тан как весьма трудно изготовить гребенку с правильным шагом
ютвие коробления при закалке, то вообще не рекомендуется для
очЬвт точной резьбы употреблять гребенку для окончательной калибровки.
* чаще всего употребляют для предварительной нарезки, а окончатель-
вую отделку (калибровку) резьбы производят однозубым резцом.
Изютовл'ние резьбы на токарно-винторезном станке вследствие того,
ля каждого прохода нужен подвод резца к заготовке, и после
”’’я прохода—обратный его отвод, снова подвод и т. д., требует
в®гы большого количества времени и, самое главное, большого рхч-
труда. Вследствие этого каждый станок нуждается для своего обслу-
';I в отдельном рабочем. Поэтому при крупносерийном или массово»!
Чувстве изготовление резьбы с помощью резца или гребенки произ-
111 ‘пениальных автоматических станках. Из этих станков заслужи-
1чия станки следующих фирм: „Рейнекер", „Макс Хассе",
^1’, „Петерман", „1>ехлер“, ,.1Пток“, .Вернер-1 и „Вебер".
123
[|
Станки „Рсйнскер" имеют две модели: одну для мегчиков от 2,5 до
10 мм, другую — от 6 до 50 мм, и нарезают резьбу с помощью ходо-
вого винта. На фиг. 111 представлен один из этих станков. Он имеет
автоматический быстрый ход назад супорта с резцом, который после ра-
бочего хода отходит от заготовки и снова приходит в соприкосновение
с нею после возвращения супорта в свое первоначальное положение. По-
дача для глубины нарезки производится каждый раз вручную. Таким обра-
зом каждый станок требует отдельного рабочего для своего обслуживания.
Резьбонарезные станки „Макс Хассе“ (фиг. 112) изготовляются трех
моделей: № 1 — для метчиков от 3 до В мм, Л» 2— от 8 до 16 мм и
КЗ — от 16 до 24 мм. Супорт, на котором расположен резец или гре-
бенка, работает вполне автоматически. Резец после каждого рабочего
хода отступает от заготовки, и супорт быстро (в 6 раз быстрее рабочею
хода) отводится назад. Затем резец снова приближается к заготовке для
дальнейшего снятия металла. После того как достигнута установленная
Фиг. 111. Резьбоиарзвной станок , Рейнекер”.
глубина на резьбе, резец проходит еще 1—2 раза без поперечной по-
дачи для калибровки резьбы, и затем станок автоматически останавли-
вается. Резец может быть установлен или перпендикулярно оси резьбы
или наклонно, с тем чтобы резец работал только одной стороной согласно
схеме, указанной на фиг. 113.
У станка „Макс Хассе" шаг резьбы на метчиках получается не от
ходового винта, а от специальной кривой, расположенной на ведущем
барабане, наподобие тех, которые служат для подачи револьверной го-
товки у автоматов. Эти кривые сменные, каждая из них рассчитана на
определенное количество размеров метчиков, так что обычно к каждому
станку прилагается 3—4 кривых в зависимости от размера метчика и
величины станка. Преимущество направляющей кривой вместо ходового
винта состоит в том, что супорт не испытывает никаких толчков при
обратном движении и, следовательно, станок может получать более бы-
стрый обратный ход но сравнению со станком с ходовым винтом. При
этом ролик совершенно не соприкасается с рабочей частью направляю-
щей кривой, а проходит по другой, нерабочей части. Благодаря этому
износ кривой не так велик и происходит более равномерно.
124
Ввиду того чго кривые дают по сравнению с шагом нарезаемого мет-
ика весьма большой шаг, в шпиндельной коробке устроена редукцион-
Е цая передача с передаточным числом 1:10. Поэтому при расчете необ-
I родимо шаг кривой уменьшить до */1о величины шага. Нарезание различ-
ных шагов метчика осуществляется с помощью сменных шестерен. Они
опускают получение всех шагов резьбы для ручных метчиков как метри-
ческой, так и Витворта диаметром от 3 до 24 ль« и 1/8 — 1" в зависи-
I, мости от модели станка.
Передача вращения от кривой на супорт осуществляется с помощью
ведущей штанги, проходящей по середине станины; супорт по отношению
ж ней может устанавливаться в различных положениях.
Один рабочий в состоянии обслужить 4—6 станков.
Несмотря на некоторые конструктивные достоинства, станки „Макс
\ *,ссе' ие отличаются высоким качеством изготовления, и к установке их
на наших заводах надо подходить с
осторожностью.
Специальные станки „К. Юнг“
(фиг. 114) не выпускаются на рынок,
Фиг. 112. Резьбонарезной станок
«Маке Хассе'.
Фиг. 113. Схема работы
стачка. ,Макс Хассе'.
но могут быть изготовлены по особому заказу. Станки нарезают резьбу
- мм с помощью однозубого круглого резца. Шаг получается от хо-
дового винта. Для получения более точной нарезки ходовые пинты дела-
1,“ся сменными для определенных шагов, так что к каждому станку при-
знаются 3 4 винта. Сганок обладает прямым и обратным автоматиче
сними ходами, а также дает автоматическую поперечную подачу для
луоины резьбы. Для этой цели на супорте устроено соответствующее
приспособление с храповичком, который может быть установлен на опре-
*’®еннУ10 величину поперечной подачи (0,01—0,03 *и) для каждого
чле.*°Да' ^*°®ло соответствующего количества проходов станок автомати-
« о И вык',ю’1ается' Эти станки весьма компактны, основательно проду-
ultH ио к°нструкции и хороши по изготовлению. Благодаря автоматиза-
т(ц|->,!а ЛОлю рабочего приходится только вынимание и закладывание заго-
зажимной патрон (работа ведется не в центрах, а в патроне, йо
125
избежание прогиба тонких изделии), и один рабочий может обслуживать
одновременно до 6 станков. Для устранения ошибки в шаге метчика ста-
нок снабжен корректирующей линейкой.
Интересны по своей конструкции также и станки швейцарской фирмы
„Беклер*. На фиг. 115 представлен общий вид станка. Шаг резьбы по.
Фиг. 114 Резьбонарезной станок „К. Юнг".
лучается на метчике с помощью ходового винта. С помощью сменных
шестерен станок допускает нарезание большого количества нормальных
резьб. Устройство супорта представлено на фиг. 116, 117, 118. Сильная
Фиг. 115. Резьбонарезной станок фирмы „Бехлер“.
пружина .4 всегда притягивает каретку супорта к обрабатываемому пред-
мету. Величина передвижения каретки устанавливается винтами Б и Г-
причем винт Б упирается в стержень Д. Такое же устройство имеет и
верхняя каретка супорта. Винт Б снабжен храповым колесом, которое
под действием собачки Е не о- ошвает^я на определенн ю величину после
Фиг. 116. Разрев супорта станка .Беклер*.
йратном ходе кулачок И нажимает на рычаг Ж, который и поворачивает
инт Б. Винт Г снабжен диском с делениями в 0,01 мм и служит для уста-
гои
□
<tu .117. Супорт станка .Бехлер*.
резца на определенную глубину. После того как резец нарезал пол-
•'убину резьбы, винт Б пр.-к мцает апьнейшую поперечную иодочу
Для лучшего резания, и получения чистой резьбы более рационально
обрабатывать резьбу только одной стороной. Для этой цели имеется при-
-способление, которое дает возможность немного смещать резец влево, а
именно: стержень К во время продвиже
ния резца вперед перемещается по на-
клонной грани шаблона М (фиг. 99 и 100),
что дает возможность верхней каретке
под действием пружины немного уходить
влево. На фиг. 118 показан также и
круглый резец. Для получения необхо-
димого угла резания у резца сделай вы-
рез, так что грань его находится на рас-
стоянии 7 мм от оси инструмента.
Верхняя каретка суппорта
Все движения станка, как то: рабо
чип ход, переключение с рабочего на
•Фиг. 118. Верхняя каретка супорта
станка «Бехлер*.
холостой ход, обратный ход, остановка
станка и др., производятся вполне авто-
матически с помощью особого распреде-
лительного вала. Станок снабжен также
предохранительным приспособлением, ко-
торое моментально его останапллвает,
если супорт вследствие какой-либо не-
поладки немного переходит за установ-
ленный предел. Это дает возможность
предупреждать поломку станка.
Для компенсирования возможных оши-
бок в шаге станок располагает корректирующим приспособлением, работа
которого видна на фиг.
работы заключается в
том, что гайка ходо-
вого винта, представ-
ляющая неразъемную
втулку, во время на-
резания поворачива-
ется на небольшой
угол, т. е. ввинчи-
вается или вывинчива-
ется в зависимости от
того, требуется ли
получить увеличенный
или уменьшенный шаг.
Гайка поворачивается
после ослабления вин-
та Н при помощи ры-
чага О, снабженного
119 и фотографии станка (фиг. 115). Принцип
на конце шариком. фИг. цд Корректирующее приспособление.
Последний скользит по
направляющей линейке П, которая может быть установлена с помощью
винтов под требуемым углом к ходовому винту и дать во время движе
ния супорта необходимый поворот неразъемной гайки.
Станок допускает производить также и заднюю заточку. Это устрой-
128
лво показано на фиг. 120. По окружности шайбы Р сделаны вырезы,
j>jy ша которых соответствует глубине затылования. Рычаг С скользит
с помощью своего ролика по шайбе и поворачивает валик Т и соединен-
ную с ним штангу У. Поперечная каретка супорта, как уже было ука-
зано раньн е, находится под действием пружины, которая старается при-
двинуть резец к обрабатываемому предмету. Но стержень Д упирасгся
в штангу У и препятствует этому. Когда же ролик рычага С попадает
в вырез шайбы и штанга подвигается вперед, резец углубляется в заго-
товку и таким образом производит заднюю заточку.
Скорости резанпя на этих станках весьма незначительны, а именно,
3__5 м/мин. Поперечная подача за каждый проход колеблется в зави-
симо* и от диаметра и рода обрабатываемого материала (ею.твердости и
вязкости) от 0,01 до 0,05 мм. Число проходов зависит ог глубины резьбы
и величины поперечной подачи, — в среднем производится 25—35 про-
Фиг. 120. Приспособление для затылования резьбы.
ходов Такое значительное количество объясняется тем, что станок за
каждый проход снимает равномерный весьма небольшой слой металла,
ередвижение супорта во время обратного хода производится в 2 раза
^ыстрее, чем во время рабочего хода. Станок „Бехлер“ достаточно хо-
чи • ° Се°Я заРскоменЛ' вал, и его следует применять для производства мет-
ка на них инструментальных заводах. Один рабочий в состоянии
и ^жить до 6 станков. Фирма „Бехлер" выпускает на рынок также
|-тсе мощный станок № 2, предназначенный для резьбы до 150 лцм.
Петр ФП1« 121 приведен резьбонарезной станок швейцарской фирмы
L и г» 1)МаН »’ СлУжаший лля нарезания мелких метчиков ог 0,3 до 5 мм.
По.-.учрЬШИИ ДОП1ГСТПМЬ1« шаг нарезки 0,8 мм, наименьший 0,05 мм.
Rui Ш>Т ШаГа 1'езь^ы производится с помощью ходового винта и смен-
11 si сге1>сн- Фиг- 1‘-2 представлен супорт станка вместе с резцом.
nebnonb> ЕаК Y ДРУГИХ резьбонарезных станков, нарезка происходит не
V дикулярно к оси обрабатываемого предмета, а под некоторым
* И. И. С»м»вч«вко. 120
углом по линии аЬ (фиг. 123). наклон которой несколько меньше на-
клона профиля резьбы. Эта косая подача, получаемая от комбинации
движений двух кареток J и К (фиг. 122), регулируется с помощью
Фиг. 121. Резьбо! а «езной станок Петермана.
Фнг. 122. Супорг станка Петермана.
рычага N. Для установки толщины снимаемого каждый раз слоя ме-
талла служит установочный винт О, который при ослаблении гайки Р
и ввертывании приводит инструмент в соприкосновение с заготовкой. Ве-
личина установки регулируется
втулкой L, на которой нане-
сены деления в 0,01 мм, а
также клинком Р и винтом S.
Рычаг U с винтами W служит
для ограничения хода резца.
Существенным недостатком
всех этих станков с автомати-
ческой подачей является то,
что они дают во время всего
процесса резания всегда одну и
ту же поперечную подачу, что,
конечно, отражается на их
производительности. Так как
подача остается постоянной,
то ее необходимо установить
такой, какой она должна быть
при отделке (калибровке) резь-
бы. Однако в начале работы,
когда нужно произвести только
удаление металла, совершенно
нерационально вести работу с
той же подачей, как и в конце,
при калибровке резьбы.В самом
деле, например, для метчика
10 мм диаметрам глубина резьбы составляет 0,98 мм Фирма „Бехлер“ ре-
комендует постоянную подачу для каждого прохода 0,04 мм-, следовательно,
на окончание резьбы потребуется около 25 проходов. Было бы более рацчо-
b
Фиг. 1?3. Схчма
работы резца у
стайка Петер-
пана.
нальиым устроить па су порте переменную подачу, т. е. в начале работы,
когда преследуется наибольшее удаление слоя металла увеличивать по-
лачу Д° 0,10—0,08 мм, а при калибровке устанавливать ее в 0,01—0,02 мм.
Тогда и резьба получалась бы более чистой точной и производительность
станка значительно возросла бы.
Фирма „Вернер" делает по особому заказу резьбонарезные станки для
летчиков от 1 до 5 мм, у которых поперечная подача также автомати-
ческая по имеет уже переменную величину, бблыпую в начале работы-
и меньшую в конце. Подача осуществляется посредством специальной
направляющей кривой.
Фирма ,IHiob’ в своем производстве также пользуется автоматиче-
скими резьбонарезными станками собственной конструкции. Особенностью
этих станков является то, что величина поперечной подачи изменяется
па каждый проход, причем в начале она более значительна и по мере
изготовления резьбы все время уменьшается. Это осуществляется с по-
мощью следующего приспособления (фиг. 124). На ходо-
вом винте А для поперечной подачи закреплено непо-
движно храповое колесо Б, у которого число зубцов рас-
считано таким образом, чтобы подаче в 0,01 мм соот-
ветствовал ново) от храповика на один зубец. Кроме того
на этом же винте насажен свободно рычаг В, который
соединен с другим изогнутым рычагом Д, поворачиваю-
щимся вокруг штифта Е. Этот рычаг справа имеет ролик
Ж, который, прокатываясь во время холостого хода по
наклонной линейке 3, укрепленной на станине, заставляет
рычаг Д и связанный с ним рычаг В отклоняться влево,
как указано стрелкой. Благодаря такому отклонению со-
бачка Г, укрепленная на рычаге В, заставляет повора-
чиваться храповик на определенное число зубцов. Рычаг
Д оттягивается вниз пружиной П. Для достижения не-
равномерности подачи служат шестерни М,Н,0, эксцент-
рик К и ролик И, насаженный на рычаг Д. Шестерни
и О имеют одинаковое число зубцов и вращаются
же сторону. Следовательно,
в одну и ту
ле сторону. Следовательно, в том же направлении вращаются также
ходовой винт и эксцентрик, причем одному обороту винта соответствует
один оборот эксцентрика. Последний очерчен пятью кривыми, радиусы
которых неодинаковы и постепенно увеличиваются. Величина радиусов
вы рана таким образом, чтобы каждая следующая кривая давала откло-
нение рычага В на один зубец, или на 0,01 мм, меньше предыдущей,
ся система рассчитана таким образом, чтобы при соприкосновении ро-
лика Л с кривой наименьшего радиуса эксцентрика можно было получить
аксимальную подачу, например, на 5 зубцов, что соответствует величине
дачи в 0,5 мм. Следовательно, при холостом ходе станка ролик Ж
р чага Д, прокатываясь по линейке от точки I до точки VI, заставляет
клониться рычаг В на максимальную величину, и собачка за это время
У пеет повернуть храповик на 5 зубцов. Теперь, когда вступит в сопри-
г“овсние ° Роликом И следующая кривая, рычаг Д должен отклониться
сколько в сторону. В результате этого ролик будет начинать свое пе-
Р мещение не от точки 1, а от точки II. Следовательно, рол- к Ж прой-
т Уже меньшее расстояние (точки II—VI), рычаг В даст меньшее от-
онение, и собачка повернет храповик не на 5 зубцов, а только на 4.
Фиг. 124. Схема механизма для прогрессивной поперечной подачи.
Фиг. 125. Схема станка фирмы.Вебер*.
112
Каждая следующая кривая дает отклонения соответственно на 3, 3
в 1 »убси-
Эксцентрик рассчитан таким образом, чтобы каждая кривая давала
опредслевное число проходов с сдвой и топ же подачей. Например, если
шаг ходового вита супорта равен 1,25 мм, то подачи распределяются
таким образом: 5 раз по 0,05 мм, 10 по 0,04 мм, 15 по 0,03 мм, 5 по
0 02 мм и 10 по 0,01 мм.
Совершенно особую конструкцию представляют специальные станки
для нарезки метчиков фирмы „Вебер". Нарезка резьбы производится с
помощью 8—20 круглых гребенок 5 (Фиг. 125), расположенных на вра-
щающемся диске 1 поперечной револьверной головки. При каждом пово-
рот, диска па —'/го окружности к заготовке подводится новая гре-
бен, а, которая установлена таким образом, что углубляет резьбу на
ВОитветствуюшую величину. Затем подводится новая гребенка, и процесс
резания повторяется снова. Последняя (чистовая) ребенка производит
узь- только калибровку ре ьбы. Эти станки дают хорошую и чистую
резьбу, но требуют большой наладки во время смены инструмента для
заточки или во время изменения диаметра заготовки. Обслуживание их
несложно, и одному рабочему можно поручить до 5—6 станков. Произ-
водители ность станков довольно велика.
В табл. 32 приведены данные о производительности для ручных мет-
чиков (число штук в час) резьбонарезных станков по данным загранич-
ных фирм.
Метод нарезки резьбы с помощью плашек широко развит в Америке,
в особенности при изготовлении мелких метчиков. Находит оя себе
применение также и в Германии, например, в производстве фирмы
„Вебер".
Изготовление резьбы с помощью плашек обычно производится или на
револ! верных станках или на сверлильных с помощью специальных резь-
онарезных патроьов. Для нарезания служит специальный набор плашек
3 П1Т-)1 которые поочередно пропускают через заготовку и, таким
° разом, постепенно углубляют резьбу до требуемой величины. Иногда же
нарезание производится с помощью одной составной плашки, части кото-
рой можно после каждого щохода сближать друг с другом соответствен*
йнм образом, И в этом случае метчик нарезается в рчскольцо проходов.
18?
Способ нарезки резьбы с помощью плашек отличается большой дешевиз-
ной и поэтому он заслуживает внимания, в особенности там, где не
требуется от метчнков большой точности (например для арматуры в
электропромышленности, для радио, телефонов и т. п.).
Фрезерование резьбы производится двояким образом: или с помощью
дискового фрезера (фиг. 126) или же посред(твом цилиндрического
кольцевого (фиг. 127). Первый способ отличается тем преимуществом, что
инструмент у него но так сложен, как у второго, и кроме того
один рабочий сможет обслужить до 10 станков, в то время как
при втором способе — только 4—5 станков. Но зато произво-
дительность станков при фрезеровании кольцевым фрезером
значительно выше, чем при фрезеровании дисковым. Это объ-
ясняется тем, что фрезерование с помощью кольцевого фре-
зера происходит за 1 оборот изделия.
При массовом производстве метчиков изготовление резьбы
производится с помощью фрезерования на резьбофрезерных
станках. Па фиг. 128 показан подобный станок фирмы „Хассе-
Вреде", а на фиг. 129 приведена установка на станке за-
готовки и фрезера.4 Последний снабжен большим количеством
зубцов по всей своей длине, причем зубцы расположены не по
спиральной линии, как у винта, а в виде колец. Его можно
о рассматривать как набор, состоящий из ряда сложенных
Дисковый ДРУГ за Д₽УГОМ ДиСК0БЬ1Х резьбовых фрезеров. Фрезера изго-
резьбовой товляются со снятым затылком. Для получения лучшего резания
фрезер. канавки сделаны по спирали. Профиль зубца имеет форму про-
филя резьбы и для точных®метчиков шлифуется на резьбо-
шлифовальном сапке или доводится с помощью чугунных роликов. Длина
фрезера делается немного больше длины нарезаемой рабочей части мет-
чика, для того чтобы фрезер по всей своей длине прилегал к резьбовой
Фиг. 127. Цилиндрический резьбовой фрезер.
части метчика. При ра-
боте вращается как за-
готовка, так и фрезер,
причем фрезерование на-
чинается сразу по всей
длине и на полную глу-
бину резьбы метчика и
заканчивается примерно
за 1—РД оборота заго-
товки. (дополнительная '1/4
оборота требуется для
перекрытця на заход фре-
зера). Во время работы
для получения винтовой
нарезки иа метчике го-
ловка с фрезером по-
дается вдоль заготовки в течение-1 оборота изделия на величину по-
дачи, равную шагу нарезаемой резьбы.
При фрезеровании резьбы с помощью кольцевого фрезера'приходится
обращать особенное внимание на правильное соотношение между скоростью
вращения фрезера и скоростью вращения обрабатываемого изделия, т. е.
метчика. Прн несоблюдении этого работа фрезера окажете» в неблаго-
134
Опыты показывают, что с возрастанием твердости металлов затупле"
ние фрезера возрастает при выборе малой подачи на 1 зубец. При уста-
новлении режима обработки надо всегда помнить, что на скорость вра-
щения фрезера влияет, во-первых, твердость обрабатываемого предмета
и, во-вторых, род стали, из которой сделан инструмент. Чем тверже обра-
батываемый материал, тем «ешше должна быть скорость вращения фре-
зера. Фрезера из быстрорежущей .стали дают несколько повышенные
скорости резания по сравнению с фрезерами из углеродистой стали.
Скорость вращения заготовки также зависит от обрабатываемого мате-
риала и кроме того от профиля резьбы п ширины обрабатываемой поверх-
ности, т. е. от количества ниток резьбы, которые одновременно фре-
зеруются. Последнее обстоятельство влияет на повышение давления на
зубцы фрезера, которое возрастает прямо пропорционально ширине резьбы
н, следовательно, втечет за собой и повышение работы на фрезерование.
Во избежание перегрузки станка и инструмента приводится для больших
диаметров метчиков давать пониженные скорости вращения <j резера и
обрабатываемого изделия. С другой стороны, шаг резьбы и диаметр за-
готовки не оказывают большою влияния на производительность станка и
сказываются лишь косвенным образом, посколс ку вместе с диаметром и
шагом метчика возрастает и длина рабочей части метчика, т. е. количе-
ство витков, находящихся одновременно в обработке.
Если обозначить через
D — диаметр рабочего фрезера,
d — диаметр заготовки (наружный),
N—число оборотов фрезера,
п — число оборотов заготовки,
z — число зубцов фрезера,
то скорость вращения фрезера в м/мин
rDN
у ~ 10^0 ’
а скорость вращения заготовки в м!мин
___________________________________ r.dn
V~ 100С’
или в ММ'.
v — f^r.d-n.
Подача же на 1 зубец фрезера в мм выразится формулой;
____ f r.dn
р~~ ж
Время обрьбсткп
т l,25-d-K
f ’
где коэфиппент 1,25 учитывает не только полную длину фрезерования, т. е.
длину окружности заготовки, но и дополнительные ’/* оборота, необхо-
димые для перекрытия па заход фрезера.
Подачу на 1 зубец при фрезеровании метчиков можно принимать рав-
ной 0,025—0,04 мм, а скорость вращения фрезера 10—16 m’imuh. Эти
основные данные дают возможность определяю все другие, необходимые
при фрезераиании метчцков, величины, приведенные в табл. 33.
138 .
Таблгща 33
Мет ч И к Фрезер Р е ж ИМ 0 бработки • Время обра- ботки
Диаметр метчика Шаг резьбы Глубина резьбы Длина рабочей части Диаметр фрезера Число зубцов Длина фрезера Число оборо- тов фре- зера в мин. Чисто оборо- тов изделия в мин. Ско- рость враще- ния фре- зера в мм)мин Подача а 1 зу беп фре- зера в м и Подача на 1 оборот ф|<езера в м и Подача в и.и/.иин Длина ф езеро- вания в мм Машин- ное время обра- ботки в мин.
10 1,5 1,042 30 50 10 35 81 1,03 12,7 0,010 0,40 32,5 39 1,2
12 1,75 1,215 85 50 i 10 40 81 0,86 12,7 0,040 0,40 32,5 47 1,44
14 2 1,389 40 50 10 - 45 81 0,79 12,7 0,040 0,40 32,5 55 1,69
16 2 1,389 40 55 10 45 72 0,50 12,4 0,035 0,35 25 • 63 2,52
18 2,5 1,736 45 55 / 10 50 72 0,44 12,4 0,035 0,35 25 70 2,80
20 2,5 1,736 45 55 10 50 72 0,40 12,4 0,035 0,35 25 78 3,14
22 2,5 1,736 50 55 10 55 72 0,31 12,4 0,030 0,30 21,6 86 4,00
24 3 2,084 - 55 60 12 60 60 0,29 11,3 0,030 0,36 21,6 94 4,35
27 3 2,084 60 60 12 65 53 0,19 10,0 0,025 0, 0 15,9 106 6,67
S0 3,5 2,431 65 60 12 , 70 53 0,17 10,0 0,025 0,30 15,9 118 • 7,34
Из таблицы видно, насколько мало время, необходимое для Фрезеро-
вания резьбы, по сравнению со временем, затрачиваемым при нарезании
резьбы резцом. Эта высокая производительность объясняется тем, что у
резьбофрезерных станков нет тех потерь, которые имеют место у резьбо-
нарезных, связанных с непроизводительными обратными хо гами на воз-
вращение резца в его первоначальное положение. Кроме того кольцевой
фрезер сразу производит нарезание по всей длине рабочей части метчика
в течение 1 оборота изделия, что также повышает производительность
станка. Резьбофрезерный станок допускает обслуживание 4—5 станков
одним рабочим.
Наряду с преимуществ 1ми этот метод изготовления резьбы обладает
и недостатками, из которых основными являются не совсем точная
резьба, получаемая при фрезеровании, и сравнительно высокая стоимость
рабочего инструмента. Поэтому в том случае, если требуется получить
резьбу повышенной точности, ее после фрезерования закаливают и шли-
фуют на резьбошлифовальном станке или же калибруют до закалки с
помощью кольца или нажимных роликов, как это делает, например, фирма
„Вебер1* (см. стр. 144).
Фрезерование рез.бы с помощью кольцевого фрезера производят
обычно у метчиков средних диаметров. С одной стороны, мелкие метчики
весьма трудно фрезеровать, так как профиль резьбы у них весьма мел-
кий и изготовлять кольцевые фрезера с точной нарезкой весьма трудно.
С другой стороны, также представляет известные затруднения изгото-
вление фрезеров и дЛя больших метчиков, так как они получаются до-
вольно значительными по длине (свыше 75 мк). Кроме того при фрезе-
ровании крупных метчиков развивается настолько много тепла, что есть
опасность получения резьбы на метчике с сильно искаженными шагом и
профилем резьбы. Однако все развивающееся широкое внедрение резьбо-
шлифовальных станков дает возможность расширять область применения
фрезерования резьбы, так как позволяет не только изготовлять фрезера
с правильной и точной резьбой с помощью шлифовки профиля, но и вы-
пускать на рынок фрезерованные метчики со шлифованной нарезкой.
Некоторые фирмы как в Америке, так и в Германии (например „Леве",
„Еернер") производят фрезерование резьбы с помощью дискового резьбо-
вого фрезера (фиг. 126). Как было уже сказано, этот способ менее про-
изводителен, чем фрезерование пос| едством кольпевого фрезера, но зато
инструмент у него менее сложен, и количество обслуживаемых одним ра-
бочим станков может быть повышено до 6—10 шт. В табл. 34 приведены
нормы в час по фрезерованию дисковым фрезером на специальных полу-
автоматических станках фирмы „Вернер11.
На фиг. 130 приведен станок для фрезерования метчиков с помощью
дискового фрезера фирмы „Вернер11. Подача осуществляется с помощью
ходового винта. Метчик зажимается в специальной зажимной гильзе, на-
ходящейся на конце ходового винта. При фрезеровании заготовка под-
водится к рабочему фрезеру через неподвижно закрепленную втулку. Ста-
нок приспособлен для фрезерования как цилиндрической, так и кони-
ческой нарезки. Кроме того станок обладает еше тем преимуществом,
что допускает нарезку резьбы на заборной части по конусу, а затем на
остальной части — по цилиндру. Значение такой обработки было уже от-
мечено при рассмотрении конструкции метчиков. Нарезка резьбы по ко-
нусу происходит благодаря повороту всей бабки, как показано ца фиг. 13 1-
138
Таблица 34
модели станка Метчик Л» 3100 для в—10 мм № 3101 Для 11 — 18 ММ № 3102 Для 20—30 мм Примечание
Ручные метчики 6 мм 3 Один рабочий мо-
. ю , 3 — — жет обслужить
. И . — 2,75 — одновременно
. . 18 . -—_ 2,35 '—. 6 станков
1 / . 20 , —— — 2,25
. . 30 , - — 1,25
Газсвые . '/в . 3 — —
„ • • — 2.5 —
» 5/в . — 2,25 —
. . ’/3 . — — 2,25
„ » ’/в » — — 1,25
Гаечные с длинным
хвостом ... 6 мм 3 — —
То же ... 10 . 3 — —
„ • • • и . ' 1,35 —-
„ ... 18 . — 1,10 —
# » ... 20 . —— — 1.0
... 30 , — — 0,5
Станок работает вполне автоматически и выключается самостоятельно
после окончания фрезерования. При наладке станка на резьбу с другим
шагом ходовой винт и гайка должны быть сменены.
Фиг. 130. Резьбофрезерннй станок „Вернер*.
Швейцарская фирма „Петерман", видоизменив отдельные устройства
и детали своего резьбонарезного станка, приспособила его также и для
фрезерования резьбы с помощью дискового фрезера. Подобный станок
удалось видеть не только у самой фирмы „иетермани", но также и
• э^сцдиатации в инструментальном цеху концерна заводов „П1кода-Верке“
139
в Чехо-Славакпп. Руководители цеха (в частности и проф. II. Н. Саввин)
дали хороший отзыв об этом станке. На фиг. 132 показан этот станок.
Фрезер установлей на супорте (фиг. 133), подача и остановка станка
после окончания фрезерования происходят автоматически. Болты 7 и Z
служат для установки фр1 зера по высоте, а бол>ы АА— для установки
его пб> соответствующим углом к оси метчика, что необходимо при фре-
зеровании дисковым фрезером. Станок рассчитан на фрезерование мет-
чиков до 10 мм диаметром при наибольшей длине фрезерования в 50 мм.
Метод получения резьбы с помощью накатки на специальных прессах
(фиг. 134) не нов и давно уже применяется для изготовления винтов и
шурупов. За последнее время некоторые заграничные фивмы отали при-
менять этот дешевый способ и для мелких метчиков, к которым не предъ-
является особых требований в отношении точност резьбы. Он состоит в
том, что изделие, попадая из магазина, прокатывается между дву мя пло-
скими плашками А и В, на которых сделана соответствующего празмера
резьба (|иг. 135). Процесс накати резьбы происходит в верт калькой
плоскости, как указано иа фиг. 136.
Фиг. 131. Фрезерование резьбы на конусе.
Потребность в дешевых неточных метчиках огромна, в особенности
в электропромышленности для всякого рода арматуры (| адио, телефон,
телеграф и т. п.) так как расход мелких метчиков вызывается обычно
не естественный их износом, а поломками в работе. Как известно, изго-
товление резьбы на метчике является одной^ из самых дорогих операций,
поэтому если производить ее с помощью накатки, то стоимость метчика
резко надает. На этот способ изготовления резьбы вашим заводам сле-
дует обратить серьезное внимание с тем, чтобы дать промышленности
дешевые метчики. Это новое дело, несомненно, нуждается в серьезных
экспериментах.
Прежде всего одним из важных вопросов является выбор материала.
При накатке происходит поднятие резьбы, и чем большей пластичностью
обладает материал, тем чище и лучше получается резьба. Однако,
пластичность не всегда согласуется с крепостью материала, а для метчи-
ков последняя играет существенную роль. Поэтому приходится выби-
рать такой материал, который, с одной стороны, не должен резко влиять
1 на крепость метчика в сторсну ее понижения, а с, другой— давать необхо-
димую пластичность при накатке резьбы. Не исключается здесь также
Фиг. 132. Резьбофрезерный станок Петермана.
Фиг. 134. Станок для накатки резьбы.
Фиг. 135. Схема работы станка при накатке
резьбы.
и возможность использования в качестве материала вместо углеродистой
стали железа с последующей его цементацией перед закалкой.
Вторым обстоятельством, на которое также следует обратить внимание,
является выбор диаметра заготовки. Вследствие поднятия металла при
накатке диаметр заготовки должен быть меньше, чем диаметр накаты-
ваемой резьбы. В справочниках имеются специальные формулы для под-
Фиг. 136. Положение плашек н заготовки при накатке резьбы.
счета этих диаметров, но их необходимо проверить в отношении пригод-
ности дтя метчиков.
Кроме этого важным фактором является также и термическая обра-
ботка накатанных метчиков. При неправильном технологическом процессе
может получиться отделение целых витков от общей массы тела
метчика.
Далее, практика показывает, что большое влияние на качество накатки
резьбы оказывает также и состояние предварительно обработанной по-
142
верхности заготовки. Чем поверхность чище, чем мельче на ней риски от
, ща, тем лучше получается нарезка.тем меньше происходит нагревание пла-
шек для накатки и, следовательно, тем дольше они стоят.
Кроме дешевизны спо-
соб накатки резьбы обладает
еще и следующими досгоин-
С1влмн по сравнению с на-
резанной нешлифованной
резьбой. Если рассматривать
иод микроскопом резьбу, по-
лученную от нарезания с
немощью резца или гре-
бенки (фиг. 137), то можно
ясно заметить, что стороны
мир'зки не представляют
ровной поверхности, так
как вследствие работы рез-
ца происходит в процессе
отделения стружки вырыва-
ние мелких частиц металла.
К вечно, метчик с такой
нарезкой не может дать
чистой обработанной по-
верхности, и кроме того у
него будет большое потре-
бление энергии на работу
нзрезания. У резьбы же,
полученной с помощью на-
катки (фиг. 138), стороны
полутаются чистые, хорошо
закатанные и с уплотненной
поверхностью. Если у наре-
занной резьбы волокна, по-
лученные в процессе про-
катки материала, перереза-
ется, вследствие чего осла-
бляется сечение зубца резь-
бы, то у накатанной резьбы
»ти волокна не только оста-
ются несрезанными, но, на-
против, они еще больше
уплотняются. Это важное
преимущество накатанной
резьбы перед нарезанной
ясно видно из фиг. 13-9
и 140.
Фиг. 138. Вид накатанной резьбы под микроскопом.
У накатаной резьбы во- Фиг- 13в- Структура накатанной резьбы.
J кна имеют извилистую
ч'прму, а у нарезанной они прямые, перерезанные. Благодаря этому
»хоятельству метчик с иакатаной резьбой более долговечен, чем метчик
с нарезанной резьбой.
143
Калибровка резьбы с помощью нажимных роликов.
В тех случаях, когда резьба метчика после термической обработки не
подвергается шлифовке, целесообра шо ее прокалибровать с помощью
нажимных роликов. Этот способ применяет у себя фирма яВебер“. Кон-
структивный чертеж присиособлеиия показан на фиг. 141. Оно состоит
из кориуса 1 имеющего три радиальных паза для помещения ползу-
шек 3. На ползушках поставлены оси, на которые насажены закаленные
ролики 4 с кольцевыми витками. Ползушки посредством нажима от бол-
тов 9 могут перемещаться по радиальному направлению, и, таким обра-
зом, ролики получают возможность сходиться и расходиться. Это при-
способление может быть использовано на любом токарном станке или
вращающейся бабке, для чего оно зажимается в супорте станка.
Фиг. 140. Структура нарезанной резьбы.
Процесс обкатки метчиков состоит в следующем. Метчик захва-
тывается роликами за заборную часть, затем супорт подводптся
к шп .ндепо, в патроне которого и зажимается хвостовая часть метчика.
После этого станок пускают в ход. Метчик, вращаясь от шпинделя
заставляет, в свою очередь, вращаться ролики приспособления, которые,
прокатываясь по резьбе взад и вперед, производят ее калибровку. Во
время раб >ты рабочий все время регулирует нажим роликов с помощью
подвертывания одного из болтов (другие два устанавливаются перед на-
чалом работы и уже не нуждаются в подвертывании).
Во ьремя калибровки должно быть обилью е охлаждение роликов
и метчика с помо.пыо мыльной воды. Припуски для этой операции даются
в пределах от 0,10 до 0,05 мм. Рлликп приспособления сменные, так
что один и тот же корпус может быть использован для нескольких раз-
меров метчиков. Обкатке могут подвергаться метчики от 3 мм и выше.
Этот метод калибровки резьбы имеет большие преимущества. Прежде
всего он дает очень чистую, почти полированную поверхность, все рнскй
и зазубрины, которые поручаются от резца или гребенки, совершенно
закатываются и сглаживаются.
144
Фиг. 141. Приспособление для калибровки резьбы.
Ж. И.СвгйПчеило. г г
Кроме того получается до некоторой степени уплотнение поверхности
ного слоя, что, конечно, оказывает благоприятное действие на стойкост
режущих зубцов метчика. В результате всего этого получается xopouji
прокалиброванная резьба.
Резьбовые резцы и гребенки. Как уже было сказано, на
резка резьбы на метчиках является одной из самих существенных one
раций. Поэтому на изготовление резцов или гребенок, с помощи
которых она выполняется, надо обратить самое серьезное внимание.
Резец должен иметь форму, соответствующую профилю нарезаемо
резьбы. Угол установа, который должен быть равен 90°, проверяем
обычным резьбовым шаблоном или с помощью лупы.
Резец снабжается задвим углом около 12—15°. Нужно следить за тем
чтобы угол резания был равен 90°, т. е. чтобы режущая грань был
направлена по радиусу обрабатываемого предмета, так как только в это
случае возможно получить правильный профиль. Если режущая гран
будет поставлена выше или ниже оси обрабатываемого предмета (фиг. 142
то тогда отрезки сЬ и de будут больше аЪ, равного глубине нарезш
Фиг. 142. Искажение профиля резьбы
при нарезании.
Фиг. 143. Черновой резец для иа
резаиия резьбы.
Следовательно, при такой установке профиль получается удлиненным
глубина нарезки у него будет больше нормальной, а угол меньше тре
буемого угла резьбы.
Метчики обычно нарезаются с двух операций. В этом случае предва
рительная нарезка выполняется с помощью чернового резца, у которое!
передняя режущая грань (фиг. 143) снабжается некоторым углом а, "вс
личина которого устанавливается в зависимости от твердости и вязкост!
материала. Чем вязче материал, тем угол должен быть больше. Хороши!
результаты для стали получаются при угле, равном приблизительно 10е
С целью повышения режима обработки и производительности резец дл!
черновой работы вставляют в непружинящую державку. Для калибровк)
резьбы оставляется слой металла в 0,15 — 0,40 мм. После того как мет
чик нарезан резцом, резьбу калибруют или дисковым резцом с одно)
ниткой, или гребенкой.
Заточка и установка резца для нарезания резьбы требует большое
умения и навыка рабочего; поэтому, чтобы избегнуть ошибок, специаль
ные инструментальные заводы выпускают фасонные резцы с уже готовы!
профилем. Па фиг. 144 приведены разные реэпы для этой работы. Он
имеют угол наклона 15° и угол резания 90е. Передняя плоскост
резца обязательно должна находиться на высоте центра обрабатываемое
предмета, так как при других положениях резец будет давать искажен
146
фиг. 146 показана дер-
Плоские резцы и гребенки.
Фиг. 144.
нг’й профиль. Заточка должна производиться по шаблону. Резец снабжен
на задней стороне рейкой и укрепляется в специальной державке (фиг. 143)
таким образом, чтобы всегда передняя плоскость резца была параллельна
нижней опорной поверхности державки и при горизонтальном ее положе-
нии угол наклона точно соответствовал 15°. На фиг. 146 показана дер-
жавка другой конструкции,
допускающая производить
нарезку резьбы на большую,
по сравнению с первым,
длину.
Для установления резца
по центру в державке име-
ется винт с кольцевыми
зубцами, которые входят в
рейку резца и таким обра-
им перемещают резец вверх
и вниз. Для установки резца
по отношению к оси обра-
батываемого предмета под
углом 90° здесь также при-
меняется резьбовой шаблон-.
Такие резцы благодаря мас-
совому их изготовлению на
специальных заводах обхо-
дятся сравнительно дешево
и служат достаточно долгое
время. Поэтому их следует
широко рекомендовать для
всех металлообрабатываю-
щих заводов, тем более что
они дают точную нарезку и
на заточку и установку, как простые резцы.
Чтобы избежать ошибок при заточке фасонного резца, необходимо
иметь в виду, что правильный угол профиля (например для резьбы Вит-
ворта 55°) будет лежать в
плоскости резания аЪ, а в се-
чении, перпендикулярном оси
резца cd, он будет немного
больше (фиг. 147). Найдем
зависимость между истинной
глубиной нарезки t и той глу-
биной х, которую должен иметь
инструмент, служащий
резания этого резца,
его профиля:
не требуют такой большой затраты времени
Фнг. 145. Оправки для плоских гребенок ,Л.
Леве".
для на-
и угол
ж = Z-sin у,
= — 15 = 75° (15° — угол наклона резца).
Тогда
• = —
t 2 2ж
'ТкУДа и находим искомый угол р.
147
Пример. Найти угол профиля для инструмента, чтобы изготовить
резец для нарезания резьбы Витворта, имеющий 5 ниток на 1'.
Шаг
£ = ^«=5,08 мм;
э
глубина резьбы
* 8 5,08
t==C 2tg27’,5 —' 2-0,5 1 — 4,87 ММ'
у = 75°;
X = t -sin 7 = 4,87-0,966 = 4,71 мм;
t„ ₽ — S — 5-08 л клп-
tg У==2Ж = 2-4,7Т=0’540:
-|- = 28о20'; р = 56°40'.
Следовательно, если угол наклона резца
15°, т. е. 7 = 75°, то необходимо инстру-
мент, служащий для изготовления фасон-
ного резца, снабжать углом профиля 56°40'
при глубине нарезки 5,08 леи. Эти же вели-
чины будут находиться и в плоскости cd.
