Jako powszechne narzędzie do obróbki gwintów wewnętrznych, gwintowniki można podzielić na gwintowniki spiralne, gwintowniki z nachyloną krawędzią, gwintowniki z rowkiem prostym oraz gwintowniki rurowe, w zależności od kształtu, a także na gwintowniki ręczne i maszynowe, w zależności od środowiska użytkowania. Dzielą się na gwintowniki metryczne, amerykańskie i calowe. Czy znasz je wszystkie?
01 Klasyfikacja kranów
(1) Gwintowniki tnące
1) Gwint do fletu prostego:stosowany do obróbki otworów przelotowych i nieprzelotowych, w rowku gwintownika gromadzą się wióry żeliwne, jakość obrobionego gwintu nie jest wysoka, dlatego też jest częściej stosowany do obróbki materiałów dających krótkie wióry, takich jak żeliwo szare itp.
2) Gwintownik spiralny:stosowane do obróbki otworów nieprzelotowych o głębokości mniejszej lub równej 3D, opiłki żelaza są odprowadzane wzdłuż spiralnego rowka, a jakość powierzchni gwintu jest wysoka.
Gwintownik o kącie pochylenia linii śrubowej 10~20° umożliwia obróbkę gwintów o głębokości mniejszej lub równej 2D;
Gwintownik o kącie linii śrubowej 28~40° może obrabiać gwinty o głębokości mniejszej lub równej 3D;
Gwintownik o kącie pochylenia linii śrubowej 50° może obrabiać gwinty o głębokości mniejszej lub równej 3,5D (specjalne warunki pracy 4D).
W niektórych przypadkach (twarde materiały, duży skok itp.), w celu uzyskania większej wytrzymałości wierzchołków zębów, do obróbki otworów przelotowych stosuje się gwintownik z rowkiem śrubowym.
3) Gwint spiralny:zwykle stosowany tylko do otworów przelotowych, stosunek długości do średnicy może osiągnąć 3D~3,5D, wióry żelazne są odprowadzane w dół, moment skrawania jest niewielki, a jakość powierzchni obrabianego gwintu jest wysoka, znany również jako gwintownik kątowy krawędzi lub gwintownik wierzchołkowy.
Podczas cięcia należy upewnić się, że wszystkie części tnące zostały przebite, w przeciwnym razie może dojść do wykruszenia zębów.
(2) Gwint wytłaczany
Można go używać do obróbki otworów przelotowych i nieprzelotowych, a kształt zęba uzyskuje się przez plastyczne odkształcenie materiału, co umożliwia wyłącznie obróbkę tworzyw sztucznych.
Jego główne cechy:
1) Wykorzystaj odkształcenie plastyczne przedmiotu obrabianego do obróbki gwintu;
2) Przekrój poprzeczny kranu jest duży, wytrzymałość wysoka, a złamanie nie jest łatwe;
3) Prędkość skrawania może być wyższa niż w przypadku gwintowników, co przekłada się na wzrost wydajności;
4) Dzięki procesowi wytłaczania na zimno poprawiono właściwości mechaniczne obrabianej powierzchni gwintu, chropowatość powierzchni jest wysoka, a wytrzymałość gwintu, odporność na zużycie i odporność na korozję są zwiększone;
5) Obróbka bezwiórowa.
Jego wady są następujące:
1) może być stosowany wyłącznie do przetwarzania tworzyw sztucznych;
2) Koszty produkcji są wysokie.
Istnieją dwie formy strukturalne:
1) Gwintowniki do wyciskania bez rowków olejowych stosuje się wyłącznie do pionowej obróbki otworów nieprzelotowych;
2) Gwintowniki wytłaczane z rowkami olejowymi nadają się do wszystkich warunków pracy, ale z reguły gwintowniki o małej średnicy nie posiadają rowków olejowych ze względu na trudności produkcyjne.
(1) Wymiary
1) Długość całkowita: Należy zwrócić uwagę na niektóre warunki pracy wymagające specjalnego wydłużenia
2) Długość slotu: pomiń w górę
3) Trzonek: Obecnie powszechnie stosowanymi normami trzonków są DIN (371/374/376), ANSI, JIS, ISO itp. Podczas wyboru należy zwrócić uwagę na dopasowanie do trzonka gwintownika
(2) Część gwintowana
1) Dokładność: Dobierana jest na podstawie konkretnego standardu gwintu. Gwint metryczny ISO1/2/3 odpowiada krajowemu standardowi H1/2/3, ale należy zwrócić uwagę na wewnętrzne standardy kontroli producenta.
2) Gwintownik tnący: Część tnąca gwintownika jest częścią stałego wzoru. Zasadniczo im dłuższy gwintownik tnący, tym dłuższa jego żywotność.
3) Zęby korekcyjne: pełnią rolę pomocniczą i korekcyjną, zwłaszcza w niestabilnych warunkach układu gwintowanego; im więcej zębów korekcyjnych, tym większy opór gwintowania.
