Wielu inżynierów i kierowników warsztatów boryka się z takimi problemami, jak nierówne kształty gwintów lub konieczność stosowania gwintów o specjalnych rozmiarach. Staje się to jeszcze trudniejsze, gdy standardowe narzędzia nie są w stanie rozwiązać problemu. Jednak nauka gwintowania jednopunktowego może pomóc. Daje to większą kontrolę nad procesem. Możesz przycinać gwinty, aby dokładnie dopasować je do swoich potrzeb.
Gwintowanie jednopunktowe daje możliwość wycinania niestandardowych gwintów, dostosowywania profili i spełniania dokładnych specyfikacji. Niniejszy przewodnik przedstawia proces, wyjaśnia jego działanie i omawia najlepsze praktyki.
Co to jest gwintowanie jednopunktowe?
Gwintowanie jednopunktowe to metoda wykorzystująca narzędzie skrawające do tworzenia gwintów na obrabianym przedmiocie. Wykorzystuje ona jedno narzędzie o kształcie zbliżonym do profilu gwintu. Gdy część obraca się na tokarce, narzędzie przesuwa się wzdłuż niej i nacina gwint. Cięcie odbywa się powoli i stopniowo.
Metoda ta jest standardem zarówno w przypadku tokarek ręcznych, jak i Maszyny tokarskie CNC. Może wykonywać gwinty na zewnątrz lub wewnątrz części. Jedną z jego głównych zalet jest kontrola. Można wybrać rozmiar, kształt i skok gwintu w zależności od projektu.
W tym procesie narzędzie nie przecina całej nici za jednym razem. Wykonuje kilka przejść. Przy każdym przejściu narzędzie schodzi nieco głębiej. Trwa to tak długo, aż gwint osiągnie ostateczną głębokość. Różni się to od gwintowników lub matryc, które nacinają gwinty w jednym kroku.
Gwintowanie jednopunktowe jest również elastyczne. Można łatwo zmienić rozmiar lub kształt gwintu. Dzięki temu świetnie nadaje się do niestandardowych części, napraw lub małych partii. Sprawdza się dobrze, gdy potrzebne są specjalne gwinty lub ścisłe dopasowanie. Zapewnia również lepszą kontrolę nad jakością i dokładnością.
Rodzaje tworzonych wątków
Gwintowanie jednopunktowe zapewnia elastyczność tworzenia wielu typów gwintów. Sprawdza się w przypadku niestandardowych specyfikacji lub gdy trzeba dopasować określone standardy gwintów. W tej sekcji opisano tę metodę.
Gwinty wewnętrzne a zewnętrzne
Gwinty zewnętrzne są nacinane na zewnątrz części, np. na śrubach lub wałach. Narzędzie do gwintowania porusza się wzdłuż zewnętrznej średnicy obracającego się przedmiotu obrabianego - narzędzie nacina stopniowo, aż do osiągnięcia pełnego kształtu gwintu.
Gwinty wewnętrzne są nacinane wewnątrz otworów, np. w nakrętkach lub obudowach. Wymaga to mniejszego narzędzia o tym samym profilu. Jest to trudniejsze, ponieważ narzędzie pracuje wewnątrz otworu, co ogranicza przestrzeń i widoczność.
Oba typy wymagają starannego wyrównania i kontroli głębokości. Błędy w ustawieniu lub ścieżce narzędzia mogą wpłynąć na dopasowanie lub wytrzymałość gwintu.
Standardy wspólnego wątku
W różnych branżach stosowane są różne standardy gwintów. Gwintowanie jednopunktowe zapewnia elastyczność cięcia prawie każdego z nich, o ile narzędzie i maszyna są prawidłowo skonfigurowane.
Gwinty metryczne
Gwinty metryczne są szeroko stosowane na całym świecie. Są one mierzone w milimetrach. Głównymi wartościami są średnica pierwotna i skok, czyli odległość między gwintami.
Na przykład M10 × 1,5 oznacza, że gwint ma średnicę główną 10 mm i skok 1,5 mm. Gwinty metryczne są zgodne z normami ISO, które zapewniają ich spójność u różnych dostawców.
Zunifikowany standard gwintów (UTS)
UTS jest powszechnie stosowany w Stanach Zjednoczonych. Używa cali zamiast milimetrów. Skok jest często przedstawiany jako gwinty na cal (TPI).
Na przykład gwint 1/4-20 UNC oznacza średnicę 1/4 cala i 20 gwintów na cal. UNC to skrót od Unified Coarse Thread. Istnieją również UNF (Fine) i UNEF (Extra Fine).
Każdy standard ma własne zasady dotyczące skoku, kąta i głębokości. Narzędzie do gwintowania musi dokładnie pasować do kształtu i rozmiaru.
