Gwint jest najczęstszą metodą łączenia części mechanicznych, a obróbka otworów gwintowanych często znajduje się na końcu całego procesu produkcyjnego.Niewłaściwe przetwarzanie prowadzi do złomowania komponentów lub bardziej kłopotliwego ponownego przetwarzania, więc stawia wyższe wymagania dotyczące bezpieczeństwa procesu.Istnieją różne narzędzia do obróbki otworów gwintowanych, w tym narzędzia do toczenia gwintów, gwintowniki, gwintowniki, frezy do gwintów itp. Jak wybrać odpowiednie narzędzie do obróbki?Dobór narzędzi to właściwie dobór metod obróbki.Każda metoda przetwarzania wykorzystuje inne narzędzia.Istnieje kilka powszechnych sposobów obróbki otworów gwintowanych: gwintowanie, toczenie, wytłaczanie i frezowanie gwintów.Teraz najpierw zrozummy zalety i wady różnych metod przetwarzania oraz ograniczenia użytkowania.W rzeczywistej produkcji możemy przeanalizować, które narzędzie użyć z technicznego i ekonomicznego punktu widzenia, zgodnie z charakterystyką tych metod przetwarzania.
1. Gwintowanie zębów
Gwintowanie jest szeroko stosowaną metodą obróbki otworów gwintowanych.Może określać formowanie gwintu za pomocą geometrycznego kształtu frezu, dzięki czemu do obróbki nie jest wymagana żadna specjalna obrabiarka i może być stosowany na zwykłych obrabiarkach, specjalnych maszynach linii produkcyjnej i centrach obróbczych.Proces gwintowania polega na tym, że gwintownik obraca się do przodu, aby ciąć, cofa się, gdy osiągnie dno gwintu, opuszcza obrabiany przedmiot, tnie w bardzo wąskiej przestrzeni i odprowadza wióry.W przypadku różnych warunków przetwarzania i różnych materiałów do przetwarzania, wybrane rodzaje gwintowników są również różne.Gwintowanie gwintowane jest często stosowane w produkcji masowej o małych średnicach.
2. Obracanie
Toczenie gwintu odnosi się do toczenia z użyciem płytek wieloostrzowych.W przypadku gwintów trójkątnych powszechnie stosowanych w produkcji kształt części tnącej narzędzia do toczenia gwintów powinien odpowiadać osiowemu przekrojowi gwintu.Podczas toczenia narzędzie tokarskie musi przesuwać skok (gwint jednogłowicowy, skok=skok) wzdłużnie dla każdego obrotu przedmiotu obrabianego, aby obrobić prawidłowy gwint.Istnieją trzy popularne metody toczenia gwintów trójkątnych:
A. Toczenie gwintu metodą prostą.Podczas toczenia gwintu, po próbnym nacięciu sprawdzić, czy obrabiany przedmiot i skok gwintu spełniają wymagania, kierunek promieniowy jest prostopadły do osi obrabianego przedmiotu, a posuw jest powtarzany wielokrotnie, aż gwint zostanie prawidłowo obrócony.Profil zęba tej metody toczenia jest dokładniejszy.Ponieważ dwie krawędzie noża tokarskiego tną w tym samym czasie, a usuwanie wiórów nie jest gładkie, narzędzie tokarskie jest łatwe do zużycia z powodu dużej siły, a wiór zarysuje powierzchnię gwintu.
B. Toczenie gwintu metodą skośną.Gdy skok gwintu przedmiotu obrabianego jest większy niż 3 MM, zwykle do obracania gwintu stosuje się metodę ukośną.Metoda skośna polega na tym, że narzędzie tokarskie wykonuje posuw wzdłuż boku zarysu gwintu w kierunku promieniowym podczas wykonywania posuwu osiowego.Po kilkukrotnym cięciu nitka jest przetwarzana.Wreszcie, metoda prosta służy do jedzenia narzędzia, aby zapewnić dokładność kąta profilu gwintu.
C. Metoda wprowadzania lewego i prawego noża.W zwykłej tokarce metoda ta wykorzystuje skalę wózka poziomego do sterowania pionowym posuwem narzędzia do toczenia gwintów i wykorzystuje skalę małego wózka do sterowania lewym i prawym mikroposuwem narzędzia tokarskiego.Gdy gwint jest bliski nacięcia, do sprawdzenia, czy rozmiar gwintu i dokładność obróbki są kwalifikowane, należy użyć nakrętki lub sprawdzianu do gwintów.Ta metoda jest łatwa w obsłudze, dlatego jest szeroko stosowana.
