Ako bežný nástroj na spracovanie vnútorných závitov sa závitníky podľa tvaru delia na špirálové drážkové závitníky, závitníky s hranou so sklonom, závitníky s rovnou drážkou a závitníky s rúrkovým závitom a podľa prostredia použitia sa delia na ručné závitníky a strojové závitníky. Delia sa na metrické, americké a imperiálne závitníky. Poznáte ich všetky?
01 Klasifikácia kohútikov
(1) Rezacie závitníky
1) Rovný flautový kohútik: používa sa na spracovanie priechodných a slepých otvorov, v drážke závitu sa nachádzajú železné triesky, kvalita spracovaného závitu nie je vysoká a častejšie sa používa na spracovanie materiálov s krátkymi trieskami, ako je sivá liatina atď.
2) Špirálový drážkový závitník: používa sa na spracovanie slepých otvorov s hĺbkou otvoru menšou alebo rovnou 3D, železné piliny sa vypúšťajú pozdĺž špirálovej drážky a kvalita povrchu závitu je vysoká.
Závitník s uhlom závitu 10~20° dokáže spracovať hĺbku závitu menšiu alebo rovnú 2D;
Závitník s uhlom závitu 28~40° dokáže spracovať hĺbku závitu menšiu alebo rovnú 3D;
Závitník s uhlom skrutkovice 50° dokáže spracovať hĺbku závitu menšiu alebo rovnú 3,5D (špeciálny pracovný stav 4D).
V niektorých prípadoch (tvrdé materiály, veľký rozstup atď.) sa na dosiahnutie lepšej pevnosti hrotu zuba na obrábanie priechodných otvorov používa závitník so špirálovou drážkou.
3) Špirálový bodový kohútik: zvyčajne sa používa iba pre priechodné otvory, pomer dĺžky k priemeru môže dosiahnuť 3D ~ 3,5D, železné triesky sa vypúšťajú smerom nadol, rezný krútiaci moment je malý a kvalita povrchu obrobeného závitu je vysoká, tiež známy ako rezací závitník s uhlom hrany alebo vrcholový závitník.
Pri rezaní je potrebné zabezpečiť, aby boli všetky rezné časti preniknuté, inak dôjde k odštiepeniu zubov.
(2) Extrúzny kohútik
Môže sa použiť na spracovanie priechodných otvorov a slepých otvorov a tvar zuba sa vytvára plastickou deformáciou materiálu, ktorú možno použiť iba na spracovanie plastových materiálov.
Jeho hlavné vlastnosti:
1) Na spracovanie závitu použite plastickú deformáciu obrobku;
2) Prierezová plocha kohútika je veľká, pevnosť je vysoká a nie je ľahké ju zlomiť;
3) Rýchlosť rezania môže byť vyššia ako pri rezných závitníkoch a produktivita sa tiež zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje;
4) Vďaka procesu extrúzie za studena sa zlepšujú mechanické vlastnosti spracovaného povrchu závitu, drsnosť povrchu je vysoká a zlepšuje sa pevnosť závitu, odolnosť proti opotrebovaniu a odolnosť proti korózii;
5) Beztrieskové obrábanie.
Jeho nedostatky sú:
1) môže sa používať iba na spracovanie plastových materiálov;
2) Výrobné náklady sú vysoké.
Existujú dve štrukturálne formy:
1) Extrúzne závitníky bez olejových drážok sa používajú iba na vertikálne obrábanie slepých otvorov;
2) Extrúzne závitníky s olejovými drážkami sú vhodné pre všetky pracovné podmienky, ale závitníky s malým priemerom zvyčajne nemajú olejové drážky kvôli výrobným ťažkostiam.
(1) Rozmery
1) Celková dĺžka: Venujte pozornosť niektorým pracovným podmienkam, ktoré vyžadujú špeciálne predĺženie
2) Dĺžka slotu: pass up
3) Stopka: V súčasnosti sú bežnými normami stopky DIN (371/374/376), ANSI, JIS, ISO atď. Pri výbere venujte pozornosť zodpovedajúcemu vzťahu so stopkou závitníka.
(2) Závitová časť
1) Presnosť: Volí sa podľa špecifickej normy závitu. Metrický závit úrovne ISO1/2/3 je ekvivalentný národnej norme úrovne H1/2/3, ale je potrebné venovať pozornosť interným kontrolným normám výrobcu.
2) Rezací závitník: Rezná časť závitníka tvorí súčasť pevného vzoru. Vo všeobecnosti platí, že čím dlhší je rezací závitník, tým lepšia je jeho životnosť.
3) Korekčné zuby: Zohrávajú pomocnú a korekčnú úlohu, najmä v nestabilnom stave systému závitovania, čím viac korekčných zubov, tým väčší odpor pri závitovaní.