(3) Rowki wiórowe
1. Rodzaj rowka: Ma on wpływ na formowanie i odprowadzanie opiłków żelaza, co zwykle stanowi wewnętrzną tajemnicę każdego producenta.
2. Kąt natarcia i kąt przyłożenia: gdy zwiększa się kąt natarcia gwintownika, staje się on ostry, co może znacznie zmniejszyć opór skrawania, ale wytrzymałość i stabilność końcówki zęba maleje, a kąt przyłożenia jest kątem przyłożenia.
3. Liczba rowków: liczba rowków wzrasta, a co za tym idzie, liczba krawędzi skrawających wzrasta, co może skutecznie wydłużyć żywotność gwintownika, jednak powoduje to kompresję przestrzeni usuwania wiórów, co nie jest korzystne dla usuwania wiórów.
03 Materiał i powłoka kranu
(1) Materiał kranu
1) Stal narzędziowa: Jest używana głównie do gwintowników siekaczy ręcznych, co obecnie nie jest powszechne.
2) Stal szybkotnąca bez kobaltu: Obecnie jest szeroko stosowana jako materiał na gwintowniki, takie jak M2 (W6Mo5Cr4V2, 6542), M3 itp., a jej kod oznaczenia to HSS.
3) Stal szybkotnąca zawierająca kobalt: obecnie szeroko stosowana jako materiał na gwintowniki, np. M35, M42 itp., kod oznaczenia to HSS-E.
4) Stal szybkotnąca proszkowa: stosowana jako materiał na gwintowniki o wysokiej wydajności, charakteryzuje się znacznie lepszą wydajnością w porównaniu z dwoma powyższymi. Metody nazewnictwa stosowane przez poszczególnych producentów również różnią się, a kod oznaczenia to HSS-E-PM.
5) Materiały z węglików spiekanych: zwykle wykorzystują ultradrobne cząstki i gatunki o dobrej wytrzymałości, które są głównie używane do produkcji gwintowników z prostymi rowkami wiórowymi do obróbki materiałów o krótkich wiórach, takich jak żeliwo szare, aluminium o wysokiej zawartości krzemu itp.
Gwintowniki są w dużym stopniu zależne od materiałów, a dobór odpowiednich materiałów pozwala zoptymalizować parametry konstrukcyjne gwintowników, czyniąc je odpowiednimi do pracy w trudnych warunkach, wymagających wysokiej wydajności, a jednocześnie zapewniając im dłuższą żywotność. Obecnie duzi producenci gwintowników posiadają własne fabryki materiałów lub własne receptury. Jednocześnie, ze względu na problemy z zasobami kobaltu i jego cenami, pojawiły się również nowe, bezkobaltowe, wysokowydajne stale szybkotnące.
(2) Powłoka na kranie
1) Utlenianie parowe: Kran jest zanurzany w parze wodnej o wysokiej temperaturze, co tworzy na powierzchni warstwę tlenku, która dobrze absorbuje chłodziwo, zmniejsza tarcie i zapobiega przecinaniu gwintu i materiału. Nadaje się do obróbki stali miękkiej.
2) Obróbka azotowaniem: Powierzchnia gwintownika jest azotowana w celu utworzenia warstwy utwardzonej powierzchniowo, która nadaje się do obróbki żeliwa, odlewów aluminiowych i innych materiałów, w których występuje duże zużycie narzędzi.
3) Para + azotowanie: Połączenie zalet dwóch powyższych metod.
4) TiN: powłoka w kolorze złocistożółtym, charakteryzująca się dobrą twardością i smarownością oraz dobrą przyczepnością powłoki, odpowiednia do obróbki większości materiałów.
5) TiCN: powłoka w kolorze niebiesko-szarym o twardości ok. 3000HV i odporności na temperaturę 400°C.
6) TiN+TiCN: ciemnożółta powłoka o doskonałej twardości i smarowności, odpowiednia do obróbki większości materiałów.
7) TiAlN: powłoka w kolorze niebiesko-szarym, twardość 3300HV, odporność na temperaturę do 900°C, może być stosowana do obróbki z dużą prędkością.
8) CrN: powłoka w kolorze srebrzysto-szarym, doskonałe właściwości smarne, stosowana głównie do obróbki metali nieżelaznych.
Wpływ powłoki kranu na jego wydajność jest oczywisty, ale obecnie większość producentów i wytwórców powłok współpracuje ze sobą w celu badania specjalnych powłok.
04 Elementy wpływające na stukanie
(1) Sprzęt do gwintowania
1) Obrabiarka: Można ją podzielić na obróbkę pionową i poziomą. W przypadku gwintowania obróbka pionowa jest lepsza niż obróbka pozioma. W przypadku obróbki poziomej z chłodzeniem zewnętrznym należy rozważyć, czy jest ono wystarczające.
