загрузка...
 
10.3 Допуски на параметри різі мітчиків
Повернутись до змісту

10.3 Допуски на параметри різі мітчиків

Допуски встановлюються на  такі п'ять елементів різі: кут профілю; крок; середній діаметр; зовнішній діаметр;  внутрішній діаметр.

Кут  профілю  різі a залежить  в основному від точності інструменту (накатні ролики, різець, шліфувальний круг і т. ін.) і правильності його встановлення на верстаті. Для мітчиків з не- шліфованою різзю необхідно враховувати також і спотворення її профілю при термічній обробці. ГОСТ 16925-71 передбачає граничні відхилення  для мітчиків (табл. 10.4).

Крок різі залежить від точності механізму верстата, який створює різь на мітчику, і похибки термічної обробки. Верстати забезпечують точність кроку різі  ±0,01 мм. При термічній обробці спотворення виходять значно більшими, приблизно ±(0,04-0,07) мм на 25 мм довжини. Мітчики із шліфованою різзю похибки від термічної обробки не мають, оскільки вона виправляється при шліфуванні, і точність їх кроку залежить винятково від точності різешліфувальних верстатів. Вони можуть шліфувати різь з  точністю   кроку  у  межах 0,003 - 0,008 мм.

Таблиця 10.4 – Відхилення половини кута профілю мітчиків

Крок різі Р, мм

Граничне відхилення половини кута профілю, хв

клас точності мітчика

1-й, 2-й, 3-й

4-й

0,25 – 0,35

±40

±65

0,35 – 0,40

±50

0,40 – 0,60

±30

0,60 – 0,80

±40

0,80 – 1,00

±25

1,00 – 1,50

±35

1,50 – 3,00

±20

±25

3,00 – 5,00

±15

±20

Звичайно величина похибки кроку задається плюсом і мінусом на довжині 25 мм. Для мітчиків 1-го, 2-го, 3-го класів точності - це  мм, а для 4-го класу -  мм.

Дійсна похибка не повинна перевищувати цю величину між будь-якими витками у межах базової довжини.

Середній діаметр. Допуск  на  середній   діаметр  мітчиків 1-го, 2-го, 3-го класів визначається (ГОСТ 16925-71) залежно від допуску на середній діаметр такої самої різі, ГОСТ 16093-81, але 5-го ступеня точності

,                          (10.8)

де TD2(5) – допуск на середній діаметр внутрішньої різі при п’ятому ступені точності.

Допуск на середній діаметр мітчиків 4-го класу точності дорівнює

.                         (10.9)

Для компенсації похибок, а також для отримання запасу на зношення необхідно надати мінімальному середньому діаметру мітчика перевищення над номіналом. Теоретично нижнє відхилення середнього діаметра мітчика визначається за формулою [13]

,

де fpK + faK - діаметральна компенсація відхилень кроку і кута профілю різі прохідного різевого калібру;

          fpM + faM- діаметральна   компенсація   відхилень   кроку   і   кута профілю різі мітчика;

          dз  - припуск на зношення середнього діаметра мітчика;

          d  - мінімальне розбиття по середньому діаметру отвору, нарізаного мітчиком.

Вірогідне значення середнього діаметра калібра розміщується близько до номінального і діаметральна компенсація відхилень кроку і кута профілю різевого прохідного калібру незначна порівняно з величиною розбиття отвору по середньому діаметру. На підставі цього цілком допустимо при розрахунку нижнього відхилення не враховувати величини  fpK +  +faK.

Величини діаметральних компенсацій відхилень кроку і кута профілю fpM ,  faM визначаються за формулами

;   ,

де   DPn – накопичена похибка кроку на довжині згвинчування;

 - похибка половини кута профілю.

Залежно від класу точності мітчика величини відхилень кроку і кута профілю вибираються різними, тому і значення fpM  та  faM також будуть різними: для мітчиків класу 1, 2, 3 - меншими, а  для мітчиків класу 4 - більшими (за умови однакової величини розбиття отвору по середньому діаметру). Проте остання не може бути постійною при нарізуванні різі мітчиками різних класів. Вона буде меншою для мітчиків класу 1, 2, 3 і більшою для мітчиків класу 4. Таким чином, ці сумарні похибки майже однакові для усіх мітчиків.

Вибір більш значних величин нижнього відхилення недоцільний через необхідність мати у своєму розпорядженні достатній запас для допуску на неточність виготовлення мітчика і для розбиття отвору по середньому діаметру.