Фиг. 147. Расчет угла у плос-
кой гребенки.
Фиг. 146. Оправка для плоских гребенок
„Рейнекер*.
Наряду с прямыми фасонными резцами встречаются и круглые, ука-
занные на фиг. 148. Подобно тому как обыкновенный резец без угла
Фиг. 148. Круглый резец.
148
зазора не может правильно работать, точно
так же и круглый резец находится в неблаго-
приятных условиях резания, если его режущая
кромка направлена по центру резка, т. е. обра-
зует угол в 90°. Как и нормальный резец для
лучшего резания затачивается с некоторым
углом зазора, точно так же нужно сообщать
такой же угол наклона и круглому резцу, для
чего режущую кромку его опускают ниже цен-
тра на некоторую величину h (фиг. 149). По-
следняя определяется из формулы:
Й = Г-81П7,
где г есть радиус резца. Обычно для й
дают 3—4 мм. Режущая кромка, как и в
угол профиля, р — угол, искаженный
Фиг. 149. Установка круглой гребенки.
простых резцах, должна всегда устанавливаться по центру обрабатывае-
мого предмета (фиг. 149).
Сл“дует иметь в виду, что правильный профиль будет лежать на
р. жутей грани, прохогящей через центр круглого резца. Поэтому, если
режущая грань опускается на некоторую высоту, то для получения на
ней правильного профиля необходимо при окончательной отделке круг-
лого резца установить рабочий резец ниже оси на соответствующую
величину h или же искусственно придать профилю искаженный вид с тем,
чтобы он при положении режущей кромки ниже центра на величину h
давал правильный профиль. Второй способ более сложен и требует
некоторого расчета для нахождения нового искаженного профиля.
Если х— глубина резьбы на уровне оси резца, t — глубина нарезки на
уровне заточки, а— нормальный ; п ..*
при заточке режущей грани на
высоту h ниже центра, то из
фиг. 150 находим:
Ь = —Л2;
Г = /Л’ + а3;
а — b — t;
x — R— г;
2 2®’
откуда и определяем J3.
Пример. Требуется под-
считать, какой угол нужно
взять для рабочего инстру-
мента, чтобы изготовить круг-
лый резец для нарезания резьбы Витворта с шагом 5 ниток на 1".
25 4
Возьмем диаметр резца £) = 40 мм; h = 3 мм; шаг й.= -^-=508 мм;
глубину нарезки
!=2лЙл5=^г=4-87
Ь = —Лз =19,77;
a — b — t= 19,77 —4,87 = 14,90;
Г = Уаа + Л3 = ]Л14,9з'-}-9 =15,2;
Ж = Я-г = 4,8; tg 4=^=4^=0,530;
i= 27’20'; ₽ = 55°40',
т. е. угол рабочего инструмента, необходимого для выполнения круглого
резца, должен быть равен 55°40'. Только в этом случае круглый резец
сможет дать правильный профиль в 55°, если его режущая кромка распо-
ложена ниже центра на 3 мм.
Для заточки необходимо пользоваться шаблоном (фиг. 151), который
Дает возможность всегда точно выдерживать как высоту h, так и горизон-
тальность режущей лсромки.
При заточке гребенки по плоскости ниже центра получается не
°л»ко искажение угла, но также искажение и самих сторон профиля
144
резьбы (фиг. 152). В самом деле, гребенку можно рассматривать как тело,
состоящее из двух усеченных конусов, соприкасающихся между собой
своими большими основаниями. Известно, что сечение конуса плоскостью,
параллельной его оси, образует с боковой поверхностью гиперболу, а не
прямую линию. Таким образом профиль резьбы будет образован уже не
двумя прямыми, а дугами двух гипербол. Если нарезать такой гребенкой
метчик, то и на последнем получится искаженный профиль с обратными
дугами гипербол. Гайка, нарезанная таким метчиком, будет соприкасаться
с болтом не по всей поверхности профиля, а по весьма малой кольцевой
поверхности. Последняя после некоторого времени под действием нагрузки
увеличится за счет смятия металла. В результате получится неплотное
соединение резьбы. Кроме того из-за искажения резьбы по сторонам
профиля уменьшается использование допуска по среднему диаметру, так
как некоторая часть этого допуска поглощается искажением, вызванным
конструкцией гребенки.
Если обозначить через 2а величину отклонения фактического среднего
диаметра, образованного дугами гипербол, от номинального среднего диа-
Фиг. 150. Расчет круглой гр'бе ши. Фиг. 151. Шаблон для
заточки круглого резца.
\
метра, образованного хордами этих дуг, то можно определить, что 2.г
есть величина переменная; ее максимальное значение находится из фор-
мулы (по Орлову):
2гт(1/ = 2В (A —-Cos у — sin у У А? — 1),
где В—радиус :гребенки; (-глубина
резьбы; у — угол зазора гребенки.
Из этого выражения видно, что искажение профиля зависит от трех
величин: радиуса гребенки, глубины (или шага) резьбы и угла зазора.
Из анализа формулы можно вывести следующие положения: величина
искажения увеличивается:
1) с уменьшением радиуса гребенки,
2) с увеличением глубины (или шага) резьбы,
3) с увеличением угла зазора.
Следовательно, при конструировании надо стремиться по возможности
брать больший диаметр гребенки, тем более что это увеличивает время
износа гребенки, допуская большее число заточек. После выбора диаметра
150
нидо задаться углом зазора, который следует выбирать в целях получения
л«-чп1их условий резания в пределах 12—15°, хотя наши заводы и доволь-
-твуются значительно меньшими углами (8—10°). Затем, зная глубину
п зьбы, определяют по формуле максимальную величину искажения. Если
она укладывается в пределах тех допусков, которые установлены для
данной работы, тогда изготовление гребенки может производиться по при-
ближенному методу Иогансона. Если же она слишком значительна, тогда
обработка должна вестись по методу, предложенному инж. Орловым („Вест-
ник металлопромышленности11
1928, № 7 и 8). Описание этих
методов приведено ниже.
Круглый резец укрепляется в
специальной державке, которая
рассчитана таким образом, чтобы
центр винта, которым зажимается
р '«ц, находился на величину h
выш° оси вращения. Державки
применяются большей частью
пружинящие, дающие возможность
при вязком материале или непра-
вильном закреплении избежать
шероховатости и нечистоты резь-
бы. Преимущества их заключаются
в том, что, когда стружки за-
стревают и давят на резец, по-
следний начивает под влиянием
пружинения державки подаваться
назад, и этим прекращается за-
едание резца, вызывающее порчу
и срыв нарезки. Следует иметь
в виду, что в зависимости от на-
резаемого шага нужно выбирать
и державку с соответствующей
степенью пружинения. У нас мало
обращают на это внимания и
сплошь и рядом применяют одну
и ту же оправку для нарезания
Фиг. 152. Искажение сторон профиля резьбы.
как мелких шагов, так и круп-
ных. Если при нарезании сры-
ваются верхушки резьбы, следо-
вательно, пружина жестка, ее нужно ослабить или переменить державку.
г-рли поверхность резьбы получается шероховатой или волнистой, значит,
Державка имеет слишком мягкою пружину и ее надо подтянуть. На фиг. 153
готовДеЫа °ДЦа И3 П₽УЖИННЫХ Державок, весьма простая по своему из-
Круглые резцы и гребенки встречаются на практике нескольких типов,
^>торых основным являются представленные на фиг. 154.
и I представляет собой дисковой резец с одним полным витком
Пн АВУМЯ закРУглениями. Недостатком этой формы является то, что оба
закРУгления срезают закругления у метчика, вследствие чего резьба
учается неточной. Этот недостаток иногда устраняют тем, что оба
151
закругления на резце уширяют на 0,01—0,02 л-м. Кроме того эта форм
не дает хорошего стекания стружки, так как при отделении стружка
полученная от одной стороны, сталкивается со стружкой, полученной о
другой стороны.
Форма II пре оставляет собой гребенку, у которой нитки сделаны п
винтовой линии, причем для метчиков с правой резьбой употребляют гре
бенки с левой резьбой и,Д1Я метчгков с левой резьбой — гребенки
правой резьбой. Эго делается для того, чтобы обеспечить совпадени
Фиг. 153. Пружинная державка.
наклона резьбы заготовки с наклоном резьбы гребенки. Количество нито
на гребенке выбирается в пределах 3—8, причем для предварительно!
нарезки берется большее их количество, чем для чистовой. Эти гребенк)
очень часто снабжаются заборной частью, т. е. у них срезается на кону
несколько витков, благодаря чему в процессе работы происходит посте
пенное углубление витков резьбы и более равномерное распределен»
между зубцами работы по нарезанию. Основным недостатком гребено:
этой формы является то, что они вследствие искажения шага при закалю
требуют большой корректировки после термической обработки или с по
мощью доводки, или шлифовки на резьбошлифовальном станке. Произво
дительность этих гребенок больше, чем однозубых.
152
Уместно siccb отметить, что гребенки с винтовыми витками дают бол<
выгодные боковые углы зазора, что является определенным преимущес
В,)М в отношении условий резания. По наряду с этим накл< н ните
является причиной также и дополнительного искажения профиля резьб
в сечении ньже центра, которое в коночном счете у винтовой гребень
будет больше, чем у кольцевой. Однако на практике это дополнительнс
искажение, связанное с наклоном резьбы у винтовой гребенки, обычно ь
принимается в расчет, в особенности при изготовлении гребенок с малы
шагом, так как практически в» личина искажения незначительна.
Гребенка по форме III считается наиболее удачной по конструкци
Она благодаря скосам дает хороший отвод стружки, получаемой как
правой, так и с левой сторон, может нарезать с одинаковым успехе
как правую, так и левую резьбу. Удобна при установке и не дак
ср<31ния закруглений. Витки сделаны не по винтовой, а по кольцевс
линии.
Круглые фасонные резцы и гребенки изготовляются методом копир!
ванич. Приближенный метод Иогансона состоит в следующем. Преж;
всего делается круглый резец с искаженным профилем. Например, ес.
требуется, чтобы нормальный профиль получался при установке режущ,
кромки ниже центра на 3 мм, то тогда согласно вышеприведенному ра
чету угол на рабочем резце должен
быть 55°40'. Резец затачивается
таким образом, чтобы режущая грань
была направлена по центру. Хотя
при таких у словиях этот рабочий ре-
зец будет п >охо работать, но так как
здесь не преследуется быстрота изго-
товления, то можно удовлетворяться
этим углом резания. Фиг. 154- фоРм“ КРУГЛЫХ резцов
После закалки резец шлифуется енок'‘
на круглошлифовальном станке и
соответственным образом полируется. На закругление пока не обращаю
внимания, и резец затачивают до остроты. Затем нарезают этим резцо
заготовку такого же диаметра, как и рабочий резец, но большей длинь
чтобы на ней можно было поместить не менее 4 ниток. После выполнени
резьбы делают закругления у вершин нарезки, проверяя нарезку соответ
ствующим образом. Затем подвергают термической обработке и шлифовк
полученную гребенку и нарезают ею новую заготовку такой длины, чтоб)
«а ней можно было поместить не м>знее 2 ниток. Подача при этом дол
ясна быть ручная, и нарезание производится только средними нитками, та
как по сравнению с ними первая и последняя вследствие пружинени
державки выходят более толстыми. У получившейся теперь нарезки внут
ренние закругления точно скопированы с гребенки, наружные же закру!
ления приходится делать таким жё способом, как и у гребенки. Таки
образом получен фасонный резеп, который при установке режушей граи
ниже центра резца на 3 мм дает правильный профиль с углом 55е. Есл
нужно получить резец с одной только ниткой, то копирование произвг
лится еще раз аналогичным же образом.
Как уже сказано выше, резец или гребенка, полученные таким сш
°бом, будут иметь в плоскости заточки искаженный профиль, т. е. вмест
Рямых сторон мы получим дуги гипербол. Если отклонение по среднем
153
I диаметру слишком велико, тогда следует пользоваться методом Орлова,
|| который состоит в слетующем:
1) Точно изготовляется призматический резец с углом в 55° и с соот-
ветствующим закруглением при вершине резьбы. С помощью этого точ-
ного резца, установленного по центру заготовки, нарезаются на круглой
заготовке три полных нитки. Затем производится закругление наружных
вершин резьбы и термическая обработка. После закалки удаляются край-
I ние нитки и производится заточка резца по центру. Таким образом полу-
чился точный эталонный резец.
2) Изготовляется с меньшей точностью, чем в первом случае, другой
призматический резец с искаженным уже углом при вершине, который
требуется по расчету при определенней величине заточки ниже центра.
Резец снабжается соответствующим радиусом закругления при вершине.
С помощью этого призматического резца нарезается другая (такого же,
как в. первом случае, диаметра) заготовка. Установка резца производится
по центру. После нарезания обрабатываются наружные закругления у
вершин резьбы. Эта операция не требует особой тщательности. Она
введена исключительно для того, чтобы облегчить работу нарезания круг-
лого резца в следующей операции и сделать его более долговечным. Для
окончательной калибровки на следующей операции оставляется припуск
0,05—0,08 мм как по наружному, так и внутреннему диаметру. Таким
образом мы получили предварительно нарезанную заготовку для рабочей
(гребенки.
3) Круглый эталонный резец устанавливается ниже центра на величину
заточки рабочей гребенки, и с помощью его производится калибровка
рабочей гребенки. Затем производится термическая обработка и заточка
ниже центра на ту же величину, на которую был установлен ниже центра
круглый эталонный резец. После этого крайние нитки срезаются—и гре-
бенка готова к работе.
• Преимущества этого метода состоят в том, что в плоскости заточки
гребенка обладает правильным профилем, т. е. стороны его — прямые
линии, следовательно, и изделие получает также правильный профиль.
Кроме того полученная гребенка обладает винтовыми нитками, что обес-
печивает лучшие условия резания благодаря наличию боковых углов
зазора. И, наконец, в процессе изготовления гребенки во всех случаях
нарезания имеется необходимый угол забора вследствие использования
I призматических резцов.
Недостатком этого способа является то, что полученная таким обра-
зом гребенка не может быть проверена по всем элементам резьбы на
компараторе Цейсса. Объясняется это тем, что при промере надо совме-
щать лезвия измерительных ножей с боковыми сторонами резьбы профиля
гребенки, сделать же это невозможно, так как боковые стороны профиля
гребенки не прямые, а кривые, т. е. представляют дуги гипербол. Однако
это не имеет существенного значения ввиду того, что в конечном счете
важна не резьба на гребенке, а резьба, полученная на изделии, т. е. на
метчике. Изделие же, нарезанное такой гребенкой, легко может быть про-
верено на компараторе.
Изготовленные как по первому, так и по второму способу гребенки
затачиваются таким образом, чтобы угол отвода стружки или передний
угол был равен нулю. Так как за последнее время круглые гребенки находят
все большее и большее применение в производстве метчиков, то, безусловно,
154
ядряду с точностью должен быть поставлен также и вопрос об экономич-
ности их использования. Это заставляет пересмотреть вопрос о конструк-
ции гребенки с тем, чтобы улучшить режущие свойства инструмента.
Круглую гребенку можно поставить в значительно лучшие условия реза-
ния, е ’ли заточить режущую грань под некоторым углом поднутрения, т. е.
,~ть ей передний угол (до 8—12°). Такие гребенки стали выпускать
некоторые фирмы, в частности шведская фирма „Форматор". Введение
такой заточки влечет за собой еще большее искажение профиля, которое
также нуждается в определенной корректировке. Описание метода изго-
товления подобных гребенок можно найти в статье инж. Васильева
/.Вестник металлопромышленности", 1932, № 3, 4 и 7).
В табл. 35 даны размеры гребенок, которыми пользуется в своем
производстве МПЗ (б. РАИЗ).
Резьбовые фрезера. Известная по производству метчиков фирма
Вебер" построила все свое резьбовое хозяйство на эталоне резьбы —
так называемой оригинал-гребенке.
длина оригинал-гребенки немного превышает длину рабочей части
метчика. Диаметр ее равен 35 мм. Она снабжена витками, идущими по
винтовой линии. Делается это для того, чтобы облегчить ее изготовление,
так как при наличии кольцевой нарезки обработка гребенки представляет
значительные затруднения. Оригинал-гребенка нарезается на токарном
. ганке с помощью однозубового нормального резца и затем, после терми-
ческой обработки, шлифуется и доводится по профилю.
Для получения режущих граней гребенка снабжается четырьмя выре-
зами, причем каждая грань смещена от оси на величину 1,5 мм (фиг. 156).
Эти вырезы делаются или до закалки, или после нее. Как первый, так
и второй способы имеют свои недостатки и достоинства. С одной сто-
роны, если сделать вырез до закалки, то при его наличии трудно
вести обработку по шлифовке и доводке профиля резьбы; с другой сто-
роны, удаление довольно значительной части металла у закаленной гре-
бенки также представляет известные затруднения.
Оригинал-гребенка должна быть изготовлена с максимально возможной
точностью, так как она служит эталоном для изготовления последующих
резьбовых инструментов. Поэтому она или доводится с помощью чугунных
притиров таким же методом, какой употребляется для доводки резьбовых
калибров, или же шлифуется по профилю на резьбошлифовальном
станке.
В табл. 36 даны основные размеры оригинал-гребенок. Следует отме-
тить, что в некоторых случаях гребенка делается по наружному диаметру
несколько на конус. Тогда и режущие грани также затачиваются иа тот
Жо угол и по тому же направлению, что и по наружному диаметру. Такие
гребенки употребляются для резцов, предназначенных для затылования
₽• 1ьбсвых фрезеров со спиральными канавками.
гребенчатые резцы представлены на фиг. 157 и основные размеры их
*аиы в табл. 37.
После того как пластинка отстрогана или отфрезерована, приступают
( .резеровке зубцов с помощью резьбового фрезера. Затем заготовка
Р‘-носится на шепинг, где и зажимается в тисках под тем углом, под
_ орым режущая грань наклонена к вертикальней плоскости. Оригинал-
‘‘нка, с помощью которой производится калибровка резьбы, зажимается
*®обом приспособлении в резцовой головке ползуна таким образом, что-бы
155
Фиг. 155. Гребенки.
Круглые гребенки д.
Число ииток на 1" Наружный диаметр гребенки Длина гребенки Величина смещения плоскости заточки от центра Длина заточки Шаг резьбы Радиус загругления резьбы Диаметр отверстия Внутренний диаметр гребенки Сечение в пл< зап
Глубина резьбы Высота пря- мого участка резьбы
п D в h 1 г d А t Ъ
4*/а 40 20 4 6 5.645 0,775 13 32,972 3,614 2,780
5 40 20 4 6 5,080 0,698 13 33,648 3,253 2,501
6 40 20 4 6 4,233 0,581 13 34,704 2,711 2,085
7 40 20 4 5 3,629 0,498 13 35,462 2,324 1,788
8 40 20 4 5 3,175 0,436 13 36,022 2,033 1,563
9 40 20 4 • 4 2,822 0,388 13 36,4 6 1,807 1,389
10 40 20 4 4 2,540 0,349 13 3',814 1,627 1,251
И 30 10 3 3 2,309 0,317 10 27,106 1,479 1,137
12 30 10 3 3 2,117 0.291 10 2',318 1,355 1,043
14 30 10 3 3 1,814 0,249 10 27,726 1,162 0,894
16 30 10 3 3 1,588 0,218 10 28,010 1,017 0,793
18 30 10 3 3 1,411 0,194 1G 28,232 0,9 4 0,616
19 30 10 3 3 1,337 0,184 10 28,324 0,856 0,658
20 25 6 2,5 2 1,270 0,174 8 23,404 0,813 0,625.
24 25 6 2,5 2 1,058 0.'45 8 23,674 0,673 0,522
28 25 6 2,5 2 0,907 0,125 8 23,868 0,581 0,447
32 25 6 2,5 2 0,794 0,109 8 23,996 0,508 0,390
40 25 6 2,5 2 0,635 0,087 8 21,202 0,407 0,313
48 25 6 2,5 2 0,529 0,073 8 24,328 0,339 0,261
60 25 6 2,5 2 0,423 0,058 8 24,466 0,271 0,209
166 1
I
От СП UT СП ‘J’ QT СЛ tn и» ut
СЛСЛСЛСЛСЛОЭ^ФСйф
О О О О О О О _ О о
rf* Oj Ut СЛ СЛ Ф О О Ф О
00 ф ю »₽>. г С С О
елслслслслслелслелсл
О5О5С1О5фСйОЭС5О5СТ>
J -Р -Р о о о о
ОФОфФФ»— — >— —
**ОЭООФООиОффмьэ
р р Р Р о Р р р Р Р “ " WM р to W со
ГО СО СО СЛ Ot 05 00 00 'со — СО СЛ <1 Ю ГО 05 ь- СЛ
а>^ЛСОФО5О5СОССООСОч1ОЮкй>С0фаОСЭ^-«4[О
•4ОФЮС0С0С0Э0*-0<~405<1Ь0*1С0СС>00 ФСЛ
С) Р РР Р РР Р .К Р М tO
10*0 СО СО'Ъ* СИ 05 05 ОЭ <1 JO ’ф — 'to'co СЛ *“-3 Ф £>.*-q
фслф ЬСО«“ — 4A.OOCT-<lbp*-IOUitO»UCOrf*>—•
CJtQ»*4rfb-a^- — ОсОУ»фСОСЛ«*Лг-СЛС5^^*
ООЭрООО‘-‘^ь->“‘‘-‘м*-мМ)ММИЛ
W . . w *_ * _ •* *• ** * * *• М ** w W чл
РР Р РР РРРРГ*Р“‘.ТА“И* -* to to toco со
•• со htkCJt 05 O5*«<1*<J oo © *CC 'co 'yt OJ 00 "о T» *00 ф 7\Э
у» сл ел со ю
StOtOrOtOh3tOCOCOCOCOCOCO»fw^H'»*xib,^»£b
У?'РРР У'РРРР]- - - - г- MN - Z-
59 "со*— "«£*• *СО "to Ъэ 1 С*О5 СО Ф ф Ф *Ф w*— и* rfk 00
a.C»O5tO®CO©O<C0tf*>— СОООСОФООСЛ^СООО
1 г кости ки
_р Высота закругления
Угол профиля резьбы । Сечение по диаметру гребенки
л* Глубина резьбы
Высота пря- мого участка резьбы
S Высота закругления
оэ Ъ5 Большая ширина нитки
05 Меньшая ширина нитки
Диаметр проволоки для примера
fe: Величина промера
Таблица 35
Таблица :i(i
Фиг. 15я.
.w.w
Метчик Оригинал-гребенка
Диа- метр Длина рабочей чгети D L а Z V h
10 30 35 40 13 4 5 1,5
12 35 35 45 13 4 5 1,5
14 40 35 50 13 4 5 1,5
16 40 35 50 13 4 5 1,5
18 45 35 55 13 4 б 1,5
20 45 35 55 13 4 5 1,5
22 50 35 60 13 4 5 1,5
24 55 35 65 13 4 5 1,5
27 60 35 70 13 4 5 1,5
30 65 35 75 13 4 5 1,5
режущая грань гребенки находилась внизу, как показано на фиг. 158.
Движение ползуна станка производится не от привода, а вручную на тихом
ходу. Ширина резца делается немного меньше длины оригинал-гребенки,
но больше длины резьбового фрезера, для затылования которого он пред-
назначается. Таким образом происходит постепенное нарастание длины,
т. е. длина резьбового фрезера делается больше длины рабочей части
метчика. Гребенчатый резец делается больше резьбового фрезера, и, на-
конец, оригинал-гребенка обладает еще большей длиной. Это нарастанйе
длины необходимо для того, чтобы при каждом копировании длина рабо-
чего инструмента во избежание получения ошибки в шаге при несовпа-
дении витков была больше соответствующей длины заготовки.
Однако это условие не всегда соблюдается. Так, завод „Вебер" делает
у себя гребенчатые резцы не на всю длину резьбового фрезера, а меньше.
В этом случае затылование фрезера должно происходить в два приема:
сначала производится обработка одной половины фрезера, а затем супорт
переводится на другую половину, но с таким расчетом, чтобы резец мог
захватить один или несколько уже затылованных зубцов. Это необходимо
для получения точного совпадения витков при обеих операциях.
Гребенчатый резец снабжается поперечным углом режущей грани,
равным углу спирали, под которым профрезерованы канавки у резьбового
158
Таб.1 и ца at
И и
Метчик Гребенчатый резец
Дна- метр Дчива рабочей части L 1 а ь ₽° к
10 30 125 38 20 20° 5° 15
12 ?5 125 42 20 20° 5° 15
14 40 125 48 20 20° 5° 15
16 40 125 48 20 20° 5° 15
18 45 125 52 20 20° 5° 15
20 45 150 52 25 20° 5° 15
22 50 150 58 25 20° 5° 15
24 55 150 62 25 20° 5° 15
27 60 150 68 25 20° 5° 15
30, 65 150 72 25 20° 5° 15
угол берется
этот
равным 5°.
Он необходим Для пра-
фрезера. Обычно
вильной установки резца на затыловочном станке при снятии затылка у
резьбовых фрезеров. В тех случаях, когда резец предназначается для
1 резеров с прямыми канавками, скос не делается. Угол зазора берется
равным 20е.
Резьбовые фрезера, как правило, изготовляются из высокосортной, с
большим содержанием вольфрама (до 18—20%), быстрорежущей стали.
Крепость после закалки 63—65 по Роквеллу. Резьбовые фрезера (фиг. 159)
делаются как с прямыми, так и спиральными канавками. Последние дают
более чистую нарезку на метчиках. В табл. 38 приведены основные раз-
меры резьбовых фрезеров.
Порядок обработки их следующий:
з а) револьверные или токарные операции — те же, что и у других фре-
15f
б) фрезерование канавок;
в) затылование простым резцом (перед нарезкой кольцевых витков);
г) предварительная нарезкд на затыловочном станке кольцевых заты-
лованных витков с помощью предварительного обдирочного резца-гребенки,
с оставлением 0,4—0,5 лип на дальнейшую обработку;
д) калибровка или зачистка затылованных витков посредством точного
гребенчатого резца, проверенного оригивал-гребенкой; установка резца
делается по центру;
е) протяжка или долбежка шпоночной канавки;
ж) термическая обработка;
з) шлифовка отверстия и торцов;
и) заточка режущей грани;
к) доводка с помощью чугунных притиров.
Если резьбовой фрезер предназна-
чается для предварительной или менее
точной фрезеровки резьбы, тогда до-
водка отпадает и профиль резьбы после
термической обработки не исправля-
ется. При установлении числа канавок
их берется больше у черновых фрезеров
(обычно 12—14) и меньше у чистовых
(обычно 10—12) с тем, чтобы у послед-
них канавки были пошире, что важно
для возможности выхода притира без
повреждения соседних винтов. Загыло-
вание происходит ранее нарезки коль-
цевых витков, так как если бы эти
витки были нарезаны перед снятием
затылка, то они все равно были бы
срезаны во время этой операции. По-
этому нарезка кольцевых витков про-
изводится после снятия затылка.
Доводка резьбовых фрезеров после
закалки производится на токарно-за-
тыловочном станкё с помощью специального приспособления, эскиз ко-
торого представлен на фиг. 160. На супорте прикреплена с помощью
болта рама, между центрами которой вращается чугунный при1ир. Вра-
щение через пару цилиндрических шестеренок получается от отдельного
шкива. Диаметр и длина притира зависят от диаметра, ширины канавки
и угла подъема фрезера. Резьбовой фрезер снабжен витками, идущими не
по винтовой линии, а в виде колец. Поэтому приспособление допускает
за каждый оборот заготовки перемещение супорта вместе с притиром на
один шаг. Благодаря этому притир постепенно передвигается по всем вит-
кам, пока не проходит всей длины фрезера. Это осуществляется следую-
щим образом: в шпиндель станка вставляется оправка л, оканчивающаяся
на конце эксцентриком В. На оправке А свободно посажена втулка Б,
также имеющая на конце эксцентрик Е. Во время работы станка эксцен-
трик Е вращается вместе с втулкой Б, а эксцентрик В, прикрепленный
к хомутику Г, стоит неподвижно. Станок устанавливается на определенный
шаг, соответствующий шагу фрезера, и супорт о притиром перемещается
согласно вращению ходового винта.
160
мм
гчик Р езьбовой фрезер b
Диа- “етр Длина рабочей । части I) L 2 1 h * d d. e° i <ur z„
10 30 50 35 10 18 8,5 5 22 24 40° 10° 24,1 6,08
12 35 50 40 10 20 10 6 22 24 40° 10° 24,1 6,08
14 40 50 45 10 22 11,5 6 22 24 40° 10° 21,1 6,08
16 40 55 45 10 22 11,5 7 22 24 40“ 10° 24,1 6,08
18 45 55 50 10 25 2,5 7 22 24 40° | 10° 24,1 6,08
20 I 45 55 =0 10 25 12,5 7 22 24 40° 10° 24,1 6,08
22 . 50 55 55 10 28 13,5 7 22 24 40° ' 10° '4,1 6,08
24 55 61 Т>0 12 30 15,0 8 >2 24 40 10’ 24,1 6,08
27 60 60 65 12 33 16,0 8 22 24 40~ 10° 24,1 6,08
30 65 60 70 12 35 17,5 8 22 24 40° 10° 24,1 6,08
Но резьбовой фрезер и притир нарезаны не по винтовой линии, а в
’аде кольцевых витков; поэтому для т<>го, чтобы при>ир попал из одного
кольцевого витка фрезера в другой, необходимо чтобы втулка Б отошла
*зад на о шн шаг. Эго происходит следующим образом. При вращении
лпинделя эксцентрик В, нажимая своим вырезом на эксцентрик Е, ото-
двигает втулку Б с центром и изделием вправо на то же расстояние, на
орое переместился и супорт, т. е. на один шаг. Задний центр снабжен
внутри пружиной, позволяющей производив перемешение центра и заго-
' >вки. Таким образом притир все время находится в зацеплении с резь-
"вым фрезером, и за каждый оборот изделия он передвигается на один
продолжается до тех пор, пока притир не прошлифует всех вит-
« Фрезера: При обратном ходе супорта оправка Б с помощью рычага Д
роляка, укрепленного на переднем подшипнике, отодвигается назад.
то цью же этого приспособления можно производить доводку и
и- Семенченко. 161
У фрезеров со спиральными канавками. Для затылования последних необ-
ходимо повернуть заготовку на оправке на соответствующий угол. Для
этой цели приспособление снабжено линейкой Л, которая может устана-
вливаться под любым углом, соответствующим углу спирали канавок. По
линейке ходит ролик Р, поставленный на хомутике Г. Ролик кажется по
линейке и поворачивает хомутик таким образом, чтобы сход эксцентриков
совпадал с отходом «уперта.
Притир делается из хорошего серого чугуна. Скорость вращения его
1000 об/мин. Он имеет диаметр 20 мм, ширину 30 мм и снабжается
кольцевыми витками, которые нарезаются гребенкой на токарном станке.
Гак ЮК ширина притира меньше длины резьбового фрезера, то процесс
Фиг. 160. [1рьссособлениэ для доводки рез..Сосого фрезера
доводки разбивается на две операции: сначала обрабатывается одна по-
ловина, затем супорт передвигается и обрабатывается вторая половина.
Необходимо отметить, чт;о шлифовка резьбы фрезера производится от
затылка к режущей грани. Точно также и вращение фрезера происходит
в направлении, обратном, чем это имеет место при обычном затыловании.
Ролик вращается в том же направлении, что и фрезер, но с более значи-
тельной скоростью. Поперечная подача супор >а также отличает ся от обыч-
ной подачи при затыловании с помощью резца, т. е. ролик быстрее на-
двигается на фрезер, но 3ito медленнее отходит назад.
При доводке фрезеров употребляется мелкий наждак, смешанный с
маслом. Доводка является очень дорогой операцией, так как занимает
много времени (16—20 час.).
Следует заметить, что вместо доводки фрезеров можно пользоваться
шлифовкой резьбы на резьбошлифоваи ных станках. Последняя операция
значительно дешевле по сравнению с доводкой. Па фиг. 161 представлена
шлифовка резьбового фрезера на токарном станке с помощью приспособ-
ления фирмы „Линднер".
Так как фрезер снабжен кольцевыми канавками, то при шлифовке
резьбы приходится шлифовать каждую каиавку в отдельности. При этом
162
надо обращать особое внимание на то, чтобы шаг^кольцевой канаьки был
по всей длине выдержан. Поэтому во избежание влияния мертвого хода
ходового винта при передвижении суппорта со шлифовальным камнем на
один шаг пользуются специальным упором, который действует на стрелку
индикатора, установленного на станине станка. При каждом передвиже-
нии стрелка должна всегда останавливаться в одном и том же положении
по циферблату. Аналогичным же образом производят иногда и нарезку
винтов с помощью однозубого резьбового резца.
При шлифовке резьбы также имеются свои трудности. Для избежания
слишком большого niaia зубцов на фрезере приходится применять очень
малый шлифовальный камень, что крайне невыгодно в отношении сохране-
ния точной формы профиля резьбы. Во всяком случае нельзя итти на
уменьшение диаметра камня ниже 100 мм. Кроме того, если изготовить
Фиг. 161 Приспособление для шлифовки резьбового фрезера.
* фрезер^, 'ь большим затылком, то шлифовка возможна лишь на пе-
редней .части каждого зубца, в то время как большая часть остается чер-
ной (нешлифованной). В результате использование фрезера возможно не
более как на 50%. Из этих соображений фирма „Вебер" отказалась от
шлифовки фрезеров и применяет взамен ее доводку. Фрезера с доведен-
ной резьбой могут быть снабжены значительным затылком, причем, бла-
годаря малому диаметру ролика, затылование при доводке распростра-
няется на всю ширину зубца.
В заключение следует сказать несколько слов о новой конструкции
р зьбового фрезера, фабриката фирмы „Рейсгауер". Резьба у них шли-
фуется из цельной закаленной заготовки и имеет по профилю снятый за-
тылок. По форме это также фрезера с затылованными зубцами. Однако,
Фирна снятия затылка резко отличается от обычных затылованных Фре-
зеров. Если у последних она приближается к логарифмической спирали,
0 У рассматриваемых фрезеров она скорее напоминает прямую. Она по-
пет
лучаатся элагодаря применению при шлифовке камня большого диаметра,
значительного угла снятия затылка (как минимум 8—12°), большого коли-
чества зубцов (18—20) и налов их ширины (6 -4 мм). Режущая кромка
снабжена углом поднутрения в 5°. Поэтому при новой заточке во избе-
жание искажения профиля надо шлифовать переднюю грань под углом
в 5° или же паралельно режущей грани, так как разница в глубине
резьбы получается по второму способу настолько незначительное, что ек
можно пренебречь.
Точность этих Фрезеров весьма значительна. Фирма гарантирует точ-
ность по шагу + 0,0025 мм. Шлифовка резьбы осуществляется на резьбо-
шлифовальном станке „Рейсгаеур".
Подобные фрезера, сделанные из быстрорежущей стали с примесью
кобальта, показали себя очень хорошо. Благодаря большому количеству
зубцов они работают весьма спокойно, н износ их незначителен, так как
на каждый зубец приходятся небольшая нагрузка.
Фрезерование канавок
Фрезерование канавок на метчиках можно производить как до изгот<
вления на них резьбы, так и после этого. До сих пор по этому вопрос^ нет
единодушного мнения, так как оба способа обладают и достоинствами
и недостатками. Обычно изготовление резьбы производится раньше, чем
фрезерование канавок. Вследствие этого заусенцы, появляющиеся при
фрезеровании, заходят настолько далеко между зубцами нарезки, что уда-
ление их представляет определенные затруднения. Эти заусенцы при наре-
зании резьбы обламываются и вследствие своей твердости портят как ре-
жущие зубцы метчика, так и нарезанную резьбу.
На некоторых заводах принято удаление заусенцев производить с по-
мощью плашки. Такой способ не всегда оказывается полезным для мет-
чика. так как плашку весьма трудно изготовить с правильным шагом и
профилем. В результате этого плашка не только зачищает метчик от за-
усенцев, но и производит срезание уже изготовленной резьбы. Можно до-
биться более удовлетворительных результатов, если вместо плашки поль-
зозаться специальным юльцои, снабженным только одним витком.
Иногда удаление заусенцев производится с помощью металлических
щеток или же посредством шлифовального камня одновременно при за-
точке режущей грани метчика. Камень пр соответствующем его профиле
довольно сильно подрезает основание заусенцев, благодаря чему значи-
тельная часть ааусенцев при первом же нарезании дыры легко обламы-
вается. Все же при этом способе не все заусенцы могут быть удалены,
поэтому р )зьбу после закалки подвергают шлифовке по профилю. Наличие
закаленных заусенцев вредно отражается на точном шлифовальном диске,
так как последний быстро срабатывается и теряет свои геометрические
размеры, вследствие чего его приходится часто поправлять.
Изготовл< иие резьбы до фрезерования канавок обладает еще и тем
недостатком, что во избежание получения больших заусенцев приходится
назначать небольшую подачу при фрезеровании канавок.
Второй метот, по которому изготовление резьбы производится после
фрезерования канавок, совершенно не дает никаких заусенцев, и опера-
ции по фрезерованию" канавок может быть выполнена с большей подачей
и, стедовательно, с меньшей потерей времени. В этом основное преиму-
1В*
щество второго способа. Недостаток этого способа состоит в том, что при
иареоаиии резьбы с помощью гребевки вследствие наличия канавок полу-
чаются толчки и удары, которые вредно влияют на работу инструментов
и немного сминают зубцы на сторонах режущих граней метчика. Однако
это сминание незначительно по величине и совершенно выправляется при
заточке. Фрезерование резьбы по второму способу обладает еще тем пре-
имуществом, что благодаря наличию кававок инструмент работает с пе-
рерывами, т. о. фрезер находится не нее время н работе, как это можно
наблюдать при фрезеровании заготовок без канавок. Следовательно, время
пребывания инструмента в работе сокращается.
Фиг. 162. Зажимная втулка для закрепления метчиков прн фрезеровании канавок.
Из европейских фирм фрезерование канавок по второму способу про-
изводят фирмы „Л. Леве“, „Шток", н „Шкода-Верке".
На наших заводах повсеместно распространен первый способ. При
. ставлевии проекта завода „Фрезер" принято следующее: для метчиков
с фрезерованной резьбой принят второй способ, а для нарезанных на на-
резных станках первый. Обычно при фрезеровании канавки располагают
таки:: образом, чтобы угол квадрата совпадал с верхней точкой и с ре-
Фиг. 163. Разрезная зажимная втулка.
жущей гранью метчика.
При обработке длин-
ных, но малого диаметра
метчиков, например,длин-
ных гаечных, а также
ручных малого диаметра
во избежание прогиба от
нажатия фрезера необхо-
димо заготовку подпирать
нециальной подпоркой,
высоту которой можно регулировать при помощи винта и гайки с ленточ-
ной нарезкой. Несоблюдение этого ведет к браку метчвков.
Фрезерование канавок иа метчиках производится обычно в центрах.
Следует обращать внимание на правильную конструкцию зажимов. Неко-
торые фирмы (вапример, „Л. Леве“) рекомендуют для закрепления ква-
драта метчика зажимы с прямоугольными вырезами, соответствующими
каждому квадрату метчика (фиг. 162). Такой способ гаравтирует правиль-
ность фрезерования, но вато обладает тем недостатком, что требует для
наждого квадрата отдельного хомутика с соответствующим вырезом. У этих
сжимов часто делаются центры сменными (на случай износа) или втулки
*' вырезом.
Нередко пользуются для зажима метчика втулками—разрезной (фш. 163)
rjH неразревной (фиг. 164). Эти конструкции имеют тот недостаток, что
185
Фиг. 165. Конструкция зажима для метчиков.
приДотклонении центральности квадратов по отношению к оси метчика ре-
жущие перья последнего получаются неодинаковой ширины. Чтобы избе-
жать этого, необходимо заготовку вставлять в такой зажим, который вы-
равнивал бы малейшее отклонение в квадрате (фиг. 165). Квадрат вста-
вляется в центр А, и стороны его зажимаются
ков В, действующих под влиянием пружины С.
делаются обычной формы, но срезаны примерно
Фиг. 164. Неразрезная зажимная втулка.
с помощью двух кулач-
Вторые задние центры
наполовину для свобод-
ного прохода рабочего
фрезера.
11а фиг. 166 пред-
ставлена интересная
конструкция зажима,
у которого кулачки
сходятся от действия
винта с конусом. По
нашему заказу такими
зажимами оборудованы
все многоцентровки
завода „Фрезер".
В зависимости от производственной программы фрезерование канавок
производится различными методами на фрезерных станках с использова-
нием приспособлений или на специальных станках. Наиболее распростра-
ненным способом является фрезерование канавок у метчиков в центрах,
причем здесь применяют приспособления как с одним, так и многими цен-
трами. При массовом или крупносерийном производстве следует рекомен-
довать для метчиков г/4—г/2* семицентровки, для 5/8 — 1" — пятицентровки
и для 1—2"—трехцентровки.
На фиг. 167 представлены две трехцентровки завода „Вернер'. Пер-
вая имеет то преимущество, что обе бабки а и Ъ смонтированы на одной
плите с, тогда как у второй они разделены, что представляет некоторые
неудобства при установке приспособления на станке. На фиг. 168 дана
схема семицентровки фирмы „Вернер", на фиг 169 — шестицентровки за-
вода Вандерер. На фиг. 170 пре ютавтена семицентровка, сконструирован-
ная для фрезерования канавок у метчиков Мо< ковским инструментальным
заводом (б. РАИЗ). Центры передней бабки семицентровки при помощи вин-
товых колес, из которых 7 шт. сидят на центрах, а другие 7 шт. — на
валике рукоятки, могут при вращении рукоятки вместе с делительным
кругом одновременно поворачиваться на любой угол. Работа на многоцен-
166
Rav’S па О О
Рсц ез по С С
Вид по стрелке 8
Фиг. 168. Конструкция зажима для метчиков.
тровке, и в особенности на семицентровке, требует точной установки рабо
чих фрезеров, которые должны быть насажены на оправку на соответ
ствующих расстояниях друг от друга. Поэтому установочные кольца, тол-
щина и диаметр фрезеров должны быть строго выдержаны по своим раз-
мерам. Несоблюдение этого приводит к тому, что канавки распола!аются
неправильно и не на всех метчиках они бывают одинаковы.