(3) Drviace drážky
1. Typ drážky: Ovplyvňuje formovanie a vypúšťanie železných pilín, čo je zvyčajne interným tajomstvom každého výrobcu.
2. Uhol čela a uhol podbrúsenia: keď sa závitník zväčší, závitník sa zaostrí, čo môže výrazne znížiť odpor pri rezaní, ale pevnosť a stabilita hrotu zuba sa zníži a uhol podbrúsenia je uhol podbrúsenia.
3. Počet drážok: zvyšuje sa počet drážok a zvyšuje sa počet rezných hrán, čo môže účinne predĺžiť životnosť závitníka; ale stlačí sa priestor na odvádzanie triesok, čo nie je dobré pre odvádzanie triesok.
03 Materiál a povrchová úprava batérie
(1) Materiál kohútika
1) Nástrojová oceľ: Používa sa najmä na ručné rezné závitníky, čo v súčasnosti nie je bežné.
2) Bezkobaltová rýchlorezná oceľ: V súčasnosti sa široko používa ako materiál na závitníky, napríklad M2 (W6Mo5Cr4V2, 6542), M3 atď., a kód označenia je HSS.
3) Vysokorýchlostná oceľ s obsahom kobaltu: v súčasnosti sa široko používa ako materiál na závitníky, ako napríklad M35, M42 atď., kód označenia je HSS-E.
4) Vysokorýchlostná oceľ vyrobená práškovou metalurgiou: Používa sa ako vysokovýkonný materiál na závitníky a jej výkon je v porovnaní s predchádzajúcimi dvoma výrazne lepší. Metódy pomenovania sa u jednotlivých výrobcov tiež líšia a kód označovania je HSS-E-PM.
5) Materiály zo spekaného karbidu: zvyčajne používajú ultrajemné častice a dobrú húževnatosť, ktoré sa používajú hlavne na výrobu závitníkov s priamymi drážkami na spracovanie materiálov s krátkou trieskou, ako je sivá liatina, hliník s vysokým obsahom kremíka atď.
Závitníky sú vysoko závislé od materiálov a výber dobrých materiálov môže ďalej optimalizovať štrukturálne parametre závitníkov, vďaka čomu sú vhodné pre vysokoúčinné a drsnejšie pracovné podmienky a zároveň majú dlhšiu životnosť. V súčasnosti majú veľkí výrobcovia závitníkov vlastné továrne na materiály alebo materiálové receptúry. Zároveň sa kvôli problémom so zdrojmi a cenami kobaltu objavili aj nové vysokovýkonné rýchlorezné ocele bez obsahu kobaltu.
(2) Povrchová úprava kohútika
1) Oxidácia parou: Závitník sa umiestni do vysokoteplotnej vodnej pary, čím sa na povrchu vytvorí oxidový film, ktorý má dobrú adsorpciu chladiacej kvapaliny, môže znížiť trenie a zabrániť kontaktu závitníka s rezaným materiálom. Vhodný na obrábanie mäkkej ocele.
2) Nitridačná úprava: Povrch závitníka je nitridovaný, čím sa vytvorí povrchovo kalená vrstva, ktorá je vhodná na obrábanie liatiny, liateho hliníka a iných materiálov s vysokým opotrebením nástroja.
3) Para + nitridácia: Kombinácia výhod oboch vyššie uvedených postupov.
4) TiN: zlatožltý povlak s dobrou tvrdosťou a mazivosťou povlaku a dobrou priľnavosťou povlaku, vhodný na spracovanie väčšiny materiálov.
5) TiCN: modrosivý povlak s tvrdosťou približne 3000 HV a tepelnou odolnosťou 400 °C.
6) TiN+TiCN: tmavožltý povlak s vynikajúcou tvrdosťou a mazivosťou, vhodný na spracovanie väčšiny materiálov.
7) TiAlN: modrosivý povlak, tvrdosť 3300HV, tepelná odolnosť do 900 °C, možno použiť na vysokorýchlostné obrábanie.
8) CrN: striebornosivý povlak, vynikajúci mazací výkon, používaný hlavne na spracovanie neželezných kovov.
Vplyv povlaku závitníka na jeho výkon je veľmi zrejmý, ale v súčasnosti väčšina výrobcov a výrobcov povlakov spolupracuje na štúdiu špeciálnych povlakov.
04 Prvky ovplyvňujúce rezanie závitov
(1) Zariadenie na odpichovanie
1) Obrábací stroj: Možno ho rozdeliť na vertikálne a horizontálne metódy obrábania. Pri rezaní závitov je vertikálne obrábanie lepšie ako horizontálne. Pri horizontálnom obrábaní sa vykonáva externé chladenie, je potrebné zvážiť, či je chladenie dostatočné.
