Патент на изобретение №2179095

(54) МЕТЧИК ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ РЕЗЬБЫ В ГЛУХИХ ОТВЕРСТИЯХ

(57) Реферат:

Изобретение относится к металлообработке. Метчик имеет хвостовик и перья с калибрующей частью, переходящей в заборную часть, имеющую переднюю и заднюю поверхности и подрезанную угловым скосом, величина которого выбрана в зависимости от толщины среза, длины заборной части и заднего угла на заборной части. Для повышения универсальности и долговечности метчика путем уменьшения крутящего момента вывинчивания, уменьшения брака путем устранения прослабления размеров обрабатываемой резьбы угловой скос расположен со стороны задней кромки пера, а его угол и длина выбраны по приведенным формулам. Угловые скосы могут быть выполнены на всех перьях, кроме перового. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к металлообработке, а именно к нарезанию резьбы метчиками в глухих отверстиях.

Известен метчик (“Основы теории резания металлов, “Машиностроение “, 1975 г. , автор В. Ф. Бобров, стр. 60 – 61), у которого на заборной режущей части угловые скосы не делаются и все перья метчика одной толщины, это пригодно только для сквозных резьбовых отверстий, т. к. при такой нарезке резьбы метчиком заборная часть выходит из отверстия и не остается корней стружки от режущих кромок заборной части, поэтому использование данных метчиков для нарезки резьбы в глухих резьбовых отверстиях приводит к поломке метчика на обратном ходе (выворачивании), за счет попадания оставшихся корней стружки в зазор затылованной поверхности режущей заборной части метчика и обработанном отверстии вследствие чего происходит брак обрабатываемой детали.

Недостатком является отсутствие универсальности метчика, его недолговечность, брак обрабатываемых деталей (поверхностей).

Прототипом является (авт. св. N 1028454, авторы В. Г. Якухин, В. А. Старов и А. А. Смирнов) метчик, на заборной части которого выполнены угловые скосы передней поверхности поочередно через перо.

Недостатком является:
– отсутствие универсальности метчика, т. к. метчик можно выполнить лишь с четным количеством перьев, потому что скос передней поверхности пера выполняется поочередно через перо;
– недолговечность метчика из-за большого крутящего момента вывинчивания;
– брак за счет прослабления размеров резьбы обрабатываемых поверхностей.

Задачи, решаемые предлагаемым изобретением: универсальность метчика, повышение его долговечности путем уменьшения крутящего момента вывинчивания, устранение брака путем устранения прослабления размеров резьбы обрабатываемой поверхности.

Решение поставленных задач достигается тем, что задняя поверхность заборной части метчика подрезана угловым скосом, причем размеры скоса определяются по следующим формулам:

где ^{– угол скоса;
a – толщина среза;
l – длина заборной части метчика;
– задний угол заборной части метчика,
а длина скоса подрезки кромки пера метчика определяется по формуле
L = l N/Z,
где L – длина скоса подрезки кромки пера метчика;
l – длина заборной части метчика;
N – порядковый номер;
Z – число перьев метчика,
причем угловые скосы подрезки кромки пера метчика кроме первого метчика выполнены на задней поверхности каждого из последующих перьев метчика.}

Длина скоса L для первого зуба метчика равна нулю. L = 0 для первого зуба. На остальных зубьях длина скоса подсчитывается по ранее приведенной формуле. У метчиков предлагаемой конструкции крутящий момент вывинчивания M_кр.нов. меньше M_{кр. старого} во столько раз, сколько перьев на метчике

Следовательно, исключается возможность заклинивания при выворачивании метчика и увеличивается долговечность метчика до полного естественного износа. Например: метчик праворежущий; число перьев на метчике Z = 3. Таким образом длина скоса будет на первом пере L₁ = 0 согласно рекомендации. На втором пере L₂ = l2/3 мм, на третьем пере L₃ = l3/3 = l мм.

Из рассмотренного примера видно, что перья метчика по заборной части будут иметь переменную величину по задней поверхности и при обратном ходе метчика (выворачивании) контакт и слом корней стружки, образующихся на всей длине режущей заборной части будет происходить поочередно, тем самым снизится момент кручения во столько раз, сколько перьев на метчике:

Следовательно, исключается возможность заклинивания при выворачивании метчика из глухих отверстий и увеличивается его срок службы до полного естественного износа.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию “новизна”.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен праворежущий метчик, состоящий из хвостовика 1, калибрующей части 2, заборной части 3 и перьев 4.