Почти для каждого размера метчиков требуются отдельные установоч-
ные кольца. Поэтому в производстве нужно располагать большим их ко-
личеством на складе. Чтобы избежать этого, некоторые фирмы пользуются
пер вставными кольцами (фиг. 171). Они представляют собой две втулки
одну с наружной, другую с внутренней резьбой, которая делается одно-
сторонней (упорная). На одной втулке по окружности нанесены деления,
но которым производится установка всего кольца по ширине. Перестановка
возможна в пределах 4 или 8 мм.
•Я
Фиг. 167. Трехцентрсвки «Вернер*.
Кроме того диаметры фрезеров должны быть по возможности одина-
ковыми, и битье их по окружности не должно превышать 0,05—0,08
так-как иначе в работе будут участвовать не все зубцы фрезера и глу-
бина фрезерования будет различной.
Если связать в одно целое многоцентровку с автоматическим дели-
тельным аппаратом, то получается непрерывная и автоматическая работа
станка. Один из таких аппаратов представлен иа фиг. 172. При его ис-
пользовании производятся автоматически следующие работы: подача стола,
изменение ее направления, переключение на более быстрый ход при об-
ратном возвращении стола и, наконец, поворот шпинделя на следующую
канавку. Обслуживание станка доведено до минимума, так как единствен-
ной ручной работой является смена обрабатываемых изделий, благодаря
чему один рабочий успешно может справиться со многими станками. Дели-
тельный аппарат состоит из двух частей: первая заключает в себе весь
Фиг. Сх(.ма"семццеи’1ровки ,Вернер'
механизм для прямого и ускоренного движения, а вторая — делительную
головку, которая иногда представляет одно целое с первым механизмом.
Последний получает вращение непосредственно от контрпривода через
отдельный шкив. Имеются также и аппараты, работающие от самостоя-
тельного мотора (например у Л. Леей). Иодача стола осуществляется от
механизма через ряд сменных шестерен, устанавливаемых таким же об-
разом, как и при нарезании спирачи. Так как подача происходит от ме-
ханизма, то обычная*
подача от шпинделя
должна быть выклю-
чена. Передача с ра-
бочего на холостой
ускоренный ход осу-
ществляется при на-
жиме упора на муфту,
связанную системой
рычагов с переклю-
чзющим механизмом.
Чтобы обеспечить на-
дежность при делении,
последнее происходит
втсматически не во
время ускоренного дви- фиг. 170 Семицентровка завода РАИЗ.
жения стола, а в на-
чале рабочего хода.
Приспособления со многими центрами ставятся или на горизонтально-
фрезерные ста тки нормального типа, или на фрезерные типа „Линкольн*1
с неподвижным столом и перемещающимся по высоте шпинделем. Послед-
ние станки более удобны при массовом производстве метчиков и благо-
даря своему большему столу допускают установку больших многоцентровок.
На фиг. 173 и 174 представлен станок „Вернер*1, сне-
Г 4 'п циально приспособленный для фрезерования трех- и четырех-
& М канавочных метчиков диаметром до 8 мм. Потача стола
I осуществляется не с помощью ходового винта, а барабаном
L с соответствующим выц^зом, по которому ходит ролик. Кри-
г N вая на барабане сделана таким образом, что допускает более
л» Ж быстрое возвращение назад после прохода каждой канавки.
Фи,. 171 Станки работают как от к >нтрпривода, так и от мотора. На
Пе н 'тл столе уставов 1ено трехцентровое приспособление с автома-
J ’ановоч- тическим делительным аппаратом. После прохода всех ка-
°ов кл 1ьчо- навок станок автоматически выключается. Станки эти ра-
ботают на Московском инструментальном заводе уже не-
сколько лет и хорошо оправдали себя в работе. Обслуживание их весьма
прост •, и поэтому один рабочий в состоянии следить за 5—6 станками.
' зводительность станка в час примерно 45 шт. трехканавочных мет-
чиков диаметр -м 6 мм при длине рабоюй части в 25 мм.
На фиг. 175 представлен станок фирмы „Рейнекер1*, приспособленный
Дпя фрезерования канавок у метчиков. Принцип этой работы такой же,
хак и у станка „Вернер11. Однако он менее совершенен, так как на нем
**®но производить фрезер >вание канавок только на одном метчике. Поэтому
°₽оивводительность его значительно меньше, чем у станка „Вернер11. Он
171
допускает обработку трех- и четырехканавочных летчиков {до 10 мм
диаметром.
Недостатком всех вышеприведенных приспособлений и станков является
ю, что рабочие фрезера при обратном ходе
Фиг. 172. Автоматический делительный аппарат.
стола не выходят из сопри-
косновения с обрабатывае-
мым предметом. В резуль-
тате этого ренущие кромки
фрезеров быстро тупятся в
несколько портят уже обра-
ботанную поверхность. Ста-
нок .Симплекс" швейцар-
ской фирмы „Бехлер" ли-
шен этого недостатка, так
как он работает по схеме,
представленной на фиг. 176.
В промежутке от Я до В
происходит фрезерование,
причем станок допуска! г до
35 различных подач. От В
до С фрезер выходит из
соприкосновения с обра-
батываемым предметом. Ве-
личина поднятия всегда по-
Фиг. 173. Специальный фрезерный станок
.Вернер*.
оаспределитбльном валу. Станок допу-
с гоя н на и равна 20 мм. В нромежутке'от 01 до D происходит быстрое
возвращение фрезера в первоначальное положевие, и в это же время из-
делие поворачивается на следующую канавку. От D до А фрезер снова
приходит в соприкосновение с
обрабатываемым предметом. Весь
цикл В— С—I) — А осуще-
ствляется на быстром ходу,
примерно в 50 раз быстрее ра-
бочего хода, и затрата времени
на этот цикл колеблется от б
до 8 сек.
Общий вид станка предста-
влен на фиг. 177. Заготовка
вставляется между центрами. Де-
ление осуществляется автомати-
чески с помощью сменного дели-
тельного диска, насаженного на
передней бабке и специального
устройства, работающего от рас-
пределительного вала. Фрезер
закрепляется в верхнем супорте,
который может передвигаться
вверх и вниз в вертикальной
плоскости. Продольное переме-
щение происходит от барабана
с кривой, насаженной на общем
скает обработку изделий до 160 мм диаметром при длине фрезерованг
до 130 мм. Станок благодаря своей автоматичности обладает достаточной
172
производительностью. Но так как обработка ведется только по одной
.канавке, то он не может конкурировать с обычными многоцентровымь
приспосоолениями, в которых происходит фрезерование нескольких канавок
Фирма „Вебер“ в своем производстве метчиков располагает спе-
циальнЕ ми станками с пятьюцентровыми приспособлениями. Катим станкам
Фиг. 174. Тр“хцентровка к фреверному станку .Вернер".
изделии также производится автомати-
при наладке и не дают большего выи-
пристроены магазины, из которых заготовки автоматически подаются и
зажимаются в центрах. П>во]
чески. Станки эти более слож!
грыша в рабочем времени по
сравнению с ручной загрузкой
заготовок, поэтому их нельзя
особенно рекомендовать для
наших условий.
На фиг, 178 представлена
головка специального амери-
канского станка для фрезе-
рования канавок у метчиков
диаметром Станок
раб (тает совершенно автома-
тически и фрезерует сразу
полностью весь мшчик, т. е.
одн ‘временно четыре канавки.
Каждый фрезер расположен
на супорте и получает вра-
щение от главного вала через
пару бинтовых и одну цилин- . „ .. „ .
Idbuw»,.» о Фиг. 1"' Специальный станок „Рейнекер".
дрич-'скую шестерни. Все че-
Тг-ре цилиндрические шестерни
вращаются от одной центральной шестерни, и уже от нее через другую
пару шестерен осуществляется связь с валом. Каждый супорт имеет
Пиит, по которому он может передвигаться перпендикулярно оси оправки,
аквм образом фрезера, расположенные крест-накрест, могут то сбли-
то удалиться дру! от друга. Это дает возможность фрезеровать
173
различные диаметры’„метчиков. Подача для фрезерования осуществляется
с помощью барабана, у которого профрезерована по окружности спираль,
соответствующая необходимой длине фрезерования. Станок хотя и тре-
бует более значительного времени на наладку, но зато производитель-
ность его выше, чем трехцентровки с автоматическим делительным аппа-
ратом. Один рабочий сможет обслужить до 5—б станков подобного типа.
Фиг. 176. Схема работы специального станка «Бехлер*.
В мелких метчиках, у которых приходится снимать незначительный
слой металла, фрезеровать канавки не рекомендуется, так как при фре-
зеровании их резьба вследствие своего мелкого профиля может быть
Фиг. 177. Специальнный станок для фрезерования канавок «Бехлер*. •
испорчена, да и сам метчик может погнуться. Кроме того мелкий фре-
зерованный метчик сильно короби(сл при закалке. Поэтому вместо фрезе-
рования кананки шлифуют после термической обработки, причем ивогда
одновременно производится и за очка метчика.
Фирма „К/ Юнг“ скон троировала для эти цели интересный агрегат,
состоящий из трех отдельных головок (фиг. 179). В каждой готовке метчики
174
^зажимаются между центрами АА. С левой стороны имеется делительный
механизм Б, причем поворот заготовки на следующую канавку осущест-
вляется от руки после остановки станка. Ось В шлифовального круга Г
[ поставлена вертикально. Шпиндель, получающий вращение от шкивов КК,
Фиг. 178. Специальный стаиок для фрезерованняЗканавок у метчика.
помещен в каретке Д, которая может передвигаться вправо и влево под
Действием шатуна Е. Последний связан с иальцём Ж, насаженным эксцен_
трично надискеЗ, который получает вращение от шкива И. Эффективная
ПР( зводительность станка 45 шт. в Час для метчиков ilb—3/16'.
При фрезеровании кананок, как уже было сказано выше, не следует
лазать высокие подачи для метчиков с уже нарезанной резьбой. Ниже
175
в таблице приведены подачи для метчиков из углеродистой стали. Для
быстрорежущей стали величины подач должны быть уменьшены на
10—15о/о.
Таблиц» величин пода" в и.и чин
I Диаметр метчика в чм I I При работе на
1 центре 3 центрах 5 центрах 7 центрах
I II I 1 II I II
10 ... . 70—60 50 60—55 45 55—50 35 55—50
11—20 ... 40 50 40 35 40—35 30 35—30 25 35—30
21—20 .... 25 30—25 22 25—22 20 25—20 —
31—40 . . 22 28—24 18 22—18 15 18—15 —
41—52 .... 20 25—20 15 18-15 —- —
Примечание. Фрезера из быстрорежущей’!'сталн.”1—первый“способ обра-
ботки. II—второй способ обработки.
* ’ Фрезерование канавок производится фрезером с симметричным илп
несимметричным профилем. Прз первом способе ось рабочего фрезера
совпадает с осью заготовки, и расчет глубины канавки метчика не пред-
ъявляет затруднений. Глубина фрезероьавия в этом случае составляет
Фиг 179. Специальный станок „К. Юнг* для шлифования каш вок.
определенную часть диаметра метчика и величину этого отношения для
всех метчиков одинакова. При втором способе фрезерования метчика ось
инструмента ке совпадает с осью заготовки, и расчет глубины канавки и
величины смещения осей Определяются по довольно сложным формулам.
Здесь необходимо различать два случая фрезерования: 1) когда режущая
грань метчика направлена по раяиусу, т. е. угол резания метчика равен
10°, и 2) когда режущая кромка снабжена углом поднутрения.
17Н
Фиг. 180. Расчет глубины канавок. Случай 1.
Д:я второго случая (фиг. 1Ь1) эти
величины эпределяются но формулам:
t — B [1 — к (А + 0]—Р (ж—1)
и
Ь — В-М (В + £>) —р-//,
где
7; — - 1 ;
‘ tg » + ig н
М .AJLjgg;
I g ср -|- tg W ’
A—cos 8tg ср—sin 8;
Б- cos 8 —sin S-ctg
1 — sin (0 -{- <d) ctg 0 — cos (0 “);
tf»COs tg 0—sin (в-^-о);
COS ( — 0) sin (-.J- — 0)
ar =-------------— -y= - - ;
• Y ’ J Y
sn. 2 sin 2
8 =. a — p — 0 —
. P ______ [ .
S1U 2 — 2B’
’ —радиус заготовки; f — ширина пера; t — глубина канавки с поправкой
Ка Радиус р закругления; Ъ—величина смещения с поправкой на радиус
округления; угол р соответствует ширине пера; угол Y=z<p-}“^ есть угол
рабочего фрезера; <в — угол поднутрения; a — угол, обнимающий перо
каиавку.
- И . Семеычевк •
I
В табл. 39—41 приведены размеры фрезеров для фрезерованяя ва-
навок у ручных, гаечных и маточных метчиков.
Таблица 39
Фрезера для метчиков
с полукруглым профилем
R D А В Ь 61 С s Л в Z Размеры шпонок
F Н Ft
0,7 i 45 4 16 — 2,5 5 1 10 3,5 1,75 0,5
1 45 4 — 16 — 2,5 5 1 10 3,5 1.75 0,5
1,25 50 4 — 22 — — 3 6 1 10 4 2 0,75
1,5 50 4 — 22 — —• 3 6 1 10 4 2 0,75
2- 55 4 — 22 — — 3 7 1 10 4 2 0,75
2,5 55 5 — 22 — — 3 7 1 10 4 2 0,75
3 60 6 — 22 — —- 3 9 1 11 4 2 0,75
3,5 60 7 — 22 — —— 3 9 1 11 4 2 0 75
4 60 8 —— 22 — — 3 Ю 1,5 11 4 2 0,75
4,5 75 9 — 22 — — 4 11 1,5 11 4 2 0,75
5 75 10 — 22 — — 4 12 1.5 11 4 2 О,75
5,5 75 11 — 22 — .— 4 12 1,5 11 4 2 0,75
6 80 12 4 22 23 4 4 13 1,5 11 4 2 0,75
6,5 80 13 4,5 22 23 4 4 13 1,5 11 4 2 0,75
1 80 14 4,5 22 23 5 4 14 1,5 И 4 2 0,75
7,5 90 15 5 27 28 6 4 14 1,5 12 4 2 0,75
8 90 16 5 27 28 6 4 16 ’,5 12 4,5 2.25 1
8,5 90 17 5.5 27 28 6 4 16 1.5 13 4,5 2.25 1
9 95 18 6 27 28 6 4 17 1,5 13 4,5 2,25 1
9,5 95 19 6,5 27 28 6 4 17 1.5 13 4,5 2,25 1
10 95 20 7 27 28 6 4 18 1,5 13 4,5 2'25 1
И 100 22 7,5 27 28 7 4 19 1,5 14 4,5 2.25 1
12 1<Ю 24 8,5 27 28 7 4 20 1,5 14 4,5 2,25 1
13 100 26 9,5 17 28 7 4 22 1,5 14 4,5 2.25 1
14 105 28 10 27 28 8 4 23 1,5 14 4,5 2.25 1
15 105 30 11 27 28 8 4 24 1,5 14 4,5 2.25 1
16 105 32 12 27 28 8 4 25 1,5 14 4,5 2.25 1
17 110 34 12,5 27 28 9 4,5 26 1,5 14 4,5 2,25 1
18 110 36 13.5 27 28 9 4,5 27 1,5 14 4,5 2.25 1
19 ПО 38 14,5 27 28 9 4,5 28 1.5 14 4,5 2.25 1
20 ПО 40 15,5 27 28 9 1 4,5 29 1.5 14 4.5 2,25 1
178
Таблица 40
Фасонные фрезера для метчиков
Фиг. 183.
Диаметр метчика в дюймах D а ь R Г а 9 с а t к п
*/в 45 16 1,58 0,79 0,40 60 18 0,7 4 1,7 0,5 14
3/.в 45 16 2,38 1,19 0,40 45 18 0,7 4 1,7 0,5 14
*/♦ 45 16 3,18 1,59 0,80 45 18 1,0 4 1,7 0,5 14
*/1< 45 16 3,97 1,98 0,80 45 18 1,3 4 1,7 0,5 14
*/. 45 16 4,76 2,38 1,19 45 18 1,6 4 1,7 0,5 14
718 45 16 5,56 2,79 1,19 45 18 1,8 4 1,7 0,5 14-
ч, 45 16 6,35 3,18 1,59 45 18 2,1 4 1.7 0,5 14
• • 45 16 7,94 3,97 1,98 45 18 2,8 4 1,7 0,5 1.
л' А 60 22 9,53 4,76 2,38 45 25 3,2 6 2,1 0,5
*, 60 22 11,11 5,57 .2,78 45 25 3,7 6 2,1 0,5 16
1 65 22 12,70 6,35 3,18 45 25 4,2 6 2,1 0,5 16
г/4 65 22 14,29 7,14 3,57 45 25 4,7 6 2,1 0,5 16
17» 65 22 15,88 7,94 3,97 45 25 5,3 6 2.1 0,5 16
k 9 [ 65 22 17,46 8,73 4,37 45 25 5,8 6 2,1 0,5 16
1 /1 65 22 19,05 9,53 4,76 45 25 6,3 6 2,1 0,5 16
65 22 20,64 10,82 5,16 45 25 6,6 6 2,1 0,5 16
1 /• 65 22 22,23 11.11 5,56 45 25 7,4 6 2,1 0,5 16
65 22 16,36 8,18 5,95 40- 25 5,4 6 2,1 0,5 16
1 - 65 22 17,4’ '>72 6,55 40 25 М 6 2,1 0,5 । 16
17q
Фиг. 184. Фрезер для маточных метчиков.
Днамегр метчика в дюймах Число канавок: метчика D D' d ь а t |е 1 и ' h г f
6 45 21 16 10 4 1.7 0,5 20 0,62 0,21 1,14 0.57
3/ 6 45 25 16 10 4 4 1,7 0,5 20 0.99 0,31 1,70 0,85
*14 I 6 45 26 16 10 4 4 1,7 0,5 20 1,23 0,42 2,26 1,13
/,„ 6 45 21,5 16 10 г( 4 1,7 0,5 20 1,45 0,55 2,80 1,40
% 6 45 23 16 10 5 4 1,7 0,5 2о 1,68 0,66 3,?8 1.69
7/i 6 45 24 16 10 5 4 1,7 0,5 20 1,94 0,78 3,92 1,96
8 60 31 22 7,5 5 6 2,1 0,5 22 201 0,66 3,38 1,69
8 би 33 22 7,5 5 6 2,1 0,5 22 2,53 0,86 4,20 2,10
7* 8 60 32 22 7,5 5,5 6 2,1 0,5 22 2,68 1,05 5,02 2,51
If 8 60 32 22 7,5 5,5 6 2,1 0,5 22 3,04 1,23 5,90 2,95
1 10 60 27 22 6 5,5 6 2,1 0,5 22 3,16 1,13 5,38 2,69
I’/o 10 60 29 22 6 5,5 6 2,1 0,5 22 3,58 1,26 6,06 3,03
1*,4 10 65 32 22 6 6 6 2,1 0,5 22 3,75 1,43 6,72 3,36
I3/- 1J 65 31,5 22 6 6 6 2,1 0,5 22 4,27 1,56 7,44 3,72
1‘/2 10 65 32 22 и 6,5 б 2,1 0,5 22 4,44 1,73 1 8,04 4,02
Число канавок . а G 8 10
Угол р- 20 15 1 12
Угол 7. 10 7.5 6
Угол р . - • • ♦ 40 30 24
Угол Л 60 45 36
Ширина пера а • f 0,01745 II 3
Ширина канавки . • • в 1 0,01745 В а 7 2
Радиус закругления т | 0,5 е -- 0,5-0,01745 J?, р.
Глубина канавки . • • h 1 ?-|-г «+о, -> 0, 7452?! ;л
Диаметр цилпндричес- D D -9 ( >• - 2 г
кой части фрег-ра . /
180
Клеймение.
Согласно техническим условиям каждый метчик должен быть снабжен,
во-первых, кольцевыми рисками, характеризующими порядковый номер
метчика в комплекте, во-вторых, на метчике должны быть указаны сле-
дующие данные: размер его, чпсло ниток на 1" или шаг в мм и марка
завода.
Кольцевые риски более целесообразно производить уже после на-
ки резьбы. Это вызывается тем, что обычно изготовление резьбы свя-
зно со значительным количеством брака и поэтому забракованные по
рщьбе чистовые метчики могут быть пущены на другие номера. Если
риски еще не сделаны, то такая переброска вполне возможна. Однако
зга последовательность в операциях не всегда соблюдается, и очень часто
кольцевые риски, в особенности при обработке в автоматах, наносятсй
^повременно с токарными опеоациями. В том случае, если риски произ-
водятся после нарезки резьбы, для этой операции применяют настольный
или обычный токарный станок. Заготовка устанавливается между центрами.
В качестве инструмента применяют круглые резцы с одним или несколь-
кими режущими зубцами в завпсимости от номера метчика.
Клеймение на метчиках может быть произведено четырьмя спосо-
бами: 1) накаткой, 2) химическим, 3) электрическим и 4) гравированием.
Наиболее распространенным способом благодаря дешевизне и удоб-
ству является накатка. Способ состоит в том, что цилиндрическая заго-
товка прокатывается постепенно по плоскому клейму, на котором нане-
сены соответствующие буквы и цифры. Последние при накатке выдавли-
ваются на цилиндрической поверхности заготовки. Клеймо для метчика
должно иметь плоскую форму. На фиг. 185 представлена модель марки-
ровочного станка. Заготовка зажимается на столе, клеймо находится в са •
лззках, которые перемещаются влево и вправо с помощью рычага. Стол
может подниматься и опускаться в зависимости от диаметра обрабаты-
В|1с ого предмета. На фиг. 186 представлена державка вместе с клеймом.
В случае массового производства метчиков целесообразнее произво-
181
дить клеймение на автоматическом маркировочном станке. Один из таких
станков (фирмы „Б лей") представлен на фиг. 187. Заготовки заклады-
ваются в магазин н скатываются вниз под действием собственного веса.
Дальнейшая подводка изделия к клейму, нанесение обозначений и выбра-
сывание заготовок производятся совершенно автоматически. Клеймо за-
крепляется в державке, которая может передвигаться вниз и вверх для
установки под нужный диаметр изделия. Станок обладает большой произ-
водитель и 1стью, а именно 1500—2000 шт. в час, при максимально допу-
стимом диаметре изделия 15 мм и длине 160 мм. Пспочьзование этого
станка в производстве метчиков возможно только в том случае, если
клеймение производится до изготовления резьбы, так как иначе резьба
может быть испорчена при накатке клейма.
Клеймение с помощью накатки может быть произведено до термической
обработки или после нее. Как тог, так и другой методы имеют свои пре-
имущества и недостатки. Хвост у средних и крупных метчиков остается
закалки вполне возможно
всегда незакаленным, и поэтому клеймение после
Фиг. 187. Автомат для клеймения.
В этом случае опера-
ция клеймения про-
изводится последней,
после окончания всех
других операций или
по крайней мере после
шлифовки хвоста. Так
как здесь нет опасения,
что маркировка будет
в дальнейшем сошли-
фована, то не тре-
буется большой глу-
онны клеймения, т. е.
большого нажима клей-
ма на изделие. Это
отчасти предохраняет
инструмент от по-
k'ik правило, в большей
ломки и износа,
которые здесь имеют место,
степени, чем при сыром клеймении, так как хвост хотя и не закаливается,
тем не менее он вследствие закалки рабочей части и квадрата все-таки
приобретает большую твердость, чем до закалки. Кроме того как бы хо-
рошо ни было произведено клеймение, всегьа образуются небольшие за-
усенцы, которые должны быть удалены, чтобы не портить наружного
вида метчиков. Правда, дополнительная операция весьма незначительна
но времени и может быть произведена вручную с помощью наждачной
бумаги. Клеймо при таком способе получается более красивым с одина-
ковым углублением у всех метчиков.
Если клеймение производится до термической обработки, то вслед-
ствие искривления метчика в закалке часто не удается, в особенности
при шлифовке заготовки в центрах, сохранить ясное и отчетливое обо-
значение. Кроме того необходимость из-за последующей шлифовки давать
более глубокое клеймение вызывает иногда даже больший расход инстру-
ментов, чем при клеймении после термообработки. Поэтому в процессе
развертывания производства необходимо проверить, какой из двух ука-
занных методов больше оправдывает себя по местным условиям в данном
182
одприятии. Что же касается мелких метчиков, то их рекомендуется
oilмить до закалки, так как хвост у них вследствие незначительной общей
клины заготовки почти всегда получается закаленным.
Клеймение с помощью накатки не всегда дает красивое клеймо,
например на мелких метчиках. Поэтому уже давно заграничные фирмы
перешли к клеймению мелких метчиков посредством химического
способа, или травления. Существует много способов химического трав-
ления, на многие из них имеются патенты фирм или отдельных лиц,
я они до сих пор держатся в секрете. Обычно объектом патента явля-
ются составы, которыми покрывается изделие перед травлением. Что же
карается самого метода клеймения, то он почти всегда один и тот же у
всех владельцев патентов. Он состоит в том, что изделие в требуемом
месте покрывается каким-либо лаком (например из гвапяковой смолы,
добываемой из баккаутового дерева). Когда лак загустеет до определенной
степени, изделие подставляют под пресс, и выдавливают с помощью штем-
пеля (чаще—сделанного из каучука) на лаке требуемую надпись. Штемпель
предварительно смачишется каким-либо веществом (например поташом),
которое обладает свойством разъедать лак в местах соприкосновения из-
делия со штемпелем. После этого производится промывка и очистка из-
делия и затем травление о помощью раствора азотной кислоты в воде
(1:5)—для углеродистой стали, иди с помощью царской водки—для
быстрорежущей стали. После травления изделие промывается от кислоты,
очищается от лака и» просушивается. Такой метод нанесения клейма тре-
бует много времени и специального помещения.
Клеймение с помощью электричества состоит в том, что надписи про-
изводятся от руки с помощью электрического карандаша. Этот способ
весьма прост, но совершенно не оправдывает себя в крупносерийном или
массовом производстве. Кроме того вследствие ручной работы, требующей
хороших каллиграфических способностей от рабочего, весьма трудно до-
стигнуть у всех метчиков одинаковых надписей. Этот способ хорошо себя
зарекомендовал лишь при индивидуальном производстве или же в том слу-
чае, если изделия изготовляются в инструментальном цеху для соб-
ственных нужд и на рынок не выпускаются.
Метод гравирования при клеймении весьма редко применяется в
производстве метчиков, так как он не отличается большой производи-
тельностью.
Термическая обработка метчиков
Метчик вследствие наличия острых и тонких витков, расположенных
па одинаковых расстояниях друг от друга на большой сравнительно длине,
редставляет значительные затруднения при закалке. Сложность формы
рабочей части мегчика и те требования, которые предъявляются к эле-
ментам резьбы в отношении точности, являются основ ыми причинами
большого количества брака, получаемого всегда в производстве метчиков.
Основной причиной брака является неприятное свойство углеродистой
•тали девать при закалке усадку по длине и разбухание по диаметру.
® результате этого изделие получается с неправильным шагом. Даже при
*амом ди ательном контроле состава стали невозможно полностью предот-
вратить искажение шага. Мало того, изменение в шаге может бьть неодина-
вово у метчиков, закаленных в одно и тоже время, при одних и тех же усло-
иях, и изготовленных из одного и того же прутка. Поэтому заранее весьма
188
i
I
трудно компенсировать с определенной степенью точности величину ошибки
в шаге резьбы за счет нарезания метчика с намеренно искаженным ша-
гом. Вот почему в тех случаях, когда требуется от метчика особо точ-
ная работа, <>н д< л же я изготовляться из специальной легированной стали,
дающей меньшую усадку при закалке. ^Кроме того такие метчики обяза-
тельно должны подвер-
гаться поело закалки
обработке на резьбошли
ф шальномстанкп.Однако
применение легированной
стали еще не гаранти-
рует получения высоко
качественных метчиков,
если термическая обра-
ботка не ведется при со-
ответствующем режиме.
Следующей причиной
брака является искри-
вление метчика при за-
калке. Па фиг. 188 при-
ведены такой покороблен-
ный метчик и нарезанные
им два отверстия. Как
видно из фигуры, шаг у
метчика имеет различ-
ную величину, и наре-
занное отверстие получается большего, чем следует, диаметра. Если
к тому же отверстие глухое, то оно получает еще и коническую форму.
На фиг. 189 представлены дальнейшие случаи искажения метчика.
Фиг. 189. Случай искажения пера при закалке.
Фиг. 189, А показывает метчик овальной формы. Работа при нарезании
резьбы производится только двумя режущими кромками, другие же две в
работе совершенно ие участвуют. Ясно, что при нарезании метчик будет
вибри овать и плохо направляться в отверстие. В результате получатся
неправильная резьба и быстрое изнашивание инструмента. На фиь 189, В
показан метчик, у которого при закалке режущая кромка изогнута впе-
ред. Такой метчик потерял все свои режущие свойства, так как вследствие
184
отрицательною угла зазора при работе он будет заедать и скоро слома-
ется. Фиг. 189, С показывает обратный случай, когда кромка изогнута на-
зад. Если затылование было произведено до закалки, то метчик окажется
с чрезмерно большим снятым затылком. В работе он будет дрожать,
нарезанное отверстие не будет кругло, и поверхность будет покрыта
зазубринами от вибрации.
^Коробление и искривление метчиков при закалке вызываются внутрен-
ними напряжениями, связанными с изменением структуры стали. Несо-
блюдение основных Tpt бованнй в отношении правильном закалки (не-
равномерность или быстрота нагрева, перегрев, неправильное положение
зделия при нагревании или охлаждении и т. п.) повышает внутренние
напряжения в стали, в результате чего метчики приходится браковать.
Большое количество брака дает также и обезуглероживание метчиков
при термической обработке, вызываемое или неправильным выбором со-
става ванны или же неправильным нагревом. Если этот слой не слишком
лубок и распространяется только по поверхности, то он легко может быть
удален с помощью шлифовки на резьбошлифовальном станке. Если же
метчики после термической обработка не подвергаются шлифовке по резьбе,
то закалка их должна быть произведена с особой тщательностью, к
• Все метчики, поступающие в термический цех после механической об-
работки, должны быть подвергнут^ прежде всего промывке. Эта опера-
ция необходима для последующей термической обработки. Поело механи-
ческой обработки на изделиях всегда остаются стружки и масло, кото-
рые оказывают вредное влиянье на закалку и ослабляют до известной
степени активность воздействия охлаждающей жидкости на поверхность
инструмента при его охлаждении. При массовом производстве для этой
операции лучше всего использовать специальные машины для промывки
изделий. Подобные машины строит фирма „Хан-Кольб". У этой машины
имеются две камеры, одна из которых' служит для промывки изделия, а
тругая— для прополаскивания. Изделия укладываются на ленту-транспор-
тер, который автоматически проходит через обе камеры, и таким образом
происходит промыв) а под сильными струями горячей жидкости специаль-
ного состава. При отсутствии промывной машины изделия могут быть очи-
щены также и в выварном котелке в горячем растворе соды и ж тдкого мыла.
Очищенные от грязи, стружек и масла изделия поступают для закалки.
•' крупных метчиков во избежание получения трещин необходимо зама-
ывать центровые отверстия шамотной глиной или асбестом. После этого
метчики просушиваются и поступают, в закалку. Нагревание метчиков из
углеродистой стали производится в свинцовых или соляных ваннах. Свин-»
новая ванна обладает тем преимуществом, что благодаря большой тепло-
проводности свинца нагревание в ней происходит примерно в 2—2,5 раза
быстрее, чем в соляной ванне. При нагревании же в соляной ванне при
неболыпвх количествах соли в пей происходит настолько быстрое осты-
вание раствора, что приходится иногда даже прекращать работу для но-
В()Г ’ разогрева. При работе со свинцовыми ваннами этого не бывает, так
•а к свинец является хорошим аккумулятором тепла. Свинц вая ванна также
хорошо регулируется.
Но наряду с достоинствами свинцовая ванна обладает и недостатками,
Пграиичпвающими до известной степени область ее применения. Прежде
*₽ого свинец в нагретом состоянии выделяет вредные для здоровья рабо-
’«х пары. Кроме того происходитбыстрое его выгорание, что, следовательно,.
185
вызывает значительный расход свинца. Этого можно до некоторой степе-
ни избегнуть,покрывая поверхность расплавленною свинца слоем толче-
лого древесного и ш ретортного угля. Следующим недостатком является
способность свинца приставать к изделию и забиваться между нитками.
Мало того, что эти приставшие частицы металла в дальнейшем трудно от-
делить от инструмента, они еще к тому же способствуют и получению
мягких, плохо закаленных мест. Эго происходит оттого, что прилипшие
частицы свинца не допускают при охлаждении хорошего соприкосновения
охлаждающей жидкости с предметом. В этом отношении соляная ванна
эбладает тем преимуществом, что при опускании в нее изделия послед-
нее покрывается тонкой коркой расплавленной соли, предохраняющей ин-
струмент от окисления. Эта корка моментально отскакивает при погру-
жении в воду, и таким образом обеспечивается чистота закаливаемых пред-
метов. Однако и в свинцовой ванне можно достигнуть этой чип юты, если
покрыть расплавленную поверхность свинца вместо древесною угля слоем
смеси солей. Для этой цели тщательно смешиваются равные весовые ча-
сти хлористого натрия, хлористого калия и хлористого бария. После сме-
шивания вся масса расплавляется в тигле, затем выливается и после затвер-
дения размельчается. Поверхность расплавленного свинца должна быть очи-
щена от окисления, для чего еесначата покрывают пылью древесного угля,
& затем накладывают столько соли, сколько требуется для покрытия всей
поверхности ванны. При выни лании инструментов из свинцовой ванны они
также покрываются тонким слоем соли, который отскакивает при опуска-
нии- в воду и захватывает с собой приставшие к инструменту свинцовые
шарики. В большинстве случаев для закалки метчиков из углеродистой и
легированной стали применяют свинцовые ванны.
Во избежание получения больших внутренних напряжений в метчиках
нагревание для закалки обязательно должно производиться не сразу в
в ванне, а с предварительным подогревом. Для этой цели необходимо, чтобы
ванна располагала двумя тиглями, из которых один подогревался от-
ходящими газами. Кроме того в этих ваннах доажна быть устроена еще
и небольшая камера для первого подогрева. Процесс нагревания в таких
ваннах ведется следующим обр тзом: сначала в к -.мере метчики подогре-
ваются до температуры 150—200° С, затем они переносятся в первый ти-
гель и нагреваются до температуры 500—550° С, после чего произво-
дится уже нагрев в основном тигле до требуемой температуры закалки
(760—780°С). Для мелких метчиков достаточен один подогрев.
Метчики опускают вертикально ц ванну режущей частью вниз таким
образом, чтобы непосредственно в расплавленном psстворе находилась одна
дишь. рабочая часть. После того как метчик принял температуру ванны,
его переносят в воду, имеющую температур у 20—25°С. Следует иметь в
виду, что температура непосредственного охлаждения стали должна быть
немного ниже температуры нагрева стали. Поэтому в практике опытные
калильщики немного задерживаются с опу-канием метчика в воду, выжи-
дая, когда предмет охладится на 40—50°С. Чтобы избегнут ошибок при
определении наилучшего момента охлаждения, рекомендуется весаи нагрев
при помощи двух ванн.
Предмет нагревается в ванне с температурой 760—780°С, затем пе-
реносится в ванну с температурой около 700° С, где и охлаждается до
этой температуры. После соответствующей выдержки он должен быть быстро
охлажден в воде. При таком способе сталь обладает не таким сильным
186
(напряжением, как при обычном способе закалки. Этот способ особенно
рекомендуется для сложных метчиков, у которых стремление к коробле-
нию и хрупкости особенно заметно.
При опускании в воду метчик должен иметь строго вертикальное по-
ложение. Как известно, главную роль при охлаждении играет скрытая
теплота парообразования охлаждаемой жидкости. Поэтому для того чтобы
образующиеся на инструменте пузырьки пара не оставатиеь на предмете,
I необходимо метчнк немного передвигать вниз и вверх. Тогда пузырьки
пара будут, смываться водой и к предмету будет подводиться все время
свежая вода.
Предмет держится в воде до тех -пор, пока еще можно слышать свое-
образное шипение; как только оно начнет прекращаться, закаливаемый
। предмет тотчас же переносится в масло, где и охлаждается до обыкно-
венной температуры. Такой перенос дает всегда хорошие результаты бла-
годаря следующему обстоятельству. Под влиянием воды верхняя поверх-
"ост1 инструмента быстро воспринимает закалку, а теплота, оставшаяся
в сердцевине метчика при охлаждении в масле, постепенно начинает рас-
пространяться до режущих наружных кромок и таким образом уменьшает
[X хрупкость. Для метчик.>в следует признать весьма целесообразной та-
кую закалку, так как она дает на режущих зубцах хорошую твердость
и в то же время сердцевина метчика остается сравнительно мягкой. Те-
мой способ освобождает также метчик и от излишних внутренних напря-
жений.
Следует признать также рациональным с целью ослабления внутрен-
них напряжений помещать закаленные изделия после охлаждения в ванну
С горячей водой (при температуре 90—95° С), и оставлять их в ней на
несколько часов. Подобная промывка необходима еще с целью очистки
изделий, в особенности в тех случаях, когда охлаждение ведется не в
воде, а в масле (например для легированной или быстрорежущей стали).
Метчики из легированной стали при закалке также подвер!аются на-
греванию или в свинцовой или в соляной ванне. Температура нагрева ле-
гированной стали выше углеродистой, и зависит от химического состава:
так, например, для стали ЭО она равна 820—840° С. В остальном про-
цесс закалки остается таким же, как в для углеродистой стали.
Метчики из быстрорежущей стали при закалке нагреваются или в со-
ляных ваннах, или же в вертикальных тигельных печах. Свинцовые ванны
для таких высоких температур, какие требуются для быстрорежущих ста-
лей, совершенно не могут быть использованы. Иногда нагревание метчи-
ков производят в печи муфельного или полумуфельного типа. Во избежа-
ие обезуглероживания метчики закладываются в жестяной ящик и тща-
тельно пересыпаются мелким, уже бывшим в употреблении древесным
угл >м. Этот способ дает часто хорошие результаты, но так как он мал*
вроизводителен, то в массовом производстве применяется редко.
Наибольшее распространение для закалки изделий из быстропежущей
отали получили электродные соляные ванны. Они просты и надежны в
эксплоатац ли, допускают хорошую регулировку температуры, отличаются
ольшой производительностью и обеспечивают получение высоких темпе-
₽атУР (до Г300°С), столь необходимых при закалке быстрорежущей стали,
качестве соли, как известно, в соляных ваннах применяется хлористый
арий. Он обладает тем недостатком, что при высоких температурах со-
единяется с кислородом воздуха, образуя окьеь бария. Содержании пи-
187
следнего увеличивается с продолжительностью работы ванны. Окись ак-
тивно действует на поверхность нагреваемых в ванне предметов и произ-
водит у них некоторое поверхностное обезуглероживание. Чтобы избежать
этого, в соляную ванну прибавляют или циановые соли или борную кислоту,
которые препятствуют до известной степени обезуглероживанию изделий.
Некоторые германские фирмы эту потерю углерода компенсируют другим
путем, а именно, погружают'изделие после нагрева в соляной ванне в дру-
гую ванну с циановыми солями с температурой 750—800° С. Здесь изде-
лие держится несколько секунд, благодаря чему поверхностный слой обо-
гащается снова углеродом.
Для быстрорежущей стали также необходимо постепенное нагревание
изделия во избежание получения излпшних напряжений и даже трещин.
Педогрев обычно производится в двухкамерной печи, расположенной ря-
дом с соли ной ванной. Сначала изделие нагревается в одной камере до
температуры 400—500° С, затем оно переносится в друг\ю и держится в
ней до температуры 900 —950° С. Подогрев желательно вести в среде, пре-
пятствующей обезуглероживанию поверхностного слоя, например, в обра
ботанном древесном угле. Подогрев до столь высокой температуры необ-
ходим, так как, во-первых, он дает возможность из гелию постепенно
прогреваться и принимать во всех частях своих равномерную температуру,
во-вторых позволяет не так долго держать прегнет в соляной ванне при
высокой температуре: Это очень важно для таких инструментов, как мет-
чик, у которых острые тонкие зубцы быстро не только нагреваются, но в
перегреваются, в результате чего происходит обезуглерожи >ание поверхно-
стного слоя. Как только предмет достигнет высокой темпе| атуры, его
быстро переносят в соляную ванну и держат там при температуре, завися-
щей от формы определенного предмета и сорта стали. Если для инстру-
ментов с простой режущей частью (например, для резцов, и до некоторой
степени и сверл) возможно доведение температуры нагрева до максимально
наивыгоднейшего предела (1300°С), то для метчиков с их острыми режу-
щими кромками это недостижимо. Потому в Э'ом случае приходится про-
изводить нагревание изделий до более низкой температуры, пределы которой
приходится устанавливать каждый раз опытным путем Уместно здесь отметить,
что для таких инструментов, как метчики, не требуется такой высокой темпе-
ратуры, как, например, для резцов или сверл, закалка на красностойкость
которых является непременным условием получения от инструмента макси-
мально высокой производительности. В самом деле, назначение метчика
состоит не в том, чтобы удалять большие количества металла, а в том.
чтобы в уже просверленном до определенного диаметра отверстии наре-
зать резьбу. Для этого от метчика не требуется большой работы, и к про-
цессу нарезания резьбы не могут быть предъявлены повышенные требова-
ния в отношении высоких скоростей. Вот почему нет особого смысла про-
изводить закалку метчиков при слишком высоких темпера'урах, так как
это грозит большим количеством брака, а в лучшем случае чрезмерной
нагрузкой резьбошлифовальных станков по удалению обезуглероженного
слоя.
Вертикальные муфельные или тигельные печи, нагреваемые с помощью
газа, ниш .и себе применение для закалки хвостового инструмента из бы-
строрежущей стали только за пос годнее время. В частности, их широк
применяет фирма „Шток? в своем производстве для закалки сверл. Этими
же печами фирма „Шток" оборудовала термическое отделение цеха сверл
18
к заводе „Фрезер". Муфельные печи с успехом могут быть применены
кже и для производства метчиков.
Муфели изготовлены из тонкого жароупорного сплава Ст 8 завода Круппа,
Lj^n у екающего довольно продолжительную работу при высоких температурах.