2) Uchwyt narzędzia do gwintowania: Zaleca się stosowanie specjalnego uchwytu narzędzia do gwintowania. Obrabiarka jest sztywna i stabilna, dlatego preferowany jest uchwyt narzędzia do gwintowania synchronicznego. Natomiast w miarę możliwości należy stosować elastyczny uchwyt narzędzia do gwintowania z kompensacją osiową/promieniową. Z wyjątkiem gwintowników o małej średnicy (
(2) Przedmioty obrabiane
1) Materiał i twardość przedmiotu obrabianego: twardość materiału przedmiotu obrabianego powinna być jednolita. Na ogół nie zaleca się stosowania gwintownika do obróbki przedmiotów o twardości przekraczającej HRC42.
2) Gwintowanie dolnego otworu: struktura dolnego otworu, wybór odpowiedniego wiertła; dokładność rozmiaru dolnego otworu; jakość ścianki dolnego otworu.
(3) Parametry przetwarzania
1) Prędkość obrotowa: Podstawą danej prędkości obrotowej jest rodzaj gwintownika, materiał, materiał poddawany obróbce i jego twardość, jakość sprzętu do gwintowania itp.
Zwykle dobiera się ją zgodnie z parametrami podanymi przez producenta kranu. Prędkość należy zmniejszyć w następujących warunkach:
- słaba sztywność maszyny; duże bicie gwintu; niewystarczające chłodzenie;
- nierówny materiał lub twardość w miejscu gwintowania, np. w miejscach lutowania;
- wydłużenie kranu lub zastosowanie pręta przedłużającego;
- Pozycja leżąca plus, chłodzenie zewnętrzne;
- obsługa ręczna, np. wiertarka stołowa, wiertarka promieniowa itp.;
2) Posuw: gwintowanie sztywne, posuw = 1 skok gwintu/obrót.
W przypadku elastycznego gwintowania i wystarczających zmiennych kompensacji trzpienia:
Posuw = (0,95-0,98) skoków/obr.
05 Porady dotyczące wyboru kranów
(1) Tolerancja gwintów o różnych stopniach precyzji
Podstawa wyboru: klasy dokładności gwintu nie można wybrać, lecz określić ją wyłącznie na podstawie klasy dokładności obrabianego gwintu.
1) Materiał i twardość obrabianego przedmiotu;
2) Sprzęt do gwintowania (taki jak stan obrabiarki, uchwyty narzędzi zaciskowych, pierścienie chłodzące itp.);
3) Dokładność i błąd produkcyjny samego gwintownika.
Na przykład, podczas obróbki gwintów 6H, w przypadku obróbki części stalowych, można stosować gwintowniki precyzyjne 6H; podczas obróbki żeliwa szarego, ze względu na szybkie zużycie środkowej średnicy gwintowników i niewielkie rozszerzenie otworów na śruby, lepiej jest stosować gwintowniki precyzyjne 6HX. Gwintownik będzie miał dłuższą żywotność.
Uwaga dotycząca dokładności japońskich kranów:
1) Gwintownik OSG wykorzystuje system dokładności OH, który różni się od standardu ISO. System dokładności OH wymusza, aby szerokość całego pasma tolerancji zaczynała się od najniższej granicy, a co 0,02 mm jest używane jako klasa dokładności, oznaczona jako OH1, OH2, OH3 itd.;
2) Gwintownik wytłaczany OSG wykorzystuje precyzyjny system RH. System ten wymusza, aby szerokość całego pasma tolerancji zaczynała się od dolnej granicy, a każde 0,0127 mm jest używane jako poziom dokładności, nazywany RH1, RH2, RH3 itd.
Dlatego stosując gwintowniki precyzyjne ISO zamiast gwintowników precyzyjnych OH, nie można po prostu założyć, że klasa 6H jest w przybliżeniu równa klasie OH3 lub OH4. Należy to określić poprzez przeliczenie lub zgodnie z rzeczywistą sytuacją klienta.
(2) Wymiary kranu
1) Do najpopularniejszych norm należą: DIN, ANSI, ISO, JIS itp.;
2) Możliwy jest wybór odpowiedniej długości całkowitej, długości ostrza i rozmiaru trzonka zgodnie z różnymi wymaganiami przetwórczymi klientów lub istniejącymi warunkami;
3) Zakłócenia w procesie przetwarzania;
(3) 6 podstawowych elementów doboru kranu
1) Rodzaj gwintu obrabianego, metryczny, calowy, amerykański itp.;
2) Rodzaj otworu dolnego gwintowanego, otwór przelotowy lub otwór ślepy;
3) Materiał i twardość obrabianego przedmiotu;
4) Głębokość całkowitego gwintu przedmiotu obrabianego i głębokość otworu dolnego;
5) Wymagana dokładność gwintu przedmiotu obrabianego;
6) Standardowy kształt kranu
Czas publikacji: 20 lipca 2022 r.
