Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние изучаемой проблемы. Цель и задачи исследования 9
1.1. Основные проблемы процесса нарезания резьбы метчиками 9
1.2. Анализ влияния технологической системы на процент поломок метчиков 11
1.2.1. Модель технологической системы 11
1.2.2. Анализ резьбонарезного оборудования в машиностроении
1.2.3. Анализ технологической оснастки для нарезания резьбы 17
1.2.4. Анализ обрабатываемых деталей при резьбонарезании 20
1.3. Анализ конструкций метчиков, используемых при нарезании резьбы в глухих отверстиях 23
1.3.1. Общие положения о резьбонарезании 23
1.3.2. Нарезание резьбы метчиками 25
1.3.3. Конструктивные элементы машинных метчиков 28
1.3.4. Эксплуатационные характеристики процесса нарезания резьб метчиками 37
1.4. Прогрессивные конструкции метчиков для совершенствования процесса нарезания резьб метчиками 43
1.4.1. Направления исследований 43
1.4.2. Качество резьб, обработанных режущими метчиками 44
1.4.3. Надежность работы режущих метчиков 50
1.5. Цель и задачи исследования 55
Глава 2. Теоретические основы системы резьбонарезания метчиками 58
2.1. Теоретические основы образования резьбы метчиком 58
2.2. Механика резьбонарезания 63
2.3. Кинематика резьбонарезания 74
2.4. Взаимосвязь жесткости метчика и крутящего момента 79
2.5. Выводы по второй главе 85
Глава 3. Построение математической модели и обеспечение экспериментальных исследований надежности работы метчиков при нарезании резьбы 87
3.1. Выбор оптимальной модели экспериментальных исследований 87
3.2. Метод планирования эксперимента путем крутого восхождения 89
3.3. Исследуемый режущий инструмент 95
3.4. Опытные образцы детали 97
3.5. Контроль износа режущих кромок метчика и трещинообразования в области щелевидных прорезей 100
3.6. Установка для исследования крутящих моментов и ее эксплуатация при резьбонарезании метчиками улучшенной конструкции 101
3.7. Выводы по третьей главе 114
Глава 4. Планирование и проведение экспериментальных исследований 115
4.1. Начальные положения экспериментального исследования 115
4.2. Экспериментальное исследование крутящего момента 115
4.3. Поиск оптимума варьируемых параметров по линии крутого восхождения 121
4.4. Статистический анализ результатов экспериментальных исследований 123
4.5. Рекомендации для дальнейших исследований 127
4.6. Выводы к четвертой главе 129
Основные выводы 130
Список литературы
- Анализ влияния технологической системы на процент поломок метчиков
- Кинематика резьбонарезания
- Метод планирования эксперимента путем крутого восхождения
- Экспериментальное исследование крутящего момента
Введение к работе
В «Концепции промышленной политики» на основе анализа сложившегося положения в промышленности были определены стратегические приоритеты и основные методы развития ее позитивных изменений. На основе положений и «Концепции промышленной политики», которая была одобрена Правительством РФ и поддержана Президентом России, в рамках Программы социально-экономического развития Российской Федерации на 2002-2004 гг. разрабатываются государственная промышленная политика и стратегии развития важнейших отраслей.
Основной целью государственной промышленной политики является создание условий для стабилизации, повышения эффективности производства и конкурентоспособности отечественной продукции, наращивания промышленного производства.
В соответствии с переченем 52-х видов критических технологий Минпромнауки РФ конкретизировало задачи перед станкоинструментальной промышленностью, определив повышение надежности выполнения технологических операций среди главных направлений развития металлообработки.
Усовершенствование и, если необходимо, специализация обрабатывающего инструмента являются оптимальным разрешением проблемы повышения надежности выполнения технологических операций. Такой способ решения не требует больших денежных вложений и занимает минимальное время по сравнению с внедрениями других решений, что подтверждается и статистическими данными.
Актуальность работы. Ознакомление с опытом работы предприятий приборо- и машиностроения показывает, что одним из «узких» мест в технологии обработки деталей является машинное резьбонарезание. По данным завода АМО ЗИЛ примерно 80% всей массы отказов при нарезании резьбы происходит из-за поломок метчиков при реверсировании, и как следствие,
это влечет за собой возникновение брака и простой автоматизированного
оборудования. Поскольку резьбонарезание является одной из последних, «отделочных», операций по обработке деталей (особенно корпусных), то надежность работы резьбонарезного инструмента напрямую связана с экономическими показателями предприятия в целом. Это объясняется тем, что поломка и заклинивание приводит к появлению неисправимого брака, так как выжигание метчиков и восстановление качества деталей — очень дорогостоящие операции, затраты на которые соизмеримы с затратами изготовления деталей до операции нарезания резьбы.
Вопросу совершенствования технологических процессов формирования резьбы посвящено немало работ таких ученых как: Басов М.И., Дейнеко В.Г., Семенченко И.И., Загурский В.И., Матвеев В.В., Зорев Н.Н., Таратынов О.В., Аверьянов О.И., Никифоров А.Д., Писарский М.И., Подураев В.И., Ша-гун В.И., Грудов А.А., Комаров П.И., Гольфельд М.Х., Мирнов И.Я., Анд-рейчиков Щ.С., Можин Н.А., Якухин В.Г. и ряда других авторов. Существует большое количество запатентованных решений проблемы обеспечения и повышения надежности работы метчиков, получены положительные результаты при обработке точных резьб, изучены различные факторы, влияющие на процесс формообразования резьб, разработаны математические модели и экспериментальные методики изучения и раскрытия физической сути рассматриваемой технологической операции, но все они являются частными решениями с заданными краевыми условиями. Наименее освещенным является вопрос однопроходного резьбонарезания в глухих отверстиях метчиками малых диаметров. Поэтому вопросу совершенствования процесса резьбонарезания должно уделяться надлежащее внимание.
Настоящая работа посвящена актуальной проблеме - совершенствованию процесса нарезания резьб конструкторско-технологическими методами с целью повышения надежности работы метчиков.
Целью диссертационной работы является обеспечение надежной работы металлорежущего оборудования при многошпиндельном нарезании резьб
в сквозных и глухих отверстиях автомобильной промышленности за счет совершенствования механики нарезания резьб метчиками.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
на основе общего кинематического анализа движения метчика определить основные параметры, характеризующие механику изучаемого процесса;
определить взаимосвязь геометрических параметров заборной части метчика с объемом металла, снимаемого единичным зубом;
оценить взаимосвязь жесткости метчика и крутящего момента с учетом влияния крутильных колебаний;
провести серию экспериментов по методике их планирования с целью уточнения теоретических положений работы;
дать конструктивные и технологические рекомендации для устранения причин поломок метчиков при нарезании резьб в глухих отверстиях.
Методы исследования. Результаты работы получены на основе использования классических методов теории резания, математического и статистического анализа, основ математической теории экспериментов. Проверка достоверности полученных результатов проводилась на основе базовых экспериментов, выполненных в лаборатории кафедры МГИУ и производственных условиях.
Научная новизна:
дано математическое описание осевой составляющей силы резания с учетом типа резьбы и крутящего момента при нарезании резьб метчиком;
на теоретическом уровне доказано влияние жесткости метчика на величину крутящего момента при резьборезании и разработан математический аппарат управления динамической жесткостью с целью снижения крутящего момента.
Практическая ценность: полученные результаты исследования рекомендованы для практического использования в производственных условиях
АМО ЗИЛ. Изученная механика возникновения причин поломок при реверсе
метчиков дает возможность сузить область научно-исследовательских и кон-структорско-технологических работ по совершенствованию процесса нарезания резьб метчиками. Дополнительно предложены конструкции магнитост-рикционного патрона и метчика со стружколомом в качестве перспективных частных решений проблемы повышения надежности работы метчиков путем управления процессом стружкообразования.
Основные результаты и положения, выносимые на защиту:
аналитическое представление о кинематике процесса нарезания резьбы метчиками;
математическая модель системы инструмент-заготовка с раскрытием физической сути надежности работы рассматриваемого процесса резания;
методика экспериментального исследования процесса резания с учетом специфики обработки глухих (закрытых) геометрических форм деталей;
практические рекомендации по повышению надежности работы метчиков и пути дальнейшего совершенствования процесса в целом.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка использованной литературы.
В первой главе была построена матрица взаимосвязей параметров технологической системы для локализации области поиска решения частной задачи резьбонарезания, а именно в глухих отверстиях. Она позволяет осуществить обоснованный выбор одного из способов решения задачи, стоящей перед исследователем. Для построения такой матрицы было необходимо определить степень влияния различных параметров технологической системы (ТС) на параметры качества и производительности, а, значит, и надежности процесса резьбонарезания. С этой целью в работе проведен обзорный анализ элементов ТС.
Анализ взаимосвязей параметров качества резьбы и производительности процесса резьбонарезания, представленных в матрице взаимосвязей параметров технологической системы, позволяет определить «область» факторов, влияющих на надежность работы метчиков. Наиболее результативным и
экономичным решением частной задачи резьбонарезания в глухих отверстиях, по мнению автора, является изменение параметров метчика. На основании этого определена цель диссертационной работы.
Во второй главе изложены теоретические основы механики процесса нарезания резьбы метчиками, разработанные автором. Приведены теоретические исследования по кинематике процесса на основе описания относительного движения единичной режущей кромки и определены параметры, характеризующие механику движения. Рассмотрен вопрос определения объема снимаемой стружки при нарезании резьбы с целью определения оптимальных параметров заборной части метчика.
В третьей главе описаны методика экспериментального исследования изучаемого процесса, приборы и оборудование, принятые для исследования, В основу методики экспериментального исследования принят метод крутого восхождения. При проведении этой части работы факторные эксперименты осуществлялись с помощью стандартной матрицы планирования с использованием кодированных уровней факторов.
Четвертая глава посвящена сравнению результатов теоретического и экспериментального исследования и оценки объективности полученных результатов.
Общие выводы сформулированы в виде полученных реальных результатов, использование которых в производственных условиях АМО ЗИЛ подтверждает полезность проведенного исследования.
Анализ влияния технологической системы на процент поломок метчиков
Резьбовые соединения широко применяются в приборо- и машиностроении. Работоспособность резьбового соединения в основном обуславливается качеством изготовления внутренней резьбы. Ознакомление с опытом работы предприятий приборо- и машиностроения показывает, что машинное резьбона-резание является «узким» местом в технологии обработки деталей.
На основании накопленного опыта и анализа закономерностей процесса резания представим схематически упрощенную модель технологической системы (станок - приспособление - инструмент - деталь) (рис. 1.1) с рассмотрением факторов, снижающих надежность работы метчиков (табл. 1.1). Отметим, что сложность процесса резьбообразования не позволяет учесть одновременно все факторы, сопровождающие процесс резания, поэтому для исследования выбираются их основные группы. Вопросы надежности нарезания резьбы метчиками рассмотрены во многих работах [47,63,66].
1. Упрощенная модель технологической системы В самых ранних исследованиях задача по изучению надежности обычно сводилась к сравнительным испытаниям метчиков, выпускаемых- различными производителями. Далее, по мере развития уровня экспериментально-исследовательских работ, изучалось влияние отдельных факторов (точности исполнения метчика, смазывающе-охлаждающей технической жидкости (СОТС), обрабатываемого материала и т.п.) на надежность используемого инструмента. Эта форма исследования получила наибольшее распространение и трудно найти научно-исследовательскую работу, в которой так или иначе не изучались бы вопросы надёжности с детализацией и дополнением всё большего количества анализируемых факторов.
Существует такое количество рекомендаций, что казалось бы, все трудности по работе метчиков должны были бы остаться позади. Между тем детальное ознакомление с практикой показывает, что инструмент для нарезания резьбы в настоящее время столь же несовершенен, как и ранее.
На практике обычно идут одним из трех основных направлений существующих решений этих проблем: подбор конструкции метчика и рациональных технологических параметров резьбонарезания; управление формообразованием стружки и более интенсивный ее отвод (в том числе и с использованием СОТС); увеличение прочности, износостойкости и надежности рабочих поверхностей заборного конуса метчика путем изменения его эксплутационных характеристик.
Факторы, влияющие на надёжность работы инструмента, очень разнообразны по своей сущности. Любой из факторов, приведённых ниже (рис. 1.2), оказывает то или иное влияние на надёжность работы метчиков, поэтому естественно считать, что чем больший набор факторов будет взят в эксперименте в качестве переменных, тем более ценные данные могут быть получены. Однако некоторые факторы невозможно охарактеризовать, а тем более зафиксировать. Исключить же ни один из факторов нельзя. В лучшем случае можно некоторые из них сделать постоянными и попытаться учесть отдельные корреляционные связи.
Трудности встречаются и в объяснениях причин, почему изменения какого-либо фактора влияет именно таким, а не иным образом. И ещё сложнее, если, не сказать, невозможно, оценить степень влияния на надёжность работы метчиков максимального перечня факторов элементов технологической системы в комплексе.
На рис. 1.2 представлена обобщенная иерархическая схема элементов, влияющих на выходные параметры (качества и производительности) процесса резьбонарезания. Эта схема построена по упрощенной модели технологической системы и является основой матрицы взаимосвязей параметров технологической системы, представленной в табл. 1.1.
Матрица взаимосвязей параметров технологической системы позволяет осуществить обоснованный выбор способа решения задачи, стоящей перед исследователем. Для ее построения было необходимо определить степень влияния различных параметров технологической системы (ТС) на параметры качества и производительности, а значит, и надежности процесса резьбонарезания. С этой целью ниже проведен обзорный анализ элементов ТС: оборудования, приспособлений, деталей и инструмента; дан анализ стандартных и прогрессивных конструкций метчиков; рассмотрены существующие способы и пути совершенствования надежности процесса нарезания резьб метчиками.
Построение такой матрицы продиктовано необходимостью локализации области поиска решения частной задачи резьбонарезания, а именно в глухих отверстиях.
Анализ классификации взаимосвязей параметров качества и производительности позволяет определить «область» наибольшей плотности факторов, влияющих на надежность работы метчиков в глухих отверстиях. Наиболее результативным и экономичным решением частной задачи резьбонарезания, по мнению автора, является изменение параметров метчика.
Кинематика резьбонарезания
С целью определения оптимальной геометрии метчика для резьбонарезания в глухих отверстиях воспользуемся общепринятым приемом - рассмотрим винтовое движение конкретной точки режущей кромки в кинематике, т.е. как чисто «геометрическое» движение без учета условий и причин, обуславливающих определенный характер движения.
Как говорилось в пункте 2.1, винтовое движение состоит из вращательного движения вокруг постоянной оси OZ и поступательного движения параллельно этой же оси z = f(t), где функция f(t) задана параметрически и соответствует плоской кривой (f(t) = S-n, где S - продольная подача мм/об, й) = 2 , где п - частота вращения, об"1). Параметрические уравнения движения точки С по винтовой линии с учетом (2.5) примут вид: y = r Cos(o) + a1), . (2.32) z = f(t) = S-n = S-—. 2-я где г - радиус цилиндра, на котором лежит винтовая линия; а - угловая относительная скорость вращения контактирующей режущей кромки, равная по величине и противоположная по направлению угловой скорости вращения детали (если главное движение осуществляет деталь); t - время.
Примем допущение, что скорость резания определяется как скорость резания v в данный момент времени: jdxdydz ,п __. v = J—+ -f + —. (2.33) \dt dt dt
Проекция вектора мгновенной скорости резания v (совпадает с касательной к винтовой линии) на плоскость XOY составляет с вектором v угол /? на клона (подъема) винтовой оси. Из теоремы о проекции векторов угол /? наклона (подъема) винтовой оси определяется из уравнения: cos = , (2.34) V 2+/2+/ (0
Принимая во внимание, что проекция мгновенной скорости на плоскость XOY равна vXOY = -yjx 2 +у 2 и f (t) = vX0Y = Р % = Р п равна скорости перемещения режущей кромки в осевом направлении (Р- шаг резьбы), после соответствующих преобразований уравнение (2.34) примет вид [72]: СОьР = -—=? (2.35) P2+{K-D)2 Из (2.35) следует, что угол /? является углом направляющего вектора мгновенной скорости резания, образованный с осью OZ.
Выше уже отмечалось, что в процессе нарезания резьбы метчиками происходит одновременное воздействие режущих кромок заборного конуса на обрабатываемую поверхность. Очевидно, что эффективность процесса в значительной степени определяется как длиной резания, так и толщиной срезаемого слоя (стружки).
Для решения задачи по определению оптимальной геометрии метчика для резьбонарезания в глухих отверстиях необходимо оценить срезаемого объем металла. Для этого надо найти длину винтовой линии, т.е. длину стружки, срезаемой единичной режущей кромкой [72]:
Принимая: /,=0 положение режущей кромки в начальный момент резания: І2 - время перемещения режущей кромки за один оборот детали; cos/? = const (так как изменение угла /? на пути перемещения режущей кромки за один оборот будет величиной 2-го порядка малости), после интегрирования (2.37) получим: S-H t h = s-coІ7Г COS/? COS/? Первым множителем данного произведения является путь Ah, проходимый режущей кромкой за один оборот в направлении оси вращения (рис. 2.8). Следовательно, АЛ А = cos/? (2.38) где /? - мгновенное значение угла, образуемого вектором скорости резания с осью вращения детали (2.35).
Для решения задачи по определению оптимальной геометрии метчика найдем среднее значение суммарного объема металла, срезаемого единичными режущими кромками за один оборот (детали, инструмента). Примем, что режущая кромка при рассмотрении ее в нормальной плоскости х -(Х - х) + у -(Y - у) + z (Z - z) = 0, т.е. плоскости, перпендикулярной касательной, по которой направлен вектор скорости резания, образует с обрабатываемой поверхностью углы в плане. Тогда суммарный объем среза за один оборот (детали, метчика) может быть представлен упрощенно в виде призмы высотой h и с основанием 4/"(рис. 2.9).
Метод планирования эксперимента путем крутого восхождения
Конструкция универсального динамометра Державка установлена в корпусе на 16 упругих опорах. Каждая опора состоит из тонкостенной втулки 9 и двух ножек - 7 и 8. Ножки образуют два упругих шарнира. Такая конструкция опоры обеспечивает большую жесткость в направлении ее оси и малую жесткость в направлении, перпендикулярном оси (отношение жесткостей примерно 100:1). Благодаря этому опоры в динамометре воспринимают нагрузку лишь в одном направлении - вдоль оси опоры. Площади сечений втулки и ножек опоры равновелики и выбраны так, чтобы материал опоры работал в области упругих деформаций. Все опоры выполнены из термически обработанной стали 60С2А. Вертикальные и горизонтальные опоры отличаются друг от друга величиной нагрузки, на которую они рассчитаны. Опоры установлены в направляющих втулках 6. Каждая из опор динамометра имеет предварительный натяг, который несколько (примерно на 10%) превышает половину нагрузки, максимально допустимой для опоры. Благодаря натягу опор устраняются все зазоры и контактные деформации в стыках деталей динамометра. Величину натяга опор регулируют поворотом гаек 4. После регулирования величины натяга гайки 4 фиксируют с помощью сухарей 5 и закрывают крышками: верхние гайки - крышками 17, боковые гайки - крышками 16.
На втулки опор наклеены (строго вдоль образующей втулки) проволочные датчики сопротивления 14 с базой 10 мм и с номинальным сопротивлением 100 Ом. На опоры, оси которых расположены вертикально, наклеено по одному датчику, которые соединены в схему измерения силы Рг. На опоры, оси которых расположены горизонтально, наклеено по два датчика: первые датчики соединены в схемы измерения сил Ру и Рх, вторые датчики - в схему измерения М,ф. Провода от каждого датчика выведены через отверстия в корпусе динамометра на панель 12 и присоединены к клеммам 13. На панели 12 датчики соединяют в измерительные схемы. Схемы соединения датчиков показаны на рис. 3. &. Полость корпуса динамометра, в которой расположена панель 12, закрывают крышкой 10. Провода от измерительных схем выведены на разъемное шасси 15. При работе динамометра к разъемному шасси 15 подсоединяют экранированный кабель от усилителя ТА-5.
Динамометр работает следующим образом. Под действием силы резания деформируются в основном опоры как наименее жесткие детали динамометра; например, при нагружении вертикальной силой Pz деформируются вертикальные опоры.
Проволочные датчики, наклеенные на вертикальные опоры, соединены таким образом (рис. 3.8), что сигнал измерительной схемы пропорционален алгебраической сумме деформаций всех верхних и нижних вертикальных опор. При таком включении проволочных датчиков показания динамометра не зависят от точки приложения силы резания. Сигнал с измерительной схемы посту пает далее на вход электронного усилителя ТА-5, усиливается и затем передается на параллельно соединенные микроамперметр М266 и звуковую плату UDA1361TS персонального компьютера, с помощью которых можно регистрировать показания динамометра.
При действии крутящего момента деформируются все горизонтальные опоры. Вторые проволочные датчики, наклеенные на эти опоры, соединены таким образом, что сигнал измерительной схемы пропорционален крутящему моменту Мкр.
Показания динамометра по силам Р„ Ру, Pz не зависят от того, в какой точке будет приложена сила резания. Но при измерениях крутящего момента при резьбонарезании динамометр необходимо центрировать с осью шпинделя станка, так как лишь в этом случае радиальные силы не будут влиять на показания динамометра по Мщ
Усилитель ТА-5, входящий в комплект тензометрической аппаратуры, предназначен для измерения в 4-х точках статических и динамических деформаций, возникающих в деталях машин и других конструкциях в процессе их работы. Усилитель ТА-5 построен на четырех однотипных четырехламповых усилителях (по одному усилителю на каждый канал).
Работа одного из каналов усилителя (рис. 3.9) происходит следующим образом: датчик и обмотки трансформатора усилителя мощности синусоидальных импульсов образуют измерительный мост, который запитывается напряжением 6 вольт с частотой 7000 Гц.
Датчики при воздействии деформации меняют свое сопротивление, вследствие чего происходит разбаланс моста и на его диагонали появляется напряжение несущей частоты, модулированное напряжением деформации.
Это напряжение через устройство, балансирующее измерительные мосты и делитель, поступает на усилительный блок, а затем на кольцевой детектор, который выделяет сигнал модулирующей частоты (напряжение деформации), пропорциональный величине и соответствующий направлению деформации.
Полученный сигнал поступает на вход аналогово-цифрового преобразователя (звуковой платы). Периодически от тарированного устройства на вход усилителя подается нулевой сигнал (вход закорочен) и контрольный сигнал, который равен сигналу номинальной деформации и служит при оценке величины деформации. Генератор синусоидальных импульсов образует напряжение 2x90 вольт несущей частоты 7000 Гц. Это напряжение поступает на усилители мощности синусоидальных импульсов и на преобразователь прямоугольных импульсов.
Экспериментальное исследование крутящего момента
В главе 1 было отмечено, что процесс резьбонарезания обладает рядом специфических особенностей, приводящих к различным видові отказов. Поскольку данная работа была посвящена резьбонарезанию в сталях и чугунах, то проблем, связанных с процессом склеивания режущих кромок с обрабатываемым материалом, не возникало. Однако при работе инструмента в вязких материалах адгезия является одной из основных причин поломок метчиков, причем как в глухих, так и сквозных отверстиях. С целью повышения стойкости метчиков при нарезании резьб в вязких материалах (особенно в глухих отверстиях) в процессе проводимых исследований была разработана конструкция специального патрона с магнитостриктером (рис. 4.6).
Конструкция работает следующим образом. Метчик 1 зажимается за хвостовик цангой 2 с помощью накидной гайки 3, навинчиваемой на вставку 4; цанга перемещается относительно корпуса патрона вместе с вставкой 4. В корпусе патрона 7 расположен магнитостриктер 6, закрепленный на вставке 4 и зафиксированный крышкой 5, предназначение которого заключено в создании управляемых осевых микроперемещений метчика в момент реверса с целью уменьшения силы трения стружки о затылованную часть зуба. Наличие сепараторов с шариками 8 обеспечивает патрону высокую надежность при эксплуатации.
Данное устройство (магнитостриктер) использует эффект магнитострик-ции - изменения размеров и формы тела при его намагничивании. При включении этого устройства в зоне контакта режущего зуба с обрабатываемым материалом возникает деформации сдвига, за счет которой в пределах упругости металла обеспечивается разрушение возникших диффузных связей и предотвращение процесса дальнейшего «склеивания» стружки и обрабатывающего зуба. Это приводит к снижению величины силы трения (покоя) и увеличению количества и размеров микротрещин, а также к уменьшению радиуса скручивания стружки и к увеличению склонности стружки к разрушению.
Вторым конструктивным предложением по повышению надежности работы метчиков в глухих отверстиях является метчик со стружкодеформирую-щими пазами. Для наглядного представления работы метчика такой конструкции рассмотрим схему заклинивания и поломки метчика при реверсе из-за попадания стружки под заднюю поверхность зуба (рис. 4.7).
При реверсе в нарезанном витке в области задней поверхности первого зуба полного профиля скапливаются стружки. Этому нимало способствует применение вязких СОТС, поскольку стружка, образующаяся при прямом движении зуба, прилипает и остается в витке. При обратном движении зуба (реверсе) такая стружка попадает под заднюю поверхность зуба. При этом она начи нает еще более плотно скручиваться, постепенно продвигаясь к режущей кромке. Задняя поверхность зуба и виток резьбы образуют для стружки так называемый деформирующий клин, пространство которого постепенно уменьшается, все сильнее сжимая и деформируя стружку. Наконец наступает момент, когда пространство «деформирующего клина» становится меньше объема деформированной стружки; она заклинивает зуб и происходит слом.
Отметим, что именно в области перехода заборной части в калибрующую под первым зубом полного профиля зазор минимален, так как последующие зубья калибрующей части имеют обратную конусность. Решение проблемы «деформирующего клина» возможно реализовать двумя способами - либо придать зубьям метчика в зоне перехода режущей части в калибрующую переменную жесткость (чему посвящена данная работа и патент), либо искусственно увеличить пространство «деформирующего клина» путем создания в первом полнопрофильном витке клиновидного паза с направлением, обратным существующему «деформирующему" клину» (рис. 5, в, г). Этот паз дает возможность увеличить пространство деформирующего клина и выполняет функции дополнительной стружечной канавки.
Метчик со стружкодеформирующими пазами является частным вариантом обеспечения надежности реверса метчиков в глухих отверстиях и находится в стадии доработки по определению значений параметров пазов.