Печи дают равномерную температуру, которая может хорошо регулироваться
(в пределах 5—10° С), отличаются высокой экономичностью вэксплоатацпии
гарантируют высокое качество продукции. Как известно, быстрорежущую
.еталь необходимо подвергать охлаждению только в масле, что связано с
определенными неудобствами в том случае, если нагрев производится
р соляной ванне. Дело в Том, что корка, получаемая на изделии при опу-
сг.ании в расплавленную соль, не отскакивает при погружении в масло,
, сстается на нем, что влечет за собой недостаточно активное охлаждение.
уфельцые печи позволяют избегнуть эюго недостатка, так как нагрев
ведется в воздушной среде. Подогрев в муфельных печах производится
Юйтором муфеле, расположенном рядом с основным. Для предохранения
метчиков от обезуглероживания во время нагревания в тигли кладут
немного древесного угля.
У метчиков калятся только режущая часть и квадрат. Хвост должен
быть мягким для придания метчику некоторой вязкости, что особенно
важно при правке в случае и кривления во время закалки Закалка квад-
ратов у метчиков производится ^свинцовых или соляных ваннах, перед
от iyCKOM. В том же случае, если хвост сделан из поделочной стали и при-
варен к быс j о режущей (например, у длинных гаечных метчиков), закал-
ку хвоста це е ообразнее производить после отпуска. Это вызывается тем,
что вследствие высокой температуры, требующейся для отпуска быстро-
режущей ста и, эффект от закалки ничтожен. Квадрат у Э1их метчиков
закаливается следующим образом: нагревается до температуры закалки
и затем посыпается одним из цемен1ирующих порошков (например, смесью
из кра<ноп кровяной соли — 4 части, каменной соли — 1 часть, нашаты-
ря— >/< части).
В табл. 42 приведены данные по продолжительности операций по за-
калке ручных метчиков в свинцовой ванне.
Приспособление для зажима метчиков при закалке показано нафиг. 190.
Отпуск метчиков целесообразнее всего производить в воздушных пе-
чах, которые за последнее время получили широкое распространение. Па
фиг. 191 представлена оригинальная конструкция этих печей „Хомо“ аме-
риканской Фирмы „Лидс-Нортруп“. Преимущества их следующие:
1) в кгчестве элемента, передающего тепло, применяется воздух, бла-
:, Д‘ря чему уменьшается стоимость эксплоатации;
2) гарантируется полная безопасность от воспламенения теплопереда-
” "й среды по сравнению с масляной ванной;
3) отсутствуют дым, угар и какие-либо пары;
4) детали после отпуска получаются чистыми и сухими.
Принцип действия этих печей следующий: имеется теплоизолированный
Цилиндр, на внутренней поверхности которого поставлены элементы, нагре-
*емые электрическим током. Внутри цилиндрического пространства по-
ставлен второй кожух с небольшим зазором у стенок для нагреватель-
ных элементов. Внутри второго кожуха помещаются в сетчатой корзине
J яли, подлежащие отпуску. На дне кожуха поставлен вентилятор, при-
ь"’пмый в действие мотором, находящимся снаружи. Ток воздуха, нагре-
1 о элементами, подается вентилятором попеременно то в одну, то в дру-
189
Таблица 42
Вер 1 шт. в кг Вес пар- тии в кг Время обработ. В минутах
Размер метччка в дюймах Число штук в партии Приспособление на наг- рев на охла- ждение подсоби, работы всего на пар- тию на 1 ШТ.
А. Закалка рабочей ч 1 асти ।
’'в 0,003 12 1 спеп.присп. одно- рядное 0,04 0,5 0,3' 0,8 0,06
71в 0,005 16 1 СП. приси. двухр. 0,08 0,65 0,3 0,95 0,06
*/* 0,001 24 2 сп. присп. однор. 0,19 0,75 0,4 1,15 0,05
0,012 24 2 . 0,29 1,0 0,5 1,5 0,06
0,016 20 2 . 0,32 1,0 0,5 1,5 0,08
V, 0,045 16 2 . 0,72 1,25 0,5 1,75 0,11
7. 0,0so 12 2 , 0,96 1.5 0,5 2,0 0,17
7< О.РО 12 2 . . ). 1,56 1,5 0,5 2,0 0,17
Ч 0,203 12 2 , 2,40 1,75 0,5 2,25 0,19
t 0,300 4 4 клещей 1,20 2,0 0,5 2,5 0,63
1*Л 0,520 4 4 2,08 2,25 0,6 2,85 0,71
1‘/а 0,950 4 4 3,80 2,5 0,7 3,2 0,8
I6/» 1,200 4 4 4,80 2,75 0,8 3,55 0,89
1»/« 1,400 3 3 4,20 3,0 0,9 3,9 1.3
17в 1,600 3 3 4,80 3,25 1,0 4,25 1,4
г 2,100 3 3 6,30 4,0 1,2 5,2 1,7
Б. Зактлка квадрата
V. 2 1 клещи 0,2 0,04 0,24 0,12
»/1в 2 1 0.2 0,04 0,24 0,12
‘Л 1 0,24 0,03 0,30 0,15
6/« 1 50 Плита с квадратом 0,5 0,3 0,8 0.016
7. • 0,5 0,3 0,8 0,016
7а Зи » 0,5 0,3 0,8 0,027
7». 25 • н 0,75 0,3 1,05 0,042
J/4 15 Ж V 1.0 0,4 1,1 0,093
7. 15 • 1,0 0,4 1,1 0,093
1 15 »» 1 1,25 0,5 1,75 0,117
4 6 и » 1,5 0,5 2,0 0,333
U/» В 3 клещей 1,75 0,5 2,25 0,750
17. 3 1,75 0,5 2,25 0,750
1»/4 3 2,0 0,5 2,5 0,833
17 3 3 2,25 0,5 2,75 0,917
о г 2,50 0,5 0 1,00
180 I-
ую сторону, т. о. то сверху вниз, то снизу вверх. Переключение враще-
ния совершается автоматически с помощью особого контроллера через ка-
ждые 1,5 мин.
Операция отпуска совершается следующим образом: детали загружают
в зависимости от количества в одну (большую) или в несколько плоских
сетчатых корзин, включают ток и наблюдают кривую температуры, кото-
рую чертит перо самопишущего прибора. Вначале эта линия (фиг. 192}
имеет пилообразную форму (температура показана по шкале Фаренгейта),
Это является результатом переменного вращения вентилятора со все умень-
шающимися размахами. Когда амплитуда этих- размахов уменьшится и
сама линия перейдет почти в прямую, то это послужит признаком того»
Ф.1Г. 190. Клещи для зажима метчиков.
что вся масса отпускаемых изделий достигла уже одинаковой температуры,
которая устанавливается в зависимости от загружаемых предметов. При
этой температуре печь выдерживают определенное количество времени,
после чего производят выгрузку.
Печи строятся двух типов: один для отпуска углеродистой стали с
максимальной температурой 425° С, дртгой для отпуска быстрорежущей
«тали с максимальной температурой 650° С.
За последнее время намечается тенденция производить отпуск в те-
иие более продолжительного времени (до 6 час.) при сравнительно не-
высокой температуре, например 150—180° С для углеродистой стали.Та-
кой отпуск дает прекрасные результаты в отношении уничтожения виутрен-
них напряжений и получения равномерности структуры. Для метчиков это
играет существенную роль.
h И Отп^ск метчиков па наших заводах производится в масляной вание.
I Изделия укладываются в железный с отверстиями ящик, который опуска-
191
ется в ванну. После тоги как ванна нагрелась до 225—220* С, ящик вы-
нимается и опускается в мыльную эмульсию, нагретую до 100°С; затем
метчики охлаждаются на воздухе. Иногда метчики отпускают в песочной
ванне или на чугунной плите, улавливая при этом температуру отпуска
по цвету побежалости, который для метчиков будет соломенно-желтый.
Эти примитивные способы совершенно не применимы при массовом про-
изводстве метчиков.
Расчет по загрузке отпускных печей и ванн ведется по весу загру-
жаемых деталей и по продолжительности отпуска.
Фиг. 191. Отпускная почь системы ,Хомо'. „
i — кры Пка; ‘2 — козью; 3 — кирпич; 4 — алунд; б—изоляция; 6 — корзинка; 7—хромовыкв-
лечыд нагревательн лй элемент; 8 — вечтилятор; О—подвод воз-ivxa; 10— мотор; 11— ось
вентилятора; 12— подво е тока, /*?— термоэлемент.
Для особо ответственных метчиков с целью избежания коробления
пр (меняется двойная закалка, или „улучшение". Метчик после грубой
обработки, например после предварительной нарезки резьбы, закаливается
при соответствующей температуре (например, для стали ЭО при 820—
840° С), после чего делается отпуск при высокой температуре (600—650‘ С).
Отпущенные метчики должны быть быстро охлаждены в масле или
на открытом воздухе. В случае медленного охлаждения сталь получает
хрупкость, в особенности хромистая. После отпуска заканчивается меха-
ническая обработка; затем производится вторая закалка при той же тем-
192
пературс и продолжительный отпуск в течение 20—25 час. при тсмпера-
" —180° С. При таком способе метчик после термической обработки
туре
почти но меняет своих размеров и
лишен внутренних напряжений. Это
обстоятельство даст метчику (в осо-
бенности машинному) спокойно выдер-
живать внезапные толчки и удары, ко-
торые при обыкновенной закалке могли
бд повести к поломке инструмента.
Следует отметить, что термическая
обработка метчиков отличается боль-
шой сложностью, так как в случае
мягкой закалки режущие зубцы будут
садиться, а в случае твердой они будут
выкрашиваться. Вот почему закалка и
отпуск требуют от работников термиче-
ского цеха большого опыта и уменья.
В случае искривления метчики под-
вергаются правке па ручном прессе и
проверке на центрах. Правка обяза-
тельно должна производиться при на-
греве с помощью газовой горелки.
После правки резьба прочищается
металлической щеткой.
На твердость закаленные мет-
Фиг. 192. Кривая самопишущего при-
бора печн ,Хомо“.
чики проверяются с помощью пресса
Роквелла (фиг. 193). При испытании специальное алмазное острие произ-
водит вда кивание в предмет глубиной
0,06—0,08 мм. Эти еле заметные ца-
рапины мало отражаются на внешнем
виде инструмента. Манипуляции с при-
бором весьма просты и непродолжи-
тельны; определение числа твердости
происходит по установленному на нем
циферблату. В этом основное преиму-
щество прибора Роквелла по сравне-
нию с прессом Бринеля, который почти
совершенно непригоден для испыта-
ния на твердость закаленных инстру-
ментов. Прибор Роквелла дает пра-
вильные показания, если испытуемый
предмет не обладает слишком малыми
размерами. Величины твердости мет-
чиков по Роквеллу приведены в тех-
нических условиях на приемку мет-
чиков (см. стр. 257).
Склероскоп Шора и других фирм
Фиг. 193. Пресс Роквелла. мало пригоден для испытания инстру-
* п ментов вообще и для метчиков в осо-
1' —ногти, так как у последних режущие зубцы по обладают достаточной
п ’ворхностью для правильного отскакивания шарика. В этих случаях
И. И. С еыенчеико 1 J3
склероскоп приводит к неверным показаниям, и его целесообразнее в©
избежание всякого рода недоразумений совершенно изъять нз термиче-
ской мастерской.
Все имеющиеся на рынке приборы для испытания на твердость (При-
вели, Роквелла, Шора, Виккерса, Герберта и др.) имеют один общин,
весьма существенный недостаток: все они производят проверку твердости
каждый раз только в одной точке, в то время как всякий инструмент
нуждается в проверке на твердость по всем своим режущим граням. Так
метчик имеет четыре пера, и если даже произвести на каждом пере по
три проверки и положить на каждое испытание по 0,25 мин., то тогда
на каждый метчик потребуется 3 мин. Однако, затрачивая такое'большое
время на проверку, приемщик не может иметь уверенности в том, что
мегчик везде обладает такой твердостью, какая получилась у него в ре-
зультате проверки. Ведь при закалке на метчике очень часто остаются
мягкие нсзакаленные места или пятна, и если они окажутся па резьбе,
то этот виток в работе сразу же осядет и метчик окажется негодным.
В этом отношеипи напильник остается единственным инструментом, кото-
рый дает возможность быстро и точно выявить все недостатки метчика
по твердости. Вот почему на всех инструментальных заводах как в Европе,
так и в Америке напильник в деле проверки на твердость играет доми-
нирующую роль.
Фиг. 194. Эталон твердости
На некоторых заводах („Вебер" в Германии, „Унион Твист Дрилл и Кв“
в Америке) в большом ходу специальные стандартные образцы сталей,
которые закалены и отпущены до разных температур и являются своего
рода эталонами при испытании инструмента на твердость с помощью напиль-
ника. Один из таких эталонов фиРмы „Вебер" приведен на фиг. 194.
Рабочие и приемщики имеют возможность сравнивать степень „прилипа-
ния" напильника к проверяемым инструментам и к эталонам стали и тем
самым определять соответствие между первыми и вторыми.
Вся сталь должна поступать на завод в отожженном состоявии. Однако
термической мастерской все-таки приходится иногда заниматься ошигом
если не стали, то изделий. Поэтому уместно здесь сказать несколько
слов об этой операции. Процесс отжига характеризуется тем, что сталь,
нагретая до определенной температуры, медленно охлаждается, в резуль-
тате чего материал освобождается от нредных напряжений, появляющихся
в нем под влиянием проковки, прокатки или механической обработки,
получает мелкозернистую структуру и, наковен, делается более мягким,
что дает возможность легче вести обработку на станках. Для отжиг»
существенное значение имеет температура нагрева; она обычно такова:
для стали при содержании углерода 1,0—1,2°/е . . . 760—780° О
Повышенно температуры нежелательно, так как сталь становится
крупнозернистой, причем у стали определенного химического состава важ-
104
дсй температуре соответствует определенная величина зерна, зависящая
также оТ Продолжительности нагрева. До некоторой температуры рост
зспна происходит пропорционально повышению температуры, а затем ве-
лячинз зерна растет значительно быстрее, что может повести к перегреву
и. а даже пережогу стали. Если перегретую сталь всегда можно исправить
правильным отжигом, то пережженная сталь такому исправлению уже со-
вершенно не поддается, так как опа при сильном нагреве начинает уси-
лен во поглощать кислород. Последний стремится всегда расположиться во
граиицам зерен, и удалить его вторичным отжигом никогда не удастся.
Недогрев стали, так же как и перегрев, нежелателен, так как при низ-
ко! температуре невозможна перекристаллизация стали. Па правильный
отжкг большое влияние оказывает выдержка при максимально необходи-
мой температуре, а также и быстрота нагрева. Продолжительный нагрев,
да. » при низкой температуре, ведет к крупнозернистой стали. Кроме
того нагрев не должен производиться слишком быстро, так как в стали
с содержанием углерода свыше О,9°/о имеется цементит, который для своего
превращения в твердый раствор требует значительного времени. Продол-
жительность и скорость нагрева зависят от количества отжвгаемо:о ма-
териала и конструкции печи, и в каждом отдельном случае их прихо-
дится устанавливать опытным путем.
Твердость отожженной стали по Бринелю приведена для разных сортов
в технических условиях на приемку стали. Отжиг обычно ведется в пла-
менных или муфельных печах. Чтобы воспрепятствовать окислению и
обезуглероживанию материала или изделии, их посыпают отработанным
дргвееиым или ретортным углем. Хорошие результаты дает также смесь
из глины, буры н поваренной соли.
Следует отметить, что ври массовом производстве инструментов терми-
ческий цех занимает одно из важных мест. Правильный технологический
процесс возможно осуществить здесь только в том случае, если все хо-
зяйство термического цеха будет правильно организовано. При проектиро-
вании нового цеха или реконструкции уже существующего необходимо
учесть все организационно-хозяйственные и технологические вопросы, как
то: выбор топлива, выбор оборудования для каждого рода стали, пиро-
метрические приборы и центральную пирометрическую установку ,;ля из-
мерения и регулирования температуры, охлаждающую установку для масла
и воды, трубопроводы (для газа или нефти, воды, масла, охлаждающей
системы), кабели для электрических печей и пирометрии, промывные
устройства, проточную и вытяжную вентиляцию, транспортные и подъем-
ные приспособления и др. Необходимо также термическому цеху изучить
и отобрать марки сталей, наиболее пригодных для того или иного вида
инструмента. После изучения этого вопроса следует приступить к раз-
работке инструкционных карт по обработке каждого вида' инструмента,
• вторых должны быть указаны порядок термообработки, оборудование,
РвЖим, охлаждение и т. п. Только при этих условиях можно получить
.антию, что инструмент не будет испорчен при термической обработке.
Полировка центровых отверстий
В главе о центровке было уже отмечено, какое значение имеют пент-
Wt! отверстия, и указаны те требования, которые должны быть предъ-
яви к ним при изготовлении метчиков.^После термической обработки
Х 1М
обязательно должны шлифоваться центровые отверстия у всех млтчико
и в особенности у тех, которые подвергаются шлифовке резьбы на резьбо-
шлифовальном станке. Шзифовка или полировка цешровых отверстий
производнася или на специальном станке, ияи на приспособлении с по-
мощью пальцевого пли карандашного камня. Операция довольно простая
и быстрая, производительность примерно 100—200 шт. в час. На фиг. 195
представлен один из таких станков фирмы „Унгер".
Шлифовка хвоста после термообработки
Хвост метчика не
фовке ограничиваются
обладает точными размерами, и поэтому при шли-
тэлько тем, что снимают черновику, полученную
от термической обработки. Ес пи шлифовка
хвоста не является ответственной операцией,
то ее нет никакого смысла производить на
точных круглошлифовальных станках, так как
для чистоты хвоста требуется скорее поли-
ровка, чем шлифовка. Поэтому там, где только
возможво, следует всегда разгружать дорогие
кругаошлифовальные станки от этой работы и
производить полировку. Эго вполне возможно
для мелких и средних (до 15 мм) метчиков.
Полировка производится на вращающихся
голе вках, на которых устанавливаются дере-
вянные круги с натянутой поверху кожей. Па
последнюю наносится слой клея и затем нака-
тывается наждачный порошок. Заготовка вста-
вляется в деревянную планку, снабженную вы-
резом, соответствующим диаметру шлифуемого
метчика. При работе планка с заготовкой при-
жимается к кругу. Благодаря вращению круга
заготовка также вращается, и таким образом
хвост хорошо полируется. Работа производится
весьма быстро, и производительность здесь
Фиг. 195. Полировальный ста- выше’ чем п₽и Работе на круглошлифоваль-
нок для центров. ном станке.
Полировка хвоста взамен шлифовки обладает
также еще и другим преимуществом. Метчики при закалке всегда получаются
несколько искривленными. Поэтому при шлифовке в центрах на круглошли-
фовальном станке одна сторона хвоста будет прошлифована более, чем другая.
В результате этого кольцевые канавки, указывающие порядковый номер
метчика в комплекте, а также и другие обозначения по клеймению (раз-
мер метчика, число ниток на 1" или шаг в мм, наименование завода),
морут бьпь удалены при шлифовке. Для ручных метчиков некоторая кри-
визна но играет большой роли, так как на качество работы нарезания
она влияния не оказывает и может быть у них оставлена. Поэтому, если
вместо шлифовки ввести полировку, то удаление обозначений не может
иметь места.
Полировку хвостов можно производить также на бесцентровых шлифо-
вальных станках с кругами, обклеенными паждаком. Подобные станки
строит германская фирма „Гермингауз' (фиг. 196). При полировке мет-
196
чики закладываются сверху п выходят- снизу. Во избежание повреждения
1(,,и необходимо рабочую часть метчика закрывать специальным кол-
пачком из дерева или картона.
Крупные метчики шлифуются в центрах на круглошлифовальном
станке.
Полировка или шлифовка канавок
Метчики, выпускаемые на рынок, должны обладать чистыми, без чер-
новик, канавками. Эго требование необходимо для того, чтобы при наре-
зании резьоы метчиком стружки не
адерживались в канав; ах, а уда-
лялись под действием охлаждающей
жидкости. При шероховатых поверх-
ностях быстрого удаления стружек
п< л>"я достигнуть, а это влечет за
собой скопление их в канавках и
возможную поломку метчика. Поли-
ровка сглаживает также отчасти и
те волнистые риски, которые полу-
чаются при фрезеровании канавок в
случае повышенной подачи.
У метчиков мелких размеров
шлифовка канавок производится
одновременно при заточке режу-
щего пера. У средних и крупных
размеров эти операции приходится
разделять. Полировка обычно про-
Фиг. 196. Бесцентровый полировальный
станок.
изводится вручную на вращающихся головках с помощью насаженных
на них кожаных кружков, оклеенных наждаком. Профилирование круж-
ков производится вручную по форме канавки, причем критерием пра-
вильности профиля служит чистая, без черновин, канавка.
Полировка не требует большой затраты времени в том случае, если
фрезерование канавок было произведено при правильной подаче.
Шлифовка резьбы
1 Общие замечания. Повышенные требования, предъявляемые в
данное^ время в каждом производстве в отношении точности отделки
изделий, могут быть выполнены более пли менее выгодно с экономической
точки зрения только с помощью шлифования. Широкое распространение
итого способа обработки изделий с простой формой на кругло- и плоско-
шлифовальных станках, естестгенно, заставляет производить исследования
использованию этого метода также и в области изготовления более
влажных форм, и в первую очередь резьбы. В связи с развитием авто- и
Устроительства к ней предъявляются настолько серьезные требования,
41 j выполнение их без шлифовки профиля зубцов почти невозможно без
•птрагы значительных средств.
Правильное изготовление резьбы зависит от целого ряда величин, из
,’Рых главными являются шаг, профиль и средний диаметр. Э1и вели-
|Вы не только важны сами по себе, но они находятся в настолько тес-
187
вых соотношениях друг с другом, что малейшее отклонение в одном эле-
менте тотчас же отражается и на других. Например, ошибка в шаге
приявлявтся но только по OvH винта, по также одновременно и в перпеп-
днкулчрном к ней направлении. Производство взаимозаменяемых частей,
снабженных нарезкой, возможно только в том случае, если ошибка одного
како'о-либо элемента в резьбе выравнена ошибкой в другом.
Сл )жность изготовления резьбы усугубляется еще тем, что точность ее
зависит не только ог механической обработки, но также и от термической,
которая обычно является основным источником всяких ошибок в резьбе.
Наряду с этим и материал играет также большую роль, так как от его
свойств зависит расширение или сужение предмета в процессе закалки.
Практика показывает, что предусмотреть заранее, в какую сторону и
насколько будет искажение резьбы при термической обработке, почти не-
возможно даже при самом тщательном контроле состава физических
свойств стали.
Как указано выше, компенсировать заранее с определенной точностью
величину ошибки в шаге за счет нарезания метчика с уменьшенным или
уве шченным шагом весьма затруднительно. Отсюда следует, что требуе-
мой взаимозаменяемости нельзя достигнуть при использовании нешлифо-
ванных метчиков. Как бы точно ни была обработана резьба до закалки,
она в силу особых свойств стали и термической обработки все же будет
искажена и потребует дальнейшего исправления по своему профилю, ко-
торое с успехом выполняется в данное время на специальных резьбошли-
фовальных станках.
Шлифовка метчиков. Для получения точной нарезки в отверстиях
необходимо применять только шлифованные метчики, так как только они
обеспечивают взаимозаменяемость частей. Благодаря шлифовке профиля
зубцы приобретают большую остроту, поверхность сторон нарезки полу-
чается гладкой и чистой, без заметных штрихов. В результате этого
метчик режет свободнее и дает более чистую нарезку в отверстии. Кроме
того, у шлиф данного метчика каждый зубец производит ту же работу,
что и все другие зубцы, поэтому и количество стружек в каждой отдель-
ной канавке будет одинаковым. Напротив, у нешлифованного метчика
вследствие коробления при закалке одно перо всегда выдается более дру-
гих, и поэтому нельзя достигнуть равномерного распределения работы по
нарезанию между всеми зубцами. Часть зубцов снимает большой слой
металла, в результате чего некоторые канавки чрезмерно загружаются
стружками, и это требует увеличения усилия для работы по нарезанию
резьбы. Ясно, что шлифованный метчик не так сильно нагружен в работе
и, следовательно, он ооладает большей стойкостью.
Следует иметь еще в виду, что станки для шлифогки резьбы допус-
кают затылование профкля, что приводит к более легкому резанию и
уменьшению трения между поверхностями метчика и нарезаемым им от-
верстием. Благодаря этому долговечность метчика значительно повы-
шается.
В результате шлифования резьбы стало возможным применение в ка-
честве материала для резьбового инструмента быстрорежущей стали. Как
известно, до настоящего времени быстрорежущая сталь мало использова-
лась для метчиков, так как вследствие высокой температуры при закалке
вубцы резьбы или оплавля шсь или поверхность их обезуглероживалась
вследствие выгорания углерода. При помощи шлифовальных станков уда-
198
j ляет я "испорченный при закалке слой металла, и получается точная резьба
I с .. ни ле иными и способными к резанию поверхностями. Благогаря при-
I - «гению быстрорежущей стали удается совершенно устранить образование
мЯСКпго поверхностного слоя, который имеет место при шлифовке метчи-
ков из углеродистой стали.
Шлифовка резьбы в цельной заготовке. Новейшие тща-
тельные исследования показали, что в несколько раз выгоднее с эко-
щ мическоп точки зрения производить шлифовку резьбы непосредственно
в сплошной заготовке без предварительного нарезания. Подобный метод
рекомендуется применять в следующих случаях:
1) для метчиков до 3/<", где предварительная нарезка резьбы вообще
не оправдывается;
2) для метчиков из быстрорежущей стали, у которых вследствие вы-
сокой температуры закалки получается большое оплавление и обезуглеро-
живание зубцов;
3) для длинных (например употребляемых в паровозостроении) метчи-
ков, у которых вследствие большой длины получается настолько сильное
искажение шага, что необ-
ходимость в предваритель-
ном нарезании резьбы вооб-
ще становится сомнительной.
Шлифовка резьбы из
сплошной заготовки произ-
водится с помощью или ди-
скового камня, или профиль-
ного (в виде гребенки) кру-
га. Производительность ди-
скового камня, однако, на-
столько мала по сравнению
с профильным камнем, что
первый способ следует при-
знать невыгодным для по-
добной работы. Профильный камень выполняется с несколькими зубцами,
подобно круглой гребенке для нарезания резьбы на токарном станке, и
у него также срезаны начальные зубцы (фиг. 197). Эти срезанные зубцы
служа/ для грубой шлифовки, а полный профиль—для калибровки. Из
фь”уры можно видеть, каким образом происходит шлифование резьбы.
В первый момент с помощью срезанных зубцов намечаются отдельные
нитки, которые постепенно углубляются и после прохождения через весь
камень получают полный профиль.
Фирма „Линднер" выпустила на рынок специальный станок FS 61 для
предварительной шлифовки нарезки из сплошной заготовки. Пиже в та-
блице приведены данные по производительности, причем в эти величины
уже включены подсобное время на постановку и снятие изделия, пзмере-
вис, профилирование и т. п.
1,ля точных нарезок (калибры, специальные метчики) необходимо шли-
фопцу производить на двух станках: предварительную на станке FS 61
посредством гребенчатого камня и затем окончательную калибровку — на
.анке FS I с помощью дискового камня.
Изготовление профильного камня очень просто, и требует всего 4—5 мин.,
•ь,правка после затупления — только 1 мин. Следует отметигь, что инстру-
183
Фиг. 197. Гребенчатый камень для вышлнфовки
резьбы.
В р Машинное е м я в минутах
Ра&мер мет- чиков Вспомогательное Всего Число штук в час
а/>в-=/>6* ’/в-1// 0,48 Резьба Витворта 0,37 0,85 оО
0,67 0,37 1,04 48
5 в" 0,67 0,50 1,17 43
3/4-И 1.17 0,67 1,34 27
8 —10 леи 0.48 Метрическая резьба 0,53 f 1,01 50
12-16 „ 0,67 0,53 1,20 42
18—24 , 1,17 0,63 2,00 25
Примечания: 1.При определении числа штук в час принимается 1 час = 50 мин.
(10 мин. на потерн).
2- Штпф .вка производится камнем высокой производительности (марка Н).
3. Материал метчиков—углеродистая легированная сталь.
4. Для быстрорежущей стали нормы должны быть снижены примерно на
60 %.
5. Метчики от 10 мм должны быть предварительно нарезаны.
мент для правки дешев в изготовлении и обладает большой долговечностью.
Режущая способность камня значительно повышается при использовании
алмазов.
Резьбошлифовальный станок фирмы „Линднер". Не-
смотря на то, что шлифовка резьбы дает громадные преимущества, тем
не менее специальных станков, предназначенных для этой цели, имеется
на рынке довольно ограниченное количество. Некоторые фирмы изгото-
вляют их, но исключительно для своих- нужд, и в продажу эти станки не
поступают. Это по большей части инструментальные фирмы, которые за-
интересованы в сбыте своего инструмента, а поэтому не хотят оглашать
своих методов по шлифовке резьбы, достигнутых ими после долгих и
упорных исследований.
Фирмы, которые выпускают на рынок станки для пинфовки, насчиты-
ваются единицами, и одной из них является фирма „Линднер" в Герма-
нии, которая уже в течение нескольких лет занимается производством
этих станков и достигла в этом отношении определенных результатов.
Па фиг. 198 дан общий вид станка (модель FS1). Шаг нарезки полу-
чается так же, как и на токарном винторезном станке, т. е. с помо-
щью ходового винта и сменных шестерен. К станку прилагается достаточ-
ное количество шестерен, что дает возможность производить шлифовку
всех ходовых нарезок, как метрической, так и системы Витворта.
Во избежание искажения профиля нарезки необходимо шлифовальный
камень или обрабатываемый предмет устанавливать соответственно углу
подъёма нарезки. Это требование обусловливает соответствующую разницу
в конструкции. Установка с помощью шлифовального камня, по мнению
фирмы „Линднер", обладает многими недостатками, так как, во-первых,
тру иго обеспечить безукоризненный ход ремня, а во-вторых, шлифоваль-
ный шпиндель требует разьемного соединения, что может вызвать вибра-
цию станка. Чтобы избегнуть этих недостатков, у станка FS 1 установка,
200
соответствующая углу подъема, производится посредством обрабатываемого
предмета, т. е. стол может подниматься и устанавливаться как для пра-
вой, так и для левой нарезок, согласно углу подъема peai бы по отношению
к шлифовальному кругу. Зга установка проверяется по специальной шкале.
Заточка камня производится с помощью двух алмазов, причем один
из них заправляет бока резьбы, другой закругление по внутреннему диа-
Фиг. 198. Резьбошлифовальный станок „Линднер*.
метру (фиг. 199). Алмазы насажены на оправки, которые могут пере-
мещаться с помощью микрометрических винтов. После того как одна сто-
рона нарезки заправлена, при-
способление с алмазами пово-
рачивается для заправки вто-
рой стороны.
В процессе поворота вто-
рой алмаз описывает окруж-
ность, благодаря чему и про-
изводится заправка камня для
внутреннего закругления. Для
получения требуемого угла
профиля устроены упоры, снаб-
женные нониусами, которые
соответствуют шкале, нане-
сенной на плите. Шкала дает
возможность производить от-
счеты с точностью до 10 мин.
При более повышенных тре-
бованиях в отношении точности
Фиг. 199. Заправка камня.
нужно проверять камень косвенным путем. Для этой цели на куске жести
прошлнфовывают с помощью проверяемого камня профиль резьбы и затем
jl нный образец проверяют посредством оптических измерительных
приборов (микроскоп или компаратор).
Заправка камня продолжается приблизительно 15 сек., причем уста-
новка, произведенная для первой заправки, остается одной и той же для
всех последующих, так что контроль над правильностью заправки может
201
Фиг. 200. Профилирование камня с помощью сталь-
ного ролика.
быть исключен. Таким образом на заправку камня идет в несколько раз
меньше времени, чем па заточку резьбового резца, в особенности если при-
нять во внимание, что для заточен резца приходится его еннмагь со
станка, в то время как шлифовальный камень в этом не нуждается.
Шли уовка резьбы Витворта производится за два приема: 1) шлифовка
сторон и внутреннего закругления и 2) шлифовка наружного закругления.
Дня более крупных нарезок вогнутая поверхность у камня может быть
выполнена с помощью фасонного алмаза. Однако ator способ довольно
дорог и мало пригоден для мелких нарезок. Это заставляет изыскивать
другой способ заправки камня.
На станках, выпущенных фирмой за последнее время, заправка камня
производится посредством стального ролика, насаженного на валик, вра-
щающийся в шарикоподшипниках (фиг. 200). Ролик нс приводится во вра-
щение отдельно, а вращается от соприкосновения со шлифовальным кам-
нем. При медленном вращении шлифовального камня (медленный ход
производится через контр-
привод) ролик вдавлива-
ется в камень, благодаря
чему происходит отрыва-
ние его зерен. Этот спо-
соб очень прост и отли-
чается дешевизной. На
профилирование камня за-
трачивается всего 10 мин.
Такой круг может изго-
товить до 30 нарезок,
после чего требуется не-
большая правка, в -тече-
ние 1 мин.
Круг для правки вы-
полнен в виде двусторон-
него стального ролика.
После того как одна сто-
рона после употребления
настолько уже износится,
ггоне в состоянии будет давать точный профиль, тогда начинают поль-
зоваться второй стороной. Затем на первой стороне исправляют профиль.
Посредством такого поочередного использования можно прошлифовать бо-
лее 1000 метчиков, и только после этого ролик будет нуждаться в более
основательной поправке.
При конструировании станка было обращено особое внимание па ис-
пользование станка для шлифовки метчиков. Для уменьшения мертвого
хода при проходе через канавки метчика станок снабжен специальным
приспособлением, позволяющим во время прохода через канавки пере-
ключать шпиндель обрабатываемого предмета на более быстрый ход, уве-
личенный (в 15 раз). Па фиг. 201 это приспособление представлено в
более ясном виде.
С помощью рычага, который пзреключает шпиндель на быстрый ход,
можно с переносом точки вращения установить соотношение между быст-
рым ходом и шириной канавки для каждого размера метчика. Различие
в числе канавок регулируется с помощью сменных шестерен. Праыиьа
202
показывает, что небольшое снятие затылка по профилю нарезки, величина
которого в зависимости от размера метчика составляет 0,01—0,05
вначительно облегчает работу нарезания. У метчиков, которые имеют
коническую нарезку, затылование крайне необходимо, так как вслед-
ствие подъема и конусности задняя часть режущего зубца много
выше, чем передняя. Следовательно, у этих метчиков нужно сна-
чала уничтожить эту разницу и затем еще снять небольшой затылок,
чтобы обеспечить хорошую работу нарезания. Для того чтобы возможно
было производить затылование, рабочий стол станка установлен на спе-
циальных подшипниках и может поворачиваться относительно шлифоваль-
ного круга. Этот поворот производится посредством винтового шпинделя
Фиг. 201. Приспособление для переключения шпинделя изделия.
и отдельного рычага. Величина затылования может видоизменяться бла-
|годаря соответствующей перестановке. Приспособление позволяет начи-
нать затылование в любом месте от передней режущей грани. Так, на-
пример-, можно оставить ’/3 ширины зубца цилиндрической, а остальные 2/в
снабдить задней заточкой. Приспособление может быть использовано как
для правой, так и для левой нарезок. При применении копировальной ли-
нейки можно шлифовать также и коническую нарезку под углом к про-
дольной оси, что требуется, например, для метчиков, применяемых в па-
ровозостроении. В зависимости от надобности можно, обратно, из кони-
ческой нарезки получить цилиндрическую.
Оба приспособления, одно для переключения на быстрый ход при пе-
реходе через канавку метчика и другое для снятия затылка по профилю
врезки, могут хорошо работать только в том случае, если метчик будет
Удовлетворять соответствующим требованиям. Канавки должны лежать в
•пределенном соотношении к ходу нарезки. Далее, необходимо, чтобы
л₽едварительно обработанная нарезка при постановке метчика на шлифо-
203
вальныи станок оказалась в требуемом положении по отношению к шли-
фовальному кругу. Для избежания всех неполадок необходимо работу
метчика вести определенным образом.
При фрезеровании канавок, так же как и при нарезке резьбы, нужно
следить за тем, чтобы канавки и резьба были расположены в определенном
положении по отношению к той стороне квадрата, которая снабжена от-
меткой. Дтя облегчения установки рекомендуется применять хомутик,
показанный на фиг. 202. Кроме того, у длинных метчиков (плашечные,
маточные, машинные и т. п.) может произойти настолько сильное коро-
бление, что предварительно нарезанная резьба окажется не в соответствии
с отмеченной плоскостью квадрата. Поэтому рекомендуется один конец
квадрата заклеймить таким образом, чтобы нитка резьбы попала при
установке метчика на станок в точное положение по отношению к шли-
фовальному кр;гу. Так как прп шлифовке канавок получаются заусенцы,
то рекомендуется эту операцию производить перед шлифовкой резьбы.
При шлифовке резьбы метчик закладывается в хомутик, винт нажимает
на плоскость квадрата и
I
I
I
приводит шлифуемую за-
готовку в то же самое
положение, в котором он
был установлен при фре-
зеровке канавок и на-
резке резьбы. Поэтому
достаточно установить
один раз станок и затем
можно шлифовать целую
партию метчиков.
Выбор шлифовального
камня для резьбошлифо-
вального станка „Линд-
Фиг. 202. Хомутик для важима метчика при шлвфовк .
нер" играет колоссаль-
ную роль. При неправильном выборе камня производительность станка
снижается па 100—2ОО°/о. Фирма „Линднер" организовала для испы-
тания камней специальную лабораторию, которая занимается тем,
что к каждому станку в зависимости от рода работы подбирает
соответствующие камни. Пз приведенных ниже диаграмм видно, какой
неоднородностью обладают шлифовальные камни. На диаграммах фиг.
203 и 204 по вертикали отложены степени твердости, причем большее
число означает меньшую степень твердости шлифовального камня. Раз-
ница в твердости по окружности камня представлена по осн абсцисс.
Диаграммы получаются с помощью испытания на специальном станке. На
них представлены данные по пяти шлифовальным камням одной и той же
зернистости и одной и той же твердости, но различных фирм (фабрикаты
А и Б). Ширина камней 50 мм. Измерение производилось в трех раз-
личных положениях: на левой стороне камня (обозначено на диаграмме
пунктиром), на правой .стороне камня (кривая с точками) и посередине
камня (сплошная кривая).
Из диаграмм I и 2 видны значительные отклонения твердости на
ширине камня. Они доходят до 40о/о. Шлифовальный камень со степенью
твердости 30 наиболее подходит к шлифовке мелких нарезок, напри-
мер, метрической с шагом 1,5 мм. Напротив, камень с твердостью 50
2С4
подходят для шага 2,5 мм. Если применить шлифовальный диск по
диаграмме 2, то при шлифовке шага в 1,5 мм левая сторона камня не
будет сохранять профиля. При шлифовке же резьбы с шагом 2,5 мм
правая сторона камня после шлифовки нескольких метчиков из-за слиш-
60
50
40
30
20
Ю
ком высокой твердости затупится, и обрабатываемый предмет чрезмерно
нагреется. Из сказанного ясно, что подобные камни вследствие больших
отклонений в твердости не могут обладать для каждой работы высокой
производительностью. Кроме того так как разница в твердости по окруж-
ности слишком различна, то такой диск быстро становится в работе не-
круглым.
Шлифовальные камни по диаграммам 3 п 4 следует признать хоро-
шими, так как отклонения у них по твердости незначительны. На диа-
205
грамме 4 представлены два камня одного и того же сорта с одинако-
выми обозначениями как пп зернистое ги, так и по твердости. Однаьо ка-
мень I показал себя на 4О°/о мягче, чем камень II. Это еще раз показы-
вает, насколько важно ставить на резьбошлифовальный станок только
проверенные камни. Опыты показали, что камни по диаграммам 3 и 4
дали одну и ту же производительность и больше всего подходят для шли-
фовки 1/2'' метчикбЕ из легированной углеродистой стали. Наоборот, ка-
мень II по диаграмме 4 подходит для шлифовки мелкой нарезки с шагом,
например, в 1,5 мм. При шлифовке жо резьбы более крупной, например
*/•/> камень II дает производительность, на 40% меньшую по сравнению
с производительностью камня I.
Ниже в таблице приведены сравнительные данные по шлифовке мет-
чиков из сплошной заготовки нормальным и высокой производительности
камнями (в виде гребенки). При расчете принято, что один рабочий час
равен 50 мин.
, Дегир, сталь с 1% вотьФрама. Быстрорежущая сталь с 18°/0 вольфрама
Размер
метчика
Нормальный
Шлифовальный камень
Высокой производительности
Резьба Витворта
s/ie—3he 37 шт. 60 шт. 30 шт.
W/S 27 , 48 . 23 .
% 25 . 43 . 17 .
Ревьба метрическая
8—10 ММ 33 шт. 50 шт. 80 шт.
12—16 , 27 , 42 . 23 » '
Для шлифовки остроконечной резьбы рекомендуется нольао-
ватъея кругами следующей зернпсти:
40 -60 ниток на 1* 280
24—40 . 840
14—25 , 220
12—14 . 180
10—12 » 150
8—10 . 180
S— 8 . 100
Скорость вращения обрабатываемого предмета берется незначитель-
ной. Для метчиков %— 2" она колеблется в пределах 0,2—0,5 м'мин.
Подача на один оборот зависит от шага шлифуемого метчика и, следо-
вательно, в минуту для тех же метчиков она изменяется в широких
пределах. Припуск на шлифовку берется 0,3—0,6 мм на диаметр.
Точность нарезки у шлифовальных метчиков . может быть достигнута
в следующих величинах:
По среднему диаметру — 0,01 мм
„ углу профиля —10'
„ шагу — 0,005 мм на 25 мм длины.
208
фирма „Линднер" рекомендует при массовом производстве шлифовку
р, ,..ы на метчиках ра^бииать па две операции: прсдвариюльную, с по-
линую гребенчатого или обычного камня, и затем чистовую. Благодаря
такому расиределс! пю производительность станков значительно возрастает.
|{ ело 1ующей таблице приведены данные о производительности станков
_.]ип;нер“.
I Вид резьбы и диаметр 1 метчика Время в минутах Норма в час (50 мпн.)