Але ГОСТ 16925-71 рекомендує визначати нижнє відхилення за формулами залежно від класу точності мітчика і допуску на середній діаметр різі 5-го ступеня точності відповідно до ГОСТ 16093-81 (табл. 10.5).

Таблиця 10.5 – Формули для розрахунку нижнього відхилення середнього діаметра мітчика

Клас точності мітчика

Нижнє відхилення середнього діаметра

Номер

формули

1

(10.10)

2

(10.11)

3

(10.12)

4

(10.13)

Точність мітчика впливає на величину зазору між поверхнями згвинчених деталей, тобто на щільність різевого з’єднання.  Допуски на середній діаметр мітчиків 4-го класу точності більші від попередніх класів у 2 рази.

Верхнє відхилення для середнього діаметра різі мітчика розраховується як

.                        (10.14)

А допуск на середній діаметр мітчика залежить від допуску на нарізувану різь (10.8)-(10.9).

Спираючись на ці співвідношення, можна вибрати клас мітчика залежно від допуску на середній діаметр нарізуваної різі (табл. 10.6).

Таблиця  10.6 – Рекомендації щодо вибору класу мітчика

Клас мітчика

Поле допуску на середній діаметр різі

1

4H, 5H, 6H, 7H, 8H, 9H

2

4G, 5G, 6G, 7G, 8G, 9G

3

4F, 5F, 4E, 5E, 6F, 7F, 8F , 9F, 5E, 6E, 7E, 8E, 9E

4

6G, 7G, 8G, 9G, 6F, 7F, 8F, 9F

 

Але, як показує схема відносного положення полів допусків внутрішньої різі та мітчика (рис.10.11), будь-який мітчик можна використовувати для нарізування різі з будь-яким основним відхиленням, якщо тільки нижнє відхилення на середній діаметр мітчика перевищує нижнє відхилення на середній діаметр різі. Наприклад, мітчик 4-го класу точності можна застосувати для нарізування різі з полем допуску 8Н.

Точність нарізування різі залежить від оброблюваного матеріалу, швидкості різання, змащувально-охолоджувального технологічного середовища, точності верстатів, допоміжного інструменту та інших факторів. Тому мітчики одного класу точності використовуються як для нарізування точної, так  і менш точної різі.

Допуски на неточність виготовлення цілком досяжні і можуть бути вільно витримані як на різешліфувальному верстаті (для мітчиків класу точності 1, 2, 3), так і на накатному або різенарізному (для мітчиків 4-го класу точності).

Зовнішній діаметр. Зовнішній діаметр мітчика dN  зношується більше, ніж середній діаметр. Це пояснюється тим, що вершини витків гострі, більш схильні до зневуглецьовування при термічній обробці і працюють в умовах гіршого відведення тепла.

 

Тому необхідно  для зовнішнього діаметра   призначати допуск більшої величини, ніж це передбачено для середнього діаметра. Допуск на зовнішній діаметр різі гайки стандартами не встановлюється, і верхнє відхилення для нього не регламентується, оскільки розмір зовнішнього діаметра різі не може вийти за межі теоретичного трикут-ника. З цієї точки зору можна було б не при-значати допуск і на зовнішній діаметр  [10] мітчика. Проте ГОСТ 16925-71 все-таки передбачає допуск на зовнішній діаметр різі мітчика (рис. 10.12), оскільки за відсутності регла-ментованого допуску до споживача можуть надійти мітчики з надмірно гострими і маломіцними вершинами витків. Це може спричинити підвищене зношення мітчика по зовнішньому діаметру.

При визначенні верхнього відхилення бажано, щоб ширина вершини різі мітчика, відсічена горизонтальною лінією теоретичного профілю, складала приблизно 0,6 від ширини теоретичного  профілю (див.рис.10.12). Але це не вдається зробити при малих кроках. І навіть щоб уникнути отримання надмірно загостреної різі у мітчиків із кроком різі 0,2-0,75 мм, стандартом визначається тільки нижнє   відхилення.