На фиг. 2 изображен вид А на фиг. 1 с торца заборной части, где показаны угловые скосы 5 и порядок отсчета по часовой стрелке номера пера метчика.

На фиг. 3 изображен вид В на фиг. 2, где показано образмеривание подрезки задней кромки пера, угол ^{подсчитывается по формуле и отмеряется от угла спиральной канавки, а размер L – длина скоса подрезки задней кромки пера метчика подсчитывается для каждого номера пера метчика индивидуально по вышеприведенной формуле, кроме (N 1) первого номера, где L = 0.}

На фиг. 4 изображена схема образования корневой стружки 6 от режущих кромок заборной части.

На фиг. 5 изображена схема снятия корней стружки 6 при реверсе метчика.

Метчик для нарезания резьбы в глухих отверстиях состоит из хвостовика 1, переходящего в колибрующую часть 2, заканчивающаяся заборной частью 3, которая формируется из нескольких перьев 4 (или четных или нечетных), также перья 4 могут быть расположены под углом спиральной канавки или по оси метчика в зависимости от назначения. Подрезка задней кромки пера 5 на метчике устраняет биение по режущей заборной части 3, что исключает разбивание резьбового отверстия в детали, исключения брака по резьбе.

При нарезке резьбы из схемы на фиг. 4 видно, что путь S, пройденный передней режущей кромкой для всех перьев метчика (независимо от количества), будет равен, а за счет подрезки задней кромки перьев метчика на величину L при выворачивании метчика из глухого отверстия, срезание корней стружки 6 задней кромкой пера метчика будет происходить поочередно: сначала перо N 1, затем перо N 2 при реверсе метчика на фиг. 5. Тем самым уменьшиться момент выворачивания, метчик перестанет ломаться при реверсе.

Использование предлагаемого изобретения устраняет недостатки:
– отсутствие универсальности использования – у прототипа можно выполнить метчик лишь с четным количеством перьев, т. к. скос передней поверхности пера выполняется поочередно через перо; метчик предназначен для глухих отверстий, направление стружки загоняет отломленную стружку впереди метчика и скапливается там, т. к. скос – обратный и выхода наружу нет, происходит заклинивание метчика и его поломка.

Согласно изобретению метчик можно выполнить и с четным и не с четным количеством перьев, т. к. скос пера выполняется, начиная со второго пера и не передней поверхности, а задней поверхности последующих перьев кроме первого; на передней поверхности заборной части метчика скоса нет и стружка не загоняется впереди метчика в тупик, а по винтовой канавке выходит наружу из обрабатываемого глухого отверстия, тем самым метчик не заклинивается и не ломается.

– Низкая долговечность метчика – за счет повышенного момента кручения, который приводит к поломке метчика из-за того, что происходит заклинивание метчика, т. к. все перья метчика своими задними поверхностями одновременно контактируют с корнями стружек, образующихся по всей длине заборной части. Согласно изобретению устраняется повышенный момент кручения вследствие того, что на передней поверхности заборной части скоса нет, но он осуществлен на задней части пера метчика под углом ^{на длине L, поэтому одно перо метчика поочередно вступает в контакт с корнями стружки, метчик начинает выворачиваться из рабочей зоны и сколотая стружка по винтовой канавке выходит наружу из обрабатываемого глухого отверстия, не нагромождаясь в отверстии впереди метчика.}

– Брак обрабатываемой детали – вследствие прослабления размеров резьбы обрабатываемой детали из-за того, что происходит биение режущей кромки заборной части метчика за счет выполненных угловых скосов по передней поверхности через перо.

Формула изобретения

1. Метчик, имеющий хвостовик и перья с калибрующей частью, переходящей в заборную часть, имеющую переднюю и заднюю поверхности и подрезанную угловым скосом, величина которого выбрана в зависимости от толщины среза, длины заборной части и заднего угла на заборной части, отличающийся тем, что угловой скос расположен со стороны задней кромки пера, а его угол и длина выбраны по следующим формулам:

где ⁰– угол скоса;
а – толщина среза;
l – длина заборной части;
– задний угол на заборной части,
L= 1N/z,
где L – длина скоса подрезки пера;
N – порядковый номер пера;
z – число перьев.

2. Метчик по п. 1, отличающийся тем, что угловые скосы выполнены на всех перьях, кроме первого.

РИСУНКИ