машинное вспомога- тельное всего
А. Предвари. елг.ная шлифовка на станке FS 1 уже нарезанной резьбы
F ;л 5а Витворта1^—5/ie 2,50 0,67 3,17 16
3,00 0,50 3,50 14
. . ‘/в* 3,30 0,50 3,80 13
’/г-Г 4,50 0,67 5,17 10
I Метрпч. 8—10 мм 3,00 0,50 4,50 14
1 12—16 „ 3,50 0,50 4,00 12
18-24 „ 4,50 0,67 5,17 10
Б. Окончательная шлифовка на станке FS I
Резьба Витворта 1/4— 2,00 0,75 2,75 18
’/в— 2,75 0,58 3,33 15
L-. „ ‘/.* 3,00 0,58 3,58 14
•/4-1* 4,00 0,67 4,67 10
Метрич. 8—10 мм 2,75 0,58 2,33 15
12-16 . 3,0Э 0,58 3,58 14
1 . 18-42 . 4,00 0,67 4,67 10
Р е зь б о ш л и ф о в а л ь ны й станок фирмы „Вернер*. Фирма
„Вернер" сконструировала новый резьбошлифовальный станок для шли-
фовки резьбы у метчиков и калибров с шагом 1—6 мм. Станок обладает-
некоторыми особенностями, которых не имеется у других резьбошлифо-
вальных станков.
Станок универсального типа (фиг. 205) может производить самые
разнообразные резьбошлифовальные работы (фиг. 206). Па этом станке
1«-.1ьба со снятым затылком может быть сделана таким образом, что у
пер тнего конца метчика величина снятия затылка будет больше, чем у
конца рабочей части. Эти метчики представляют совершенно н^вую кон
сгрукцию и имеют то преимущество, что у них заборная часть благодаря
большому затылованию в состоянии произвести значительное снятие ме-
—ла. На долю же последующих зубцов, расположенных ближе к концу
рабочей части метчика и более слабо затылованных, приходится лишь
глихтовка и калибровка резьбы.
На фиг. 207 и 208 представлено два вида станка.
Станок допускает снятие металла как во время рабочего, так и об-
I'"" or-j хота. Шпиндель обрабатываемого предмета врашаотся с неболь-
шой скоростью (чнс-о оборотов в пределах 2—90). Станок после усга
авт
новки работает совершенно автоматически, пока по будет закончена
шлифовка обрабатываемого предмета. Работа станка осуществляется с
помощью двух мото,ов, из которых один предназначен для шлифоваль-
ного камня, а другой для всех прочих движений.
Особенностью данного станка является оригинальный метод полученся
шага на метчике при шлифовке. Чтобы достигнуть максимально возмож-
ной точности резьбы по шагу, механизм подачи обрабатываемого предмета
разделен на две части. Одно, более грубое, перемещение осуществляется
с помощью стола, другое, более точное, — посредством короткого ходо-
вого винта, сидящего на шпинделе обрабатываемого предмета. Этот винт
для получения большей точности делают по возможности легким. Пере-
дача вращения к точному вингу происходит непосредственно, без всяких
«менпых шестерен. Для каждого шага требуется отдельный ходовой винт.
Фиг. 205. Резьбошлифовальный станок «Вернер*.
Механизм для подачи стола1 также производится через постоянный" ходо-
вой винт со сменными шестернями.
Коническая шлифовка производится таким образом, что стол станка
при продольном перемещении может одновременно передвигаться и в
поперечном направлении. После!ное происходит от специального рычага
и кулисы, причем величина конусности может регулироваться соответ-
ствующим образом.
Затылование производится с помощью специального устройства.
Д (я правки шлифовального камня и получения необходимого на нем
профиля имеется аппарат с тремя алмазами.
Работа должна производиться при сильном охлаждении с помощьм
масла.
Диаметр шлифовального круга 400 мм. Наибольший диаметр шлифуе-
мой нарезки 120 мм. Наибольшая длина шлифования (по резьбе) 335 мм.
Перестановка станка с одного размера на другой очень проста и за-
нимает несколько минут. Также немного времени занимает п смена камня.
Па все эти вспомот ательные работы можно отвести 15—20 мин.
208
14 И. К. Сзмапчапко.
Фиг. 207. Схема станка «Вернер* (вид спереди).
f —млховичок для pvHHoro подвода кампя ; 2 — автоматический* подвод камня; 3— индикатор для установки камня; 4 — инди-
катор для конической шлифов**; о — шлифовальный камень; 6— задняя бабка; 7—установка камня под углом, соответствую-
щим углу подъема речьоы; 8.— сменные шестерни для грубой подачи; 9—мотор для привода камня; 10—муфта затыло-
вочного устройства; %11 — перестановка ватыловання; 12—перестановка гайки ходового вивта; 1В— ходовой винт для точ-
яего перемещения; 14 — место для обрабатываемого предмета; if—’рычаг для включения; iff —упоры на длину; 17 — приспо-
собления для правки; 19 —• стол станка; 19 — вал механизма снятия ватылка; 20 — упор для установки камня; — установка
для конусного шлифования; 28— главный рычаг для включения; 23—рычаг для перемены скорости; ^—рукоятка для окон-
чательного выключения; 34 — мотор для обрабатываемого предмета.
Ж. И. Семенченко.
ки
фов|
шь
о ка
Осой
а и;
точ
деле.
I..MOL
О БИ1
I HOJ
ia вр
иных
хапвз
3 вит
Кони
и про
переч!
кулис
зующи
•Заты
Для
юфиля
Рабо
юла.
Диан
й нар<
Перо
амает i
а все |
208
Фиг. 206. Образцы работ для резьбошлифовального станка «Вернер*.
И. И. Семенченко.
Время обработки остается почти одним и тем же независимо от того,
шлифуется ли цилиндрическая или коническая нарезка.
Резьбошлифовальный станок ЖФО. Швейцарская фирма
,,Женевское физическое о-во“ выпускает на рынок резьбошлифовальные
Фиг. 208. Схема станка „Вернер” (вид сбоку).
станки, которые как в Европе, так и в Америке пользуются заслуженной
репутацией.
Фирма выпускает несколько моделей, из которых одна показана на
фиг. 209. Станок допускает шлифовку наружной резьбы до 80 мм диа-
метром при новом круге (диаметром 450 мм) и до 130 мм при изно-
шенном круге (диаметром 390 мм). Максимальная длина шлифования
300 мм, причем в любом месте изделия можно шлифовать длину в 120 мм.
Шаг на мехчике получается с помощью сменного короткого вивта, пл
саженного на шпиндель заготовки. Для каждого шага или числа ниток
на 1" имеется отдельный ходовой вивт. Шпиндель приводится во враще-
Фиг. 209. Резьбошлифовальный станок Женевского физического о-ва
(вид спереди).
ние с помощью шарнирного вала и реверсивной передачи, как указано
на фиг. 210. Для получения угла, под которым должен быть установлен
шлифовальный круг по отношению к метчику, головка камня может по-
фиг 210. Резьбошлифовальный станок Женевского физического о-ва
(вид сбоку).
ворачиваться, причем установка проверяется по шкале. Прямой и обрат-
JBbul ходы стола осуществляются с помощью гидравлического механизма.
Во время переключения с одного хода на другой происходит автоматп-
• 211
Чсская поперечная подача шлифовального камня ио отношению к заго-
товке.
Станок может шлифовать как в одну, так н в другую сторону. Нор-
мальное число оборотов камня 1360 в мин. Станок располагает спе-
циальным приспособлением для заправки камня с помощью алмазов.
Проверка профиля кам ня . н его установка производятся с помощью
микроскопа. Станок снабжен также приспособлением для снятия затылка
по профилю резьбы. Благодаря автоматическому приспособлению, огра-
ничивающему подачу камня, можно производить шлифовку целого ряда
изделий, точность которых не будет выходить за пределы допусков на
ответственные элементы резьбы.
Производительность станка, по данным фирмы, выражается в следую-
щих цифрах (размеры ручных метчиков по D1N 351):
Размер метчиков в дюймах 3/в */а % 7. 7в 1 10.
Норма в час в шт. 12 10 8 6,5 5,5 4,5 3,75
Резьбошлифовальный станок Рейсгауер. Резьбошлифо-
вальный станок (фиг. 211) фирмы „Рейсгауер“ отличается той особен-
ностью, что он по сравнению с другими станками допускает шлифовку
Фнг. 211. Резьбошлифовальный станок «Рейсхауер*.
нарезки с самым мелким шагом, а именно 0,3 мм или 80 ниток
на 1". Станок снабжен микроскопом Цейсса, который дает возмож-
ность контролировать профили шлифовального камня и обрабатываемого
предмета. Кроме того, у него поставлен еще микротасл предназначенный
для контроля подвода шлифовального камня. Штриховые деления допу-
скают производить отсчет с точностью до 0,002 мм. Станок снабжен
специальным приспособлением для правки камня, а также корректирую-
щим устройством для шага н приспособлением для конической шли-
фовки.
Диаметр шлифовального камня 250 мм. Для обрабатываемого пред-
мета имеется достаточное количество скоростей вращения. Управление
станка производится с помощью гидравлического (масляного) механизма.
Стол станка обладает автоматическим ускоренным обратным ходом в
соответствующей поперечной (на глубину) подачей. Шлифовальный круг
также обладает автоматическим обратным движением. Наклон камня со-
гласно углу подъема шлифуемой нарезки осуществляется посредством по-
ворота головки, на которую посажен шлифовальный диск. Станок позво-
ляет производить шлифовку изделий с резьбой Витворта и метрической,
ди индрической и конической формы как правую, так и левую. Он от-
личается высокой точностью и предназначен исключительно для ответ-
ственных изделий, к которым предъявляются повышенные требования
в отношении точности. Станок выпускает изделия со следующими вели-
чинами допусков:
В диаметрах + 0,003 мм
На 1" по шагу + 0,0025 »
Для 1/2" угла профиля + о'
Правка шлифовального круга построена у
этого станка несколько иначе, чем у других.
Приспособление устроено сзади станка. Правка
производится не с помощью алмаза, а посред-
ством специального маленького, весьма твердого
шлифовального камня. Он дает более острые
грани, чем алмаз, что очень важно для наре-
зок с малым шагом. При правке с помощью
алмаза последний производит выламывание
шлифовальных зерен из связывающего веще-
ства, в то время как камень их разделяет
или раздробляет. Опыты показывают, что шли- фнг 212. Правка кямия
фовальный круг, заправленный специальным
камнем, обладает большей стойкостью, чем круг, заправленный алмазом.
Заправка вспомогательного шлифовального камня производится с помощью
алмаза. Схема заправки приведена на фиг. 212.
Резьбошлифовальный станок фирмы „Вебер". Фирма
„Вебер" приобрела право у американской фирмы „Джонс-Лемсон" на по-
стройку и эксплоатацию специального станка для шлифовки резьбы. По
особому заказу фирма „Вебер" изготовила эти станки также и для наших
заводов, в частности для завода „Фрезер". Эти станки довольно инте-
ресны по своей конструкции.
На фиг. 213 и 214 приведены два вида этого станка. Особенностью
его является прежде всего то, что шаг резьбы на метчике получается
не с помощью ходового винта, как у станка фирмы „Линднер", а с
помощью специального спирального копира, фиг. 215, который меняется
в зависимости от шага шлифуемого метчика. Этот копир посажен на
распределительный барабан, на котором, кроме того, имеется еще один
кулачок для отвода камня от изделия и второй кулачок для поперечной
подачи круга при работе станка. Кулачки точно так же меняются в за-
висимости от шага резьбы метчика. Распределительный барабан имеет
213
Штайга d* 8 bucmht
при . lettuR t w пробки нр, а
сокращать время на переналадку станка, связанную с изменением шага
нарезаемого предмета.
На продольном супорте установлены две бабки: левая и правая, между
центрами которых вставляется заготовка. Правая бабка закреплена с
супортом наглухо, левая же может перемещаться по продольному напра-
Фиг. 214. Резьбошлифовальный станок ,Вебер" (вид сбоку).
влению в зависимости от длины шлифуемого изделия. В нижней части
левой бабки посажены сменные шестерни для вращения шлифуемого из-
делия. Шестерни меняются в зависимости от направления резьбы, т. е.
будет ли она правая или левая.
Если требуется получить конусность изделия, то центр одной бабки
может иметь поперечное перемещение. Он может также при вращении
816
качаться и это даст возможность получить метчики со снятым'затылком.
Величина снятия затылка и, следовательно, величина качания центра
может регулироваться в определенных пределах. Число качаний зависит
от количества канавок у мегчика и устанавливается с помощью сменных
шестерен, расположенных на гитаре с правой стороны ^бабки.
Фиг. 215. Схема копира и корректирующего приспособления.
Схема этого устройства приведена па фиг. 216.
Кроме продольного супорта для установки изделия, станок снабжен
еще и поперечным, на котором устанавливаются аппарат для заправки
камня и стойка со шлифовальным кругом. Стойка может поворачиваться
на угол, соответствующий углу подъема обрабатываемого предмета. Следо-
вательно, здесь в отличие от станка „Линднер" погпрачивается не стол,
218
а шлифовальный круг. Для получения правой резьбы стойка поворачива-
ется по нониусу вверх, для левой она опускается вниз. Круг получает
вращение непосредственно от отдельного м >тора, установленного на по-
перечном супорте. Число оборотов камня 1200—1500 в минуту. Наруж-
ный диаметр камня 250 мм, ширина 6,5 мм. Мотор — постоянного тока,
с регулировкой числа оборотов. Это весьма важно, так как камень все
время срабатывается, и поэтому требуется число оборотов станка все
время повышать для поддержания постоянной его скорости вращения.
Кроме того, возможность регулирования числа оборотов шлифовального
камея позволяет изменять скорость вращения камня в широких пределах,
что необходимо при шлифовке резьбы. Благодаря этому обстоятельству
для станков „Вебер" не требуется такого жесткого отбора камней, как
для станков „Линднер".
Па поперечном супорте расположен также аппарат, который дает воз-
можность автоматически, во время шлифовки метчика (после 1—2 про-
ходов), править камень с помощью двух алмазов, закрепленных в особых
оправках. Движение этих оправок производится по специальным наира-
Фиг. 216. Приспособление для снятия затылка.
вляющим копирам, форма которых соответствует профилю резьбы. Схема
приспособления показана на фиг. 217. Копиры сделаны в большом мас-
штабе и меняются в зависимости от профиля шлифуемого метчика. Алмазы
лают возможность получать профиль на камне для резьб как метрической,
так и Витворта, т. е. с наружным и внутренним закруглениями.
Единственной сложностью этого станка является то, что для правки
кампя под резьбу Витворта приходится пользоваться фасонными алмазами
с соответствующими радиусами закругления. Фирма „Вебер" эти алмазы
сама не изготовляет, а получает от фирмы „Эрнст Винтер" в Гамбурге.
Для получения на алмазах закругленного профиля имеется специальное
приспособление. Всего требуется для метчиков 1/4—2" четыре различ-
ных радиуса закругления. Стойкость алмазов в значительной степени за-
висит от квалификации рабочего. На заводе „Вебер" лучший рабочий
ппифует 250—300 метчиков с резьбой Витворта без смены алмазов.
Обычно после того, как алмазы окажутся вследствие своего износа уже
негодными для резьбы Витворта, их употребляют для метчиков с метри-
ческой нарезкой. Последних с помощью этих алмазов удается прошли-
фовать 125—175 шт. Эго вполне возможно, так как заправка камня проис-
ходит исключительно по стрронам профиля. Уместно здесь отметить, что
метчики с метрической резьбой вообще не шлифуются по наружному
217
диаметру на резьбошлифова чьных станках, так как эта операция с успе-
хом может производиться на обычном круглошлифовальном станке, что и
делает фирма „Вебер" в своем производстве.
Для предварительной (грубой) заправьи камня на правой бабке имеется
поворотное приспособление с оправкой для алмаза. После заправки камня
с помощью этого приспособления приводят в действие автоматический
аппарат с двумя алмазами, а затем уже приступают к шлифовке метчиков. >
Следует отметить, что во время работы при первых проходах автоматиче-
ский аппарат не работает, так как нет необходимости все время править
камень при предварительной обработке. Поэтому автоматическое приспо-
собление включается только на последних 10—12 проходах.
Станок „Вебер" снабжен также прибором с корректирующей линейкой.
Он служит для компенсирования всех тех погрешностей, коюрые имеют
Фиг. 217. Приспособление для заправки камня.
место в станке вследствие наличия различных передач. Установку ком-
пенсатора производят обычно для каждой партии метчиков.
На фиг. 215 приведена схема этого приспособления. Стол станка с
обрабатываемым предметом перемещается с помощью копира А, посажен-
ного на вертикальный валик В вместе с червячной шестерней Б. Копир
находится в соприкосновении с роликом Г, который через рычаг Д связан
со столом обрабатываемого предмета. Копир рассчитан таким образом,
I что при одном его обороте стол перемещается на длину шлифованья и
снова возвращается в свое первоначальное положение. Обратный ход со-
вершается значительно быстрее, чем рабочий, что легко осуществимо
благодаря наличию копира. При обратном ходе стоп отодвигается назад
с помощью груза, который, опускаясь вниз, возвращает стол в перво-
начачьное положение.
Для получения точного шага столу сообщается еще некоторое до-
219
волнительное перемещение от компенсатора, схема работы которого со-
стоит в следующем. Рыч1г Д упирается в винт Е с правой резьбой,
ввернутый в стол станка. К правому конусу винта прикреплена планка
с роликом 3 и грузом И. Ролик 3 передвигается по линейке К, при-
крепленной к станку. Она может устанавливаться с нак юном вверх или
вниз, благодаря чему груз увлекает планку Ж и винт или ввертывается,
или вывертывается из стола. При опускании груза винт ввертывается в
I стол, увлекает его вперед и тем самым заставляет производить на метчике
удлиненный шаг. Напротив, при поднятии груза винт вывертывается из
стола и уменьшает скорость его перемещения;’в этом случае шаг по-
лучается укороченным.
Подача шли {швального круга осуществляется от приводного валика с
помощью храпового колеса и собачки (фиг. 218). На фиг. 218 через D
Фиг. 218. Подача шлифовального камня.
& I /
обозначен диаметр нового шлифовального круга, —диаметр изношен-
ного ad — диаметр обрабатываемого предмета. Передача от валика к
салазкам с алмазами и салазкам со шлифовальным шпинделем рассчитана
таким образом, чтобы салазки с алмазами проходили двойной путь салазок
с камнем. На фигуре перемещение шлифовального круга обозначено через
а; перемещение алмазов в таком случае будет равно 2а. Следовательно,
алмазы уменьшают шлифовальный круг по диаметру на удвоенное пере-
мещение, благодаря чему диаметр d обрабатываемого предмета в любом
иьл! жении остается одинаковым.
Автоматический подвод алмазов к камню осуществляется таким образом.
*'"гда требуется, чтобы алмазы находились все время на одном расстоя-
нии от камня, сцепляющая муфта на шпинделе для алмазов разъединяется
и шестерня ходит вхолостую. Когда же нужно приблизить алмазы к
Камню для заправки, муфта включается. После того как диаметр на первой
L заготовке получен правильно, муфту включают, причем такой же диаметр
будет получаться и у всех других последующих метчиков. Это происходит
214
автоматически благодаря тому, что когда круг делает правильный диаметр,
алмазы вплотную подходят к камню и он оказывается не в состоянии
снимать стружку у предмета. Если круг продвинется к метчику, то
алмазы подвинутся к камню и произведут его заправку, в результате
чего диаметр детали останется те и же. Установка профиля производится
на каком-нибудь забракованном метчике с такими же шагом и длиной
рабочей части. После установки шага и профиля ставится обрабатываемый
метчик и шлифуется до требуемого размера, после чего станок уже на-
лажен на определенный шаг.
Работа на станке „Вебер" должна производиться с сильным охлажде-
нием, содовой водой с маслом.
Для метрической резьбы выбирают светлые круги с твердостью К, с
зернистостью, равной 1'; для резьбы Витворта берут красные круги
твердостью L с зернистостью 200. Твердость камней при изменении
диаметра изделий остается постоянной.
Фирма „Вебер" установила следующие припуски на шлифовку метчиков:
Метчик */*—Vo" ——0,6 мм
„ */2—0,6—0,8 „
„ ii/2—2" -0,8-1,0 „
Эффективная производительность станка, установленная у фирмы
„Вебер", характеризуется следующими данными:
Метчики с резьбой Витворта Метчики с метрической резьбой
Диаметр метчика в дюймах Норма в час Диаметр метчика в мм Норма в час
*Л-3/в 10 5 3,2
*/3 8,8 6—8 3,8
6/8-3/4 8,1 10 4,4
7s 1 7,5 12—16 5,0
!*/< 6,0 20 4,4
1’/3 6,3 24 3,8
I3/* 5,7 30—35 3,2
2 4 42—48 2,5
Как видно из приведенной таблицы, производительность станка на
метчиках с резьбой Витворта выше, чем на метчиках с метрической резь-
бой, В этом одно из существенных отличий этого ci анка от станка „Линд-
нер", где шлифовка радиуса закругления составляет отдельную допол-
нительную операцию и требует примерно 75°/0 времени, необходимого на
шлифовку двух сторон профиля. На станке „Вебер" для резьбы Вит-
ворта закругления по радиусу производятся одновременно со шлифовкой
сторон с помощью камня, имеющего форму, указанную на фиг. 219. Меньшая
производительность на метчиках с метрической нарезкой объясняется
тем, что у этой нарезки вследствие отсутствия закругления круг быстро
теряет необходимую (более острую) форму кромки, — его приходится
значительно чаще подправлять и давать большее количество проходов на
этих метчиках.
Приведенные нормы справедливы при установившемся производстве,
когда станов налажин на определенный размер. Перестановка станка на
220
другой размер при резьбе Витворта занимает 3—4 часа, а при резьбе
летрической (без смены копиров) I1/,—2 часа. При нерестановке с
одной резьбы на другую тратится 3—5 час.
При сравнении всех типов резьбошлифовальных станков в отношении
их эффективности по производству метчиков следует отметить, что станок
фирмы „Вебер" обладает рядом преимуществ. Прежде всего благодаря
спиральному копиру исключаются мертвые ходы станка, и шаг резьбы
метчика получается с большей точностью, которая к тому же обеспечи-
вается и наличием соответствующего корректирующего приспособления
(компенсатора). Работа станка вполне автоматвческая, с быстрым отводом
стола (при помощи груза) н первоначальное положение. Специальное при-
способление, служащее для регулирования поперечной подачи, позволяет
шлифовать 8 10 метчиков без всякой
дополнительной установки, после чего
достаточно снова небольшого подверты-
вания рукоятки (сзади станка) для регу-
лирования износа камня и снова может
быть продолжена работа по шлифованию
следующих 8—10 метчиков. Благодаря
этому производительность станка довольно
значител! на. Кроме того, наличие мотора
постоянного тока допускает регулирова-
ние скорости вращения камня в широких
пределах, что дает значительную свободу
в выборе шлифовальных камней. Нако-
нец большее преимущество, в особен-
ности для резьбы Витворта, дает авто-
матический прибор для правки круга
алмазами во время работы станка, благо-
даря которому можно шлифовать резьбу
за одну операцию и не тратить много
времени на правку камня.
Недостатками станка являются: не-
возможность шлифовки изделий крупного
диаметра (свыше 85 мм)-, сложность и продолжительность наладки станка
и аппарата для правки; необходимость иметь в своем распоряжении
точные алмазы с соответствующими радиусами закругления (для резьбы
Витворта), а также до некоторой степени неспокойная работа станка,
обусловленная наличием толчков при возврате стола в свое первоначаль-
ное положение.
Фиг. 219. Формы профиля камня.
Заточка метчиков /•
нарезки производится заточка режущего пера,
на универсально-заточном станке (фиг. 220).
отличается особой сложностью, тем не мевее
Для получения лучшей
Эту операцию совершают
Хотя заточка метчиков не
ка нее нужно обращать внимание, так как она нередко является причи-
ной брака. Брак вызывается, главным обравом, пережогом режущих зуб-
цов, происходящим или от сильного нажатия камнем на затачиваемую
поверхность, или от неудачного выбора камня и его быстрого засалива-
221
нйя. У метчиков затачивается Грань по всей их длине. При заточке нудно
следить за тем, чтобы заход канавки в хвостовую часть был не слишком
велик и одинаков для всех перьев. Перо должно быть правильно и чисто от-
шлифовано у всех канавок; оно должно быть одинакового размера, соответ-
ственно чему должна быть одинаковой и глубина всех канавок. Заточка
является последней операцией, и брак, полученный здесь, ложится боль-
шим накладным расходом на стоимость метчиков; поэтому рекомендуется
для этой операции не давать чрезмерно высоких норм производительности.
В противном случае потери, связанные с браком, не смогут быть компен-
сированы экономией, полученной от высоких норм.
При заточке язычок упирается в заднюю грань, что и служит уста-
новкой метчика.
Необходимо следить за тем, чтобы камень не был изношен в такой
степеви, как указано на фиг. 221 слева, в противном случае режущая
грань метчика не сможет быть заточена до остроты
Фиг. 220. Заточка метчнка.
Фиг. 221. Установка мет-
чика при заточке.
Целесообразно пользоваться при заточке делительным приспособлением,
из которых одно (фирмы „Вебер") представлено на фиг. 222 и 223. При-
бор может устанавливаться как -в наклонном (<{ иг. 222), так и в горизон-
тальном положениях. В первом случае он может быть применен для за-
точки метчиков с углубленной на конусе канавкой. Фирма „Вебер" строит
их двух типов: 1 для метчиков от 5 до 27 мм и Л» 2 — от 30 до 52 мм.
Для заточки метчиков рекомендуется применять следующие шлифо-
вальные круги:
Материал камня Зернистость Твердость
Алунд 46—60 КО
Допустимая величина снимаемого слоя за один проход:
Для быстрорежущей стали................0.05- 0,03 мм
, легированно! ......................0,гЗ—0,г,5 ,
» углеродистой » ............. 0,02 —0,03 »
Обработка ваборпой части у метчиков
Заборная часть является наиболее важной и ответственной у метчике,
так как, собственно говоря, она одна только и производит резание, в то
вреая Как остальная, цилиндрическая, часть служит лишь для Направле-
ния в работе и калибровки резьбы. Это обстоятельство заставляет обра-
щать особое внимание на операцию по снятию затылка у заборной части.
У мелких метчиков затылование производится обычно после термиче-
ской обработки, так как величина снятия затылка у них незначительна.
Что же касается крупных метчиков, то у них затылование необходимо
производить также и до закалки. В этом случае более целесообразно
снять максимальный слой в сыром виде, а на шлифовку оставить лишь
незначительную величину. Уместно здесь отметить, что затылование обя-
зательно нужно производить после термической обработки независимо от
того, было ли произведено предварительное (до закалки) снятие затылка
или нет. Это вызывается тем, что зубцы метчика всегда подвергаются
короблению при закалке. В результате не все они будут правильно рас-
положены по отношению друг к другу и, следовательно, не будут оди-
хм
наково участвовать в работе. Некоторые окажу гея нагруженными большё,
чем другие, и износ их будет сильнее.
Затылование в сыром виде производится на простом затыловочном
станке. Метчик устанавливается в центрах. Вместо хомутика обычно
употребляется специальный зажим наподобие того, которым пользуются
при фрезеровании канавок. З^жим закрепляется в шпиндель станка, и в
нем уже устанавливается метчик своим квадратом. Как было сказано
выше, фрезеровку канавок необходимо производить такий образом, чтобы
начало режущей грани совпадало с ребром квадрата. Соблюдение этого
играет большую роль при установке метчика для снятия затылка, так
как это сокращает время
на данную операцию.
Благодаря тому, что ка-
навки у всех метчиков про-
фрезерованы всегда опре-
деленным образом, отпадает
надобность устанавливать
каждый раз резец по отно-
шению к заборной части.
Достаточно сделать такую
установку всего лишь один
раз в начале работы, а за-
тем последующие заготовки
можно устанавливать, даже
не останавливая станка,
так как скорость вращения
шпинделя очень незначи-
тельна. Для быстрой смены
желательно снабдить задний
центр приспособлением для
быстрого отвода. В качестве
инструмента при затылова-
нии пользуются широким
резцом на всю длину забор-
ной части метчика Резец
снабжен скосом, соответ-
Фиг. 223. Делительное приспособление Вебера (в ствующим углу конуса За-
горизонтальном положении). борной части.
Некоторые заграничные
заводы производят затылование с помощью фрезерования. Необходимость
иметь в своем распоряжении более дорогой инструмент—фрезер заста-
вляет отдавать предпочтение обычному затылованию с помощью дешевого
инструмента — резца.
В наших инструментальных цехах, в особенности мелких, часто про-
изводят снятие затылка вручную, с помощью запиловки. Такой метод,
конечно, менее производигелен и не может гарантировать правильной
формы заборной части мегчика.
После термической обработки снятие затылка производится шлифовкой
с помощью приспособлений, пли же на специальных станках.
Руч ая заточка заборной части ни в коем случае не допустима. Во-
первых, при ручной работе трудно достигнуть равномерного снятия за-
224
тылка у всех перьев. Вследствие этого* в работе будут участвовать ве
все четыре пера, а только два или три, что повлечет ва собой быстрый
износ чрезмерно нагруженных зубцов. Во-вторых, при недостаточной
• квалификации рабочего не исключена возможность получения при нли-
j эвке обратного снятия затылка, т. е. у метчика режущая щань будет
на выше, а ниже задней (спинки). Такой метчик, оезу словно, работать
но может и должен быть забракован.
Теперь перейдем к рассмотрению оборудования, применяемого для
снятия затылка после термической обработки.
Па фиг. 224 представлена схема простого приспособления, позволяю-
щего производить затылование на универсально-заточном станке вруч-
ную. Метчик устанавливается между центрами ББ, расположенными в
рамке А. Последняя имеет две цапфы ЕВ, ось которых смещена на
определенную величину от оси метчика Рамка при вращении на цапках обес-
печивает эксцентрическую подводку изделия к камню. Ширина шлифоваль-
Фиг. 225. Схзма снятия ватылка фасонным камнем.
него круга берется немного больше длины конуса заборной части, и кру-
заправляется под соответствующий угол. Во время работы метчик под-
держивается упором, который обычно употребляется при заточке инстру-
мента.
Иногда шлифовку заборной части производят с помощью камня, за-
правленного согласно форме снятия затылка. Схема установки показана
на фиг. 225. Шлифовка производится на обычном станке для заточки
инструментов.
На фиг. 226 представлено ручное приспособление германской фирмы
»Репндль и Нибердииг*. Оно устанавливается на обычный универсально
15 И. И Сеыевчевко. 22S
I
заточный станок, стол которого поворачивается к камню под соответствую*
щим углом, равным углу конуса заборной части. Метчик одним концом
вставляет я в трехкулачковып патрон, другой его конец поддерживается
задним центром. Величин! затылования устанавливается с по ощью двух
установочных винтов и определяется
Фиг. 226. Ручное приспособление для сня-
тия затылка.
но шкале. Ню ходимое эксцентри-
ческое движение получается от
двух осей, перемещающихся на-
встречу друг другу, которые пе-
ред началом работы возвраща-
ются в свое первоначальное по-
ложение. Вращение метчика осу-
ществляется с. помощью ручного
рычага, угол поворота которого
ограничивается двумя установоч-
ными винтами. В том случае,
если приходится снимать затылок
у метчиков с длинным конусом,
например у гаечных, приходится
пользоваться или широким кам-
нем, пли давать дополнительное
движение стола взад и вперед.
На этом приспособлении можно
снимать затылки у метчиков от s/ie л0 ’/в*-
На фиг. 2 27 дано приспособление фирмы „Рейндль и Нибердинг",
устанавливаемое на круглошлифовальпом или заточном станке и предна-
значенное для заточки ручных и гаечных метчиков от Б/16 до l1//. Все
необходимые движения заготовки осуществляются с помощью отдельного
мотора, установденного на приспособлении. Для получения необходимой
Фиг. 227. Приспособление для снятия затылка фирмы .Рейндль
и Нибердинг'. ‘
величины снятия затылка к приспособлению прилагается шаблон, устана-
вливаемый на столе станка, как указано на фигуре. Шайба с делениями
поворачивается до тех пор, пока к лезвию шаблона не подойдет требуе-
мое деление.
На фиг. 228 и 229 представлен специальный станок фирмы „Линднер"’
для снятия затылка у метчиков до 160 мм диаметром и длиной до 500 мм
226
Фиг. 230.
жестко, а с помощью шарнира, так
вперед.
Верстачный станок для снятия затылка
.Рейндль и Нибердинг'.
Ниной не
взад и
Затылование осуществляется по методу шлифовки впритык. Благодаря
высокой производительности станка предварительное затылование в сыром
виде совершенно иск ючаегся. Для метчиков с длинной заборной частью,
кроме поперечной подачи, требуется также и продольное перемещение
стола вручную. Головка, расположенная с правой стороны, получает вра-
щение от главного привода станка через передаточный валик, который
соединяется со шпинделем обрабатываемого предмета через шестерни.
Головка имеет выдвигающийся центр, на который метчик насаживается
с помощью хомутика. Противоположный центр сидит па нижнем конце
качающегося рычага, который дает необходимое для снятия затылка дви-
жение с пом >щью эксцентрика. Для всех величин затылования от нуля до
2 мм требуется один и тот же эксцентрик. Стол может поворачиваться
на угол от нуля до 40°. Во избежание отжига зубцов метчика стапок снаб-
жен приспособлением для охлаждения во время рабиты.
На фиг. 230 представлен верстачный станок фирмы „Рейндль и Ни-
бердилг" для снятия затылка у мегчика. Камень устанавливается сзади
на отдельную головку,
которая может поворачи-
ваться под углом,требуе-
мым для конуса метчика,
и приводится во враще-
ние о г отдельного мото-
ра. Подвод камня к из-
делию производится с
помощью рукоятки, на-
ходящейся с прачой сто-
роны станка. И <делив
вставляется с одной сто-
роны в двухкулачковый
патрон, с другой — в
центр задней бабки. По-
следняя связана со ста-
что она может кататься
Заготовка вращается вручную с помощью махо-
вичка. Вращение через пару конических и пару цилиндрических шесте-
рен передается на шпиндель станка и, с другой стороны, на валик, кото-
рый прлходит к затней бабке. Па этом । алике м 'жду двумя подшипни-
ками сидит сменный эксцентрик, предназначенный для определенной ве-
личины снятия затылка. При вращении валика эксцентрик нажимает на
ролик, сидящий вверху в отростке, который имеет задняя бабка. Так как
задняя бабка силит свободно на шарнире, то под действием эксцентрика
она делает колебательные движения, при помощи которых и производится
снятие затылка.
На фиг. 231 представлено приспособление фирмы „Вебер" для обра-
ботки заборной части. Оно ставится пли hi круглошлифовальный, или
универсально-заточный станок. Шлифовальный камень сточен немного на
конус и работает только узкой полоской. Особенностью этого приспосо-
бления является то, что снят е затылка производится не по способу за-
тылования впритык, а с помощью продольного перемещении метчика и
надвигания его конуса на камень, ось которого поставлена под углом к
осн метчика. Одновременно с этим происходит и вращательное движение
228
Фиг. 231. Приспособление Вебера для снятия затылка.
метчика. Как видно из фигуры, приспособление имеет две плиты, одна
из которых неподвижно устанавливается на станок, а другая, верхняя,
может поворачиваться вместе с установленными на нем передней и зад-
ней бабками. При затыловании приспособление поворачивается на угол,
соответствующий углу заборной части метчика.
На фиг. 232 представлена схема работы приспособления. Угол уста-
новки поворотной плиты приспособления зависит от угла конуса забор-
ной части р. метчика. Чем больше угол конуса, тем больше должен быть
угол поворота приспособления. Если обозначить через а угол поворота
плиты, через А — продольное перемещение метчика при затыловании и
через Ъ — поперечное перемещение по отношению к камню, т. е. вели-
чину затылования, то из схемы можно видеть, что, чем больше угол
конуса заборной 4aciH, тем больше угол поворота приспособления. С по-
вышением угла поворота возрастает величина затылования. Следовательно,
Метчик
Шлифовальный
круг
, Конечное положение
Начальное положение
О.-угол поворота плиты
Фиг. 232. Схема снятия затылка
на станке .Вебер*.
1
а — угол поворота плиты
а — перемещен. метчика
вдоль своей оси
Ь— перемещ. метчика по
нтравл. к камню
при одном и том же продольном перемещении метчика на разных углах
конуса заборной части можно получить слишком большое или слишком
малоо затылование. Для избежания этого приспэсобление допускает регу
лирование величины продольного перемещения метчика, которое устана-
вливается по шкале с помощью маховичка. Следовательно, снятие затылка
осуществляется благодаря тому, что ось камня расположена по отноше-
нию к оси метчика под определенным углом. Отсюда следует, что заты-
лование у цилиндрической части метчика на подобном приспособлении
произвести невозможно, так как в этом случае угол поворота приспосо-
бления равен нулю.
Благодаря комбинации из двух движений: вращательного и продоль-
ного, на заборной части получается постепенный и плавный переход от
полной величины затылования к нулю, т.- е. порвал нитка будет зашли-
фована полностью, а следующие нитки будут иметь все меньшую и мень-
шую величину затылования. Такой метод снятия ватылка дает лучшие
результаты в отношении работы метчика,
230
Схема механизма в передней бабке следующая: от шкива вращение
передается через шестерни иа шпиндель заготовки и на вспомогательный
валик, сидящий параллельно шпинделю. На этом валике посажен эксцен-
трик, связанный при помощи кулисы со шпинделем. Центр качания ку-
лисы может перемещаться с помощью ручного маховичка, благодаря чему
изменяется величина затылования. Приспособление заслуживает внимания
наших инструментальных заводов, ввиду того что оно просто как в изго-
товлении, так и в эксплоатации. Преимущество приспособления состоит
еще и в том, что оно в эксплоатации работает безукоризненно, в то
время как приспособления, работающие ипритык, с течением времени
дают большие риски и следы на обрабатываемой поверхности.
ZK Контроль производства метчиков
Измерение резьбы
Наиболее ответственным элементом у метчика является резтба, и от
ее точности зависит всецело качество данного инструмента. Прежде чем
перепги к рассмотрению методов контроля метчиков, необходимо хотя бы
кратко остановиться на тех способах и приборах, коюрые существуют
в данное время для проверки резьбы вообще.
Причина сложности изготовления резьбы лежит в том, что качество и
точность ее зависят от многих факторов, из которых основными являются:
1) угол профиля резьбы,
2) шаг резьбы,
3) средний диаметр,
4) наружный диаметр,
5) внутренний диаметр.
Мало того, что эти величины важны сами по себе, но также важны и
те соотношения и та взаимная связь между ними, которые существуют
в данной резьбе. Рассмотрим прежде вссгб отдельные элементы резьбы
без связи с остальными.
В профиле резьбы важное значение имеют величина- и положение
угла профиля. Не только угол профиля должен совпадать с углом
нормальной резьбы, но его биссектриса должна быть перпендикулярна
оси резьбы. Закругления в профиле не так важны, — достаточно, чтобы
высота закругления у болта была меньше высоты закругления у гайки.
Ход резьбы есть величина, на которую поднимается нитка при одном
обороте вокруг цилинзра. Она измеряется по линии, проходящей по поверх-
ности резьбы, т. е. параллельной оси цилиндра. В однооборотн >й резьбе
Хид равен шагу и определяет совместно с диаметром резьбы угол
подъема нитки.
Средний или начальный диаметр есть расстояние между
противоположными сторонами резьбы, измеряемое по линии, перпендику-
лярной оси винта. Для резьбы Витворта без зазора оп равен внешнему
диаметру без глубины резьбы; для резьбы Витворта с зазорами и для
метрической — внешнему диаметру без рабочей глубины. Сретний диаметр
для резьбы Витворта как с зазором, так и без него один и тот же,
! однако внешние диаметры у чих различны.
Из дна метров в резьбе преобладающее значение имеет средний диа-
метр, так как с применением зазора, в котором скрадываются все по-
грешности, внешний и внутренний диаметры имеют второстепенное значе-
ние. Кроме того, боковые стороны являются рабочими частями. Передача
232
силы возможна лишь в том случае, если в боковой своей части резьба
более плотно прибегает к резьбе гайки, а это зависит исключительно от
правил ности среднего диаметра, в то время кис внешний и внутренний
диаыегры здесь не играют ни:акоп роли. Средний диаметр еще потому
приобретает значение, что он оказывает влияние на толщину зубца или
ширину впадины на среднем диаметре. При правильном среднем диаметре
и наклоне сторон профиля правильны также толщина зубца и ширина
впадины, и, обратно, при правильных среднем диаметре и толщине зуба
правилен и наклон сторон профиля.
Все величины резьбы находятся в настолько тесных соотношениях
друг с другом, что малейшее отклонение в одном элементе тотчас же
отражается и на всех других. Вот почему до сих пор нет универсаль-
ного калибра, который смог бы измерить сразу гее элементы нарезки.
Отсутствие такого универсального калибра заставляет измерять каждый
элемент резьбы отдельно. При
измерении резьбы всегда нужно
Фпг. 233. Микроскоп для резьбы.
<Ьиг. 234. Пластинка с про-
филями резьбы.
строго учитывать, для какой работы предназначена резьба, и соответственно
этому выбирать тот или иной метод измерения, те или иные рабочие допуски.
^Для проверки угла профиля применяется обычно резьбовой шаблон,
который । рикладываетгя к измеряемому предмету. Форма профиля про-
веряется на свет. Хотя опытные инструментальщики и в состоянии про-
верить профиль с достаточной для многих случаев точностью, тем не ме-
вее такой способ не может претендовать на получение точных резуль-
татов. К сожалению, простых приборов для проверки профиля на рынке
не имеется. Поэтому в тех случаях, когда требуется проверить особо
точную резьбу, приходится прибегать к оптическим приборам (микроскопы
и компараторы), к торыо допускают измерение всех трех главных эле-
ментов резьбы, т. е. угла профиля, шага и средьего диаметра. Из таких
приборов наибольшим распространением пользуется заводский микроскоп
фирмы „Цейсе" (фиг. 233). Он снабжен в окуляре специальной, так на-
tsuBacMOH револьверной пластинкой, на которой нанесены наиболее ходо-
вые углы и профили нарезок. Испытуемый предмет устанавливается между
233
Фиг. 235. Прибор для проверки
[шага резьбы.
центрами, пластинка поворачивается до тех пор, пока профиль предмета
не совпадет с профилем на пластинке, как указано на фиг. 234. Если
профили не совпадают, то, следовательно, имеется ошибка в угле (он или
слишком мал, или велик) и, таким образом, изделие нуждается еще в до-
полнительной обработке.
_Для грубой проверки шага резьбы
обычно применяют шаблон в вида резь-
бовой гребенки. Для более точной про-
верки существуют специальные приборы.