2) Držiak závitníka: Na rezanie závitu sa odporúča použiť špeciálny držiak závitníka. Obrábací stroj je pevný a stabilný, preto sa uprednostňuje synchrónny držiak závitníka. Naopak, mal by sa čo najviac používať flexibilný držiak závitníka s axiálnou/radiálnou kompenzáciou. Okrem závitníkov s malým priemerom (
(2) Obrobky
1) Materiál a tvrdosť obrobku: tvrdosť materiálu obrobku by mala byť rovnomerná a vo všeobecnosti sa neodporúča používať závitník na obrábanie obrobkov s tvrdosťou presahujúcou HRC42.
2) Vŕtanie závitu na dne otvoru: štruktúra dna otvoru, výber vhodného vrtáka; presnosť veľkosti dna otvoru; kvalita steny dna otvoru.
(3) Parametre spracovania
1) Rýchlosť otáčania: Základom danej rýchlosti otáčania je typ závitníka, materiál, materiál, ktorý sa má obrábať, a jeho tvrdosť, kvalita zariadenia na rezanie závitov atď.
Rýchlosť sa zvyčajne volí podľa parametrov uvedených výrobcom kohútika a musí sa znížiť za nasledujúcich podmienok:
- nízka tuhosť stroja; veľké hádzanie závitníka; nedostatočné chladenie;
- nerovnomerný materiál alebo tvrdosť v oblasti závitu, ako napríklad spájkované spoje;
- kohútik sa predĺži alebo sa použije predlžovacia tyč;
- Ležací nábytok plus, vonkajšie chladenie;
- Ručná prevádzka, ako napríklad stolová vŕtačka, radiálna vŕtačka atď.;
2) Posuv: tuhé rezanie závitu, posuv = 1 stúpanie závitu/otáčka.
V prípade flexibilného rezania závitu a dostatočných premenných kompenzácie stopky:
Posuv = (0,95 – 0,98) stúpaní/ot.
05 tipov na výber kohútikov
(1) Tolerancia závitníkov rôznych stupňov presnosti
Základ výberu: stupeň presnosti závitníka nemožno vybrať a určiť iba podľa stupňa presnosti obrábaného závitu.
1) Materiál a tvrdosť obrobku, ktorý sa má opracovávať;
2) Zariadenia na rezanie závitov (ako sú podmienky obrábacích strojov, držiaky upínacích nástrojov, chladiace krúžky atď.);
3) Presnosť a výrobná chyba samotného kohútika.
Napríklad pri spracovaní závitov 6H, pri spracovaní oceľových dielov, je možné použiť presné závitníky 6H; pri spracovaní sivej liatiny je lepšie použiť presné závitníky 6HX, pretože stredný priemer závitníkov sa rýchlo opotrebováva a roztiahnutie otvorov pre skrutky je malé. Závitník bude mať dlhšiu životnosť.
Poznámka k presnosti japonských kohútikov:
1) Rezací závitník OSG používa presný systém OH, ktorý sa líši od normy ISO. Presný systém OH núti šírku celého tolerančného pásma začínať od najnižšej hranice a každých 0,02 mm sa používa ako stupeň presnosti, nazývaný OH1, OH2, OH3 atď.;
2) Extrúzny závitník OSG používa presný systém RH. Presný systém RH núti šírku celého tolerančného pásma začínať od spodnej hranice a každých 0,0127 mm sa používa ako úroveň presnosti s označením RH1, RH2, RH3 atď.
Preto pri použití presných závitníkov ISO namiesto presných závitníkov OH nemožno jednoducho považovať triedu 6H za približne rovnakú ako OH3 alebo OH4. Je potrebné ju určiť prepočtom alebo podľa skutočnej situácie zákazníka.
(2) Rozmery kohútika
1) Najpoužívanejšie sú DIN, ANSI, ISO, JIS atď.;
2) Je možné zvoliť vhodnú celkovú dĺžku, dĺžku čepele a veľkosť stopky podľa rôznych požiadaviek zákazníkov na spracovanie alebo existujúcich podmienok;
3) Rušenie počas spracovania;
(3) 6 základných prvkov pre výber kohútika
1) Typ závitu na spracovanie, metrický, palcový, americký atď.;
2) Typ závitového spodného otvoru, priechodného otvoru alebo slepého otvoru;
3) Materiál a tvrdosť obrobku, ktorý sa má opracovávať;
4) Hĺbka celého závitu obrobku a hĺbka spodného otvoru;
5) Požadovaná presnosť závitu obrobku;
6) Tvarový štandard kohútika
Čas uverejnenia: 20. júla 2022