Narzędzia i sprzęt do gwintowania jednopunktowego
Aby wykonać gwintowanie jednopunktowe, potrzebne są odpowiednie maszyny i narzędzia tnące. Konfiguracja zależy od rodzaju gwintu, materiału i tego, jak precyzyjny ma być rezultat.
Tokarki i ich rola
Gwintowanie jednopunktowe zawsze odbywa się na tokarce. Tokarka obraca obrabiany przedmiot, podczas gdy narzędzie tnące porusza się wzdłuż niego w linii prostej. Ten połączony ruch tworzy gwint.
Tokarki ręczne wykorzystują śrubę pociągową i koła zębate do dopasowania skoku gwintu. Operator ustawia koła zębate lub wybiera prawidłową prędkość posuwu. Tokarki CNC robią to automatycznie poprzez zaprogramowane ustawienia. Są szybsze i bardziej powtarzalne.
Rodzaje narzędzi do gwintowania
Narzędzie do gwintowania wykonuje cięcie. Ma ostrą krawędź, która pasuje do kształtu gwintu. Najpopularniejsze typy obejmują:
- Narzędzia HSS (stal szybkotnąca): Dobre do małych prac i miękkich materiałów. Można nimi szlifować różne kształty.
- Płytki węglikowe: Używane do twardszych materiałów lub długich serii. Są trwalsze i zapewniają lepsze wykończenie powierzchni.
- Nudne bary: Używane do nacinania gwintów wewnętrznych. Pasują do otworów i mają kształt narzędzi do gwintowania.
Geometria narzędzia i typy płytek
Narzędzia do gwintowania mają określone kształty zwane geometrią. Główne funkcje obejmują:
- Profil wątku: Pasuje do kształtu gwintu. Na przykład kształt V 60° dla gwintów metrycznych lub UNC.
- Promień nosa: Mała zaokrąglona końcówka, która kontroluje kształt grzebienia nici. Zbyt ostra końcówka może się wyszczerbić; zbyt okrągła może rozmyć szczegóły.
- Kąt odciążenia: Zapobiega ocieraniu się narzędzia o materiał podczas cięcia.
Proces cięcia gwintu jednopunktowego krok po kroku
Gwintowanie wymaga starannego ustawienia i stałej kontroli. Aby uniknąć błędów i uszkodzeń narzędzia, należy postępować zgodnie z poniższą sekwencją.
Krok 1: Przygotowanie przedmiotu obrabianego i maszyny
Zacznij od sprawdzenia rozmiaru i materiału przedmiotu obrabianego. Upewnij się, że jest on okrągły, czysty i pewnie zamocowany w uchwycie. Jeśli część się chwieje, gwint nie będzie dokładny.
Wyczyść tokarkę i sprawdź luz narzędzia. Usuń wióry i ustaw maszynę na odpowiednią prędkość. Należy używać wolniejszych obrotów niż w przypadku zwykłego toczenia.
Krok 2: Wybierz odpowiednie parametry gwintu
Określić skok gwintu, średnicę i kształt gwintu. Zależą one od rysunku lub projektu części. Upewnij się, że narzędzie pasuje do profilu gwintu.
Ustaw prędkość posuwu, aby dopasować ją do skoku gwintu. Na przykład skok 1,5 mm wymaga, aby narzędzie przesuwało się o 1,5 mm na obrót wrzeciona.
W przypadku korzystania z tokarki CNC wprowadź wszystkie parametry gwintu do programu. Dokładnie sprawdź kod.
Krok 3: Instalacja i wyrównanie narzędzia
Zamontować narzędzie do gwintowania w uchwycie narzędziowym. Krawędź tnąca musi być skierowana prostopadle do części i znajdować się na wysokości środka. Użyj centrownika, aby ustawić narzędzie pod odpowiednim kątem, zwykle 60° dla większości gwintów.
Upewnij się, że narzędzie jest dokręcone. Jakikolwiek ruch wpłynie na kształt gwintu.
Krok 4: Ustawienie zera odniesienia
Przesuń narzędzie blisko przedmiotu obrabianego. Dotknij powierzchni i ustaw punkt zerowy osi X. Następnie cofnij się nieco i ustaw punkt początkowy osi Z.
To odniesienie mówi maszynie, gdzie rozpocząć każde przejście. Jeśli zero jest wyłączone, głębokość i pozycja gwintu nie będą zgodne ze specyfikacjami.
W przypadku pracy ręcznej należy użyć pokrętła do gwintów lub metody synchronizacji. W przypadku maszyn CNC należy upewnić się, że ścieżka narzędzia rozpoczyna się we właściwym miejscu.