Одно из таких приспособлений показано
на фиг. 235. Неподвижная малая колодка
А несет на себе измерительную цапфочку
с шаровыми наконечниками; такова же и
колодка В, которая может двигаться в
горизонтальном направлении. Штифт 8,
укрепленный неподвижно в колодке В,
вращает при движении последней стрелку
С, выполненную в виде двуплечего рычага.
Это движение можно прочесть на шкале
приблизительно в десятикратном уве-
личении. Расстояние между измеритель-
ными штифтами А и В устанавливается на оригинал-резьбе так, что при
правильном прилегании шариковых наконечников к бо. ам оригйнал-резьбы
стрелка показывает нуль. Если теперь предмет, предназначенный для
измерения, поставить на мести оригинал-резьбы, то при отклонении от
хода колодка В передвинется и результат будет показан на шкале стрел-
кой С в десятикратном увеличении.
На фиг. 236 приведен другой при-
бор — индикатор фирмы „Цейсс“. Он
снабжен сменными вставками, оканчиваю-
щимися на конце ш рикамн различных
диаметров. Каждая сменная вставка при-
меняется только для определенного ряда
чисел ниток. Прибор служит для сравни-
тельных измерений. Дтя этой цели он
устанавливается сначала по калибру или
по этачину, а затем уже проверяется
контролируемое изделие. Отсчеты
индикатору могут быть прочтены с
нОстью до 0,01 мм.
На фиг. 237 приведен прибор для
проверки шага фирмы „Карл Маар". Он
особенно удобен для длинных изделий и,
в частности, для стяжных или связевых
метчиков. Для установки на различные
диаметры пользуются шкалой, находящейся сбоку. Установка прибора
на шаг проишодится с помощью или i ок Иогансона, которые набираются
на определенную длину в сиециал ную оправку между двумя измеритель-
ными вставками. За<ем оправки надвигаются на контрольные наконечники
прибора, и индикатор устанавливается на нуль. После этого приступают
к проверке шага у изделия.
Фпг. 236. Прибор Це ticca для про-
верки шага.
по
точ-
234
Кроме того, шаг резьбы можно проверять с большой точностью с по-
мощью микроскопа или компаратора, а также прибора с миниметра,мп
Гирта, изготовляемого фирмой „Фортуна-Верке“.
£ Средний диаметр проверяется прежде всего с помощью оригинал-
резьбы и кронциркуля с шарикообразными наконечниками. Необходимый
Фиг. 237. Прибор'К. Маапа для проверки шага.
размер берется кронциркулем с оригинал-резьбы и сравнивается с кон-
тролируемой нарезкой. При измерении нужно обращать внимание на пра-
вильный выбор величины шариков наконечника, котопые должны хорошо
прилегать к нарезке по сред-
нему диаметру, в противном
случае на результаты измере-
ния могут влиять ошибки в
угле профиля резьбы. Этот ме-
тод довольно прост, но зави-
сит исключительно от искус-
ства рабочего. Опытные ин-
струментальщики дают промер
с точностью до сотых долей
миллиметра.
' На фиг. 238 приведен при-
бор— лупа фирмы „Цепсс",
У которого точность промера
не зависит от осязания рабо-
чего. Промер здесь также про-
изводится с помощью двух
наконечников с шариками, но результат получается по оптической
шкале.
Другой прибор фирмы „Маар“, работающий по принципу сравнения
с «талоном, приведен да фиг. 239, У него также имеются сменные нако-
Ш
Фиг. 233. Лупа Цейс^а для проверки среднего
диаметра.
нечники, которые устанавливают сначала по оригинал-резьбе на нуль по
индикатору, а затем уже приступают к промеру изделия. Индикатор дает
отсчет с точностью до 0,01 мм. Средний диаметр может быть проверен
с большой точностью также и с помощью микротаста Круппа.
Самым распространенным инструментом для проверки среднего диа-
метра является резьбовой микрометр, показанный на фиг. 240. Винт его
оканчивается не цилиндрическим концом, а коническим, соответствующим
углу резьбы. Другая измерительная сторона имеет наконечник с выре-
зом, также равным углу наклона резьбы, и мо-
жет вращаться вокруг оси. Благодаря этому
впащению наконечник всегда может быть уста-
новлен в направлении ниткн резьбы. Спе-
циальные фирмы вырабатывают такие микро-
метры для всех видов резьбы, причем для каж-
дого ряда ниток применяют определенные
сменные наконечники. Следует заметить, что
этот микрометр дает небольшую погрешность
при измерении. Конический штифт измеряет
ширину канавки резьбы, перпендикулярной
нитке, а не в осевом направлении. Другой на-
конечник также устанавливается в направлении
угла наклона нитки, а не перпендикулярно
осевой плоскости, как требуется при точном
измерении. Однако эта погрешность настолько
незначительна,- что ею всегда можно прене-
бречь. Микрометр очень прост в обращении,
отсчетов, и не требует никаких добавочных
Фиг. 239. Прибор К. Маара
для проверки среднего диа-
метра.
дает быстрые' результаты
приспособлений.
Вторая форма наконечников (затупленная) более хороша, чем
форма наконечников с острыми концами, которая в случае, если уюл
Фиг. 240. Резьбовой микрометр.
профиля оказывается более острым или более тупым, чем это требуется
не обеспечивает хорошего пртегания к сторонам профиля. Форма с за-
тупленными концами лишена этого недостатка.
Американский способ измерения среднего диаметра состоит в следую-
щем. Проволоки, диаметр которых должен быть точен, закладываются
между нитками, как показано на фиг. 241 и 242, и расстояние между
проволоками измеряется микрометром. Если измерительные плоскоси
23В
микрометра меньше Шага резьбы, то вставляются под плоскости микро*
I метра точные пластинки, размер которых при измерении должен быть
принят во внимание. Самый процесс измерения требует значительной
опытности, так как, во-первых, проволоки трудно удержать в правильном
положении, во-вторых, на точность измерения большое влияние оказы-
вает сплющивание проволок и боковых сторон резьбы при сильном
нажиме.
Если пользоваться при этом способе еще и измерительной машиной,
то измерение может дать весьма точные результаты.
Фиг. 241. Установка трех про-
волок.
Фиг. 242. Измерение
среднего диаметра по
трем проволокам
Обозначим через М — размер по микрометру, S — шаг резьбы, d —
диаметр проволоки, тогда размер М подсчитывается по следующим
формулам:
Для резьбы Витворта М = D —1,6008 S 3,1657 d
, , Сетлерса и метрической M = D — l,5155S + 3rf
„ . Левенгерца М = D — 1,750 S + ?,2361 d
. , трапецевидной при 29° М — D — 2,4339 S + 4,9948 d
. „ . я 30° М = 0 — 2,36615-ь 4,864 d
В табл. 43 и 44 приведены все данные для измерения среднего диа-
метра по трем проволокам.
Средний диаметр может быть с большей точностью проконтролирован
также с помощью микротаста фирмы „Крупп".
Как было уже сказано, главные элементы резьбы, т. е. угол профиля,
шаг и средний диаметр, с максимально возможной точностью проверяются
с помощью оптических приборов (компараторов, универсальных микро-
скопов).
237
Таблица 43 Дяяпые д.*я измерения резьбы при помощи трех проволок
Диаметр проволоки Для нарезки Витворта Для нарезки метрической Для иарезки Левенгерца
1 0,18 0,24 0,3 0,37 0,48 0,6 0,79 0,98 1,19 1,43 1,78 2,88 ?,17 4,09 4,95 5,7 Vie 7» V. V8S (s/iej%) (7ib;7W;V4 s/ie:3/e (VeWV^/ie (,/2;e/i6);6/8;l,/ie;3/b ' Vie (7<;,3/ie);7/8;i Ljl’^lVV.lVeJlVa (13/8,1]/2);178;13Л;178:2 (178;2);23/4;272J^3 (23,4;3);31/4;3,/2:33/4;4 4Vo4V2 (3V4;3V2;33/4;4;4V4 4V2):174;5;5>/4;5i/2; 53/4;6 1,0; 1,2 l,4;l,7;2,0;2,3 (1,7;2,0;2,3);2,6;3,0 (2,6;3,0);3,5 (3,5);4,0;4,5;5,0 (4,O,4,5;5,O);5,5; 6,0;7,0 (6,0;7,0);8,0;9,0 (8,0;9,0);10,0;ll,0; 12,0 (10,0;ll,0;12,0); 14,O;16,O (12,O;14,O;16,O);18,O; 20,<0;22,0 18,0,20,0;22,0); 24,0; 27,0 (24,0; 27,0); 30,0; 30,0; 33,0; 36,0; 39,0 (36,0; 33,0); 42,0; 45,0; 48,0,52,0;56,0;60,0 (48,O;52,O;56,O;6O,O); 64,0;68,0;72,0;76,0; 80,0;85,0 (64,0;68,0;72,0;76,0; 8O,O;85,O);9O,O;95,O; 100,0; 110,0 (80,0;r5,0;90,0;95,0; 100,0; 110,0; 120,0; 130,0;140,0; • 50,0 1,0; 1,2;1,4 (1,4 l,7;2,O) l,7;2,O;2,3 2,6,3,0 (2,6;3,O);3,5 (3,5);4,0;4,5 5,0 (4,0;4,5;5,0) 5,5;6,O;7,O (6,O;7,O);8,O 9,0 (8,0;9,0) 10
238 •
Таблица 44 Данны > дли намерения резьбы тремя проволоками
Р•ь< а Витворта Метрическая нарезка 1 резьба Левенгерца
Размер Дваме1р, Размер no mi- Размер Диаметр Размер по Рааме Диа етр Размер по
ареакн л- км крометру на. е^ки прово ЮКИ микрометру нарезки проволоки микро- метру
*/в 0,37 3,330 3 0,3 3,143 1 0,18 1,146
’/16 0,6 4,969 3 0,37 3,353 1,2 0,18 1,346
30в (0,79) (5,572) 3,5 0,37 3,702 1,4 0,18 1,459
’/« 0,79 6,621 3,5 (0,48) (4,032) 1,4 (0,24) (1,653)
5Пв 0,79 8,182 4 0,48 4,380 1, 0,21 1,865
J/ie 0,98 8,784 4 (0,6) (4,741) 1,7 К,3) (2,059)
i'8 0,98 10,089 4,5' 0,48 4,8и5 2 0.24 2,078
% (1,19) 1,’9 (10,754) 4,5 (0,6) (5,165) 2 (0,3) (2.272)
7/1в 11,978 5 0,48 5,229 2.3 о,.4 2.378
>/» 1,19 13,082 5 (0,6) (5, 89) 2,3 0,3 2,572
1,43 13,842 5,5 0,6 5,937 2,6 0,3 2 781
’не 1 19 14,630 6 0,6 2,0 (0,37) (3,011)
*> 16 1,43 15,- 83 6 (<. ’9) (6,856) 3 0,3 3,097
''1» 1,43 16,708 7 0,6 7,286 3 0,37 8,323
3/4 1,43 19,513 7 (0,79) (7,856) 3,5 0,37 3,6'8
3/4 (1,78) (20,622) 8 0,79 8,477 3,5 0,48 4,005
’/б 1,78 23,345 8 (0.98) (9,048) 4 0,48 4,3 4)
1 1,78 25,955 9 0,79 9 477 4 (0,6) (4 718)
1 (2,38) (27,855) 9 (0,98) (10.047) 4,5 0,48 4,743
i-Zs 2,38 30,304 10 0 98 10,669 4,5 (0.6) (5,130)
17< 2, 38 33,479 10 (1,19) (11,299) 5 < ,48 6,155
17« 2.38 35,686 И 0,98 11,668 5 (0 6) (5,513)
1% (3.17) (38.188) 11 (1,19) (12 299) 5,5 0,6 5,868
i*/s 2,38 38,860 12 0,98 12,290 6 0,6 6 93
17s (3,17) (41,3*2) 12 1,19 12,920 6 (0,79) (6,808)
V.R 3,17 43,183 12 (1.43) (13,640) 7 06 7,0)8
l3/< 3,17 46,657 14 1,19 14,541 7 (0.79) (7,634)
!7r 3,17 48,229 14 1,43 15,-61 8 0,79 8,459
l’/e (4,08) (51,5i 1) 16 1,19 16 541 8 (0,98) (9,074)
2 3,17 51,803 16- 1,43 17,261 9 0,79 9,283
2 (4,08) (54,685) 18 1,43 18,501 9 (0,98) (9,898)
21/* 2"; 23/< 27< 3 4/ 8 4,08 4,08 4,95 4,08 59.905 66,255 71,102 73,908 77,502 18 20 20 22 22 21 24 27 27 30 33 1 36 36 39 39 42 45 48 48 52 52 за 56 60 (1.78) 1,43 1,78 1,43 1,78 1,78 (2,38) 1,78 (2,38) 2,38 2,38 2,38 (3,17) 2,38 (3,17) 3,17 3,17 3,17 (4,08) 3,17 (4,08) 3.17 4,08 3,17 (19,554) 21,503 21,554 22.503 23,553 24 794 (26,596) 2 ,795 (29,596) ’1,838 34,838 37,080 39,451 40,080 42,451 44,693 47,693 49,935 (52,666) 53,935 (56,665) 57,177 59908 61,177 10 0,98 10,723
239
Следует различать Два рола оптических приборов. Одни из них
основаны на сравнении контролируемого профиля с профилями, начер-
ченными на стеклянной пластинке, на других же проверка производится
с помощью так называемых эталонных ножей, которые во время измере-
ния подводятся к сторонам контролируемой резьбы. Последний способ
кропоттивее первого, но зато дает более точные результаты измерения,
до 0,001 мм. Фирма „Цейсс“ строиг универсальные микроскопы как по пер-
вому, так и по второму принципам измерения. На фиг. 243 приведен
снимок компаратора Цейсса. Измерение резьбы производится на нем так
же, как и на универсальном резьбовом микроскопе, т. е. с помощью эта-
лонных ножей. Компаратор снабжен двумя микроскопами. В одном из них
имеется окуляр с пластинкой для установки эталонных ножей, в Другом—
окуляр с пластинкой, на которой нанесены профлли разных резьб
(фиг. 244).
Хорошие результаты по проверке элементов резьбы дает проекционный
аппарат. Иа фиг. 245 приведен такой прибор американской фирмы
„Джанс-Лемсон". Идея та же самая, что* и у оптических приборов,
т. е. измерение состоит в методе сравнения контролируемого профиля с
эталоном. Существенным преимуществом этого аппарата является то, что
он дает увеличенное до 50 раз изображение резьбы непосредственно на
экране.
У, Для проверки наружного диаметра пользуются теми же методами,
которые обычно применяются для наружных обмеров (штангенциркуль,
микрометр, скобы и т. п.). Промер этого фактора никаких затруднений
не представляет.
Непосредственное измерение внутреннего диаметра .невозможно, так
как вследствие подъема нитки в резьое не имется дв.’.Х'прямо противопо-
ложных точек, на которых можно было бы промерить внутренний диа-
метр. Обычно тем же резцом, которым нарезают резьбу, протачивают на
образце еще цилиндрический участок, диаметр которого равен внутрен-
240
Д
я
' Семенченко.
Фиг. 244. Пластинка с профилями для компаратора.
м
Фиг. 245. Проекционный компаратор
«Джонс Лемсон*.
Фиг. 246. Лупа для проверки установки резца.
Фиг. 247• Прибор Валентине для проверки наружного и среднего диаметра.
нему диаметру резьбы, и измеряют его с помощью микрометра. При пра-
вильном шаге и угле наклона ниток внутренний диаметр всегда можно
промерить косвенным образом, т. е. измеряя его не перпендикулярно
О',и, а в направлении подъема нитки. Диаметр в этом направлении легко
можно подсчитать по формуле:
где (Zj — диаметр, измеренный по
подъему нитки; cl— внутренний
диаметр резьбы; h — шаг резьбы.
Внутренний диаметр резьбы
можно также проверить и с по-
мощью микроскопа.
Проверка метчиков
wПроизводство метчиков, нося-
щее массовый характер, требует
определенных методов измерения.
Эти методы должны быть просты,
дешевы, в достаточной степени
производительны и давать тре-
буемую точность. Следует иметь
в вицу, что требования в отно-
шении точности резьбы у мет-
чиков значительно ниже tex, ко-
торые необходимы 'для резьбо-
вых калибров. Поэтому нет ни-
какого смысла применять в завод-
ской обстановке при массовой
приемке метчиков такие приборы,
как универсальный микроскоп,
компаратор и др. Тем не менее,
они должны быть в контрольном
отделе или в измерительной ла-
боратории, чтобы можно было их
использовать для проверки опре-
деленного процента метчиков. Что
же касается цеховых заводских
микроскопов, то такие должны
быть установлены в цехах для
проверки шага, профиля и сред-
него диаметра. Кроме того, для
проверки шага можно пользо-
ваться приборами, описанными
выше. ^Средний диаметр удобнее
всего проверять с помощью резьбового микрометра со вставками. Наруж-
ный диаметр измеряется по скобе или обыкновенным микрометром, вну-
тренний диаметр — по скобе или по резьбовому микрометру, причем радиус
наконечника, входящего в нарезку, должен быть меньше радиуса
витка.
243
При проверке правильности установки ревйа и гребенки при йарё
аании резьбы можно пользоваться прибором — лупой (фиг. 246). Лупа
в своем окуляре имеет профили резьбы, по которым и производится
установка.
Па фиг. 247 показана схема прибора, служащего для проверки наруж-
ного и среднего диаметров у гаечных и других метчиков, снабженных
конусом. Прибор имеет две бабки, между цен1рами которых зажимается
метчик. Сзади под определенным углом смонтированы на головке два
микрометрических винта, посредством которых можно промерять диаметры
и конус заборной части. Внешний диаметр проверяется непосредственно
по винту, а для среднего приходится прибегать к использованию прово-
лочки соответствующего диаметра.
{.Проверка метчиков с нечетным числом канавок представляет извест-
ную трудность, так как с помощью обычного микрометра невозможно
промерить даже наружный диаметр резьбы. Для этой цели рекомендуется
пользоваться прибором, указанным на фиг. 248.
Для определения наружного и среднего диаметров можно руковод-
ствоваться следующими формулами:
Резьба Витворта Для канавок 1 ю Do = 0,8944 М + А Dp = 0,8944 А + /-(-0,0756 Р— — 1,4157 а Af = 1,11805 (Do — A) A= 1,5829 d — — 0,80C1P + M
со D0 = 43M+A Dp = Ж N + А — 0.1067Р — — 1,С553 d M = 1,5 (Do —/) N = 1,5829 л — — 0,8004 P + M
Американская и интернациональ- ная резьба ю Do = 0,8944 М + А Dp = 0,8944 7V+ А ф 0,0282 Р— —1,3416 d M = 1,11805 (Do —/) A = 1,5 d — — 0,7578 P + M
со d0 = '£m+a Dp = *l3 N + /—0,1433 P - d M = 1,5 (Do — A) N = 1,5 d — 0,7578 P-f-M
Обозначения:
Do— наружный диаметр;
Dp — средний диаметр;
А—диаметр калибра;
р— шаг;
М— размер по микрометру для наружного диаметра;
N—то же для среднего диаметра;
d— диаметр проволоки; для резьбы Витворта d — 0,51—0,84 Р, для
американской и интернациональной резьбы d*-0,51—1,01 Р (для пяти
канавок).
244
Другой прибор для промера метчиков с тремя канавками указан на
Ляг. 249 (фабрикат фирмы „Рейсгауер"). Он представляет собой видо-
изменение обычного резьбового микрометра. На левой стороне скобы
поставлен сектор, состоящей из */3 кольца с внутренней нарезкой,
соответствующей контролируемой резьбе. Сектор насажен таким образом,
чтобы ось его совпадала с осью наконечника винта. Прибор служит для
проверки среднего, внутреннего и наружного диаметров. В последнем
случае наконечник с конусом заменяется наконечником другой формы, а
на левую часть насаживается сектор с гладкой поверхностью. Измерение
производится методом сравнения с эталоном резьбы.
На фиг. 250 приведена схема прибора фирмы „Линднер", служащего
для проверки трех канавочпых метчиков с помощью проволочек по методу
сравнения с оригинал-резьбой. Прибор также допускает измерение шага,
Фиг. 249. Прибор Peficrayepa для проверки метчиков с нечетным
числом канавок.
которое производится посредством индикатора и плитки Иогансена в 25 мм
или 1". Кроме того, прибор может оказать большую услугу и при шли-
фовке резьбы, когда требуется для зажима метчика между центрами точно
вставить его в хомутик. Для этого нужно, чтобы канавка метчика и его
предварительно нарезанная резьба находились в определенном положении
по отношению к квадрату. Такая установка необходима для каждого
резьбошлифовального станка, и во избежание потери времени она должна
быть произведена не на станке, а на приборе, когда станок загружен
Другим изделием. Прибор допускает также промер конических метчиков
благодаря повороту верхнего стола (допустимая для промера конусность
X Внешние размеры, как длина, диаметр хвоста, размеры квадрата и т. п.,
проверяются по предельным скобам. Для проверки на битье приме-
няется головка с двумя центрами и индикатор. Глубина фрезерования,
ширина режущего пера, угол конуса и его длина проверяются по ша-
бложам
Фиг. 250. Прибор Линднера для проверки трехканавочных метчиков.
F Испытание метчиков
Опыты проф. М. Куррейна
Не всякий метчик, дающий точное и чистое отверстие, следует считать
безукоризненным с экономической точки зрения. Пригодность к работе,
легкое нарезание и другие эксплоатационные факторы до сих пор в до-
статочной степени не выяснены, и только рабочий, повседневно имеющий
дело с нарезанием резьбы, может определить, какой из метчиков легче
всего режет. Чтобы установить правильные данные для конструкции и
эксплоатации метчиков, испытательная станция в Шарлоттенбурге под
руководством проф. М. Куррейна произвела ряд испытаний над слесар-
ными и гаечными метчиками.
Метчик при нарезании требует только крутящего момента, осевое
же давление по направлению резания не имеет места, так как он, за
исключением только начала нарезания, проникает в тело гайки самотягом
согласно своему шагу. Фиг. 251 дает схему сверлильного станка со всеми
приспособлениями для определения крутящего момента и затраты энер-'
гии на нарезание. Шпиндель а ьместе с зажимным патроном Ъ и мет-
чиком с может передвигаться вдоль оси и благодаря шкиву d, сидящему
на оси к, при помощи груза е давит вниз. Этим достигается разгрузка
шпинделя сверлильного станка от собственного трения. Потребление силы
определялось при помощи двух поршеньков, которые при вращении стола
f передавали давление на диафрагму, а последняя — через масло в ма-
нометр к. Крутящий момент улавливался самопишущим прибором j,
который, с одной стороны, был связан через пружину с манометром, а с
другой, — через шкив с движением метчика. Таким образом можно было
цолучить диаграымы, на которых по оси абсцисс был отложен путь мет-
чика, по оси ординат—крутящий момент. Для получения одинаковых
результатов все болванки, в которых нарезалась резьба, были состроганы
с обеих сторон таким образом, чтобы высота гайки была для всех наре-
зок одинаковой. Опыты велись на чугуне, железе, меди и алюминии.
Для испытания ручных слесарных метчиков были взяты метчики на-
резки Витворта от четырех известных немецких фирм. На фиг. 252 пред-
ставлены диаграммы, заснятые самопишущим прибором, дающие наглядную
картину работы метчика. Как было уже ранее рассмотрено, в метчиках,
выполненных по цилиндрической схеме, необходимо распределять работу
нарезания так, чтобы черновой нарезал наибольшую часть глубины резьбы,
средний давал почти полный профиль, а на долю чистового приходились
только зачистка и калибровка нарезанной резьбы. Если рассматривать
под втим углом зрения все диаграммы, то оказывается, что из всех че-
247
тырех хортов метчиков более или менее удовлетворительные результаты
дал только метчик С. Метчик А показывает большой и сильно колеблю-
щийся по абсолютной величине момент, и, кроме того, между двумя пер-
выми метчиками не наблюдается большой разницы в потреблении силы.
Метчик D показывает относительно малый крутящий момент, но ни
один из трех метчиков
не показывает пра-
вильного распределе-
ния резания.Напротив,
метчик С дает срав-
нительно правильное
распределение нареза-
ния между всеми тремя
номерами, несмотря на
то, что суммарная ра-
бота- метчиков В, С
и D почти одинакова.
Поэтому ясно, что мет-
чик С будет работать
продуктивнее и дольше.
Самопишущий при-
бор дает возможность
уловить также и недо-
статки в конструкции
конических метчиков.
Па фиг. 253 представ-
лены диаграммы ра-
боты этих метчиков
как в железе, так и в
чугуне. Как видно из
этих диаграмм, ва долю
первого метчика при-
ходится слишком боль-
шая работа вследствие
того, что он дает почти
полный профиль. Вто-
рой метчик выполняет
уже окончательную на-
резку, и применение
третьего метчика ста-
новится совершенно
излишним, что ясно
Фиг. 251. Схема станка'для испытания метчиков. видно из диаграммы
работы в железе.
Ошибки в шаге, неправильная”конструкция и другие дефекты вызы-
вают на дихграмме слишком высокий крутящий момент и увеличение
затраты энергии при работе второго и трегьяго метчиков, в то время как
первый метчик режет сравнительно легко (фиг. 254).
Чтобы учесть в отдельности все факторы, влияющие на выпошенив
резьбы, было испытаны в работе гаечные */«" метчики. Так как гаечные
метчнки дают впо.тив готовую нарезку за одни проход, то у чих влияние
948
того или иного рода распределения резания между тремя метчиками от-
падает. Перед началом испытания все летчики были точно промерены
причем оказалось,
что ошибки в шаге
и угле профи'я на-
ходятся в пределах
рабочих допусков.
Калибр в нарезан-
ные гайки хорошо
входил без замет-
ной качки, так что
можно было считать,
что все метчики в
смысле точности
удовлетворяли сво-
ему назначению и
находились в одина-
ковых условиях. Хо-
тя при нарезании
были использованы
как сверленые, так
и штампованные
гайки тем не менее
для сравнения ре-
зультатов были взя-
ты данные только
сверленых гаек.
Табл. 45 дает сводку
результатов про-
верки и испытания
этих метчиков. На
фиг. 255 приведены
диаграммы работы
гаечных метчиков.
Они, подобно диа-
граммам для ручных
метчиков, показы-
вают различие в по-
требляемой мощно-
сти и в крутящем
моменте. Передняя
часть диаграммы и
здесь также дает
работу передней за-
борной части.
Если метчики в
отношении шага,
угла профиля, а так-
же числа канавок
Фиг. 252. Диаграммы работы метчика по цилиндриче-
ской схеме.
Фиг. 253. Диаграммы работы метчика по конической схеме.
(четыре канав! и) одинаковы и тем не менее имеется большое разли-
чие в крутящем моменте и затрате энергии, те ечевидпо, что иа
Таблица 45
Данные испытаний 3/4" гаечных метчиков
№ метчика Фирма Угол резания Максимальный момент в кгем Потребление силы для 1 прохода в Wh Средний момент в кгем Общее число и пто к Чюло ниток на заборной части Число ниток у полного профиля Гайка садится на ходе Площадь попе- речного сечеиия канавки в % ко всей окружности Средняя ошибка в шаге в мм Средняя ошибка в угле профиля
1 А 92° 420 1,335 « 195 47 36 11 14 10,8 — 0,008 + 38' 15-
2 В 87° 340 1,015 165 35 26 9 6 12 + 0,001 + 1°54' 33"
3 С 85° 305 0,868 134,5 38 28 10 7 8,6 — 0,003 + 12' 15'
4 D 92° 300 1,040 156 38 30 8 6 10,7 — 0,004 + 28' 20"
5 D 97е 480 1,349 202,5 35 23 12 2 9,3 + 0,005 + 21'51"
6 D 93° 30' 320 1,150 122,5 35 23 12 2 10 + 0,000 + Г31' 26"
7 D 96’ 420 1,201 172,5 34 22 12 1 10 + 0,005 + 45'43"
[ 3" С 75° 10' 285 0,730 120 38 28 10 7 9,4 — 0,003 + 12'13"
ЗА С 55° 45' 190 0,645 100 38 28 10 7 10 2 — 0,003 + 12'13"
ЗБ С 90’ 310 0,882 140 38 28 10 7 9,74 — 0,003 + 12' 13'
Число оборотов шпинделя п = 42. Высота гайки 3/4" = 17,8 мм = 7 ниткам,
годаря предварительному рассверливанию гайкн). Метчики № 5, 6, 7 на конце на
Зазор в диаметре для 3/4" равен
13 мм закруглены.
0,5 мм (бла-
работу резанияметчикасущественное влияние оказываютследующие факторы:
1) длина передней режущей части и число ниток на ней,
2) число ниюк с полным профилем,
3) площадь поперечного сечения канавки,
Фиг. 254. Диаграммы работы метчика по цилиндри-
ческой схеме.
4 40пыты показали, что метчики, имеющие на передней режущей части
в'соэднем 28__30 виток, дают самые лучшие результаты нарезания. Мет-
чики с большим или мень-
шим количеством ниток
показывают уже более
низкие значения.
Число калибрующих
ниток с полным профи-
лем имеет менее значи-
тельное влияние, так как
работа профиля по отде-
лению стружки неболь-
шая; так же мала и ра-
бота, затрачиваемая на
деформацию материала.
Что же касается чистой
работы трения вследствие
соприкосновения нарезки
и метчика, то она вообще
составляет весьма не-
значительную часть от
первых двух величин
и зависит всецело от числа
ниток с полвым профилем.
Фиг. 255. Диаграммы работы гаечного метчика.
Площадь канавок имеет большое значение, и на это следует всегда
851
обращать серьезное внимание. Минимальная площадь всех четыре х кана-
вок должна составлять 35%, а максимальная 48% от общей площади сече-
ния метчика.
У метчиков угол резанля близко подходит к 90‘. Был проделан ояд
испытаний с различными углами резания, причем оказалось, что крутя-
щий момент в среднем идет по прямой линии, повышаясь с увеличе-
нием угла резания, что ясно видно из фиг. 256. В общем опыты показали,
что при правильных заборной части и площади поперечного сечения кана-
вок незначительное отклонение в угле резатия не оказывает сушествсн-
Фиг. 256. Влияние угла резания на крутящий момент.
ного влияния, наоборот, при плохой конструкции увеличение угла резания
сильно ухудшает режущие способности метчика.
Всю работу нарезания можно рассматривать как состоящую из частей:
1) работы по отделению стружки;
2) работы трения между боками и на нарезке позади режущей грани,
появляющейся вследствие текучести материала (работа защемления или
деформации);
3) работы трения, происходящей вслетствие соприкосковения двух
трущихся друг о друга поверхностей метчика и нарезанной резьбы.
Из этих сил для метчжиов однвго и того же поперечного сечения па-
952
резки общая работа снятия стружки остается постоянной, тли как попе*
рьчнос сечение стружки у них одно и то же.
Работа Tpei ия-защсмлепия, наоборот, весьма различна и зависит от
I того, сколько нит» к участвует в изготовлении профиля, следовательно,
оиа зависит от ф рмы заборной части. При длинной заборной части ра-
бота защемления будет Польше, несмотря иа более мелкие стружки, так
как через нарезку должно пройти большее число ниток.
Чистая работа трения, появляющаяся вследствие соприкосновения
двух поверхностей, зависит от нагружаемого веса метчика, т. е. от за-
жимного приспособления, и не зависит от других определяемых величин.
Опыты показали, что разделение всей работы на три составляющих
невозможно. Работа чистого трения определя >ась таким образом, что
метчик после нарезания отверс1ия еще раз прогонялся через нарезку,
(благодаря чему происходила работа только одного трения. При нарезании
после того момента, как последняя режущая и калибрующая нитка (вто-
рая нитка полного профиля) выходит вниз из нарезки, имеет место только
габота трения, и крутящий момент остается все время одинаковым.
|Он и представляет собой указанную работу чистого трения, появляю-
щуюся вследствие соприкосновения двух трушихся поверхностей. Осталь-
ная часть работы затрачивается на отделение стружки и работу заще-
мления, причем отдельно определить эти величины во время опытов не
удалось.
Результаты опытов можно свести к таким положениям:
1. Распределение резания между всеми тремя метчиками должно быть
таково, чтобы первый производил наибольшую работу нарезания, второй
половину работы п ‘рвого, а третий только зачищал и калибровал резьбу.
2. Угол резанйя ни в коем случае не должен быть больше или ра-
вен 90°; всегда рекомендуется делать его меньше 90°.
3. Канавка должна быть углублена по направлению к вершине мет-
чика. В начале заборной части, так же как и по всей длине метчика,
угол резания обязательно должен быть меньше 90°. х
4. Площадь поперечного сечения канавок должна в среднем соста-
влять 40% °? всей площади поперечного сечения метчика. Особенно
нужно следить, чтобы этому условию удовлетворяла передняя режущая
часть.
5. Для уменьшения трения защемления на сторонах позади режущей
грани необходимо делать режущее перо как можно уже (конечно, до
известных пределов, иначе метчик потеряет свою крепость).
6. Зажим лучше всего производить за квадрат, причем метчик должен
иметь точное вращательное движение, без битья.
Опыты А. Денекаандг X
В журнале „Америкен машинист", 1927, № 6, описаны опыты, к*,то»
рые производились инж. А. Денекайндом над шлифованными и нешлифо-
ванными метчиками.
Аппарат для испытания производительности метчиков был приспособлен к
сверлильному станку, причем величина крутящего момента, отмечалась
на приборе автоматически.
Исследованию подвергались нешлифованные и шлифованные метчики
из углеродистой стали, причем принималось, что сорт стали и термиче-
ИЗ
екая обраоотка тех и других метчиков одинаковы. Кроме того, испыта-
нию подвергались и метчики из быстро} еж\ щей стали для выяснения
относительных преимуществ метчиков из различных сортов ста ш.
Первоначально для исследований были взяты метчики диаметром
в 1", как более устойчивые в отношении поломки. Кроме того, резуль-
таты с этим размером являются наиболее показательными для вывода
общих данных о работоспособности метчиков.
Полные исследования были затем произведены с метчиками в 5/8 и 6/16",
а также с метчиками меньших размеров.
У шести известных фирм были куплены метчики и проверены по на-
чальному диаметру и ходу ниток.
Бруски обрабатывались с оббих сторон с целью удалить поверхност-
ный, более твердый слой и придать всему бруску бблыпую равномер-
ность жо твердости.
В процессе испы-
тания было получено
много данных, на осно-
вании которых были
выверчены кривые рас-
хода энергии и стой-
кости метчиков различ-
ных марок и типов.
Регистрирующий при-
бор давал постоянные
записи на лентах. По
этим записям можно
было легко обнару-
жить малейшее изме-
нение в работе метчи-
ков (фиг. 257).
Между крутящим
моментом и стойкостью
метчика
прямая
поэтому изучение за-
писей при последовательной нарезке отверстий представляло большой интерес.
По мере того как метчик тупится, окружное усилие возрастает, пока
не наступает момент начала разрушения метчика, при котором кривая
крутящего момента идет почти вертикально вверх.
Длина конуса на метчиках является весьма важным фактором, сильно
влияющим на стойкость метчиков. Конусность метчика, распределенная
на 4 нитки, требует на ЗО°/о большего крутящего момента, чем конус-
ность, распределенная на 6 ниток.
При сравнении работы шлифованных и нешлифованных метчиков от-
мечена большая разница, показанная кривыми фиг. 258, из которой видно,
что после нарезки 120 отверстий нешлифованные метчики быстро теряли
работоспособность.
Прибор для испытания метчиков
Для правильной оценки резьбы метчика необходимо, кроме проверки
его на точность изготовления, подвергнуть его испытанию на производи-
254
Стойкость метчика, число пройденных отверстий
. Фиг. 257. Диаграмма сравнения крутящих моментов
и стойкости метчиков различных фирм.
существует
зависимость,
дельность. Фирма „Ёебер“ по проекту проф. Куррейна выпускает спе-
циальные приборы для определения производительности метчиков (фиг. 259).
Аппарат построен по принципу крудильного динамометра. Он снабжен
региш рирующим приспособлением, копрое позволяет отмечать крутящий
момент в каждый данный момент во время нарезания резьбы. Прибор
устанавливается на любим сверлильном станке. Для этой цели стол станка
снимав юя, и на кронштейн ставится измерительный стол прибора. Если
отверстие кронштейна мало, стол закрепляется с помощью специальной
втулки. Стол имеет сбоку рамку, на которую насажен барабан для за-
писи крутящего момента во время испытаний. В шпиндель станка вста-
вляется предохранительный пружинный патрон для закрепления в нем
метчика. Шпиндель передвигается вдоль оси благодаря передаче через
пристроенный шкив и грузы. При этих условиях влияние трения в шпин-
Стойкость нетчика, число пройденных отверстий
Фиг. 258. ’Диаграмма сравнения крутящих моментов и
стойкости шлифованных и нешлифованных метчиков.
деле на правиль-
ность показаний
аппарата устраня-
ется.
Записи, получен-
ные на барабане,
позволяют опреде-
лять, насколько пра-
вильна конструкция
метчика, его забор-
ная часть, угол ре-
зания и т. и.
Аппарат очень
прост и может быть
использован в каж-
дом производстве с
массовым примене-
нием метчиков.
Он состоит в
основном из двух
частей: нижнего,не-
подвижного корпуса
и верхнего вращаю-
щегося на шариках
стола. На столе уста-
навливается подставка с зажимами для испытуемого материала. Стол и корпус
связаны между собой специальным закаленным валиком и неподвижно закре-
плены в обеих частях прибора. К каждому прибору прилагаются четыре
сменных валика, которые вставляются в прибор, в зависимости от размера
испытуемого метчика. Этот валик является той рабочей частью прибора,
который и воспринимает крутящий момент резания во время работы.
Принцип работы состоит в деформации закручивания валика, в резуль-
тате чего получается некоторое угловое отклонение валика, а следова-
тельно, и вращающегося стола. Таким образом, в каждый момент реза-
ния перемещение вращающегося стола будет соответствовать деформации
валика от действия крутящего момента, который регистрируется на ба-
рабане с помощью самопишущего приспособления. Следовательно, бла-
годаря вращению барабана, соответствующему осевому перемещению
256
метчика в процессе нарезания резьбы и повороту стола от действия кру-
тящего момента на определенный угол, на барабане получаются индика-
торные диаграммы. По ним можно определить как крутящий момент,
действую.пиу в любой момент, так и работу, затраченную ьри нарезании
резьбы меттиком.
Технические условия на ручные метчики
Общие замечания
1. Ручные слесарные метчики предназначаются для индивидуальных
слесарных работ и могут применяться на разных материалах. Обычно
Фиг. 259. Прибор Куррейна для
испытания метчиков.
они состоят из набора, в 3 шт., если число
штук не оговорено в заказе.
2. Ручные метчики могут быть изгото-
влены по двум схемам: 1) конической, упо-
требляемой обычно для сквозных отверстий,
и 2) цилиндрической — для глухих отвер-
стий. При выдаче заказа должна быть сде-
лана оговорка, какие метчики требуются за-
казчику, в противном случае завод в праве
поставить метчики по второй схеме.
3. Метчики, предъявляемые к приемке
заводом-поставщиком, должны соответство-
вать рабочим чертежам, утвержденным за-
казчиком. Рабочие чертежи должны быть
составлены на основании разработанных и
утвержденных общесоюзных стандартов на
резьбу и габаритные размеры ме1 чиков.
4. Метчики должны удовлетворять всем
допускам на готовые изделия (на элементы
резьбы и на все остальные размеры), кото-
рые должны быть указаны в рабочих чер-
тежах или установлены при сдаче заказа на
их поставку.
5. Метчики в зависимости от требования
заказчика могут быть изготовлены как со
шлифованной, так и нешлифованной на-
резкой.
Материал и термическая обработка
6. Метчики должны быть изготовлены из высококачественной (тигель-
ная или электросталь) углеродистой стали с содержанием углерода 1—1,25°/0.
Химический состав стали в отношении полезных и вредных примесей,
а также ее механические свойства должны удовлетворять техническим
условиям на приемку стали.
7. Но заказу третий (чистовой) метчик может быть изготовлен из
быстрорежущей стали с высоким (по 18°/0) или более низким (до 14°/0)
содержанием вольфрама или же из специальной легированной стали Если
в заказе нс сделана оговорка о химическом составе стали, первые два
метчика делаются из углеродистой стали
ZS6
8. Метчики должны быть правильно закалены и отпущены. Метчики
из углеродистой стали при проверке на твердость должны давать показа-
ния: по Роквеллу в пределах 56—60 (шкала С), по Шору 74—80. Мет-
чпкп из быстрорежущей стали должны давать по Роквеллу 58—63, по
Ш ру 77—84.
9. При металлографическом исследовании закаленной части метчика из
углеродистой стали микроструктура должна показывать мелкозернистый
или мелкопгольчатый мартенсит, равномерный по всей поверхности без
следов цементитовой сетки.
10. При металлографическом исследовании закаленной части метчика
из быстрорежущей стали микроструктура должна показывать равномерное
по всей поверхности шлифа распределение мелких карбидов и отсутствие
ледебуритной сетки.
11. В изломе закаленная часть метчика должна показывать мелко-
зернистую и однородную по всей поверхности структуру без трещин,
пленок, шлаковых включений, волосности и других дефектов.
12. Проба на твердость с помощью напильника производится только
рабочей части метчика, причем проба должна производиться в таких
местах, чтобы не повредить резьбы метчика. При пробе личной напиль-
ник не должен совершенно брать, а только слегка прилипать, причем
к быстрорежущей стали меньше, чем к углеродистой.
13. Квадрат должен быть также прикален. Твердость его по Роквеллу
35—40 (шкала С), по Шору 17—53.
Механическая обработка.
14. Хвост метчика должен быть чисто отшлифован или отполирован
без черновик и ржавчины.
15. Канавки должны быть чисто отшлифованы или отполированы без
черновик и ржавчин.
16. Квадрат должен иметь фаски; стороны его должны быть распо-
ложены на равном расстоянии от ос^ метчика.
17. Метчик должен быть снабжен правильными центровыми отвер-
стиями, которые не должны быть сточены или разработаны.
18. Заход рабочего фрезера в хвостовую часть должен быть нормаль-
ным и одинаковым для всех канавок.
19. Все режущие перья метчика должны быть одинаковыми по ши-
рине, соответственно чему должна быть одинаковой и глубина фрезеро-
вания у всех канавок.
