Расчет исполнительных размеров диаметра сверл, зенкеров, разверток и метчиков

Расчет исполнительных размеров диаметра сверл, зенкеров, разверток и метчиков

Совместное рассмотрение расчета инструментов для этих трех групп принято по той простой причине, что методики расчета очень похожие, причем абсолютно одинаковы для сверл, зенкеров и разверток.

Расчет исполнительных размеров диаметра развертки приведен выше (п.2.2.8.1). Что касается расчета отклонений диаметра сверл и зенкеров, то он отличается лишь тем, что абсолютные значения этих отклонений больше, чем для разверток, так как требуемая точность обработки этими инструментами значительно ниже, чем развертками. Поэтому оказалось возможным эти отклонения для сверл сделать односторонними. От номинального значения диаметра отклонения задаются в тело инструмента, т.е. в минус. Например, на чертеже сверла диаметром 20 мм размер будет обозначен Ø20-0,052′ У чистового зенкера ноле допуска на диаметр расположено так же, как и у развертки с учетом разбивания, а у зенкера под последующее развертывание поле допуска лежит ниже линии 0—0 номинального значения размера. Оба отклонения диаметра отрицательные, причем верхнее отклонение равно гарантированному (минимальному) припуску под развертывание. Допуски на размеры разверток, зенкеров и сверл приводятся в соответствующих стандартах.

Расчет отклонений диаметров резьбы метчиков отличается от предыдущих расчетов, хотя в основу положены те же соображения: наиболее полное использование поля допуска на размер обрабатываемого изделия и недопущение выхода обработанного размера за пределы этого поля. Полное использование поля допуска позволяет максимально расширить допуск на производящий размер инструмента и гем самым облегчить изготовление и удешевить инструмент Недопущение выхода размеров обработанных деталей за пределы установленного допуска — гарантия от появления брака Соблюдение этого принципа у метчиков осложняется тем, что резьба многомерна (наружный, средний и внутренний диаметры, а также шаг и половина угла профиля), а производственный контроль крепежных резьб резьбовыми калибрами ограничивает лишь наружный, внутренний и средний диаметры. Отклонения шага и половины угла профиля крепежной резьбы не нормируются и калибрами не контролируются, но на свин- чиваемость пары болт—гайка бесспорно влияют.

Представим себе, что болт выполнен точно по номинальным значениям всех параметров резьбы, а у гайки номинальные значения диаметров резьбы без отклонений, но есть отклонения шага и половины угла профиля резьбы. Такой номинальный болт, хотя он и годный, не свинтится с рассматриваемой гайкой. Для того чтобы свинчивание произошло, необходимо увеличить средний диаметр резьбы гайки на величину приведенных к нему ошибок шага и половины угла профиля резьбы. Появляется, таким образом, понятие «приведенный средний диаметр», отличающийся от собственно среднего, или просто среднего, на величину диаметральных компенсаций ошибок шага и половины угла профиля резьбы. Для болта он больше собственно среднего на эту величину, а для гайки, наоборот, меньше.

Учитывая изложенное, попытаемся построить поле допуска и установить предельные значения среднего диаметра резьбы метчика. Пусть НП — номинальный профиль резьбы, Вс—Вс — верхняя, а О—Ос — нижняя границы установленного стандартом поля допуска Нсг на средний диаметр резьбы гайки (рис. 2.43), d2 — номинальный, он же и минимально допустимый, средний диаметр резьбы гайки, а d2max — максимально допустимый. По стандарту проходной резьбовой калибр-пробка, повторяющий собой болт с точно выполненными номинальными размерами резьбы, в том числе с номинальным d2, должен свинтиться с контролируемой резьбой. Он, таким образом, ограничивает нам меньший предельный средний диаметр резьбы, но не собственно средний, а приведенный. Наименьший предельный собственно средний диаметр резьбы гайки, соответствующий наименьшему приведенному,

Проектирование рабочей части

Для наиболее полного использования поля допуска резьбы гайки необходимо, чтобы минимальные значения ее собственно среднего диаметра были равны d2 c min. Это возможно обеспечить метчиком со средним диаметром резьбы d2 ми, меньшим d2 c min на величину минимально возможного разбивания, как у развертки. Проектирование рабочей части Это минимально допустимый средний диаметр резьбы метчика, стало быть, метчика предельно изношенного. В соответствии с изложенным построения для определения положения нижней границы 1—1 полного поля допуска на средний диаметр резьбы метчика показаны однонаправленными стрелками в левой части (рис. 2.43).