Krok 5: Wykonanie pierwszego przejścia gwintowania
Uruchomić tokarkę i włączyć posuw. Narzędzie powinno wyciąć płytki rowek zgodnie ze skokiem gwintu. Zwróć uwagę na płynny ruch i czyste cięcie.
Stosować niewielką głębokość skrawania, aby uniknąć przeciążenia narzędzia. Zatrzymaj maszynę po pierwszym przejściu i sprawdź kształt gwintu.
Użyj miernika skoku gwintu lub mikroskopu, aby potwierdzić, że skok i kształt są prawidłowe.
Krok 6: Powtórzenie przejść cięcia z regulacją głębokości
Kontynuuj cięcie, wykonując głębsze przejścia. Zmniejszaj głębokość za każdym razem, gdy nić zbliża się do ostatecznego rozmiaru. Zmniejsza to siłę cięcia i zapewnia gładką powierzchnię.
Zastosuj płyn do cięcia, aby obniżyć temperaturę i zwiększyć trwałość narzędzia. Obserwuj gromadzenie się wiórów i w razie potrzeby dostosuj prędkość lub posuw.
Zatrzymaj się i sprawdź dopasowanie po kilku przejściach. Użyj mierników gwintu lub części testowych. Zatrzymaj się, gdy gwint osiągnie prawidłową głębokość i dopasowanie.
Zalety gwintowania jednopunktowego
Gwintowanie jednopunktowe jest nadal powszechnie stosowane, ponieważ zapewnia lepszą kontrolę i elastyczność. Oto dlaczego jest to solidny wybór w rzeczywistych warunkach warsztatowych.
Precyzja i dokładność
Metoda ta zapewnia dużą kontrolę nad rozmiarem i kształtem gwintu. Skok, głębokość i kształt można ustawić bezpośrednio na maszynie. Jest to dobre rozwiązanie dla części wymagających wąskich tolerancji. Można wyciąć gwint, sprawdzić go i wprowadzić niewielkie zmiany, aż będzie pasował idealnie.
Działa dla wielu typów wątków
Gwintowanie jednopunktowe umożliwia nacinanie niemal każdego rodzaju gwintu. Obsługuje gwinty metryczne, zunifikowane, ACME, trapezowe, a nawet niestandardowe kształty. Potrzebny jest odpowiedni kształt narzędzia i ustawienia maszyny.
Niski koszt dla małych partii
Jeśli potrzebujesz tylko kilku części, ta metoda pozwala zaoszczędzić pieniądze. Nie ma potrzeby kupowania specjalnych gwintowników lub matryc. Można użyć tego samego narzędzia tnącego i dostosować ustawienia maszyny.
Najlepsze praktyki zapewniające optymalne wyniki
Uzyskanie czystych, dokładnych gwintów wymaga czegoś więcej niż tylko odpowiedniej konfiguracji. Potrzebne są również dobre nawyki podczas cięcia, aby narzędzie, część i maszyna współpracowały ze sobą.
Unikanie odchylenia i gadulstwa
Odchylenie ma miejsce, gdy narzędzie lub obrabiany przedmiot wygina się pod naciskiem. Powoduje to nierówne gwinty lub zużycie narzędzia. Aby tego uniknąć, należy utrzymywać krótki wysięg narzędzia i używać sztywnego zestawu.
Drgania to wibracje, które pozostawiają ślady na powierzchni gwintu. W przypadku pojawienia się drgań należy użyć wolniejszych prędkości i zmniejszyć głębokość każdego przejścia. Upewnij się, że narzędzie jest ostre i odpowiednio podparte.
W razie potrzeby użyj konika lub stabilnego podparcia, aby podeprzeć długie części. Pomaga to utrzymać stabilność przedmiotu obrabianego podczas cięcia.
Zarządzanie tworzeniem i usuwaniem wiórów
Podczas gwintowania powstają długie, żylaste wióry, które mogą owijać się wokół części lub narzędzia. Mogą one uszkodzić gwint lub złamać narzędzie.
Użyj łamaczy wiórów na narzędziu lub zmniejsz głębokość skrawania, aby rozbić wióry na mniejsze kawałki. Zastosuj płyn do cięcia, aby zredukować ciepło i poprawić przepływ wiórów.
W razie potrzeby należy zrobić przerwę między przejściami, aby ręcznie usunąć wióry. W przypadku maszyn CNC należy dodać ruch wycofywania i zatrzymywania, aby wióry odpadły przed następnym przejściem.
Zapewnienie odpowiedniego odstępu między narzędziami i kątów
Narzędzie musi mieć wystarczający luz do czystego cięcia bez tarcia. Sprawdź boczne i końcowe kąty odciążenia. Jeśli są one zbyt małe, narzędzie będzie się przeciągać i przegrzewać.