Gwint tokarski jest zwykle stosowany do otworów o dużej średnicy, a obrabiany przedmiot można mocno zacisnąć na tokarce w celu obróbki obrotowej.
3. Przetwarzanie wytłaczania
Obróbka ekstruzyjna należy do obróbki bez wiórów.Proces obróbki jest taki sam jak gwintowanie, gwintownik jest wkręcany w otwór wstępnego wiercenia, a materiał jest wytłaczany w kierunku osiowym i promieniowym, tworząc w ten sposób unikalny profil gwintu w kształcie zęba.Wytłaczanie nici ma zastosowanie do materiałów o dobrej deformacji plastycznej.Zakres materiałów jest stosunkowo niewielki.Ogólnie, wymagane jest, aby wydłużenie przy zerwaniu materiałów było większe niż 7%, a maksymalna wytrzymałość na rozciąganie jest mniejsza niż 1300 N/MM.Jest szeroko stosowany w obróbce stopów aluminium.
4. Frezowanie gwintu
Proces frezowania gwintu przedstawia poniższy rysunek.Frez do gwintów zwykle opada na dno gwintowanego otworu, zbliża się do przedmiotu obrabianego za pomocą interpolacji spiralnej, obraca się o 360 stopni wzdłuż gwintowanego otworu, podnosi skok w kierunku Z, a następnie opuszcza obrabiany przedmiot.Moment obrotowy frezu do gwintów jest niewielki, co zwiększa bezpieczeństwo procesu.Ma również szeroki zakres zastosowań i może przetwarzać różne materiały.W przypadku tego samego skoku, narzędziem można obrabiać gwinty o różnych średnicach gwintów lub zakresach tolerancji.Wady: obrabiarka musi być obrabiarką CNC z trzema współrzędnościami.Ponadto w porównaniu z gwintownikiem jego wydajność obróbki jest stosunkowo niska, a koszt narzędzia stosunkowo wysoki, dzięki czemu nadaje się do obróbki otworów gwintowanych o dużej średnicy w produkcji małoseryjnej.
Jak już wspomnieliśmy, gwintownik jest najczęściej używanym narzędziem do obróbki otworów gwintowanych o małej średnicy, a gwintowanie jest stosunkowo złożonym procesem obróbki, więc w procesie obróbki napotyka się wiele problemów.Typowe problemy z gwintownikiem to pękanie, odpryski, zużycie itp. Pęknięcie występuje głównie na całym przekroju gwintownika.Pojawienie się odpryskiwania krawędzi polega na tym, że krawędź skrawająca jest odłamana.Zużycie gwintownika odnosi się do tego, że krawędź tnąca gwintownika i matrycy ściera się, gdy gwintownik i matryca nie są używane przez długi czas, co powoduje, że rozmiar zęba jest mniejszy i nie nadaje się do użytku.Gwintowniki, które zawodzą na te trzy sposoby, są dalekie od osiągnięcia normalnej żywotności.Po wystąpieniu tych problemów w przetwarzaniu gwintowników możemy skupić się na następujących aspektach analizy.
1. Problemy z obrabiarką
Sprawdź, czy obrabiarka pracuje normalnie, czy bicie wrzeciona nie jest za duże, czy wrzeciono obrabiarki jest współosiowe z dolnym otworem i czy program obróbki jest poprawny.
2. Materiał przedmiotu obrabianego
Sprawdź, czy wytrzymałość materiału przedmiotu obrabianego nie jest zbyt wysoka, czy jakość materiału jest stabilna, czy nie ma porów, pozostałości itp.
3. Średnica i głębokość gwintowanego dolnego otworu
Sprawdź, czy średnica dolnego otworu gwintu jest prawidłowa.Jeśli średnica dolnego otworu jest zbyt mała, nasada gwintownika zetknie się z obrabianym przedmiotem podczas cięcia, co łatwo doprowadzić do złamania gwintownika.Średnica dolnego otworu gwintu jest zaznaczona w próbce gwintownika lub można użyć wzoru (średnica dolnego otworu = średnica gwintu - skok gwintu) w celu uzyskania średnicy dolnego otworu.W przypadku gwintowników średnica dolnego otworu gwintu jest inna niż średnica gwintownika.Przybliżoną średnicę dolnego otworu można również obliczyć według wzoru (średnica dolnego otworu = średnica gwintu - skok gwintu/2).
W przypadku otworów nieprzelotowych należy również wziąć pod uwagę głębokość dolnego otworu.Ponieważ na przednim końcu gwintownika znajduje się kilka zębów tnących, a średnica tych zębów tnących jest stosunkowo niewielka, nie można ich uznać za gwinty efektywne, dlatego głębokość dolnego otworu powinna również uwzględniać głębokość zębów tnących i rozmiar ostrego narożnika na przednim końcu kranu.W produkcji zdarzają się również przypadki, w których dolny otwór nie jest wystarczająco głęboki i przedni koniec gwintownika dotyka dna otworu, powodując pęknięcie gwintownika.