20. Режущие перья должны быть без завалов, остро заточены по всей
длине канавки и снабжены углами резания, указанными на чертеже.
21. Резьба не должна иметь забитых или выкрошившихся зубцов, а
также зазубрин, рисок и ржавчины. Недопустимо также наличие заусен-
цев между витками, получающихся при фрезеровании канавок после из-
готовления резьбы.
22. Заборная часть у всех трех метчиков должна быть выдержана
по чертежу.
23. У всех метчиков на конической части должен быть правильно
снят затылок. Угол затылования проверяется по чертежу (обычно оч бе-
рется до 5*). Затылование должно быть равномерным и постепенно убы-
вающим от реяущей грани до спинки пера. Затылование должно быть
17 И. И. С«^<екчсньо. 21*7
произведено до остроты, без осхавлййяя какой-лнбо фаски. Величина
снятия затылка должна быть одинаковой у всех перьев.
21. Цилиндрическая часть, служащая для направления метчика в ра-
боте, не должна иметь затылования в нешлифованных .метчиках. В шли-
фованных метчиках затылование по резьбе обязательно.
25. Резьба должна быть прочищена от нагара, пыли и грязи.
Маркировна.
26. К икдый метчик должен иметь маркировку в виде одной, двух или
трех кольцевых рисок, указывающих на номер метчика в комплекте.
Кроме того, па каждом метчике должны быть указаны следующие дан-
ные: 1) диаметр метчика в дюймах (для резьбы Витворта или Селлерса)
или в мм (для метрической), 2) число ниток на 1" или шаг резьбы в мм,
3) марка завода.
Приемка.
II
II 27. При приемке метчиков проверке подвергается определенный про-
цент от всей партии, представленной к приемке, по усмотрению прием-
щика, однако не выше 1О°/о.
28. Для наружного осмотра и пробы на твердость по напильнику при-
ёмщику предоставляется право проверки всех без исключения метчиков,
представленных к сдаче.
29. Для тщательной проверки (на твердость по Роквеллу, для изме-
нения всех габаритных размеров, всех элементов резьбы с помощью
микроскопа или резьбового микрометра) отбираются метчики в количе-
стве по усмотрению приемщика, однако не более 2° 0.
30. Для проверки микро- и макроструктуры, а также химического
состава стали и излома приемщику разрешается отобрать один-два мет-
чика от каждой однородной партии при условии, если она не менее
1000 шт.
31. При приемке производится наружный осмотр, проверка всех габа-
ритных размеров по чер.ежу, всех элементов резьбы (по шагу, по сред-
нему, наружному и внутреннему диаметрам, углу профиля, твердости и
“испытанию в работе).
Испытание в работе.
32. Для испытания в работе с целью проверки режущих свойств мет-
чики отбираются в количестве 2% от всей партии, представленной
к приемке.
33. В качестве материала берется машиноподелочная сталь с со-
держанием углерода 0,4—О,5°/о.
Толщина полосы не более двух-трех диаметров метчика, причем по-
верхность полосы может быть и не обработана. Для нарезания резьбы
должны быть просверлены отверстия сверлами, принятыми под нарезку
(ОСТ 440 и 441).
34. Нарезание резьбы производится вручную последовательно с по-
мощью трех метчиков При работе должна быть обильная смазка режу-
щих зубцов соответствующим маслом. При испытании метчиков, предна-
значенных для глухих отверстий, они должны вывертываться обратным
258
ходом для проверки, не происходит ли срезания ужо нарезанных витков
1адней нережущей гранью.
35. Каждый комплект должен нарезать не менее 10 отверстий. Наре-
занные отверстия проверяются по нормальному резьбовому калибру, при-
чем один конец (гладкий) проверяет внутренний диаметр резьбы, а дру-
гой (резьбовой) — правильность нарезки. Резьбовой калпбр должен вхо-
дить в нарезанное отверстие свободно, но без заметной качки.
36. Резьба не должна получаться двойной (это происходит от непра-
вильного шага, вследствие растяжения в калке, от неправильности ходо-
вого винта нарезного станка и т. д.), рваной, забитой и перерезанной (вслед-
ствие неправильного угла резания, от заусенцев, оставшихся между
витками).
37. После испытания в работе на режущих гранях метчика не должно
быть обнаружено ни притупления, ни выкрашивания, пн каких-либо дру-
гих повреждений или налипших, трудно отделимых частей нарезанного
материала.
38. Квадрат метчика при испытании в работе не должен сворачи-
ваться или деформироваться.
Условия приемки.
39. Партия считается принятой, если проверенные метчики удовле-
творяют условиям приемки.
10. В случае неудовлетворительных результатов при проверке хотя
бы одного метчика вся партия бракуется для второй пересортировки.
11. Для вторичной проверки отбирается уже двойное количество из-
делий против указанного в технических условиях. Если и в этом случае
метчики окажутся неудовлетворяющими техническим условиям, то вся
партия считается окончательно забракованной.
12. Приемка готовых изделий производится на заводе-поставщике,
причем все необходимое для проверки и испытания, как то: мерительный
инструмент, приборы, оборудование, материал и рабочую силу, завод
безвозмездно предоставляет в распоряжение приемщика.
13. По желанию приемщика принягые им метчики могут быть не-
медленно в его присутствии упакованы и опломбированы, для чего за-
вод-поставщик обязан предоставлять в распоряжение приемщика необхо-
димую рабочую силу и тару.
Упаковка.
11. Принятые метчики должны быть хорошо смазаны жирным соста-
вом, гарантирующим их от ржавления, завернуты в промасленную или
иную, хорошо предохраняющую их от влияния сырости бумагу и упако-
ваны в обусловленную договором тару. Упаковка должна производиться
отдельно по комплектам, причем отде иьные пачки укладываются в ящике
весом-брутто не более 50 кг. В ящик обязательно должны быть вло-
жены ярлыки с датой и фамилией или клеймом приемщика.
15. Если по распаковке метчиков на месте получения они при це-
лости тары окажутся поврежденными ржавчиной или с забитой резьбой,
то завод-поставщик обязан безвозмездно заменить испорченные метчики
новыми.
259
Прпмечаин'.
Технические условия на приемку машинных гаечных метчиков оста-
ются те же, что и для ручных. Огличпе их состоит в том, что нарезание
резьбы производится не вручную, а на гайкорезном или сверлильном
станке. Скорость резания для метчиков из углеродистой стали прини-
мается равной 3—4 м'мин, для метчиков нз быгтрорежущей стали
6—8 м/мин. Каждый испытуемый метчик должен нарезать не менее
30 отверстий. Для газовых метчиков технические условия остаются при-
мерно теми же, что и для ручных.
УI Условия работы метчика
Выбор диаметра сверла под нарезку
Мало иметь, хороший метчик, можно и им испортить резьбу или сло-
мать метчик, если только нарезать неправильно высверленное отверстие.
Каким сверлом просверливать дыру, чтобы затем в ней хорошо нарезать
резьбу метчиком? Этот вопрос часто ставит в затруднительное положение
не только рабочих, ио и масте-
ров. И очень часто из-за непра-
вильного выбора сверла получа-
ется неполная резьба или, на-
против, сорванная, а нередко и
сак метчик ломается, запутав-
шись в стружках. Между тем,
правильно выбрать сверло —
не такая уж сложная задача,
нужно только разобраться, что же
собственно происходит при наре-^* фиг> 260. Вытягивание материала при на-
зании резьбы. резании резьбы метчика.
Вследствие большого угла мет-
чика материал при нарезании все время набегает к вершинам резьбы и
этим уменьшает диаметр отверстия. Если дыру сделать равной внутрен-
нему диаметру метчика, то срезаемый материал будет давить ва вершивы
нарезки и послужит причиной пли срыва нарезки, или поломки инстру-
мента (фиг. 260). Чем вязче материал, тем он более вытягивается у вер-
шин нарезки, что вызывает увеличение глубины нарезки. Еще резче это
будет проявляться, когда острые режущие ребра метчика слегка зату-
пятся в работе.
Ясно, что раз сам по себе процесс нарезания уменьшает дыру вслед-
ствие вытягивания материала, то для избежания плохой нарезки нужно
брать сверло диаметром больше внутреннего диаметра метчика. Этим, во-
первых, достигается чистая, не рваная резьба, во-вторых, получается
большая экономия как в затрате энергии на нарезание, так и в самих
метчиках.
Диаметр сверла легко может быть подсчитан по следующей простой
формуле:
С — М— 1И t,
где С—диаметр сверла, М—диаметр метчика, t — глубина нарезки.
В табл. 46 приведены диаметры сверл необходимые для нарезки
резьбы Витворта и метрической.
.281
Таблица 4G
Таблица сверл 1..1Я дыр ври нарезании метчпкимп
Резьба Витворта
Нарезка в дюймах . Сверло „ м и . ,, „ дюймах . Размер сверла в дм. ’/1.. ’ >3 1,15 ’,85 № 56 № 40 0.0465 0,0730 7, 2,6 .V 38 0,1015 3,2 Vs 0,1250 «?* 7 o,7 4,5 № 27 № 16 0,1440 0,1770 • 1 ’/4 I S'll, 5 6,5 № 9 1 F 0,1960 0,2570 i Vs 7,9 5Ae 0,3125
Нарезка в дюймах . Сверло „ и.и • • . „ „ дюймах . Размер сверла в дм. ’А ’. 9,8 10,5 2г; 4 Z 0,3591 0,4130 и. 12 15/зз 0,468' 13,5 *‘.32 0,5313 1J'i 15 11 "2 0,5938 16Д «'c4 0,6406 "Ab 18 4S/04 0,7031 ‘/s 19,25 •’A 0,7500 1 22 t b4 0,8594
Нарезка в дюймах . Сверло в .ил» .... „ „ дюймах . . Размер сверла в дм. И,. 1-4 24,7 28 3,/з, 1’/о* 0,0688 1,109 । Is,А 30,5 1,3С4 1,203 1V3 33,5 I2’ ... 1,328 14| 31 l27',u 1,422 l3/4 39 l17/32 1,531 17ь 41,5 17» 1,625 2 1 “, 1,766
Р в 3 ь б а м е т P и ч e С к а я
Нарезка в .и и . Сверло „ „ „ дюймах . Размер сверла в дм. ...... 1 0,8 0,0313 1,2 1,0 Ks 61 0,0390 1,4 1,15 № 56 0,0465 1,7 2 1,35 1,6 № 55 i/lc 0,0520 0,0625 2.3 1,9 № 48 0,760 2,6 2,15 № 44 0,860
Нарезка в .ил» С верло „ ,, ... „ „ дюймах . Размер сверла и дм. 3 2,5 № 40 0,0980 3,5 2,9 № 33 0,1130 4 4,5 3,3 i 3,7 № 30 I № 26 0,1285 0,1470 5 5,5 4,2 I 4,5 № 19 1 № 16 0,1660'0,1770 6 5 № 9 0,1960
Нарезка в и и Сверло , , „ дюймах. Размер сверла в дм.. 7 8 6 б.17 В 1‘ - 0,2380 0,2656 9 7,7 N o,3020 10 8.4 Q 0, 320 11 9,4 F 0,3680 12 10 /04 0,3906 14 l',7 ie/e* 0,4531
Нарезка в лги ....... Сверло .. „ „ ,. дюймах Размер сверла в дм. ..... 16 13,7 • 7м 0,5460 18 15,1 г Oj593<° 20 22 17,1 19,1 4'7C4 1 7 4 0,6719| 0,7500 24 20,5 13/u 0,8125 23,5 0.92*19 30 26 l1’»- 1,0313
Нарезка в ,w и . . . Сверло „ „ ... „ „ дюймах . Размер сверла в дм. • • • • • • 2<> Им 1,1 1 30 31,5 P «. 1,2344 39 34.5 1-' i 1,359-1 42 37- 1=* <4 1,4531 45 40 l3Vc.4 1,5781 52 46 Vj 1.8125 48 1 1,G 03
26<>
Соотношение между внутренним диаметром метчика
и сверлом под нарезку. Как было уже упомянуто, внутренний
диаметр не имеет такого значении, как средний. Однако это справедливо
только в том случае, если внутренний диаметр метчика будет по крайней
мере такой же величины или больше теоретического номинального диа-
метра. Некоторые утверждают, что внутренний диаметр метчика должен
быть меньше номинального, так как нельзя ожидать, чтобы он мог уча-
ствовать в работе нарезания. Этот аргумент неправилен, так как если диа-
метр просверленного отверстия больше, чем теоретический диаметр, а
метчик ио своему внутреннему диаметру меньше номинального, то на
внутренней части нарезаемой резьбы будут образовываться заусенцы, что
особенно заметно при вязком материале. Эго помешает калибру или болту
с правильной формой нарезки войти в нарезанное отверстие, несмотря на
то, что по наружному и среднему диаметрам отверстие и метчик больше,
чем калибр.
Фиг. 261 поясняет это положение. На фиг. 261, 1 показаны два слу-
чая: dr—внутренний диаметр метчика больше номинального размера и
drr—равен номиналу. Диаметр сверла совпадает с теоретическим вну-
тренним диаметром (номиналом). Калибр всегда входит в нарезанное
отверстие. Выдавленный в процессе резания материал всегда будет сре-
заться метчиком, несмотря на то, что его внутренний диаметр больше
или равен номиналу.
Па фиг. 261, II приведен случай, когда внутренний диаметр dirr метчика
меньше номинала (теоретического внутреннего диаметра), а размер сверла
равен номиналу. Калибр не войдет в нарезанное отверстие. Выдавленный
в процессе резания м сериал, зачерненный на фигуре, не может быть
срезан метчиком, так как у него внутренний диаметр меньше теоретического.
На фиг. 261, III показан случай, когда внутренний диаметр dIV мет-
чика меньше номинала, а сверло под нарезку больше номинала. Калибр
не войдет в нарезанное отверстие. Выдавленный в процессе резания ма-
териал не будет достаточно срезан. Это зависит от величины истечения
материала и от того, насколько размер сверла бол! ше номинал! него вну-
треннего диаметра.
На фиг. 261, IV приведены два случая: 1) внутренний диаметр
метчика dv больше номинала, но меньше размера сверла и 2) вну-
тренний диаметр dV[ метчика равен номиналу, но меньше размера сверла.
Калибр всегда войдет в нарезанное отверстие. Выдавленный в процессе
резания материал всегда в достаточной степени будет удаляться метчи-
ком, так как его внутренний диаметр — тот же самый или больше теоре-
тического, но меньше размера сверла.
Резюмируем кратко эти случаи (фиг. 261 таблица на стр. 264).
Итак, диаметр сверла под нарезку никогда не’ должен быть меньше
внутреннего диаметра резьбы; иеличина диаметра изменяется в зависи-
мости от нарезаемого материала. Мягкие и вязкие материалы требуют
большего размера сверла, чем хрупкие и твердые. Обычно считают до-
статочным, если у резьбы имеется 7О°/о номинальной теоретической глу-
бины. Это установлено многочисленными оиытами. Для шлифованных
метчиков, у которых шаг отличается большой точностью, витки гайки
соприкасаются полностью с витками болта, плоскость соприкосновения
может быть еще более уменьшена. Поэтому для шлифованных метчикон
диаметр сверла под нарезку может быть взят еще большим.
263
Недостатки Достоинства
Случай I не рекомен- дуется Метчик режет своим внутрен- ним диаметром, что не долж- но иметь места Метчик задирает верхушки витков Требуется большая сила на нарезание Калибр всегда входит в отверстие
Случай /7 не рекомен- дуется Калибр не входит в от- верстие Внутренний диаметр н< производит работы ре- зания Метчик не задирает вер- хушек резьбы Потребление силы на нарезание нормально
Случай III не рекомен- дуется Калибр не входит в от- верстие Внутренний диаметр не участвует в работе Метчик не задирает вер- хушек резьбы Потребление сипы на нарезание нормально
Случай IV рекомен- дуется 264 Калибр всегда входит в отверстие Внутренний диаметр в работе не участвтет Метчик не задирает верхушек резьбы Пэтребление епты нор- мально
Фиг. 2S1. Соотношение мекду диаметром сверла и внутренним диаметром метчика.
285
Выбор скорости резания и смазки
Скорость резания оказывает большое влияние на долговечность мет-
чика. Выбор соответствующей скорости зависит не только от материала
инструмента, величины нарезаемой дыры и конструкции метчика, но также
от способа закрепления и смазки, употребляемой при нарезании. При
обычных условиях окружная скорость берется по следующей таблице:
Материал гаек Метчик ив быстрорежу- щей стали Метчик из углеродистой стали
Для чугуна • . . машинной стали .... » инструментальной . . . 10—12 w мин 8,5 6 5—6 .и мии 4 3
Для латуни весьма трудно дать определенные величины, так как этот
материал в сильной степени изменяется по своему составу, но, во всяком
случае, скорость резания для нее берется в несколько раз больше, чем
для машинной стали.
Приведенные значения являются ориентировочными ввиду того, что
материал рыночных гаек изменяется в весьма широких пределах. Поэтому
в каждом отдельном случае приходится определять наивыгоднейшую ско-
рость резания.
Следует иметь в виду, что при нарезании резьбы можно достигнуть
хороших результатов только в том случае, если к месту обработки будет
подводиться соответствующая и в достаточном количестве смазка. Опыты
показывают, что сила, потребная для нарезания, изменяется в сильной
степени от рода и количества охлаждающей жидкости. Для штампованных
гаек рекомендуется употреблять следующие вещества: стеариновое масло,
животный жир, сурепное масло или смесь из 10°/0 графита и 90% сви-
ного сала. Также хорошее действие на процесс резания оказывает обычная
эмульсия, разведенная примерно таким образом: 1 часть на 160 частей воды.
Для чугуна следует применять только эмульсию, так как от масла чугунные
стружки обладают склонностью прилипать друг к другу и забивать канавки
метчика. Для алюминия лучше всего употреблять керосин, для меди —
молоко. При испытании метчиков на мягкой стали лучшими смазочными
веществами сказались животные и растительные жиры; напротив, керосин,
скипидар и графит показали себя менее пригодными для этого материала.
Ни в коем случае не рекомендуется употреблять при нарезании
резьбы машинного или минерального масла, равно как и смеси их с ра-
стительными или животными, так как оно значительно увеличивает со-
противление резанию, метчик быстро ломается, и нарезанные дыры не
обладают должной чистотой. Количество жидкости, как показывают опыты,
не оказывает заметного влияния на сопротивление- резанию, но во многих
случаях следует применять сильную струю. Благодаря этому обеспечи-
вается хороший подвод охлаждающей жидкости к месту нарезания, облег-
чается своевременное удаление стружек, уменьшается нагревание инстру-
мента и повышается его долговечность.
266
Закрепление чстчпкоб и гаек при нарезании
Весьма часто те неудачи, которые встречаются при нарезании резьбы,
как то: слишком большая нарезка, рваная и нечистая поверхность, по-
ломки метчиков и т. п., относят к ошибкам в конструкции инструмента,
тогда как в большинстве случаев виной этому является неправильная
установка инструмента и изделия. Главным условием хорошей работы
является то, чтобы метчик и гайки имели некоторую игру, подобно ка-
чающимся разверткам. Эго дает возможность инструменту непосредственно
самому центрироваться, по отношению к гайке.
Фиг. 262 показывает наибопее встречающиеся случаи неправильной
установки гайки и метчика. Наиболее серьезным недостатком является
неправильность дыры гайки по отношению к граням или ее перпендику-
лярность к торцам. На фиг. 262, А приведен случай, где гайка по'ста-
втена. правильно, но дыра в ией непараллельна внешним сторонам. На
Фиг. 262. Неправильное закрепление метчика и гайки при нарезании.
фиг. 262, В эта гайка частично нарезана. В этом случае хвост метчика,
если он длинен и тонок, будет пружинить, и дыра получится конусной
и косой. На фнг. 262, С метчик снабжен более коротким хвостоу, бла-
годаря чему пружинение не может иметь места. В этом случае хотя на-
резка отверстия и перпендикулярна к торцам гайки, тем не менее она
будет конусной и неправильной.
На фиг. 263,А показан пример, где метчик установлен правильно,
но^ отверстие в гайке расположено под углом к оси метчика. Отверстие
гайки правильно по отношению к оси гайки.
1Га фиг. 263, В приведен случай, когда метчик и гайка установлены
правильно, но дыра не параллельна граням гайки и расположена под
углом к оси метчика. Если последний закреплен неподвижно в патроне,
то в том и другом случае он подвергается большему сопротивлению,
267
Фиг. .263. Неправильнее закрепление
метчика при нарезании.
Фиг. 266. Недостаточная заточка
метчика (только по режущей
грани).
Фиг. 264. Неправильное закрепление
метчика при нарезании,
208
Фиг. 267. Недостаточная заточка
метчика (только по диаметру).
Фиг. г'Зв. Праь ыь-
вая заточка мет-
чика.
। а нарезанная дыра, несмотря на то, что гайка свободно насажена, не
будет перпендикулярна к торцам.
На фиг. 264, А дан случав, когда гайка и ее дыра, расположенные пра-
вильно по отношению к оси гайки и оси центра станка, хотя и параллельны,
но не совпадают между собой. На фиг. 264, В показан случай, когда гайка
и дыра расположены правильно, а оси метчика и гайки хотя и парал-
j лельны, но не совпадают. На фиг. 264, С—неправильное направление
гайки и метчика. Ось центра станка расположена под углом к оси мет-
чика и отверстия. Во всех трех случаях метчик подвергается значитель-
ным напряжениям при резании, резьба получается неправильной и не-
чистой. Для избежания этого необходимо обеспечить гайке и метчику
некоторый зазор при закреплении в патроне, что даст возможность
инструменту самому отыскать правильное направление.
Заточка затупившихся метчиков
Следует сказать также несколько слов о заточке уже бывших в упо-
треблении и затупившихся метчиков.
Опыт показывает, что изнашивание метчиков происходит не только по
передней режущей грани, но также в более значительной степени и по
диаметру заборной части. На фиг. 265 показано затупление метчика.
Если производить заточку только вдоль всей канавки по режущей грани,
как указано на фиг. 266, то для того, чтобы удалить изношенный слой,
необходимо, во-первых, затратить много времени на заточку и, во-вторых,
при таком методе получается большая потеря ширины пера метчика, что
приводит к меньшей долговечности его. Если шлифовку производить
только по диаметру, как указано на фиг. 267, то хотя потери в ширине
f режущего пера здесь и меньше, чем н первом случае, тем не менее и
одной такой заточки недостаточно. Поэтому следует признать более пра-
вильным производить заточку и по режущей грани вдоль канавки и по
диаметру, у которого должен быть также свят затылок, как и у нового
метчика (фиг. 268). Только при таких условиях метчик получает хорошую
заточку и потери в ширине пера будут незначительны.
Заточка по заборной части должна производиться на тех же приспо-
соблениях и станках, которые употребляются и для новых метчиков.
VII. Допуски на резьбу и метчики
Допуски на резьбу
Общие положения. Установление допусков на резьбу вообще и на
метчики в частности имеет огромное значение как для заводов, изгото-
вляющих метчики, так и для заводов-потребителей. Допуски, с одной сто-
роны, должны находиться в сравнительно узких границах, так как иначе
взаимозаменяемость болтов и гаек становится проблематичной. С другой
стороны, чрезмерное сжатие допусков затрудняет массовое и дешевое
изготовление метчиков и плашек. Эти причины заставляют особенно осто-
рожно подходить к вопросу об установлении предельных допусков на
резьбу и связанных с ними допусков на режуший и мерительный инстру-
мент. Не мудрено, что до сих пор в этой области нет определенного
стандарта, и каждый завод по-своему подходит к разрешению этой слож-
ной задачи. Следует отметить, что и за границей нет единообразного мне-
ния по этому вопросу, и работы стандартных комиссий или отдельных
фирм еще ие дают исчерпывающих данных. Причины этого кроются
исключительно в сложности геометрической формы самой резьбы. Если
система допусков вала и отверстия давно получила права гражданства
во всем техническом мирГо, то это объясняется тем, что там при устано-
влении допусков приходится оперировать только с одной величиной —
диаметром. Напротив, в резьбе таких величин — пять, причем некоторые
из них влияют определенным образом друг на друга.
Основным принципом для установления допусков на резьбу является
следующее.
Резьба гайки должна во всех своих точках лежать выше теоретиче-
ского профиля; и наоборот, резьба болта должна быть везде ниже теоре-
тического профиля.
Этот принцип является необходимой предпосылкой к тому, чтобы обес-
печить взаимозаменяемость болта и гайки. Из этого следует, что все
отклонения от теоретического профиля для гайки (и метчика) должны
быть взяты со знаком плюс, все отклонения для болта (и плашки) должны
быть взяты со знаком минус.
Средний диаметр резьбы, шаг и угол профиля тесно связаны между
собой, и при установлении допусков нужно иметь в виду те зависимости,
какие существуют между ними, а именно:
1) Всякое отклонение в шаге, — безразлично, будет ли оно положи-
тельным<или отрицательным — влечет за собой у гайки увеличение сред-
него диаметра, а у болта его уменьшение.
270
Величина изменения по среднему диаметру определяется из следую*
щей формулы;
A AS-ctg- ,
Ci
где AS есть отклонение в inare, отнесенное к длине ввинченной части,
резьбы;
а — угол профили;
— в микронах.
Для резьбы Витворта f1 — 1,921 AS.
Для метрической резьбы ft = 1,732 AS.
2) Всякое отклонение в угле профиля — безразлично, будет ли оно
положительным или отрицательным, — влечет за собой у гайки увеличе-
ние среднего диаметра, а у болта его уменьшение.
Величина изменения по среднему диаметру определяется из следую-
щей формулы:
Д -А~’ ,
где t0 есть высота треугольника резьбы;
а — угол профиля;
Д-|----отклонение половины угла профиля в дуговых единицах меры.
d
Для резьбы Витворта f2= 1,201 S-Д ~ .
“ di
Для резьбы метрической f2 = 1,500 S-А
Если вести расчет для А “ в минутах, то для получения f2 в мик-
ронах надо эти выражения разделить на 3,438.
Тогда мы будем иметь:
для резьбы Витворта f2 = 0}35, S-A-^-,
di
для резьбы метрической 7^ = 0,44, S-A | ,
d
где S — шаг в Mt; А-|-----в минутах; f2 — в микронах.
3) Если у изделия имеются одновременно оба отклонения, т. е. как
по шагу, так и по углу профиля, то для компенсирования этих отклоне-
ний величины изменения для среднего диаметра должны быть просумми-
рованы.
Следовательно, величина изменения по среднему диаметру в этом
случае будет определяться по формуле:
f=A-.-f2 = AS-ctg |-+ ;^Д.
Таким образом, при ошибке в шаге и угле профиля гайки средний
диаметр должен быть увеличен на величину f=ft-]-f2, при ошибке
в шаге и угле профиля болта средний диаметр должен быть уменьшен на
ту же величину.
4) Допуск для наружного и внутреннего диаметров вдвое больше до-
пуска для среднего диаметра. Это справедливо только для остроугольной
резьбы. Но так как в практике мы имеем дело с резьбой Витворта с за-
круглением и без него, или с метрической, у которой вершины углов
271
срезаны, то ясно, что эта чисто геометрическая зависимость ие может
инеть места. Допуски для внутреннего и наружного диаметров могут быть
и не равны удвоенному допуску для среднего диаметра. В особенности
это относится к наружному диаметру болта, который может оставаться
постоянным за счет изменения ширины площадки или радиуса закругле-
ния. Эти допуски делаются несколько меньше удвоенного допуска для
среднего диаметра, но во всяком случае они значительно больше по вели-
чине, чем допуск для среднего диаметра.
5) Если одновременно шаг болта и шаг гайки больше или меньше
нормального, причем средний диаметр болта уменьшен на величину ft,
а средний диаметр гайки увеличен на ft, то при свертывании болта с гай-
кой получается шатание билта в гайке из-за ослабления в радиальном
направлении на 2fi и некоторого ослабления в осевом нап|явлении.
6) Если шаг болта больше, а шаг гайки меньше нормального или
наоборот, то осевого и радиального ослабления не получается, так как
крайние нитки резьбы будут соприкасаться, хотя между средними диа-
метрами и будет разница, равная по величине 2fj.
7) Если одновременно углы профиля болта и гайки будут больше или
меньше нормального, причем средний диаметр болта будет уменьшен
на величину f2, а средний диаметр гайки будет увеличен на ту же вели-
чину f2, то ври свертывании болта с гайкой получится шатание болта
в гайке из-за ослабления в радиальном направлении на 2f2 и некоторого
ослабления в осевом направлении.
8) Если угол профиля бол1а больше, а угол профиля гайки меньше
иормал1ною или наоборот, то осевого и радиального ослабления не полу-
чится, так как вершины резьбы будут соприкасаться, хотя между сред-
ними диаметрами и будет разница, равная по величине 2fz.
Вот основные положения, которые имеют место в резьбе болта и
гайки. Они обусловливаются исключительно геометрической формой самой
резьбы.
Перейдем теперь к рассмотрению допусков на резьбу, установленным
Всесоюзным комитетом по стандартизации (ОСТ). Основные принципы
построения допусков заимствованы из немецкой системы DIN.
Для резьбы установлены два класса точности — II и III, которые
в состоянии охватить почти все машиностроение. Они соответствуют тем
классам точности, которце приняты и Германской комиссией по стандар-
тизации (DIN), а имение: II класс ОСТ соответст вует германскому классу
„mittel", III класс ОСТ — германскому классу „grob“.
DIN имеет еще первый класс „feinu—более точную резьбу. Подоб-
ные же классы повышенной точности находят себе применение также и
в практике Америки и Англии. Повышенная точность резьбы встречается,
главным образом, в авиапромышленности.
Однако, Всесоюзный комитет по стандартизации „ВКС“ временно отка-
зался от введения более точного класса на резьбу, так как, во-первых,
в СССР нет еще достаточно материалов для применения этой резьбы и,
во-вторых, не имеется еще достаточно исчерпывающих данных и по
использованию ее за границей. Вот почему и в Германии класс Kfeinu,
является по существу только проектом и находился еще в стадии
изучения.
Особенностью построения допусков на резьбу, принятых ВКС, является
1то, что необходимый зазор между гайкой и болтом получаете я не за счет
278
предписанного теоретического зазора, а за счет допусков большего и
меньшего диаметров болта и гайки. Подобный принцип применен также
и при установлении допусков на резьбу в Германии. Это сделано на
основании того, что резьба, задаваемая теоретически без зазора, при
изготовлении всегда получает зазор, который является как результат
отклонений действительных размеров гайки й болта от теоретических.
Поэтому более целесообразно и практически выгодно принять, что необ-
ходимый зазор получается исключительно за счет установленных допусков.
Отклонения отсчитываются от линии теоретического профиля резьбы,
общего как для болта, так и для гайки. У него наружный диаметр прини-
мается равным для мегрической резьбы теоретическому наружному диа-
метру болта, для дюймовой—теоретическому наружному диаметру гайки,
649.83Z
Ви=1Г,755
Фиг. 269.
а внутренний для метрической резьбы равен теоретическому внутреннему
диаметру гайки, для дюймовой—теоретическому внутреннему диаметру
болта. Отклонения отсчитываются но направлению, перпендикулярному
оси болта.
Допуск для среднего диаметра для болта откладывается от теорети-
ческого профиля вниз, допуск для гайки — вверх. Следовательно теоре-
тический профиль является нулевой линией. .
Единицей допуска является величина равная 67 J/S в микронах, где S
шаг резьбы, т. е. та же величина, которая принята и в Германии. Она
существует там уже с 1923 г. и достаточно себя оправдала на практике.
Эта единица была установлена на основании многочисленных обмеров
болтов и гаек торгового качества. Результаты обмеров показали, что
допуск по среднему диаметру может быть определен на основании сле-
дующего соотношения:
f =100jAS, где S шаг — в мм, а результат получается в микронах.
18 ж. и кио 2Y3
Ввиду того, что для промышленности требуются изделия более повы-
шенной точности, в Германии был введен более точный класс „fein* и
для него был установлен допуск, равный 2/. допуска, установленного
для рыночных болтовых изделий, т. е. 67
Эта величина и была принята за единицу резьбовых допусков. Таким
образом допуски на резьбу как по BIN, так и по ОСТ, являются функ-
цией шага, а не номинального диаметра резьбы, как было принято раньше
в некоторых других системах. Допуск для среднего диаметра по II
классу точности равен 1,5 единицы допуска, по III классу — 2,5 едини-
цам допуска. Это справедливо как для метрической резьбы — ОСТ 32,
• так и для дюймовой — ОСТ 1260.
В основу построения допусков положена двойная зависимость допуска
для среднего диаметра от ошибок в шаге и угле профиля.
Допуски па метрическую
На фиг. 269 представлена схема
ретическое злкругление, показанное
делах установленных допусков.
Введем следующие обозначения.
резьбу (ОСТ 1251—1252)
допусков. Как видно из схемы, тео-
на фигуре пунктиром, лежит в пре-
Болт Наименование Гай а
В Номинальный наружный диаметр М
Максимальный (большой) наружи, диалетр Мб
вы Минимальный (малый) . я
ъ° Номинальный средний диаметр О 771
Максимальный , , т°б
о 2 гС Минимальный , ,
ъ Номинальный внутренний диаметр т
Ъ6 Максимальный „ .
Минимальный . . тм
Средний диаметр болта и гайки. Допуск установлен для II класса
в 1,5 резьбовых единицы, для III — в 2,5 единицы. Номинальный средний
диаметр для болта является верхним пределом, т. е. максимальным раз-
мером, для гайки — нижним пределом, т. е. минимальным. Минимальный
размер среднего диаметра болта де зается меньше, а максимальный размер
среднего диаметра гайки делается больше номинального среднего диаметра
на величину допуска. Так, например, для диаметра в 24 мм по второму
классу точности мы илеем:
Ъб = Ъ* =22,051
Й = 21,877
т°6 = 22,225
m*=w»* = 22,051
Шаг я угол профиля- Допуски на шаг резьбы и половину угла про-
филя определены на основании зависимости от допуска на средний диа-
174
метр Д причем для шаг.к была установлена величина допуска Д = 2 » f,
а для половины угла профиля f2 — 1lz f- Принимая во внимание основ-
ные соотношения, существующие между допуском на средний диаметр и
допуском на шаг резьбы, с одной стороны, и между допуском на средний
диаметр и допуском на половину угла профиля, с другой стороны мы
можем вывести следующие формулы для допусков на шаг и профиль
резьбы:
1) AS = _^ = 2/3._r^ = 2/3.tg-^.x/s.
Ctg 2 <=tg-
микронах;
по II классу и 1Г=167 по ill классу;
резьбы в
А
ММ.
i/„-->/„= 0*2,28--К в минутах.
/з 0,44-й! /з 0,44-й ' ] 6'
и половины угла профиля берутся со знаком плюс-
где AS — в
К = 100
S — шаг
2) А “ = -= =
1 2 О,44-й
Доп)ски для шага
минус.
Пример. Для болта 24 мм шаг = 3 мм по II классу точности
— ЛЗ -2/3-tg ^--X-VS= s/3-0,58-100 ]/з==67 микронам;
и
± А= i/з• 2,28-^ = */3• 2,28= 44 минутам.
Наруж адй диаметр болта. Допуск на него было бы правильно уста-
новить в зависимости от допуска по среднему диаметру, а именно взять
его в 2 раза больше, чем по среднему диаметру. Но так как для болтов
обоих классов применяется один и тот же прокатный материал (болтовое
железо-катанка), то его более целесообразно установить одинаковым для
обоих классов. Поэтому допуск для наружного диаметра болта был при-
нят равным удвоенному допуску по среднему диаметру III класса точ-
ности, т. е. 5 единицам. При определении отклонений вычисленные зна-
чения округлены до 0,05 мм. Для точеных болтов (класса 2а) допуск
по наружному диаметру принят равным трем резьбовым единицам. Таким
образом, максимальный размер наружного диаметра болта В& равен номи-
нальному наружному диаметру болта В, а минимальный размер Вм равен
номинальному наружному диаметру болта В, уменьшенному на величину
допуска. Так, для болта диаметром в 24 мм по II классу можно вычис-
лить следующие значения:
Вб = 24,000 мм,
В и = 23,400 мм.
Наружный диаметр гайки. Допуск для него установлен равным
удвоенному допуску по среднему диаметру, т. е. для II класса он равен
3 единицам, а для III класса — 5 единицам. По DIN установлено только
нижнее отклонение, которое равно нулю. Верхнее отклонение по DIN не-
установлено, так как острый угол в г 1Йке не влияет на прочность соеди-
нения. В то же время трудно вообще получить острые углы у гайки, так
как метчики всегда получаются с притупленным профилем как при изго-
товлении, так и после некоторой эксплоатации вследствие износа. По ОСТ
дан допуск и установлено верхнее отклонение с целью стандартизовать
276
jo некоторой степени колебания в размерах метчиков. Таким образом,
минимальный размер наружного диаметра гайки Ми равен номинальному
наружному диаметру болта В, а максимальный размер Мб равен номи-
нальному наружному диаметру болта В, увеличенному на величину до-
пуска. Так, например, для гайки диаметром 24 мм будем иметь:
= 24,348 мм,
_Л/Ы = 24,000 мм.
Максимальный размер гайки при приемке проверке не подлежит, так
как отклонения по наружному диаметру гайки имеют второстепенное
значение.
Внутренний диаметр болта. Допуск для него установлен равным
удвоенному допуску по среднему диаметру, т. е. для II класса он равен
3 единицам, а для III — 5 единицам. По DIN допуск принят одинаковым
для обоих классов и равен 4 единицам. Таким образом, максимальный
размер Ъб внутреннего диаметра болта равен номинальному внутреннему
диаметру?» гайки, а минимальный размер Ъм равен номинальному диаметру?»
гайки, уменьшенному на величину допуска. Так, например, для болта диа-
метром '.’4 мм внутренний диаметр будет иметь следующие пределы:
&б = 20,103 мм,
Ъи — 19,755 мм.
Минимальный размер болта при приемке не контролируется. Отклоне-
ние указано только для ориентировки при назначении допусков на плашки,
предназначенные для нарезания болтов.
Внутренний диаметр гайки. Отверстие под резьбу в гайке получается
или с помощью штамповки или же сверления. В первом случае весьма
часто отверстие получается коническим, во втором случае также не всегда
удается получить отверстие в пределах допусков, так как здесь на точ-
ность влияет не только размер сверла, но и ряд других факторов (за-
точка сверла, битье шпинделя и т. п.). Вот почему нельзя требовать
большой точности для внутреннего диаметра ганки. Следовательно, повы-
шение допуска для этого элемента надо признать желательным. Но, с дру-
гой стороны, чрезмерное увеличение допуска может привести к уменьше-
нию прочности соединения, так как сокращается рабочая поверхность
соприкосновения профилей гайки и болта. Для внутреннего диаметра по
ОСТ предусмотрен минимальный зазор. Это обусловлено желанием умень-
шить износ режущего инструмента. По DIN такого зазора не предусмо-
трено, в Америке же он получил распространение. Величины отклонений
как для II, так и III классов точности установлены одинаковыми, так
как в большинстве случаев отверстие в гайках получается с помощью
штамповки. Величина верхнего отклонения принята равной около B/J2 t2,
где t2 есть рабочая глубина резьбы. Это соотвегсгвует примерно
0,279 шага. Величина нижнего отклонения принята равной 1//8 t0, где
to есть теоретическая высота треугольника резьбы. Это соответствует
примерно 0,108 шага. При установлении величин иижнего отклонения
были приняты во внимание размеры сверл под резьбу. Таким образом,
максимальный размер то внутреннего диаметра гайки равен номинальному
внутреннему диаметру гайки т, увеличенному на величину верхнего откло-
нения, а минимальный размер т равен тому же номинальному диаметру tn,
пл
увеличенному на величину нижнего отклонения. Так, для гайки диаметром
в 24 мм имеем:
т& = 20,89 мм,
тпм = 2и,43 мм.
Таким образом, данные по допускам для всех элементов метрической
резьбы можно свести в следующую таблицу.
Элементы резьбы Обозначе- ния II класс III класс
Средний диаметр болта, верхнее вначение Ь°б 0 0
» „ . нижнее „ — 1,5 е — 2,5 е
» , гайки, верхнее » 4-1,5 е 4-2,5»
» . » нижнее „ wig 0 0
Наружный „ болта, верхнее , в6 0 0
. „ „ нижнее „ В* — 5е — 5е
, „ гайки, верхнее , М6 з с 4-5е
. » . нижнее , 0 0
Внутренн. , болта, верхнее „ Ьб 0 0
. . нижнее . Ьи — Зе — 5е
, , гайки, верхнее „ wi6 4-со 0,279 S 4~ со 0,279 S
„ » нижнее . wiM 4- со 0,108 S 4- со 0,108 Я
Шаг резьбы S + 0,58 е + 0,965 в
Половина угла профиля а Т + 1,135 е Я + 1,895 е 8
Резьбовая единица е 67
Допуски на дюймовую резьбу (ОСТ 1261—1262)
Па фпг. 270 приведен пример расположения допусков на дюймовую
резьбу диаметром 1".
Теоретический профиль очерчен более толстой линией. Теоретическое
закругление показано пунктиром.
Отклонения на все элементы определяются следующим образом.
Средний диаметр. Допуск установлен в 1,5 единицы для II и в 2,5 еди-
ницы для Ш классов точности, т. е. аналогично тому, что мы имели и
для метрической резьбы. Следовательно, для резьбы в 1" по II классу
мы будем иметь следующие отклонения:
Ъ°б = Ъ° = 23,367 мм,
Ы = 23,188 мм,
пг3, — 23,546 мм,
т* = 23,367 мм.
ТП
Шаг и угол профиля. Эги элементы для дюймовой резьбы опреде-
ляются таким же образом, как и для метрической резьбы. Для нашего
примера мы имеем:
, . с 2-0.179 со
Д S = - = 62 микрона,
. а 1-0,17? *
±4Т = Жда=?4 М11К₽она-
Наружный диаметр болта. Максимальный размер Во равен номи-
нал! ному наружному диаметру В болта или номинальному наружному
дсамотру А[ гайки минус удвоенная величина наружного зазора между
болтом и'гайкой.
Минимальный размер Вм равен максимальному размеру болта В&,
уменьшенному на величину допуска.
ДОПУСКИ ДЛЯ AKWqBOii РЕЗЬБЫ
ОСТ 1261
= 20,976
Фиг. 270.
