Jako běžný nástroj pro zpracování vnitřních závitů lze závitníky podle tvaru rozdělit na spirálové drážkové závitníky, závitníky s úhlovou hranou, závitníky s přímou drážkou a závitníky na trubkové závity a podle prostředí použití na ruční závitníky a strojní závitníky. Dělí se na metrické, americké a imperiální závitníky. Znáte je všechny?
01 Klasifikace kohoutků
(1) Řezné závitníky
1) Rovný závitník pro flétnu: používá se pro zpracování průchozích a slepých otvorů, v drážce závitu se vyskytují železné třísky, kvalita zpracovaného závitu není vysoká a běžněji se používá pro zpracování materiálů s krátkou třískou, jako je šedá litina atd.
2) Spirálový drážkovací závitník: používá se pro obrábění slepých otvorů s hloubkou otvoru menší nebo rovnou 3D, železné piliny jsou odváděny podél spirálové drážky a kvalita povrchu závitu je vysoká.
Závitník s úhlem šroubovice 10~20° může obrábět hloubku závitu menší nebo rovnou 2D;
Závitník s úhlem šroubovice 28~40° může obrábět hloubku závitu menší nebo rovnou 3D;
Závitník s úhlem šroubovice 50° dokáže obrábět hloubku závitu menší nebo rovnou 3,5D (speciální pracovní podmínka 4D).
V některých případech (tvrdé materiály, velká rozteč atd.) se pro dosažení lepší pevnosti špičky zubu používá závitník se šroubovicovou drážkou k obrábění průchozích otvorů.
3) Spirálový bodový závitníkObvykle se používá pouze pro průchozí otvory, poměr délky k průměru může dosáhnout 3D~3,5D, železné třísky jsou odváděny směrem dolů, řezný moment je malý a kvalita povrchu obrobeného závitu je vysoká, také známý jako závitník s úhlem řezné hrany nebo vrcholový závitník.
Při řezání je nutné zajistit, aby všechny řezné části byly proraženy, jinak dochází k odštípnutí zubů.
(2) Vytlačovací kohout
Lze jej použít pro zpracování průchozích a slepých otvorů a tvar zubu je tvořen plastickou deformací materiálu, kterou lze použít pouze pro zpracování plastových materiálů.
Jeho hlavní vlastnosti:
1) Pro zpracování závitu použijte plastickou deformaci obrobku;
2) Průřez kohoutku je velký, pevnost je vysoká a není snadné jej zlomit;
3) Řezná rychlost může být vyšší než u řezných závitníků a produktivita se také odpovídajícím způsobem zvyšuje;
4) Díky procesu lisování za studena se zlepšují mechanické vlastnosti zpracovaného povrchu závitu, drsnost povrchu je vysoká a zlepšuje se pevnost závitu, odolnost proti opotřebení a korozi;
5) Beztřískové obrábění.
Jeho nedostatky jsou:
1) lze použít pouze ke zpracování plastových materiálů;
2) Výrobní náklady jsou vysoké.
Existují dvě strukturální formy:
1) Extruzní závitníky bez mazacích drážek se používají pouze pro svislé obrábění slepých otvorů;
2) Extruzní závitníky s olejovými drážkami jsou vhodné pro všechny pracovní podmínky, ale závitníky s malým průměrem obvykle olejové drážky nemají kvůli výrobním obtížím.
(1) Rozměry
1) Celková délka: Věnujte pozornost některým pracovním podmínkám, které vyžadují speciální prodloužení
2) Délka slotu: pass up
3) Stopka: V současné době jsou běžné normy stopek DIN (371/374/376), ANSI, JIS, ISO atd. Při výběru věnujte pozornost odpovídajícímu poměru se stopkou pro závitování.
(2) Závitová část
1) Přesnost: Volí se podle specifické normy závitu. Metrický závit úrovně ISO1/2/3 je ekvivalentní národní normě úrovně H1/2/3, ale je nutné věnovat pozornost interním kontrolním standardům výrobce.
2) Řezací závitník: Řezná část závitníku tvoří součást pevného vzoru. Obecně platí, že čím delší je řezací závitník, tím delší je jeho životnost.
3) Korekční zuby: Hrají roli pomocných a korekčních, zejména v nestabilním stavu závitového systému, čím více korekčních zubů, tím větší je odpor při závitování.