4. Czy wybrano właściwy typ kranu
Jak wspomniano wcześniej, dla różnych warunków przetwarzania i różnych materiałów do obróbki, rodzaje wybranych gwintowników są również różne.Przede wszystkim, dla dwóch różnych warunków obróbki otworu przelotowego i otworu nieprzelotowego, typy wybranych gwintowników są różne.W przypadku materiałów z długimi wiórami, takich jak stal, w przypadku otworów przelotowych wybierz gwintownik prosty, aby odprowadzać wióry w dół, a w przypadku otworów nieprzelotowych wybierz gwintownik spiralny, aby odprowadzać wióry w górę.W przypadku materiałów o krótkich wiórach, takich jak żeliwo, wióry żeliwne to wióry, które mogą być zawarte w rowku do usuwania wiórów, dzięki czemu otwory przelotowe i otwory nieprzelotowe można obrabiać za pomocą gwintowników prostych.W innym przypadku wióry utworzone przez lewy kranik są oddzielane.Ten gwintownik nadaje się do sytuacji, w których obrabiany przedmiot znajduje się blisko oprzyrządowania, a przestrzeń na usuwanie wiórów jest niewystarczająca.spawacz zacieru
W produkcji często widzimy, że stosowanie gwintownika do rowków spiralnych w obróbce otworów przelotowych jest niewłaściwą metodą.Istnieją trzy powody: po pierwsze, gwintownik z rowkiem spiralnym odprowadza wióry do góry.Aby osiągnąć ten efekt, sama konstrukcja gwintownika jest skomplikowana, sztywność nie jest dobra, a skok przenoszenia wiórów jest długi, więc łatwo jest utknąć podczas procesu przenoszenia spiralnego rowka, powodując złamanie lub złamanie ostrza.Po drugie, liczba zębów tnących przed dwoma kranami jest inna.Gwintownik spiralny ma zwykle 2-3 zęby tnące, podczas gdy gwintownik prosty ma 3-5 zębów tnących.Żywotność gwintownika jest proporcjonalna do liczby zębów tnących.Po trzecie, gwintownik do rowków spiralnych jest droższy niż gwintownik do rowków prostych, co nie jest ekonomiczne.
Z kolei do wycinania gwintowników powinniśmy wybierać gwintowniki z różnymi rowkami do obróbki różnych materiałów.Gwint ma różne kąty, takie jak kąt przedni, kąt tylny, kąt prowadzenia, pochylenie ostrza itp. Konstrukcja tych kątów opiera się na właściwościach różnych materiałów.Na przykład w przypadku części stalowych i żeliwnych kąt przedni gwintownika jest większy, ponieważ wióry części stalowych są dłuższe, podczas gdy wióry żeliwne są zazwyczaj wiórami, a kąt przedni jest mniejszy, nawet kąt przedni 0 ° .Firma narzędziowa poda różne zalecane gwintowniki do różnych materiałów obrabianych przedmiotów.W przypadku gwintowników do obróbki stali, stopów aluminium, żeliwa, stali nierdzewnej i innych powszechnych materiałów można zastosować pierścienie w innym kolorze, aby odróżnić rękojeść.
5. Parametry cięcia
Bardzo ważne są parametry cięcia.Różne typy gwintowników, różne warunki obróbki i różne materiały obrabianego przedmiotu powinny dobierać różne parametry.Na przykład w tych samych warunkach prędkości liniowe szybkoobrotowych gwintowników drutowych i gwintowników z węglika spiekanego znacznie się różnią.Ta prędkość ma pewien zakres.Prędkość liniowa szybkich odczepów drutu wynosi zwykle 20 M/MIN (posuw odczepu jest stały, to znaczy skok).Zbyt szybko lub zbyt wolno doprowadzi do awarii kranu.Dobór odpowiednich parametrów skrawania może zapewnić wydajność produkcji i osiągnąć stosunkowo wysoką trwałość narzędzia.
6. Chłodzenie i smarowanie
Jak wspomnieliśmy wcześniej, kranik służy do cięcia w bardzo wąskiej przestrzeni i odprowadzania wiórów, które podczas obróbki będą generować dużo ciepła.Dlatego chłodzenie i smarowanie są bardzo ważne.W przypadku materiałów o dużej wytrzymałości można zwiększyć stężenie chłodziwa lub zastosować chłodziwo olejowe.