Gwintowanie na tokarce

Gwintowanie za pomocą tokarki ma niezaprzeczalną zaletę: przepustowość centrum serwisowego, w którym wykonywana jest ta usługa, wzrasta 10-krotnie lub więcej. Co więcej, maszyna popełnia o rząd wielkości mniej błędów niż robotnik.

Półwyroby nici są stosowane w postaci cylindrów i elementów stożkowych (stożkowych). Z kolei nić jest nacinana w formie zewnętrznego rowka śrubowego (spiralnego) lub wewnętrznego. Strukturę połączenia gwintowego określa jego profil. W praktyce stosuje się kilka typów profili:

• trójkątny;
• prostokątny;
• trapezowy;
• przylegające;
• bułczasty.

Z kolei, rowki gwintowe są wykonywane w jednym lub kilku przejściach. W pierwszym przypadku rowek spiralny jest prezentowany w jednej wersji: tylko jego zwoje sąsiadują ze sobą, inne (towarzyszące) nie są używane. Skok gwintu to odległość między środkowymi krawędziami (wgłębieniami) sąsiadujących ze sobą zwojów. Droga rowka gwintu jest określana przez pomnożenie skoku gwintu przez liczbę zwojów lub skoków kilku rowków (w przypadku użycia więcej niż jednego).

Decydując się na rodzaj połączenia gwintowego, dobierane są odpowiednie frezy. Takie narzędzie to połączenie trzonka i części roboczej. Poziom jakości gwintu zależy od wydajności tych komponentów. Trzon ma ogólnie kwadratowy lub regularny przekrój wielościenny, aby zapewnić centrowanie. Bez trzpienia trudno jest zabezpieczyć frez w uchwycie. Część robocza wycina spiralny rowek. Obejmuje powierzchnie cięcia i ostre krawędzie. Kąt ostrzenia noża określa stop, z którego wykonana jest część. Głównie tnie się części stalowe i z metali nieżelaznych. Po wybraniu rodzaju noża rozpoczynają proces technologiczny.

Poruszając się wzdłuż osi obrotu frez pozostawia na obrabianym przedmiocie spiralny rowek. Jedną z jego głównych cech jest kąt wznoszenia (wznoszenia). Kąt pomiędzy osią urojoną przechodzącą przez rowek śrubowy a płaszczyzną prostopadłą do osi obrotu przedmiotu obrabianego jest obliczany zgodnie z wartością posuwu palnika i prędkością napędu (przekładni). Wielkość skoku gwintu jest mierzona podczas ruchu wzdłuż osi obrabianego przedmiotu.

W efekcie wycinacz-wykonawca otrzyma cięcie, które zamówił klient. Podczas wycinania kilku rowków (wyprowadzeń) wszystkie układają się w postaci jednolitych spiralnych rowków. Przykładem nawlekania gwintu wielozwojnego są butelki PET i odpowiadające im nasadki polietylenowe, na przykład do oleju słonecznikowego. Różnica między kapslami a szpilkami i nakrętkami polega na tym, że w pierwszym przypadku gwint jest krótki i nie zawiera więcej niż jednego zwoju.

Skok gwintu dla rowka jednozwojowego jest równoważny jego skokowi, podczas gdy dla gwintu wielozwojowego zależy od liczby skoordynowanych, ale niezależnych zwojów. Produkcja frezów do gwintów jedno- i wielozwojowych jest regulowana normami GOST 18876-1973. Ten sam GOST zaleca cięcie gwintów metrycznych, a nie calowych. Zgodnie z tymi normami frezy produkowane są w postaci frezów pryzmatycznych, prętowych i okrągłych.

Gwint zewnętrzny jest nacinany zagiętym nożem, a gwint wewnętrzny wyprostowanymi i zagiętymi nożami zamocowanymi w ramie roboczej. Końcówka palnika jest identyczna z profilem spiralnego rowka, który pozostawia. Frezy pryzmatyczne dzielą się na pojedyncze i wieloostrzowe.

Ten projekt z kolei uwzględnia następujące parametry. Kąt natarcia noża zależy od parametrów materiału, z którego wycinana jest część. Wartość kąta wynosi od 0 do 250 stopni. Gdy rowek jest obrabiany na prostych częściach ze stopów stali średnio- lub niskowęglowej, kąt przedni wynosi zero. Im bardziej stal jest nasycona dodatkami stopowymi, tym większy jest wybrany kąt, ale z reguły nie może być większy niż 100 stopni.

Wzrost udarności stopu stali wymusza wzrost, wzrost twardości i kruchości, przeciwnie, zmniejszenie tej wartości. Jeśli zostawisz kąt dla kruchych stopów zauważalnie większy od zera, na części pojawią się odpryski i pęknięcia. Niedopuszczalne jest stosowanie frezu, który nawet nieznacznie różni się profilem krawędzi tnących od rowka, który będzie potrzebny w przyszłości.

Kąty z tyłu i po bokach frezu dobiera się tak, aby zęby tnące i występy nie ocierały się o wnętrze właśnie uzyskanego rowka śrubowego. Pomimo tego, że jako materiał roboczy stosowana jest stal szybkotnąca o specjalnej twardości, ścieranie ostrych krawędzi tnących będzie stopniowo prowadziło do ich matowienia, a frez ulegnie uszkodzeniu.

Wartości tych kątów są ustawione po obu stronach na tę samą wartość. W przypadku, gdy kąt wzniosu, od którego zależy dobry stan gwintu, jest wybrany mniejszy niż 4 stopnie, to kąty tylno-boczne należy ustawić na wartość od 3 do 50. Przy kącie większym niż 4 stopnie, te same odpowiadające mu kąty zatrzymają się na wartości od 6 do 8 stopni.