(3) Drážky na třísky
1. Typ drážky: Ovlivňuje formování a odvádění železných pilin, což je obvykle interním tajemstvím každého výrobce.
2. Úhel čela a úhel podbroušení: při zvětšení závitníku se závitník zostří, což může výrazně snížit řezný odpor, ale pevnost a stabilita špičky zubu se sníží a úhel podbroušení je úhel podbroušení.
3. Počet drážek: zvyšuje se počet drážek a počet řezných hran, což může účinně zlepšit životnost závitníku; ale stlačuje prostor pro odvod třísek, což pro odvod třísek není dobré.
03 Materiál a povrchová úprava kohoutku
(1) Materiál kohoutku
1) Nástrojová ocel: Používá se většinou pro ruční řezací závitníky, což v současnosti není běžné.
2) Bezkobaltová rychlořezná ocel: V současné době se široce používá jako materiál pro závitníky, například M2 (W6Mo5Cr4V2, 6542), M3 atd., a kód značení je HSS.
3) Rychlořezná ocel s obsahem kobaltu: v současnosti se široce používá jako materiál pro závitníky, například M35, M42 atd., kód značení je HSS-E.
4) Vysokorychlostní ocel vyrobená práškovou metalurgií: Používá se jako vysoce výkonný materiál pro závitníky a její výkon je ve srovnání s výše uvedenými dvěma výrazně lepší. Způsoby pojmenování se u jednotlivých výrobců také liší a kód značení je HSS-E-PM.
5) Materiály ze slinutého karbidu: obvykle používají ultrajemné částice a dobrou houževnatost, které se používají hlavně k výrobě závitníků s rovnými drážkami pro zpracování materiálů s krátkou třískou, jako je šedá litina, hliník s vysokým obsahem křemíku atd.
Závitníky jsou vysoce závislé na materiálech a výběr dobrých materiálů může dále optimalizovat strukturální parametry závitníků, čímž je činí vhodnými pro vysoce účinné a drsnější pracovní podmínky a zároveň má delší životnost. V současné době mají velcí výrobci závitníků vlastní továrny na materiály nebo materiálové receptury. Zároveň se kvůli problémům se zdroji a cenami kobaltu objevily i nové vysoce výkonné rychlořezné oceli bez kobaltu.
(2) Povrchová úprava kohoutku
1) Oxidace párou: Závitník se umístí do vodní páry o vysoké teplotě, čímž se na povrchu vytvoří oxidový film, který se dobře adsorbuje na chladicí kapalinu, může snížit tření a zabránit kontaktu závitníku s řezaným materiálem. Vhodné pro obrábění nízkouhlíkové oceli.
2) Nitridace: Povrch závitníku je nitridován za vzniku povrchově kalené vrstvy, která je vhodná pro obrábění litiny, litého hliníku a dalších materiálů s vysokou odolností proti opotřebení nástroje.
3) Pára + nitridace: Spojuje výhody obou výše uvedených postupů.
4) TiN: zlatavě žlutý povlak s dobrou tvrdostí a mazivostí povlaku a dobrou přilnavostí povlaku, vhodný pro zpracování většiny materiálů.
5) TiCN: modrošedý povlak s tvrdostí cca 3000 HV a tepelnou odolností 400 °C.
6) TiN+TiCN: tmavě žlutý povlak s vynikající tvrdostí a mazivostí, vhodný pro zpracování většiny materiálů.
7) TiAlN: modrošedý povlak, tvrdost 3300HV, tepelná odolnost do 900 °C, lze použít pro vysokorychlostní obrábění.
8) CrN: stříbrošedý povlak, vynikající mazací vlastnosti, používá se hlavně pro zpracování neželezných kovů.
Vliv povlaku závitníku na jeho výkon je velmi zřejmý, ale v současné době většina výrobců a výrobců povlaků spolupracuje na studiu speciálních povlaků.
04 Prvky ovlivňující řezání závitů
(1) Zařízení pro odpichování
1) Obráběcí stroj: Lze jej rozdělit na vertikální a horizontální metody obrábění. Pro řezání závitů je vertikální obrábění lepší než horizontální. Pokud se u horizontálního obrábění provádí vnější chlazení, je nutné zvážit, zda je chlazení dostatečné.