Проектирование рабочей части

Наибольший предельный размер среднего диаметра резьбы гайки d2max ограничивается непроходным резьбовым калибром-пробкой. Он не должен проходить. Резьба у этого калибра короткая, всего 2—3 витка, профиль резьбы тоже укорочен. Ошибки шага и половины угла профиля резьбы мало сказываются на контроле среднего диаметра, Поэтому непроходной калибр практически ограничивает наибольший предельный собственно средний диаметр резьбы гайки. Средний диаметр резьбы метчика, обеспечивающий такой размер гайки, должен быть меньше ее верхнего предельного размера на величину максимального разбивания Рmax : Проектирование рабочей части   Верхняя граница поля допуска на средний диаметр резьбы метчика расположится на уровне 2—2 (рис. 2.43). Получив, таким образом, полное поле допуска на средний диаметр резьбы метчика, распределим его на изготовление Нсм и износ (на рис. 2.43 заштриховано) так, чтобы приведенные затраты на операции использования метчика были минимальными. При этом под износом понимают не просто уменьшение d2 от физического истирания, а главным образом уменьшение d2 нарезаемой резьбы по причине затупления метчика и уменьшения его среднего диаметра после переточек из-за наличия обратной конусности по d2.  

Экономически выгодный вариант распределения поля допуска для средних условий производства современного уровня оговорен стандартами. Исполнительные размеры среднего диаметра резьбы нового метчика (наименьший предельный d2 м mm и наибольший предельный d2 м mах) рассчитываются по схеме рис.2.43 по приведенным в стандартах нижнему и верхнему отклонениям. Стандартизованы также отклонения размеров остальных параметров резьбы метчика.

Резьба в гайке может быть нарезана до остра: максимальный наружный диаметр резьбы не ограничен. Поэтому зубья метчика могут быть островершинными. Однако отвод теплоты от острых вершин зубьев плохой, возможны прижоги вершин при шлифовании резьбы. В результате стойкость таких метчиков низкая. Поэтому у метчиков нормируют верхнее и нижнее отклонения наружного диаметра. Поле допуска Ннм ограничено сверху и снизу (рис. 2.43). Верхнее отклонение и соответствующий ему максимальный наружный диаметр dм max выбирают такими, чтобы ширина площадки См на вершинах резьбы метчика была не менее 60 % ширины площадки С номинального профиля резьбы. Нижнее отклонение и соответствующий ему наименьший предельный наружный диаметр dм min метчика назначают так; чтобы разность dм min — d была достаточной для компенсации износа метчика по наружному диаметру при минимальной величине разбивания Рh min (рис. 2.43). Здесь опять-таки бульшая доля износа — это не физический износ и уменьшение наружного диаметра резьбы метчика в результате переточек, а уменьшение наружного диаметра резьбы гайки в связи с затуплением метчика.

Наименьший внутренний диаметр резьбы метчика не нормируется (рис. 2.43). Резьбу можно прорезать до остра, чего практически никогда не бывает из-за закругления вершины резьбообразующего инструмента. Наибольший внутренний диаметр d1м max ( рис. 2.43) должен быть меньше номинального внутреннего диаметра d1 резьбы гайки на величину, несколько бульшую подъема витков резьбы гайки от вспучивания во время ее нарезания. При этом d1м max отсчитывается не от донышка впадин резьбы, а от точек сопряжения дуги на донышке с прямобочным участком профиля ( см. рис. 2.43 ). Износ метчика при нормировании d1 не учитывается, так как d1 резьбы формируется не метчиком, а инструментами, готовящими отверстие под нарезание резьбы.

Отклонения шага и половины угла профиля резьбы метчика приведены в стандартах и так же, как и другие параметры, нормируются в зависимости от степени точности метчика и номинальных размеров резьбы. По сравнению с гладкими цилиндрическими сопряжениями здесь есть некоторые особенности: чем меньше шаг резьбы, тем больше отклонение половины угла профиля для одной и той же степени точности метчика. Это связано с ростом погрешностей контроля углов с уменьшением их сторон. Нормируется половина даже симметричного угла, а не полный угол профиля, чтобы избежать резьбы, заваленной набок. Отклонения единичного шага и накопленные отклонения на длине 25 шагов одинаковые.

Стандартами предусмотрено четыре степени точности метчиков (Н1—Н4) для нарезания резьб с посадками скольжения и две степени для посадок с зазорами.

Контрольные вопросы

  1. Причины несоответствия размеров обработанных поверхностей размерам образующего инструмента.
  2. Методика расчета исполнительных размеров диаметров сверл, зенкеров, разверток и метчиков.

Смотрите также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *