Крепление метчиков

В качестве базы для центрирования применяется цилиндрический хвостовик метчика. Крутящий момент передают квадрат, лыски и тому подобные срезы на хвостовике.

Если метчик не зажимается в патроне, он удерживается от выпадания винтом (шариком), входящим в кольцевую выточку или канавку на хвостовике.

Рекомендуется закреплять метчики самоцентрирующими устройствами: кулачковыми, цанговыми и т.п. патронами. Широкое распространение находят разрезные пружинные конусы (втулки) с отверстием под хвостовик и гнездом под квадрат метчика. Втулку вместе со вставленным в нее метчиком слегка забивают в конусное гнездо. Размеры разжимных втулок приведены на Рис.1..

Рис.1. Основные размеры разжимных втулок для крепления машинных метчиков.

При работе на сверлильных станках, для вывертывания метчика рекомендуется реверсировать вращение шпинделя автоматическим электропереключателем. Применение для этой цели специальных реверсирующих патронов менее удобно ввиду сложности и громоздкости последних.

Типичным для сверлильных станков является крепление метчиков в быстросменных патронах (Рис.2.). Для предохранения метчиков от поломки применяют фрикционные патроны, отрегулированные на предельные значения крутящих моментов (Рис.3.).

Рис.2. Крепление метчика в быстросменном патроне: 1-корпус; 2-пружинное кольцо; 3-втулка; 4-шарик; 5-кольцо; 6-разжимная втулка; а-метчик.

Рис.3. Фрикционный патрон: а-с дисками трения; б-с зубчатыми муфтами.

В иных конструкциях патронов вместо спиральной пружины применяют тарельчатые пружины, вместо фрикционных дисков-конусы и т.п.

На вертикальных сверлильных станках для нарезания сквозных отверстий без реверсирования применяют падающие метчики, т.е. метчики, не закрепленные во втулках (Рис.4.).

Пройдя резьбовое отверстие насквозь, метчик выпадает из втулки, деталь снимается и инструмент извлекается наружу.

Рис.4. Падающий метчик: 1-корпус; 2-пружинное кольцо; 3-втулка; 4-шарики; 5-кольцо; а-метчик.

Нарезание резьбы с принудительной подачей можно производить патронами без осевой компенсации или с осевой компенсацией.

При первом способе шаг метчика должен быть точно равен подаче, в противном случае возможно разбивание резьбы, застревание и даже поломка инструмента.

Наличие компенсации предполагает небольшое (2-3%) несовпадение шага нарезаемой резьбы (s) и подачи (s_ш). Возможно опережение подачи (s_ш>s), отставание (s_ш<s) и равенство (s_ш=s).

На Рис.5. показан компенсирующий патрон с пружиной сжатия к агрегатному сверлильному станку, рассчитанный на опережение подачи (s_ш>s). Втулка с разжимным конусом, несущим метчик, снабжена направляющим отверстием под хвостовик патрона и продолговатым окном под штифт. По мере того как подача опережает шаг нарезаемой резьбы, пружина сжимается и хвостовик вместе со штифтом перемещается относительно втулки.

Рис.5. Компенсирующий патрон для опережающей подачи: 1-шпиндель; 2-шпонка; 3-корпус; 4-гайка; 5-пружинное кольцо; 6-штифт; 7-пружина; 8-втулка; 9-разжимной конус; а-метчик.

В патронах, рассчитанных на s_ш<s, работают пружины растяжения (Рис.6.). Существуют патроны с двумя пружинами (Рис.7.), допускающими работу с s_ш>s; s_ш<s и s_ш=s.

Рис.6. Компенсирующий патрон для замедленной подачи: 1-корпус; 2-гайка; 3-штифт; 4-пружина растяжения; 5-шпонка; 6-втулка.

Рис.7. Компенсирующий патрон универсальный: 1-корпус; 2-пружина сжатия; 3-гайка; 4-штифт; 5-пружина растяжения; 6-шпонка; 7-втулка.

Существуют также патроны с резьбовыми копирами, которые не закрепляются в шпинделе станка, а соединяются с ним с помощью шпонки.

Указанные патроны допускают независимую подачу шпинделя или головки, т.е. позволяют одним многошпиндельным блоком производить одновременно сверление, нарезание резьб различного шага и т.д.

При использовании компенсирующих патронов нарезание резьбы происходит путем самозатягивания метчика, и принудительная подача служит лишь для перемещения подвижных масс механизма станка.

Гаечные длинные и станочные метчики, нарезающие гайки без реверсирования (с нанизыванием деталей на хвостовик), снабжаются различными замками, допускающими быструю смену инструмента. Крепление гаечного метчика показано на Рис.8. Два сухаря со сферическими головками удерживают метчик от выпадания и передают крутящий момент посредством двух лысок на хвостовике инструмента. Если поднять кольцо вверх, плунжеры могут разместиться в выточке, и метчик свободно извлекается из патрона.

Гаечные метчики с изогнутым хвостовиком при работе на гайконарезных станках не закрепляются. Они центрируются с помощью заранее надетых на них гаек и в специально предусмотренных гнездах (Рис.9 и 10).

Рис.8. Быстросменный патрон для гаечного метчика: 1-корпус; 2-пружинное кольцо; 3-кольцо; 4-сухарь; а-гаечный метчик; б-нарезанные гайки.

Рис.9. Изогнутый вращающийся гаечный метчик: 1-шпиндель; 2и3-втулки; 4-направляющая втулка; 5- толкатель; а-изогнутый метчик; б-нарезанные гайки.

Рис.10. Изогнутый невращающийся гаечный метчик: 1-втулка; 2-держатель; 3-направляющая втулка; 4-5-зубчатые колеса; 6-толкатель; а-изогнутый метчик; б-нарезанные гайки.

На револьверных станках применяют патроны двух типов: расключающиеся и выдвижные.

Расключающиеся патроны (Рис.11) предусматривают подачу револьверной головки. При нарезании глухих резьб подача головки прекращается незадолго до окончания процесса, и дальнейшее нарезание резьбы происходит за счет самозатягивания инструмента. С достижением заданной глубины резьбы патрон расключается и метчик начинает вращаться  вместе с деталью без осевого перемещения.

Рис.11. Расключающийся патрон к револьверному станку.

Для вывертывания метчика изменяют направление вращения шпинделя, подают вперед револьверную головку, пока кулачки патрона не придут в зацепление и затем по мере вывертывания метчика отодвигают назад револьверную головку. Выдвижные патроны (Рис.12.) предусматривают нарезание резьбы за счет самозатягивания инструмента и не нуждаются в принудительной подаче револьверной головки.

Рис.12. Выдвижной патрон: 1-втулка; 2-палец; 3-подвижная державка; 4-корпус; 5-шарнир; 6-ролик.

Расключающийся патрон к токарному автомату показан на Рис.13. Благодаря наличию спиральных торцовых зубцов на деталях 5 и 6 после прекращения подачи и незначительного самозатягивания патрон начинает вращаться вхолостую. Под действием пружин зубцы деталей 5 и 6 сцепляются и сразу начинают обратный ход, когда изменяется направление вращения.

Рис.13. Расключающийся патрон: 1-корпус; 2-пружина; 3-4-гайки; 5-зубчатая муфта; 6-хвостовик.