2) Držák závitníku: Pro řezání závitů se doporučuje používat speciální držák závitníku. Obráběcí stroj je pevný a stabilní, proto se upřednostňuje synchronní držák závitníku. Naopak by se měl co nejvíce používat flexibilní držák závitníku s axiální/radiální kompenzací. S výjimkou závitníků s malým průměrem (
(2) Obrobky
1) Materiál a tvrdost obrobku: tvrdost materiálu obrobku by měla být rovnoměrná a obecně se nedoporučuje používat závitník k obrábění obrobků s tvrdostí přesahující HRC42.
2) Vrtání závitu na dně otvoru: struktura dna otvoru, výběr vhodného vrtáku; přesnost velikosti dna otvoru; kvalita stěny dna otvoru.
(3) Parametry zpracování
1) Rychlost otáčení: Základem pro danou rychlost otáčení je typ závitníku, materiál, zpracovávaný materiál a jeho tvrdost, kvalita závitořezného zařízení atd.
Obvykle se volí podle parametrů uvedených výrobcem kohoutku, rychlost musí být snížena za následujících podmínek:
- nízká tuhost stroje; velké házení závitníku; nedostatečné chlazení;
- nerovnoměrný materiál nebo tvrdost v oblasti závitu, například pájené spoje;
- kohoutek je prodloužen nebo je použita prodlužovací tyč;
- Ležící plus, venkovní chlazení;
- Ruční provoz, například stolní vrtačka, radiální vrtačka atd.;
2) Posuv: tuhé řezání závitu, posuv = 1 stoupání závitu/otáčka.
V případě flexibilního řezání závitů a dostatečných proměnných kompenzace stopky:
Posuv = (0,95-0,98) stoupání/ot.
05 Tipy pro výběr kohoutků
(1) Tolerance závitníků různých stupňů přesnosti
Základ výběru: stupeň přesnosti závitníku nelze vybrat a určit pouze podle stupně přesnosti obráběného závitu.
1) Materiál a tvrdost obrobku, který má být opracován;
2) Zařízení pro řezání závitů (jako jsou podmínky obráběcího stroje, upínací držáky nástrojů, chladicí kroužky atd.);
3) Přesnost a výrobní chyba samotného závitníku.
Například při zpracování závitů 6H a ocelových dílů lze použít přesné závitníky 6H; při zpracování šedé litiny je lepší použít přesné závitníky 6HX, protože se střední průměr závitníků rychle opotřebovává a roztažení otvorů pro šrouby je malé. Závitník bude mít delší životnost.
Poznámka k přesnosti japonských kohoutků:
1) Řezací závitník OSG používá přesný systém OH, který se liší od normy ISO. Přesný systém OH vyžaduje, aby šířka celého tolerančního pásma začínala od nejnižší meze a každých 0,02 mm se používá jako přesný stupeň, označovaný jako OH1, OH2, OH3 atd.;
2) Extruzní závitník OSG používá přesný systém RH. Přesný systém RH nutí šířku celého tolerančního pásma začínat od spodní meze a každých 0,0127 mm se používá jako úroveň přesnosti, pojmenovaná RH1, RH2, RH3 atd.
Proto při použití přesných závitníků ISO jako náhrady přesných závitníků OH nelze jednoduše předpokládat, že třída 6H se přibližně rovná třídě OH3 nebo OH4. Je třeba ji určit přepočtem nebo podle skutečné situace zákazníka.
(2) Rozměry kohoutku
1) Nejpoužívanější jsou DIN, ANSI, ISO, JIS atd.;
2) Je povoleno zvolit vhodnou celkovou délku, délku čepele a velikost stopky podle různých požadavků zákazníků na zpracování nebo stávajících podmínek;
3) Rušení během zpracování;
(3) 6 základních prvků pro výběr kohoutku
1) Typ závitu pro zpracování, metrický, palcový, americký atd.;
2) Typ závitového spodního otvoru, průchozího otvoru nebo slepého otvoru;
3) Materiál a tvrdost obrobku, který má být zpracováván;
4) Hloubka celého závitu obrobku a hloubka spodního otvoru;
5) Požadovaná přesnost závitu obrobku;
6) Standard tvaru kohoutku
Čas zveřejnění: 20. července 2022
