Режущая часть

Режущая часть метчика формирует профиль резьбы по генераторной схеме. Каждый режущий профиль метчика срезает стружку определенного вида и сечения и одинаковой толщины .

Толщина срезаемого слоя при работе трехзубым метчиком может быть определена из рис,

где сплошной линией показан первый зуб метчика и главные режущие лезвия I, 4 и 7, расположенные на нем. Режущие лезвия 5 и 6, лежащие соответственно на втором и третьем зубьях метчика, перенесены в плоскость передней грани первого зуба метчика и показаны пунктирной линией.

.В направлении, перпендикулярном главному режущему лезвию, толщина срезаемого слоя определяется из треугольника . Считая, что зубья метчика расположены друг относительно друга под одинаковым углом где z- число стружечных канавок на метчике, получим смещение оси симметрии режущего зуба метчика относительно следующего вдоль оси на величину Таким образом, толщина срезаемого слоя определится зависимостью

Таким образом, угол режущей части метчика при принятых значениях шага резьбы Р и количества стружечных канавок определяет толщину срезаемого слоя для каждого режущего зуба. Из рис видно, что угол определяет длину режущей часта метчика.

Во всех случаях нижним допустимым пределом толщины срезаемого слоя является . При <0,02 мм радиус скругления режущего лезвия становится соизмерим с толщиной срезаемой стружки. Процесс резьбонарезбния затрудняется, вместо резания происходит смятие и скобление, что вызывает рост сил резания и повышенный износ инструмента.

При > 0,2 мм шероховатость обработанных поверхностей резко ухудшается. Если резьбонарезание > 0.15 мм сопровождается большой нагрузкой на метчик, вводятся предварительные метчики - черновые.

Угол режущей части оказывает влияние на стойкость метчиков. Угол определяет толщину срезаемого слоя, а следовательно, нагрузку, приходящуюся на режущие лезвия, условия трения на передних и задних поверхностях, температуру резания, условия теплоотвода и т.д. Экспериментально установлено, что стостойкость метчиков повышается с уменьшением угла .

Величина момента резьоонарезания также зависит от угла режущей части . Момент резьбонарезания для машинных метчиков при обработке сталей с использованием в качестве СОЖ сульфо-фрезоля и чугунов с использованием керосина при = 10° может быть определен по зависимости

, кгс*см,

d. - номинальный диаметр метчика, мм;

p - шаг нарезаемой резьбы, мм;

, где Мкр - крутящий момент разрушения метчика;

К - коэффициент запаса прочности метчика рекомендуется принимать К = 2…2.5; большие значения принимаются для метчиков малых размеров;

где - диаметр сердцевины метчика;

- коэффициент, учитывающий число стружечных канавок, для двухканавочных метчиков = 0,075, для трехканавочных =0,079, для четырехканавочных = 0,085.

Для обеспечения направления метчика при входе в нарезаемое отверстие диаметр переднего торца его должен быть меньше диаметра отверстия под резьбу на величину, приведенную в табл. При этом величину разбивки отверстия можно не учитывать.

Значения определяются по ГОСТ 17039-71.

Взаимосвязь длины режущей части и угла определяется зависимостью . На величину угла и длину режущей части оказывают влияние конструктивные особенности отверстия, в котором нарезается резьба. Если отверстие глухое то сбег резьбы определяет длину режущей части метчика. Если отверстие короткое, то используются метчики с малыми значениями угла и длинной режущей частью, что обеспечивает более надежное центрирование детали и инструмента. Это реализуется в гаечных метчиках. Если отверстие больше 5d, то возникают сложности с размещением стружки, вид и способность к пакетированию которой зависит от ее толщины, определяемой углом рабочей части метчика. Длина режущей части (угол ) оказывает влияние на основное технологическое время. Уменьшение приводит к его снижению. Существуют и другие технологические и конструктивные факторы, влияющие на выбор и угла .

В общем случае последовательность выбора угла должна быть:

б) нахождение углов , при которых для затупленного метчика момент резьбонарезания будет меньше крутящего момента разрушения метчика: ;

в) определение значений угла , при которых обеспечивается необходимая стойкость инструмента;

г) уточнение значений угла длины режущей части в зависимости от конструктивных особенностей отверстия и технологических требований к обрабатываемой поверхности.

На практике резьбонарезания колебания угла незначительны, обычно его принимают постоянным для различных значений метчиков одного и того же вида. Например, для гаечных метчиков всех видов угол принимается равным 5°30'для диаметров резьбы от 2 до 30 мм.