Аналіз таблиць  ГОСТ 16925-71 показує, що співвідношення між TdN та Td2N залежить від кроку різі   Р                   

.                       (10.15)

Нижнє відхилення на зовнішній діаметр різі  мітчика, що проектується,  визначається через допуск на середній діаметр нарізуваної внутрішньої різі,  але 5-го ступеня точності - за ГОСТ 16093-81

.                        (10.16)

Тоді верхнє відхилення зовнішнього діаметра дорівнює

 .                      (10.17)

 

Внутрішній діаметр. Внутрішній діаметр мітчика d1N (рис.10.13) не повинен контактувати з металом заготовки при різанні. Це стосу-ється усіх різена-різних іструмен-тів. Для них важ-ливо виключити з роботи різальну кромку, яка зна-ходиться на дні западини витків. Звичайно це до-сягається шля-хом невеликого збільшення висо-ти ніжки профі-лю різі мітчика або за допомогою збільшення попе-реднього отвору під різь.

При нарізуванні різі мітчиком можливе більше або менше (залежно від ступеня в'язкості) деформування оброблюваного матеріалу. Якщо просвердлити отвір під різь, нарізувану мітчиком, свердлом з діаметром, який дорівнює номінальному внутрішньому діаметру різі, то процес нарізування буде утруднений, і мітчик може зламатися. Щоб цього уникнути, завжди застосовують свердла більшого діаметра, ніж номінальний внутрішній діаметр різі,  (див. рис. 10.13). Тому верхнє відхилення внутрішнього діаметра  мітчика

.                                 (10.18)

 Значення нижнього відхилення не встановлюється.

Деяке зменшення висоти різі не має практичного значення. Експериментальними роботами встановлено [1], що для міцності  різевого з'єднання достатньо, якщо різь має 70% від своєї номінальної висоти профілю. Якщо взяти, що висота профілю різі зменшується не на усі 30%, а тільки наполовину від цього числа (тобто на 15%), то діаметр свердла можна визначити як

.                  (10.19)

Для цього западину різі мітчика заокруглюють (див.рис.12). Максимальний радіус заокруглення R розраховується залежно від величини зменшення найбільшого внутрішнього діаметра мітчика і коливається у межах 0,04-0,13 кроку різі. Найменший внутрішній діаметр різі мітчика не регламентується, оскільки він не може вийти за вершину трикутника теоретичного профілю.

На точність внутрішньої різі впливає оброблюваний матеріал. В'язкі матеріали, особливо легкі сплави, сприяють більшому розбиванню різі. Щоб уникнути цього, необхідно при виготовленні мітчика дотримуватися мінімальних розмірів або навіть зменшувати їх проти номінальних. Навпаки, для крихких матеріалів (наприклад, пластмаси, ебоніту і т.і.) отвір зменшується, тому розміри мітчика необхідно збільшувати (на 0,05-0,30 мм) порівняно з номінальними. У деяких випадках необхідні розміри мітчиків доводиться встановлювати експериментально.

Алгоритм проектування мітчиків наведений у таблиці 10.7.

Таблиця 10.7 - Послідовність розрахунків і конструювання мітчика

Номер

Назва етапу

Формули та позначення

1

2

3

1

Розрахувати середній та внутрішній діаметри

d2N , d1N

2

Призначити клас мітчика

1, 2, 3, 4

3

Розрахувати граничні відхилення на зовнішній діаметр

, ,

4

Розрахувати граничні відхилення на середній діаметр

,

 або

5

Призначити відхилення на внутрішній діаметр

6

Призначити кількість стружкових канавок

n

7

Розрахувати ширину пера та діаметр серцевини

p, dс

Гайкоріз

8

Призначити кут j

j=3,50

9

Визначити довжину різальної частини

,

,

10

Визначити довжину калібрувальної частини

l2=8 витків

Машинний мітчик

11

Визначити довжину різальної частини

Наскрізний отвір:     l1=6P

Глухий отвір:    l1=2P

12

Розрахувати кут j

,

Продовження таблиці 10.7

1

2

3

Далі для усіх мітчиків

13

Розрахувати довжину мітчика

14

Визначити довжину калібрувальної частини

l2=12  витків

15

Розрахувати товщину зрізування

,    (amin=0,02,  amax=0,15)

16

Розрахувати діаметр торця

17

Призначити геометрію лез

a, g

18

Розрахувати коефіцієнт затилування

19

Розрахувати параметри профілю стружкової канавки

,

    ,      

20

Призначити кут нахилу стружкової канавки

w

21

Спроектувати приєднувальну частину

ГОСТ 3266-81, ГОСТ 6951-71

22

За необхідності скорегувати стружкову канавку



загрузка...