W otworach wstępnie wywierconych w części wycinany jest rowek z gwintem wewnętrznym. Alternatywnym sposobem robienia otworów jest nudne. Części ze stali wykańczane są na maszynie z wkładkami węglikowymi wykonanymi na bazie stali T15K6, T14K8, T15K6 lub T30K4. W przypadku gwintowania na elemencie żeliwnym stosuje się inne frezy z węglików spiekanych: ze stopów VK4, B2K, VK6M i VK3M.

Gwintowniki i narzynki są narzędziami kluczowymi i śrubowymi, których wewnętrzna powierzchnia jest wkręcona w sektory równoodległe od środkowej osi narzędzia. Sąsiednie sekcje są rozmieszczone w takiej samej odległości od siebie. Tokarka służy głównie do nacinania gwintów metrycznych. Same frezy nie różnią się również dużą wartością średnicy obrabianych przedmiotów, do których są przeznaczone. W przypadku zastosowania frezów przeznaczonych do cięcia maszynowego, a nie ręcznego, cięcie odbywa się jednoetapowo.

Różnica między gwintownikami maszynowymi a prostymi ręcznymi polega na obecności na nich stref roboczych podbieracza i kalibracji. Gdy do gwintowania używane są konwencjonalne noże, rzemieślnik nie może obejść się bez obecności narzędzi uzupełniających. W tym przypadku pierwsze narzędzie nacina gwint z grubsza, radząc sobie z 60 procentami obciążenia, drugie zwiększa tę wydajność do 90%, drugie uzupełnia rowkowanie.

Ta kombinacja może się zmienić: cięcie zgrubne odbywa się przez trzy czwarte całkowitej objętości pracy (obciążenia), a cięcie końcowe odbywa się za ostatni kwartał. Strefa pobierania jest zauważalnie dłuższa na frezie zgrubnym niż na frezie wykańczającym.

W przypadku matryc średnica przedmiotu obrabianego różni się tylko małymi wartościami od ideału:

• 0,14-0,28 mm - dla przyszłego gwintu o średnicy 20-30 mm;
• 0,12-0,24 mm - dla średnicy przedmiotu obrabianego z gwintem równym 11-18 mm;
• 0,1-0,2 mm - dla detali o średnicy 6-10 mm.

Matryce montuje się w specjalnym uchwycie umieszczonym w uchwycie napędu wrzeciona jednostki. W takim przypadku szybkość pracy będzie wynosić:

• 10-15 m na minutę - dla metali nieżelaznych;
• 2-3 m na minutę - dla żeliwa;
• 3-4 m na minutę - dla części stalowych.

Aby uzyskać płynne dopasowanie matrycy do przedmiotu obrabianego, koniec wycinanego kołka jest ostrzony na wysokość nie większą niż jeden obrót przyszłego gwintu. Ostrzenie powinno być jednolite ze wszystkich stron, najlepiej również na tokarce.

Gwintowanie głowicą gwinciarską jest znacznie rzadsze niż używanie narzynek i gwintowników. Rodzaj rowka gwintu nie ma znaczenia. Obszarem roboczym głowy jest element grzebienia. Grzebienie pryzmatyczne są używane głównie do gwintowania wewnętrznego, podczas gdy rowek zewnętrzny jest wycinany za pomocą narzędzia promieniowego, zaokrąglonego lub stycznego. Zasada działania opiera się na rozbieżności elementów roboczych podczas suwu powrotnego. Dzięki tej funkcji kontakt z wyciętym rowkiem jest całkowicie wykluczony. Akcesoria do czesania do nacinania rowków gwintów wewnętrznych są zaprojektowane jako element zawierający stożek. Podczas wycinania gwintu zewnętrznego stosuje się elementy grzebieniowe o zaokrąglonej konstrukcji, które są prostymi elementami w wykonaniu.

Zaokrąglone grzebienie można poddać ponownej obróbce w celu doprowadzenia ich cech do pierwotnych wartości, od których mogłyby odbiegać podczas powtarzających się cykli pracy. Podczas gwintowania na tokarce, używając jako półfabrykatów elementów ślimakowych lub śrubowych, które są zauważalnie dłuższe niż pierwotnie zakładano, mistrz instaluje akcesoria do gwintowania na instalacji zaciskowej mechanizmu obrotowego, co umożliwia mu realizację zamówień o większej objętości .

Przy walcowaniu gwintu na tokarce, niezależnie czy jest on leworęczny czy praworęczny, a także przy użyciu obrabiarki CNC stosuje się narzędzie szablonowe, dzięki któremu możliwe jest nałożenie tego procesu na szerokie pływ. Płaski składnik komponentu szablonu definiuje skok rowka gwintu. Kalibrowane komponenty przepuszczające i niepodające są używane do uzyskania pełnej kontroli nad krojeniem. Pierwszy zakłada profil o standardowej długości, drugi - skrócony, co pozwala upewnić się, że średnia średnica przedmiotu obrabianego jest spójna. W przypadku nieostrożnego obchodzenia się, nieostrożna praca prowadzi do powstawania defektów na szorstkiej powierzchni.

Po sesji obróbki części (zbrojenie, kęs rury) sprawdź średnicę za pomocą mikrometru gwintowanego. Instrument ten powinien być ustawiony zgodnie z wzorcem odniesienia, aby zapewnić dokładność testu. Przed sprawdzeniem, czy gwint pasuje do podanej średnicy, wyczyść rowek i brud, który właśnie zrobiłeś za pomocą narzędzia.

Aby uzyskać informacje o tym, jak wycinać gwinty na tokarce, zobacz następny film.