2. Проектирование метчиков-протяжек

2.1. Общие сведения

Метчик-протяжка позволяет нарезать внутреннюю сквозную резьбу любого профиля с любым числом заходов за один проход. Производительность труда при работе этим инструментом в не­сколько раз выше, чем при нарезании резьбы токарным резьбовым резцом.

Основные особенности конструкции:

1) хвостовик расположен перед режущей частью;

2) длинная режущая часть (обычно в несколько раз длиннее резьбы детали);

3) наличие передней и задней направляющих;

4) конструкция хвостовика позволяет фиксировать инструмент в осевом направлении.

Нарезание резьбы метчиком-протяжкой производится чаще всего на обычном токарно-винторезном станке (рис.2.1).

Рис. 2.1. Схема работы метчика-протяжки:

1– заготовка; 2 – метчик-протяжка; 3 – державка; 4 – резцедержатель; 5 – патрон

Обрабатываемую заготовку 1, расточенную по внутреннему диаметру, надевают на хвостовик метчика-протяжки 2. Хвосто­вик вставляют в отверстие державки 3 и закрепляют в резцедержателе 4 станка, например, эксцентриковым зажимом (который показан на схеме) либо клином. Ось отверс­тия державки при этом совпадает с линией центров станка. Далее продольным перемещением суппортов метчик-протяжку с надетой на него деталью вводят между раскрытыми кулачками патрона 5, и де­таль закрепляют в патроне. Левая часть метчика-протяжки при этом размещается в отверстии шпинделя станка. Ходовой механизм станка настраивают на шаг нарезаемой резьбы, вводят маточную гайку станка в зацепление с ходовым винтом, после чего включают вращение шпинделя (при нарезании правой резьбы – обратное направление вращения). Вращением заготовки в сочетании с продольным перемещением метчика-протяжки обеспечивают нарезание заданной резьбы.

Основной особенностью работы метчика-протяжки является наличие принудительной подачи с заданным шагом при нарезании. Конструкция метчика-протяжки приведена на рис. 2.2. Рабочую часть можно представить как винт с прорезанными стружечными канавками (обычно винтовыми, с углом наклона ), резьба которого срезана по вершинам по конической поверхности с углом конуса на сторону . Для образования задних углов зубья (перья) на всей длине метчика-протяжки затылованы по профилю резьбы (т.е. по среднему и внутреннему диаметрам) на величину К_п, а также затылованы по вершинам профиля на величину K_в.

Передняя направляющая часть конструктивно совмещена с хвостовиком протяжки длиной l₃ диаметром d₀. Задняя направляющая часть длиной l₀ выполняется гладкой цилиндрической формы с диаметром d₀ , равным диаметру хвостовика.

Рис. 2.2. Конструкция метчика-протяжки

Такой метчик срезает припуск по генераторной (последова­тельной) схеме (рис.2.3), т.е. каждый зуб метчика-протяжки срезает свой слой толщиной а и шириной b_i (равной ширине впадины резьбы).

Рис. 2.3. Схема срезания припуска метчиком-протяжкой

Это обеспечивается превышением каждого последующего зуба над предыдущим вследствие наклона режущих кромок под углом  к оси метчика-протяжки.