Результат интеллектуальной деятельности: МАШИННЫЙ МЕТЧИК

Изобретение относится к металлообработке, изготовлению резьб в основном машинными метчиками методом нарезания как в глухих, так и в сквозных отверстиях деталей.

Известно большое разнообразие метчиков по форме и конструкции. Например, метчик (патент RU 2192335) имеет заборную и калибрующую части, обратную конусность по резьбе, прямые стружечные канавки, зубья с профилем, затылованным до остра, и перья со скосами на их передней поверхности. Метчик (патент RU 2185938), содержащий заборную и калибрующую части, обратную конусность по резьбе и зубья с уменьшенным углом профиля, отличающийся тем, что половины углов профиля зубьев на заборной части выполнены уменьшенными по сравнению с их значениями на калибрующей части. Метчик для нарезания резьбы в глухих отверстиях (патент RU 2179095), который имеет хвостовик и перья с калибрующей частью, переходящей в заборную часть, имеющую переднюю и заднюю поверхности и подрезанную угловым скосом. Метчик (патент RU 2151673) предназначен для нарезания резьб в труднообрабатываемых материалах. В метчике калибрующая часть состоит, как минимум, из одного полнопрофильного зуба и из заниженных по боковым сторонам резьбового профиля зубьев. Комбинированный (режуще-деформирующий) метчик (патент RU 2142867), у которого по режущим зубьям и деформирующим выступам выполнена полнопрофильная резьба.

Основными недостатками этих и иных подобных метчиков являются то, что они достаточно часто ломаются, а удаление сколовшейся части из отверстия трудоемко и представляет весьма существенную проблему.

Наиболее близким, принятым за прототип, является метчик для нарезания резьбы с крупным шагом, содержащий хвостовик, калибрующую и режущую части. Метчик (патент RU 2069125) выполнен из двух разъемных частей, направляющей и рабочей, соединенных между собой крепежными элементами, причем шаг резьбы направляющей части равен шагу резьбы рабочей части, а наружный, средний и внутренний диаметры резьбы направляющей части выполнены с занижением относительно соответствующих номинальных. В этом метчике отверстия под крепежные элементы в обеих его частях выполнены сквозными с одинаковыми диаметрами и расположены по окружности с разными центральными углами, причем посадка стержней крепежных элементов в отверстия произведена по H7/g6. Однако такой инструмент достаточно сложный по конструктивному исполнению, не дает возможности удалять сломавшуюся в отверстии часть лезвийного инструмента и не предохраняет метчик от перегрузок при нарезании резьбы, что приводит к его поломке.

Цель предлагаемого нового машинного метчика - повысить надежность его работы и обеспечить более легкое удаление сломавшейся части метчика в случае его поломки в отверстии детали.

Технический результат достигается двумя путями. Во-первых, машинный метчик выполнен составным из двух частей без их специальных скреплений, что обеспечивает простоту конструкции и защиту метчика от поперечного скола. Во-вторых, за счет вставленного в сквозное отверстие составного машинного метчика Г-образного штыря, обеспечивающего эффективное выворачивание лезвийного инструмента в случае его поломки; при этом отогнутый профиль штыря входит в паз, сделанный в заборной части метчика. Эти два важных момента как раз и позволяют полностью реализовать на практике поставленную цель.

Конструктивное исполнение машинного метчика показано на чертежах.

Фиг. 1 - верхняя а) и б) и нижняя в) части составного машинного метчика, который в позиции г) представляет метчик в сборочном виде;

Фиг. 2 - фрагмент нижней части составного метчика а); вертикальный разрез двух составных частей метчика б); штырь Г-образный в); вертикальный разрез двух составных частей метчика с полностью показанным разрезом Г-образного штыря г), отогнутый конец которого вставлен в сделанный паз в начале заборной части инструмента.

Конструктивные элементы имеют следующие наименования.

На фиг. 1:

а) 1 - верхняя часть составного машинного метчика; 2 - отверстие центральное сквозное;

б) 1 - верхняя часть составного машинного метчика; 2 - отверстие центральное сквозное; 3 - пазы продольные;

в) - нижняя часть метчика: 2 - отверстие центральное сквозное; 4 - паз поперечный; 5 - заборная часть метчика; 6 - режуще-калибрующая часть; 7 - цилиндрическая часть; 8 - оголовок (вариант);

г) - метчик в сборе (с указанными выше обозначениями).