Как и для метрической резьбы, он берется одинаковым как для И, так и
III классов точности, так как он зависит от размеров прокатного материала
для (эолтов. допуск установлен в 5 единиц допуска (с округлением до 0,1 мм).
Таком образом для резьбы диаметром в 1" по II классу точности будем
иметь:
В6 = В — 2«1 25,400 — 20,145 = 25,110 мм,
Вм = 25,110— 0,500 - 24,610 мм.
Наружный диаметр гайки. Максимальный размер Л/о равен номиналь-
ному размеру М гайки, увеличенному на 3 единицы допуска для II класса
точности и на 5 единиц допуска для III класса.
Минимальный размер равен номинальному размеру 2И гайки. Сле-
довательно, для нашего примера будем иметь:
Кб = 25,4ГЭ-]-0,351 =^25,751 мм,
— 25,400 мм.
ТТЛ
Внутренний диаметр болта. Максимальные размер 6С равен номи-
нальному внутреннему диаметру Ъ болта.
Минимальный размер Ьи равен номинальному внутреннему диаметру Ъ
болта, уменьшенному на 3 единицы допуска для II класса и на 5 единиц
допуска для III класса точности. Следовательно, для резьбы в 1" будем
иметь:
. Ьб = 6 = 12,334 мм,
Ъы — 21,334 — 0,358 =20,976 мм.
Внутренний диаметр гайки. Все положения, приведенные при рас-
смотрении допуска на внутренний диаметр гайки для метрической резьбы,
имеют место также и для дюймовой. Максимальный размер тс, задается
численно. Ориентировочно он определяется по формуле 200-]-200 8,
где S' шаг резьбы.
Минимальный размер тк внутреннего диаметра гайки равен номи-
нальному размеру т внутреннего диаметра гайки или же номинальному
размеру внутреннего диаметра Ъ болта, увеличенному на двойную вели-
чину внутреннего зазора г2. Следовательно, для резьбы в 1" мы будем
иметь:
т& — 22,200 мм,
ти = т = & + 2^2 — 21,800 мм.
Таким образом, данные по допускам для всех элементов дюймовой
резьбы можно свести в следующую таблицу.
Элементы резьбы Обозна- чения II класс III класс
Средний диаметр болта, верхнее значение 1 0 0
в . нижнее — 1,5 е — 2,5 е
, » гайки, верхнее » ,пб + 1.5 е 4- 2,5 е
„ » 9 нижнее в «б 0 0
Наружи. „ болта, верхнее , вб — 2zL 0
• . » нижнее „ Вы — 5 е — 5 е
, . гайки, верхнее м6 3 € + 5 е
'и » » нижнее . м* 0 0
Внутрен. , болта, верхнее » Ьб 0 0
» » , нижнее . Ъм — Зе — 5 е
. , гайки, верхнее „ т6 200 + 200 Я
» . . нижнее „ тк 0 0
Шаг резьбы S 0,521 е 0,865 е
Половина угла профиля а 1,43 е S ',38 е
Резьбовая единица е 67 j/S
Допуски на метчики
Основные положения. Несмотря на то, что во всех странах принято
несколько классов точности для резьбы, тем не менее установить классы
точности для метчиков до сих пор не представляется возможным. Объяс-
няется ото тем, что точность получд го при нарезании р> аьбы метчи-
ком отверстия зависит не только от того, с какой точностью выполнена
резьба на метчике, но также и от других конструктивных и эксплоьта-
ционных факторов (правильная заборная часть, отсутствие искривления
метчика, выбор режима обработки, смазка, условия зажима изделия и
метчика и т. п.). Вот почему почти повсеместно принято в отношении
допусков разделять метчики на две группы:
а) метчики со шлифованной резьбой
б) метчики с нешлифованной резьбой.
Так как допуск на каждый элемент метчика должен лежать внутри
поля допусков на резьбу, то целесообразнее величины допусков на мет-
чики выражать в долях единицы допусков на резьбу.
Для метчиков необходимо установить доп5 ски на следующие элементы:
шаг резьбы, угол профиля, средний, наружный и внутренний диаметры.
В таблицах допусков на резьбу значения допуска на шаг и на угол
профиля не приводятся (см. ОСТ 1261, 1262, 1251, 1252), так как про-
верка резьбы гаек осуществляется не по каждому элементу, а сразу по всем
элементам с помощью калибров. Для метчиков, у которых каждый эле-
мент проверяется раздельно, необходимо установить определенные числен-
ные границы и для этих двух важных величин.
Допуски на шаг. Допуск на шаг обычно устанавливается иЛй в за-
висимости от длины ввинчивания болта на гайку, или же относится
к определенной длине: на 1' или на 25 мм. Первый способ менее удобен
и поэтому получил небольшое распространение. В самом деле, длина ввинчи-
вания изменяется в довольно широких пределах, а именно, у мелких раз-
меров она будет довольно мала, у крупных слишком значительна. Кроме
того, длина ввинчивания вообще является довольно неопределенной ве-
личиной, так как изменяется в зависимости от местных условий (кон-
струкции фабриката) того или иного потребителя. В большинстве же слу-
чаев эти специфические условия остаются неизвестными для инструмен-
тальных заводов, изготовляющих метчики. Эти причины заставляют отно-
сить допуск на шаг к постоянной величине — к 25 мм или 1".
Пои определении величины допуска на шаг необходимо прежде всего
выявить, является ли этот допуск постоянной величиной для всех раз-
меров метчиков или же он изменяется в зависимости от диаметра. В прак-
тике встречаются как один, так и другой методы определения. Предпочте-
ние надо отдать первому способу и вот по каким соображениям.
Погрешности в шаге метчика зависят от двух причин: 1) механиче-
ской обработки и 2) термической обработки.
В большинстве случаев нарезание метчиков производится с помощью
резца или гребенки на токарных или резьбонарезных станках. Следова-
тельно, точность нарезаемого шага на метчике зависит от точности ходо-
вого винта данного сганка. Практика показывает, что нормальные станки
при хорошем уходе в состоянии дать резьбу по шагу с точностью st 0,01 мм.
Следовательно, здесь исключается зависимость величины погрешности
от диаметра заготовки.
Искажение в термической обработке будет значительно б >лыпе. Ко-
лебания возможны как в одну, так и в другую стерону и доходят
до 0,04—0,07 мм на 25 мм длины. Практика показывает, что и здесь
искажение не зависит от диаметра могчика. Складывая обе эти погреш-
ности, мы получаем суммарна ошибку в шаге в пределах st 0,05—st
?t0,08 мм на 25 мм. По америк. [ >м ст «с,-ам опуск шага ыд
нешлифованного метчика равен zt 0,003" = ±z 0,076 мм, во немецким=
= zt0,05 мм. Мы считаем более целесообразным установить его в пре-
делах zt 0,06 мм (фиг. 271). Допуск на шаг у шлифованного метчика
будет значительно меньше, чем у нешлифованного, так как у него все
погрешности, получаемые от термической обработки, будут скорректиро-
ваны при шлифовке резьбы. Отклонения у шлифованного метчика будут
зависеть от точности резьбошлифовального станка. Фирмы, изготовляющие
ати станки, гарантируют погрешности в пределах от 0,003 до 0,008 мм
на 25 мм длины. Так как эти величины относятся к новым станкам и,
кроме того, такая точность является и несколько повышенной для мет-
чиков рыночного типа, то допуск на шаг для шлифованных метчиков це-
лесообразнее установить в zt0,01 мм на 25 мм длины (фиг. 271). Эта
величина выдержана как в американских стандартах (zt 0,0005" =
= + 0,013 мм), так и в немецких (ztO.Ol мм).
Допуск на угол профиля. Допуск на угол профиля нужно относить
к половине угла профиля, так как правильность профиля зависит от его
положения. Не только угол профиля должен
совпадать с углом нормальной резьбы, но
и его биссектриса должна быть перпенди-
кулярна к оси резьбы. Искажения в про-
филе нешлифованного метчика зависят в
основном от точности инструмента, наре-
зающего метчик (резец, гребенка), а также
от правильности его установки на станке.
Влияние термической обработки сказывается
в меньшей степени. Так i ак изготовление
мелкой резьбы связано с большими затруд-
нениями, чем крупной, то и отклонения на
мелких диаметрах должны быть установлены
в больших пределах, чем для крупных разме-
ров. Для шлифованных метчиков допуски мо-
гут быть приняты более жесткими, так как
резьбошлифовальнын станок допускает лучшую установку круга но отно-
шению к изделию и более удобную корректировку камня с помощью
правки алмазами. Кроме того, у шлифованного метчика отсут-
ствуют также и искажения от те'рмическсй обработки. В нижесле-
дующей таблице (стр. 282) приведены допуски на половину угла профиля
для шлифованных и нешлифованных метчиков по американским и немец- им
мм ДОПУСК
МЕТЧИК ШЛИФОВАН. HEE.WT05.
Фиг. 271.
стандартам.
Как видно из этой таблицы, американский стандарт предусматривает
отдельные величивы для шлифованных и нешлифованных метчиков, в то
время как немецкий стандарт устанавливает их одинаковыми. Очевидно,
что американский стандарт обладает определенным преимуществом
по сравнению с немецким, так как у шлифованного метчика легче полу-
чить более точный профиль, чем у нешлифованного. Кроме того, нет ни-
какого смысла требовать от нешлифованных метчиков так< й же точности,
как от шлифованвых. С другой стороны, аме{иканский стандарт пре-
дусматривает для всех размеров шлифованные метчиков одну и ту же
величину, что также является недостатком.
Поэтому более целесообразно установить следующие допуски на пв-
ловин угла профиля (фиг. 272, таблица на стр. 288).
Американ кий стандарт Немецкий стандарт
Количе- ство ниток на 1" Допуск на угла в минутах Шаг в .«.и Допуск на Ч, угла в минутах
Шлифован- ная резьба Нешлифо- ванная резьба Ш шфован-j нал и не- i шлифо ан- ная резьба Кол и че- ство ниток на 1" Шлифован- ная и не- шлифован- ная резьба
20—10 + 30 + 45 0,25—0,3 + 50 •
9-6 + 30 + 40 0,35—0,4 + 40 20—12 30
51/г-4‘/2 + 30 + 35 0,45—0,6 + 35 11—8 25
4—З’/а + 30 + 30 0,7—2 + 30 7—6 20
2,5—3 + 25 5—4’/а 15
3,5-4,5 + 20
5 ±15
Допуск на средний диаметр. При установлении допуска на средний
диаметр необходимо прежде всего выяснить, следует ли давать превыше-
ние по диаметру для нпжнего отклонения или же можно ограничиться только
верхним отклонением. Несмотря на то,' что второй способ не дает пра-
вильного решения, все же в практике он имеет распрострав вние.
Фиг. 272.
Для среднего диаметра необходимо давать превышение как для ниж-
него, так и для верхнего отклонений. Дело в том, что износ метчика проис-
ходит не только по наружному диаметру, но также и по среднему, так
как последний также участвует в работе метчика. Работа вырезания
резьбы осуществляется заборной частью, и хотя стороны профиля н уча-
ствуют в работе, тем не менее износ среднего диаметра в этом месте нас
но интересует, так как калибровка резьбы производится исключительно
цилиндрической частью. Здесь первый виток дорезает резьбу до необхо-
димого размера, а остальные производят его калибровку. В результате возникающего в процессе калибровки резьбы трения зубцы метчика по- казывают износ и по среднему диаметру. Необходимо отметить, что весьма часто у шлифо-
ванного метчика снятие затылка производится сразу.же, начиная с ре- жу щей грани, как ре- комендует, например, фирма „Вебер". При за- точке таких метчиков по канавке средний диа- метр будет уменьшаться. Эго также заставляет давать некоторый запас на износ. Размер метчика Допуск на Чг угла в мив.
Количество виток на 1" Шаг в мм Шлифован- ная резьба Нешлифо- ванная резьба
60-40 32-24 20—10 9—6 S*/'a-3Va 0,25—0,6 0,7—1,0 1,25—2,5 3,0-4,5 5,0—6,0 45 40 35 30 25 60 - 50 40 35 30
Эта величина не должна быть слишком большой, так как иначе по-
лучится ослабление (из-за игры) болтового соединения.
Кроме того, величина погрешности на средний диаметр зависит не
только от правильности изготовления самого среднего диаметра, но также
и от ошибок в шаге и угле профиля. Поэтому допуск на него должен
включать в себе также и ту поправку, которая необходима для компен-
сирования ошибок в шаге и угле профиля.
В нижеследующей таблице приведены значения для верхнего и ниж-
пего отклонений по американским и немецким стандартам.
Наименование Американский стандарт Предлож. Союза герм, инстр заводов Немецкий стандарт
Шлифов. Неш лифов. Шлифов. Негп^иф. Шлифов. Нешлиф.
Допуск на средний диаметр гайки по 1 классу точности X X X X X
Нижнее отклонение среднего диа- метра метчика . . 0,167 аз 0,167 а 0,167 X 0,167 X 0,167 х 0,167 х
Верхнее отклонение среднего диа- метра метчика . . 0,36,7 аз—0,417 аз 0,500 X—0,667 х 0,417 X 0,667 х '>,500 х 0,700»
Допуск иа средний диаметр метчика . 0,200 аз—0,250 аз 0,3’3 X— 0,500 X 0,250 х 0,500 X 0,333 X 0,533 х
Остающийся допуск на неточности обработки гайки . 0,633 ж—0,583 х 0,500 Х-0,333 х 0,583 х * 0,333 X 0,500 х 0,300»
В графе по американскому стандарту указаны два значения, — первое
для мелких размеров метчиков, второе — для крупных.
Как видно из этой таблицы, значения допуски! как по американ-
скому. так и по немецкому стандартам весьма сходны между собой,
мз
за исключением мёлких диаметров, для которых американский стандарт
устанавливает более жесткие допуски.
По ОСТ для резьбы даны только два класса точности — II и III. По-
втому и допуски на средний диаметр метчиков следует также отнести
к величине допуска не I класса, а II. Для нахождения числовых значений
рекомендуется пользоваться следующими соотношениями.
Наименование Шлт фован- ный метчик Нешлифо- ванный метчик
Допуск на средний диаметр гайки по II классу точности Нижнее отклонение среднего диа- метра метчика У 0,11 у У 0,11 у
Верхнее отклонение среднего диа- метра метчика .... 0,33 у 0,47 у
Допуск на средний диаметр мет- чика 0,22 у 0,36 у
Остающийся допуск на неточности обработки гайки ...... 0,67 у 0,53 у
Таким образом, поле допусков для среднего диаметра шлифованных
и нешлифованных метчиков лежит внутри поля допусков на средний диа-
метр гайки (фиг. 273). Благодаря наличию вижнего положительного откло-
нения метчик по среднему диа-
метру имеет хороший запас на
износ. Кроме того, этот припуск
вполне достаточен и для компен-
сирования ошибок по шагу и
углу профиля. Допуски на изго-
товление также вполне прие-
млемы и могут быть свободно вы-
держаны как на резьбошлифоваль-
ном станке (в пределах 0,02—
0,05 мм), так и нарезном (от
0,04 до 0,09 мм). Наряду с этим
остаются еще 50—30% от об-
щего допуска на всякого рода
неточности при обработке гаек.
При вычислении полученные величины округляются до 0,01 мм.
Допуск на наружный диаметр. Наружный диаметр метчика обяза-
тельно должен иметь нижнее отклонение, т. е. некоторый гарантированный
припуск на износ. У метчика наружный диаметр быстрее и силы ее изна-
шивается, чем другие элементы. Это вызывается тем, что верхушки зубца,
как более тонкие, легче подвержены износу. Кроме того, они, как рас-
положенные по наружной поверхности, быстрее и больше обезуглерожи-
ваются при термической обработке и теряют часть своей твердости.
В результате этого итносоупорность их резко понижается.
Допуск по наружному диаметру может быть установлен большей ве-
личины, чем по среднему диаметру, так как поле допуска на наружный
284
диаметр резьбы гайки значительно больше. Увеличение наружного диа-
метра метчика совершенно не отражается на прочности резьбового сое-
динения, в то же время значительно повышает долговечность инстру-
мента.
В некоторых стандартах, например в немецких, дано только одно
нижнее отклонение для наружного диаметра метчика. Верхнее же откло-
нение совершенно не установлено. Принципиальных возражений против
такого- метода не имеется, так как взаимозаменяемость резьбовых соеди-
нений при этом нарушена не будет. Однако, каждое производство, и мас-
совое в особенности, нуждается в определенном регламентировании до-
пусков даже и в том случае, если величины их могут варьироваться
в широких пределах. Отсутствие этого может повести к выпуску изделий,
сильно отличающихся друг от друга по свопм размерам. Поэтому следует
признать более рациональным установить для наружного диаметра метчика
и верхний предел, как это и делают американцы.
При сравнении различных систем допусков в части определения до-
пуска на наружный диаметр приходится учитывать различие в системе
резьбы, так как иначе получатся неправильные результаты. Прежде всего
необходимо выяснить гарантированное превышение, т. е. найти нижнее
отклонение.
По немецким нормам для метрической резьбы гарантированного зазора
между гайкой и болтом не предусмотрено. Он получается исключительно
за счет допусков на резьбу, причем максимальный наружный диаметр болта
совпадает с минимальным наружным диаметром гайки. Превышение при-
нято одинаковым как для шлифованных, так и для нешлифованных метчиков.
Нижнее отклонение определяется по формуле Мм = В -|-(0,09 8—2/, е),
где 0,09 8 есть удвоенная величина отсеченного треугольника (8 — шаг
резьбы), а е—-резьбовая единица. Величина превышения для метчиков
5—52 мм колеблется в пределах от 0,05 до 0,35 мм.
Для резьбы Витворта по немецким стандартам предусмотрен гаранти-
рованный зазор, т. е. минимальный размер наружного диаметра гайки,
совпадающий с номинальным размером наружного диаметра болта, не-
сколько больше (в среднем на 0,012—0,013 шага) максимального раз-
мера наружного диаметра болта. Превышение установлено в размере Ve е,
где е — резьбовая единица. Следовательно, минимальный размер метчика
равен номинальному диаметру болта плюс 1/е е. В численном отношении
превышение для метчиков от ’/< Д° 2" выражается в пределах от 0,01
до 0,03 мм. Таким образом, благодаря наличию гарантированного зазора
в пределах от 0.02 до 0,07 мм превышение может быть значительно
снижено. Как для метрической, так и для резьбы Витворта, нижнее откло-
нение наружного диаметра делается одинаковым у шлифованных и нешли-
фованных метчиков.
По американской системе для резьбы U. S. S. также предусмотрен
гарантированный зазор, но большая часть его использована под допуск .
для гайки. Допуски для шлифованных метчиков несколько отличаются
от нешлифованных.
Превышение над номиналом равно 0,05—0,04 шага для нешлифован-
ных и 0,07—0,06 для шлифованных. В численном отношении для нешли-
фованных метчиков от */4 До 2" это составляет от 0,06 до 0,22 мм, для
шлифованных от 0,09 до 0,33 мм. Из этих данных можно усмотреть, что
превышение для шлифованных метчиков больше на 1/1, чем для нешлн-
28S
фованных, гак как шлифованные метчики обязательно должны- иметь
снятый затылок по резьбе. Поэтому при подточке без наличия большой
величины превышения метчик может потерять свой размер.
Если мы теперь обратимся в допускам на метрическую резьбу ОСТ
1251, то здесь из-за отсутствия гарантированного зазора превышение
по наружному диаметру метчика можно установить следующим образом:
для нешлифованной резьбы (6—
52 мм) в пределах от 0,05 до
0,18 мм, для шлифованной резь-
оы в пределах от 0,07 до 0,24 мм.
В первом случае превышение
составляет 0,25—0,40, во вто-
ром — 0,35—0,50 допуска на на-
ружный диаметр гайки (фиг. 274).
Для дюймовой резьбы по ОСТ
1261 предусмотрена большая
разница по наружному диаметру
между минимальным размером
гайки и максимальным размером
болта, и без особого ущерба
можно было бы принять за
минимальный размер метчика минимальный размер гайки. Однако, длч
компенсации износа следует признать более целесообразным дать неко-
торое превышение. Для дюймовой резьбы его можно установить для не-
шлифованных метчиков (3/i6—2") в пределах от 0,03 до 0,07 мм, что
соответствует примерно 0,15 части допуска на наружный диаметр гайки,
а для шлифованных в пределах от 0,05 до 0,12 мм, что равно 0,25
части всего допуска гайки (фиг.
Рассмотрим теперь величину
допуска на метчик и найдем
верхнее отклонение для наруж-
ного его диаметра. Как было
уже сказано, по немецким стан-
дартам верхнего отклонения не
предусмотрено. Что же касается
американских, то здесь указан
допуск на неточность изготовле-
ния метчиков по наружш му диа-
метру. Для нешлифованных мет-
чиков он составляет 0,050—0,025
шага, для шлифованных метчиков
0,030—0,015 шага. В численном отношении для первых метчиков он
равен от 0,065 до 0,140 мм, для вторых — от 0,040 до 0,080 мм.
Таким образом, допуск для шлифованных метчиков значительно сужен.
Верхнее отклонение получается примерно одинаковой величины как для
шлифованных, так и нешлифованных метчиков.
Допуск на неточность изготовления наружного диаметра метчиков
по ОСТ следует принять одинаковым как для метрической так и для дюй-
мовой резьб, а именно, для нешлифованных метчиков 0,35, для шлифо-
ванных 0,25 допуска на наружный диаметр гайки. Тогда верхнее откло-
388
пение для шлифованных и Нешлифованных метчиков будет одинаковым
и равно 0,50 допуска гайки для дюймовой резьбы и 0,60—0,75 допуска
для метрической резьбы.
Допуск па внутренний диаметр. При сравнении величин допуска
на внутренний диаметр метчика также необходимо обращать внимание
на систему построения допусков на резьбу, чтобы возможно было полу-
чить одинаковые условия для сравнения.
Влияние размера внутреннего диаметра на резьбу метчика довольно
подробно было разобрано в главе VI в разделе „Соотношение между
внутренним диаметром метчика и сверлом под резьбу". Установлено, что
диаметр сверла всегда должен быть больше внутреннего диаметра метчика.
Кроме того, внутренний диаметр метчика должен быть или равен или
больше поминала. Только при этих условиях мы получаем наиболее вы-
годные условия работы метчика, а именно:
1) калибр всегда входит в отверстие,
2) выдавленный в процессе резания материал всегда будет срезаться,
3) внутренний диаметр в работе резания не участвует,
4) потребность в энергии на нагревание резьбы нормальная.
По немецким стандартам предусмотрено, некоторое превышение над
номиналом (внутренним диаметром гайки). Для метрической резьбы оно
составляет 1,0, а для дюймовой —1,5 резьбовых единиц. Оно установлено
одинаковым как для шлифованных, так и для нешлифованных метчиков.
По американским стандартам допуск на внутренний диаметр метчика не
определен.
Если обратиться к нашей системе допусков на резьбу, то здесь целе-
сообразнее не давать никакого превышения, так как по ОСТ предусмо-
трены как по метрической, так и по дюймовой достаточные зазоры между
болтом и гайкой, в то время как по немецким стандартам таких больших
зазоров не имеется. Поэтому даже в том случае, если заусенцы и могут
оказаться несрезанными, этот зазор дает достаточное место для их по-
мещения. Пз этих соображений слетует установить максимал1ный размер
метчика равным для метрической резьбы номинальному размеру внутреннего
диаметра гайки т, а для дюймовой — номинальному размеру внутреннего
диаметра болта, т. е. как в одном, так и в другом случае максимальный
внутренний диаметр метчика равен максимальному размеру внутреннего
диаметра болта Ь6.
Что же касается до нижнего отклонения, то по немецким стандартам
он не регламентирован. Во избежание большею прорезания необходимо
ограничить также и нижнее отклонение. Так как допуск на внутренний
диаметр болта достаточен по своей величине, то для минимального раз-
мера внутреннего диаметра метчика можно принять нижнее отклонение
для внутреннего диаметра резьбы болта по II классу точности.
Отклонения по внутреннему диаметру метчика можно установить оди-
наковыми как для шлифованных, так и для нешлифованных метчиков.
Список иностранных фирм, изготовляющих
метчики
Америка
Нормальные метчики
1. Bath John & Со., Inc. Worcester, Mass.
2. Card S- W. Mfg. Co., Mansfi-ld, Mass.
3. Greenfield Tap & Die Corp.-, Greenfield,
Mass.
4. Hanson-Whitney Meh. Co., Hartford.
5. Morse Twist Drill & Meh., New Bed-
ford Mass.
6. Pratt & Whitney Co., Hartford Conn.
7. Reiff & Nestor Co, Lykens, Pa.
8. Standard Tool Co., Cleveland.
9. Ex-cello, Aircraft < o., Detroit.
10. Detroit Tap & Tool ( o., Detroit.
11. Whitmann Barnes, Detroit.
12. Carpentner Tool Co.
13. Butterfield Tap & Die Co., Athol.
14. National Twist Drille & Tool Co.
15. Winter Brothers, Detroit.
Раздвижные специальные метчики
1. Geometric Tool Co., New Haven, Conn.
2. Landis Meh. Co , Inc. Waynesboro, Pa.
3. Murchey Meh. & Tool Co., 951, Potrer
Str., Detroit
4. National Acme Co., Cleveland.
5. Saunders D’Sons Inc. Jonkers, N. Y.
6. Modern Tool Co., R ichester, N. Y.
7. Eastern Machine Screw Corp., New.
Haven Corp.
8. Jones-Lamson M. Co., Springfield Vt.
Германия
1. L. Loewe. Berlin, NW 87.
2. R. Weber, Berlin, SO 36.
3. F. Werner, Berlin, Marienfelde (1)
& Liitzowstrasse 6 (11).
4. R. Stock, Berlin, Marienfelde.
5. Rohde-Dorrenberg, Dusseldorf.
6. Hommel-Werke, Koln, Ehrenfeld
7. R ishauer Werkzeuge.Rastatti.Badea.
8. Reime, Nurnberg
9. Fleck, Berlin. Nonnendamm 4.
10. Deutsche Praz. Werkzeug Akt. ®.
Am oerg.
283
11. Klrckhoff & Co. Werkzeugfabrik,
Remscheid.
12. Paul T. Dick, Esslingen.
13. Elbracht, Witten a. Ruhr.
14. Excentric Gewindesehneider G. m. b. H.,
Berlin 0,112.
15. W. Fette, Altona a. Elbe.
16. Ferd. Halbach & Co. Remscheid Had-
denbad.
17. Werkzeugfabrik »Hannowerke‘, Em-
pelde-Hannover.
18. Hartex Werkzeug G. m. b. H-, Ber-
lin 0,1’.
J9. W. Hentzen & Co., Remscheid.
20. Fr. Jahn Werkzeugfabrik, Gera.
21. Lensen & Co., Crefeld (Rhld).
22. Vogel & Schemann, Kabel-Hagen.
23. Mosehkau & Glimpel, Lauf a. d. Pegnitz.
21. Radiowerke, Rheinbollen.
25. Rheinische Werkzeugfabrik G. m.b. H.,
Dusseldorf.
26. Rhewema Rheinische Werzeug & Ma-
schinenfabrik, Crefeld.
27. Rollers-Werk, Waiblingen b.Stuttgart.
28. Roth & Muller, Esslingen.
29. Oebr. Saacke, Pforzheim i. Boden.
30. Schnicke, Chemnitz i. Sa.
31. Siiddeutsches Praz. A.-G., Geislingen
Steige i. Wiirtenberg.
32. L. Steinmetz, Remscheid (1) u. Godes-
herg a. Rh. (11).
33. A. Strasmaun, Remscheid - Ehring-
hausen.
34. M. Wagner Hille & Co., Berlin, Neu-
koln.
35. Bernstiel & Wenzel, Ruckersdorf b.
Nurnberg.
36. Wesselmann-Bohrer A.-G., Gera-Zwot-
zen.
37. Eduard Wille, Cronenberg.
Англия
1. Ackwortie Ltd. John, Birmingham.
2. Aden Co. Ltd Edgar, London S.W.l.
3. Brooke Tool Mhg., Birmingham.
4. B. S. A. Tools Ltd., Birmingham.
5. Chatwin Thomas, London W. C. 2.
e- Coventry Gauge & Tool Co , Coventry.
7. Daniell S. A., Birmingham.
8. English Electric Co.
9. Heap & Co., Asgton-under Lyne.
10. Jones & Co. Ltd., Leicester.
11. Lloyd & Co. Ltd., Birmingham.
12. Niles-Bement-Fond Co., London S. W. I.
13. Osborn & Co., Sheffield.
14. Robertson & Co., Ltd., Bedford.
15. Sheffield Twist Drill & Steel., Shef-
field.
16. Spencer & Co., Sheffield.
17. Stalker Drill Works, Sheffield.
18. Timbrell & Wright Mach. Tool, Bir-
mingham.
19. United Steel Co., Wolverhampton.
20. Ward & Son, London E. 16.
21. Buck & Hickmann Ltd., London E. 1.
22. Alexander (Machinery) Ltd., Birming-
ham.
23. Burton Griffiths Co., Birmingham.
24. Churcill & Co. Ltd., London E. C. 2.
25. Coats Machine Tool Co., London S. W. 1.
26. Dowding & Dickinson, London S. W. 1.
27. Druce & Co. Ltd., Coventry.
28. Fry's Ltd., London S. E. 1.
29. Herbert Ltd., Coventry.
30. Kendall & Gent, Manchester.
31. Maiden & Co. Ltd., Manchester.
32. Martin Bros Ltd., Manchester.
Литература
Книга па русском языке
1. Валентине А, Метчики.
2. Туссен Е., Винторезный инстру-
мент (со статьей Куррейна М., .Испы-
тание метчиков").
3. Шухардт-Шютте, Справочник
металлиста.
4. Семенченко И., Метчики.
5. Е г о же, Инструментальное дело.
(Программы и карты обработки).
6. Гузевич Д., Метчик.
7. Его же. Как работать метчиком.
8. Е г о же, Построение резьбового
профиля треугольных нарезок.
9. Левитский С. и Щербаков В.,
Производство режущего инструмента,
часть И.
10. Ио га неон, Выполнение резьбы
на токарно-винторезном станке.
11. Ч етв е р и к о в, Инструментальное
дело.
12. Ф и о н о в, Изготовление метчиков,
плашек и резьбовых калибров.
13. Гипплер, Токарное дело.
14. Щ л е з и н г е р, Винтовая нарезка.
15. Петрусевич О., Стандарты резь-
бы и резьбовых допусков.
16. Михайлов И., Контрольно-изме-
рительные инструменты и приборы
в машиностроении.
17. Мюллер, Нарезка винтовой резьбы.
18. Куррейп М„ Измерительная тех-
ника.
19. Оргасправочник, т. И, Инструмен-
тальное дело.
20. Г у з ё в и ч Д., Как маркировать н
клеймить изделия.
21. К юн, Предельные допуски в маши-
ностроении.
22. МаЛыгин, Практическое нзгото-
втение дисковых резьбовых резцов.
23. Зарубин, Изготовление резьбо-
вых калибров.
24. Техническая энциклопедия, т. 13,
Метчики.
25. Семенченко И., Основы проекти-
рова 1ия механических к инструмен-
тальных цехов.
26. В а б о ш и н А., Термическая обра-
ботка стали.
27. Соколов М., Закалка и цемента-
ция инструментов.
28. Оргасправочник, т. II, Термическое
дело.
29. Б е р х и н В., Практика термической
обработки стали.
30. Трахтенберг Г., Тепловая обра-
ботка стали.
31. Симон Е., Закалка и тепловая
обработка стали, ч. I и II.
32. Б р е р л е й-Ш е ф е р, Тепловая обра-
ботка инструментальной стали.
33. Электросталь, Высокосортные стали.
34. Орешников и Каждая, Резь-
бовой инструмент.
Статьи из русских журналов
1. С е м е н ч е н к о И., Шлифовка резь-
бы, «Оргаинформация*, 1929, № 4.
2. Семен'ченко Й-, Проектирование
и конструирование метчиков (рефе-
рат по А. Валентине), „Оргаинфор-
мация*, 1928, № 12.
3. Семенченко И., Автомат для
фрезерования квадратов, „Предприя-
тие*; 1928. № 12.
4. Денекайнд, Сравнительные испы-
тания метчиков, „Оргаинформация*,
1927, № 6.
5. Станок для нарезания метчиков
фирмы „Рейнекер", «Оргаинформа-
цчя*. 1927, № 2.
6. М атюши н В., Сварные сверла,
«Станки и инструмент*, 1932, № 2.
7. Ушаков А., Резьбошлифовальиые
станки и приспособления, «Станки
и инструмент", 1930, К» 5—6.
8. Городецкий И., О проекте стан-
дартов допусков на резьбу, «Станки
и инструмент*, 1931, № 9.
9. Г о р о д е ц к и й И. и Жуков Н.,
Еще о допусках на резьбу, «Станки
и инструмент", 1932, № 1.
10. Зимин Б., К вопросу о стандар-
тах допусков на резьбу, „Станки
и инструмент*, 1932, № 2.
11. Принцип внесения поправочных кор-
ректив при нарезании резьбы, «Орга-
ииформация", 1913, № 9.
12. Ко и о-п асе в п ч, Выбор стали и
способы закалки при изготовлении
инструментов (реферат по Гофману),
„Оргаинформация", 1923, Х° 10.
13. Сенцаков и Васильев, Рас-
чет всех видов профилей резьбы
в зависимости от снижения резца
относительно центра изделия, «Стан-
ки и инструмент", 1931, № 8.
14. Савин Н, Калибры для измерения
метчиков с нечетным числом кана-
вок, «Оргаинформация", 1930, № 6.
15. Его же, Заметки о работе резьбо-
вой фрезы, «Оргаинформация*, 1928,
№ 10.
16. Сравнительные испытания приборов
для проверки среднего диаметра
резьбы, «Бюллетень технической
конторы Орг^металла", 1928, № 2.
17. М и т т о и, Контроль производства
и организация его на заводе «Вер-
нер", „Оргаинформация", 1930, № 6.
18. И л ь м е и а у Э. Рациональное ис-
пользование средств производства
при токарных работах, «Оргаинфор-
мация*, 1930, № 1.
19. Семенченко И., Приспособления
для непрерывной работы станка,
„Предприятие", 1928, Xs 6.
20, Гольбрах И., Допуски на резьбу
и размеры метчиков, „Предприятне11,
1931, № 1.
21. Жуков и Алпатов, Допуски на
резьбу и метчики, „Станки и инстру-
мент", 1932, № 7.
22. Васильев, Исследование профиля
резьбы нарезаемой круглой гре-
бенки, «Вестник металлопромыш-
ленности", 1932, № 3, 4 и 7.
23. Городецкий, К вопросу о мо-
дернизации внтвортовской резьбы,
»Вест ।ик металлопромышленности",
1932, № 5 и 8.
21. Токарный автомат для метчиков
фирмы «Бешлей* (Вехлер), «Орга-
информацня", 1929, № 8.
25. Т в м о ф е е в Л. Н., Конструкция
дисковых резцов, «Станки и инстру-
мент", 1932, № 2.
Разные материалы
1. Архивные материалы по проектиро-
ванию завода режущих инструмен-
тов «фрезер".
2. Семенченко И., Папка техниче-
ских условий на режущий инстру-
мент (завод PAII3, 1925 г.).
3. Данилов С., Отчет о заграничной
командировке (Орг еталл).
4. Ш е и ь я и. Отчет о заграничной
командировке (РУЖ)..
5. Александров А., Отчет о загра-
ничной командировке (завод имени
Воскова).
6- Стель маш ук, Отчет о загранич-
ной командировке (завод «Фрезер").
7. Стельмашук, Руколь, Майо-
ров и Федоров, Отчет о загра-
ничной командировке (заводы «Фре-
зер* н «Калибр").
8. Дроздов, Отчет о заграничной
командировке (завод „Калибр").
9. Каталоги разных инструментальных
и станкостроительных фирм.
К лиги иностранные
1. Berndt, Die Gewinde,
2. Deutsche Werkmeister Kalender
Schneidwerkzeuge und Vorrichtungs-
ba i.
3. Machinery’s Handbook.
4. D. Jones, Thread-Cutting Methodes.
5. American Machinist Handbook.
6. A. Herbert, An Efficient Gauging
System.
7. Card, Commercial Standards as
adopted by Tap and Die.
8. De-Leeuw, Metall Cutting Tools-
9. Machinery’s Encyclopedia, vol. 1—7.
10. Bat h, Ground Thread Handbook.
11. British Engineering Standards Asso-
ciation (BESA). Report X» 92, 1919;
Report As 84, 1918; Report №93,1919.
12. The National Screw Thread Commis-
sion (NSTC). Report (Depart, of Com-
merce), 1925.
13. Berndt, Die Ergebnisse neuerer
Untersuchungen iiber Gewinde, 1929.
14. Berndt, Die deutschen Gewindetole-
ranzen, 1929.
15. К. M ii t z e, Die Festigkeit d. Schrau-
benverbindungen in A Changing v. d.
Gewindetoleranz, 1919.
16. L e h 1 a, Muttergewinde und Gewinde-
bohrer, Dresden 1928.
Статьи из иностранных журналов
1. Eggert, Profilkorrekturen an Run-
stahlen insbesondere an Gewindestreh-
lern fur Spitzgewinde, «Maschinen-
bau*, 1929, 4.
2. Berndt, Neuere Vorsuche iiber
Gewinde, «Maschinenbau* 1929, 7—8.
3. Rickenmann und Kreis, Eine
neue Gewindeschleifmaschine (Reis-
hauer), .Maschinenbau", 1929, 13.
4. A. St of fen, Der wirtschaftlichste
Gewindebohrer, «Maschinenbau", 1931,
22.
5. E. Achilles, Leichtes Schneiden
grober Muttergewinde, ,Stock-Zeit-
schrift", 1929, 1.
6. Kreis, Eine einfache Vorrichtung
zur Messung von Gewindebohrern mit
drei Spannuten, ,Werkstattstechnik“,
1931, 17.
7. Berndt, Gewindetoleranzen und
Festigkeit von Schraubenverbiudun-
gen, .Maschinenbau*, 1931, 19,
8. Berndt, Bolzen und Muttergewinde,
.Stock-Zeitschrift*, 1931, 2.
9. N. S a w i n, Gewindetoleranzen, „Ma-
schinenbau*, 1931, 18.
10. Diameters and Tolerances for Hand
Taps, .Machinery*, N. Y. 1930, 1.
11. Einfache Vorrichtung zum Entfernen
abgebrochener Gewindebohrer,, Werk-
stattstechnik*, 1930, 4.
12. F. R о 11 and A. Turner, Instru-
ment for Measuring. Pitch Errors in
Screw, .Machinery" London, 1929.
13. F. G 6 p e 1, Die Priifung konischer
Normalgewinde, „Werkstattstechnik",
1929, 20.
14. Tapping. Coarse Threads, .Machi-
nery", London, 1929, 873.
15. Tests on Small Taps, „Machinery*,
London, 1929, 877.
16. Bericht uber die Sitzung des Unteraus-
schusses .Gewindetoleranzen*, .Werk-
stattstechnik*, 1929. 13.
17. The Measurement of Screw Elements,
j Machinery*, London, 1929, 884.
18. Diameters and Tolerances for Ground
j Thread Taps, .Machinery", N. Y. 1929.
19. Diameters and Tolerances for Machine
1 Screw Taps, .Machinery", N. Y. 1929.
20. Ground Thread Taps, „Machinery*,
London, 1929,. 872,
21. A.Valentine, Einfache Gerate und
Verfahren zum Messen der Gewinde
von nachgescharfen Gewindebohrern,
.Werkstattstechnik*, 1929, 11.
22. R e i n d 1, Scharfen von Gewindeboh-
rern, .Maschinenbau", 1929, 5.
23. Gewindetoleranzen, „Werkzeugma-
schine*, 1929, 2.
24. Hart ex, The Hartex Tap. „Machi-
nery", London 1928, № 829.
25. Thread Grinding, .Machinery*, Lon-
j don 1928, 328.
’ 26. Vierkant - Frasvorrichtung, „Maschi-
4 nenbau", 1928, 15.
27. Grinding Fixture for Threading Tools,
„Machinery*, London 1928, 798.
28. A. V a 1 e ft t i n e. Methods and equip-
ment for accurate ganging of tap
threads, „Machinery*, London, 1928,
796.
29. A. Valentine, Securing best results
in tapping, .Machinery*, London 1928
798; „Machinery", N. Y. 19’8, 1.
30. A. Valentine, Lubricating for tap-
ping, .Machinery*, N. Y. 1928, 2.
31. White, A Tap-Depth Indicator,
„American Machinist*, London 1928,
18.
32. W. H a b e г к о г n, Gewindefrasen,
.Maschinenbau*, 1928, 8.
33. E. Bryant and A. Valentine,
Tap Design and Construction, .Machi-
nery", London 1928, 806.
34. A. Valentine, Tap Design and
Construction, „Machinery*, London
1927, 760, 763, 767, 771, 774, 788, 794,
„Werkstattstechnik", 1928, 14, 15, 16.
35. Nutenfrasen an Gewindebohrern, ,Ma-
schinenkonstrukteur", 1928, 7.
36. 0. Marshal, Three-Spindle Tap-
Fluting Fixture, .Machinery", N. Y.
1928, 4.
37. 0. N i e b e r d i ft g, Gewalzte Gewin-
debohrer, .Feinmechanik & Prezision*,
1931, 1.
38. Reindl und Stoffen, Nachschar-
fen hinterschliffener Gewindebohrer.
„Maschinenbau", 1932, 5.
39. Dressier, Gewindeschneiden von
Hand und auf der Maschine mit
(Gewindebohrern, „Loewe-Notizen*,
1930, 5—6.
40. Special geschliffene Gewindebohrer,
.Werkzeugmaschine*, 1931, 5.
41. Fluting and Relief of Taper Threaded
Taps, „Machinery", London 1931,
981.
42. Berndt, Die Messung des Flanken-
durchmessers dreinutiger Gewinde-
bohrer, „Zeitschrift fiir Instrumenten-
kunde", 1932, 7, 8, 9.
43. D i r a u e r, Ueber Konstruktion von
Gewindebohrer, .Prakt. Maschinen-
konstrukteur", 1919, 20.
44. F e i g e n s p a n, Konstruktion von
Gewindebohrer, .Prakt. Maschinen-
konstrukteur*, 192^, 4.
45. Schlesinger, Gewindetoleranzen,
„Werkzeugmaschine*, 1927, 22.
46. Berndt, Messungen der Innengewin-
den, „Werkzeugmaschine", 1929.