На фиг. 2:

а) - фрагмент нижней части метчика, включающий заборную часть с поперечным пазом 4, цилиндрическую часть 7 (до оголовка 8) и отверстие центральное сквозное 2;

б) - общий вертикальный разрез обеих составных частей метчика и вертикальной части Г-образного штыря 9; 11 - зона (показана жирными линиями) Г-образного штыря под прессовую посадку (вариант) его в центральное отверстие 2; 10 - хвостовик квадратной формы Г-образного штыря 9;

в) - Г-образный штырь, содержащий следующие части: 12 - отогнутая часть штыря; 13 - цилиндрическая часть штыря; 10 - хвостовик штыря квадратной формы; 11 - зона штыря (вариант) под запрессовку в отверстие 2;

г) - вертикальный разрез составного машинного метчика и Г-образного штыря с его отогнутой частью 12.

Машинный метчик (составной: верхняя часть с продольными пазами по скользящей посадке сопряжена с аналогичными по форме и размерам выступающего оголовка остальной лезвийной части метчика) изготавливается и собирается с устройством для его выворачивания из отверстия, в котором нарезается резьба, следующим образом. Изготавливаются две части машинного метчика составного: нижняя - с режущей частью, включая оголовок 8, и верхняя часть 1 - с продольными пазами 3, состыковываемыми по скользящей посадке с выступающими частями оголовка 8. Геометрические формы оголовка могут быть любыми, например прямоугольными, крестообразными или иными. При этом поперечная прочность на срез в этом месте (по оголовку) должна быть несколько меньше, чем аналогичная прочность в любом ином месте нижней части метчика. Далее в сборе этих двух частей просверливается насквозь общее центральное сквозное отверстие 2; кроме того, фрезеруется в крайней нижней заборной лезвийной части поперечный паз 4 по дальнюю стенку центрального сквозного отверстия 2. Затем изготавливается Г-образный штырь, у которого верхняя часть (хвостовик 10) имеет, например, квадратную форму под стандартный ключ. Ниже хвостовика расположена цилиндрическая часть 13 штыря, суммарная длина которого с хвостовиком 10 равна размеру/высоте верхней части 1 составного машинного метчика. Причем эта суммарная длина/часть метчика по своему диаметру (поперечному размеру) должна быть меньше диаметра центрального сквозного отверстия 2. Аналогично меньший диаметр, чем диаметр отверстия 2, имеет следующая (к низу) цилиндрическая часть Г-образного штыря, кроме зоны 11, обеспечивающей прочную запрессовку штыря в центральном сквозном отверстии 2. Потенциально прочное локальное/местное соединение Г-образного штыря может быть осуществлено на любом участке отверстия, включая поперечный паз 4, предназначенный для ввода в него отогнутой части самого штыря. Прочное соединение может быть обеспечено между Г-образным штырем с поперечным пазом 4 и/или с цилиндрической частью штыря, кроме самой верхней части хвостовика, любым иным способом: клеем, резьбой и пр. При этом поперечная прочность на срез в этом месте (по оголовку) должна быть несколько меньше, чем аналогичная прочность в любом ином месте нижней части метчика. После этого в собранные две части вставляется Г-образный штырь, прочно фиксируемый в какой-то цилиндрической части, например по поз. 11 (кроме самой верхней части 1), или в пазу 4. Теперь в собранном виде машинный метчик с устройством для его выворачивания из отверстия в случае поломки готов к работе (к нарезанию резьбы в отверстии детали).

Работа (нарезание резьбы в подготовленном для этого отверстии детали) осуществляется следующим образом. Машинный метчик заборной частью вставляют в отверстие, приводят типовым способом от привода станка во вращение с одновременной вертикальной подачей инструмента в отверстие пока не будет полностью нарезана резьба. В случае поломки метчика по оголовку (как правило), так как его прочность на срез конструктивно из-за меньшего сечения обеспечена меньше, чем прочность на срез лезвийной части машинного метчика, то выворачивание метчика из отверстия делают путем вращения Г-образного штыря, используя его хвостовик 10. Аналогичным способом осуществляется выворачивание остатков сколовшегося метчика, если он разрушился по режущей части; направление вращения метчика от привода станка выполняется в противоположную сторону, чем при нарезании резьбы, используя опять-таки хвостовик 10. При необходимости верхнюю часть 1 составного метчика можно с его нижней части просто снять, а выворачивание метчика осуществить ручным способом с помощью ключа.

Таким образом, реализована цель изобретения - повышена надежности инструмента, который в основном (за счет менее прочного оголовка) не должен ломаться в своей режущей части. Кроме того, использование Г-образного штыря значительно облегчает и ускоряет процесс удаления из нарезаемого им отверстия сколовшейся части машинного метчика. Наличие Г-образного штыря практически не ослабляет прочность тела метчика и не препятствует типовому процессу отвода стружки по пазам самого метчика.