Dopasuj kąt natarcia do materiału. Dodatni kąt natarcia pomaga zmniejszyć siłę cięcia w przypadku bardziej miękkich metali. Neutralny kąt natarcia jest lepszy w przypadku twardszych materiałów.
Zawsze ustawiaj narzędzie pod odpowiednim kątem do obrabianego przedmiotu. Nawet niewielkie nachylenie może wpłynąć na kształt gwintu i spowodować problemy z dopasowaniem. Używaj mierników lub wskaźników do sprawdzania przed cięciem.
Zastosowania w różnych branżach
Gwintowanie jednopunktowe jest stosowane w wielu dziedzinach wymagających precyzji, elastyczności i niezawodności. Oto jak różne sektory wykorzystują je w praktyce.
Branża motoryzacyjna
W branży motoryzacyjnej gwintowanie jednopunktowe jest często wykorzystywane do produkcji gwintowanych wałów, śrub, elementów silnika i złączek. Wiele z tych części wymaga wąskich tolerancji i niestandardowych specyfikacji. Pomaga również w modyfikacji istniejących części lub tworzeniu komponentów poddanych inżynierii odwrotnej.
Inżynieria lotnicza i kosmiczna
Części lotnicze często wymagają wąskich tolerancji i specjalnych form gwintów. Gwintowanie jednopunktowe zapewnia kontrolę potrzebną do tych zadań. Jest powszechnie stosowane do produkcji precyzyjne elementy złączne, tuleje gwintowane i złączki, które są stosowane w systemach lotniczych.
Obróbka ogólna
Warsztaty i małe zakłady produkcyjne polegają na jednopunktowym gwintowaniu części codziennego użytku. Niezależnie od tego, czy jest to niestandardowe obudowyMetoda ta jest niezawodna w przypadku części produkowanych w krótkich seriach lub śrub zamiennych. Umożliwia ona pełną kontrolę nad głębokością, skokiem i kształtem gwintu, zwłaszcza w przypadku materiałów egzotycznych, takich jak tytan lub Inconel.
Porównanie gwintowania jednopunktowego z innymi metodami
Oto szybkie porównanie gwintowania jednopunktowego i innych standardowych metod gwintowania. Skorzystaj z tej tabeli, aby szybko zdecydować, która metoda odpowiada Twoim wymaganiom i potrzebom produkcyjnym.
| Funkcja | Gwintowanie jednopunktowe | Stukający | Frezowanie gwintów | Gwintowanie matryc |
|---|---|---|---|---|
| Typ wątku | Wewnętrzne i zewnętrzne | Tylko wewnętrzne | Wewnętrzne i zewnętrzne | Tylko na zewnątrz |
| Elastyczność (wątki niestandardowe) | Wysoki | Niski | Wysoki | Niski |
| Prędkość | Powolny | Szybko | Średni do szybkiego | Szybko |
| Złożoność konfiguracji | Umiarkowany | Niski | Wysoki | Niski |
| Dokładność | Wysoki | Umiarkowany | Wysoki | Niski do umiarkowanego |
| Żywotność narzędzia | Długi (wkładka z węglików spiekanych) | Krótszy (szczególnie na twardych materiałach) | Długi | Krótki |
| Zakres materiałów | Szerokie (metale, tworzywa sztuczne itp.) | Ograniczone przez wytrzymałość kranu | Szeroki | Ograniczony |
| Najlepsze dla | Prototypy, części niestandardowe, ciasne pasowania | Standardowe otwory, duża objętość | Złożone części, naprawa gwintów | Proste zadania, standardowe gwinty zewnętrzne |
Wnioski
Gwintowanie jednopunktowe oferuje precyzyjny i elastyczny sposób nacinania gwintów wewnętrznych i zewnętrznych. Dobrze sprawdza się w przypadku niestandardowych rozmiarów, małych partii i wąskich tolerancji. W porównaniu do gwintowania, frezowania gwintów i gwintowania matrycowego, daje większą kontrolę nad kształtem i głębokością gwintu. Dzięki odpowiedniej konfiguracji i oprzyrządowaniu można uzyskać czyste, dokładne gwinty w szerokim zakresie materiałów.
Potrzebujesz niestandardowych części gwintowanych lub wsparcia w zakresie precyzyjnej obróbki? Skontaktuj się z naszym zespołem już dziś i porozmawiajmy o następnym projekcie.
Hej, jestem Kevin Lee
Przez ostatnie 10 lat byłem zanurzony w różnych formach produkcji blach, dzieląc się tutaj fajnymi spostrzeżeniami z moich doświadczeń w różnych warsztatach.
Skontaktuj się z nami
Kevin Lee
Mam ponad dziesięcioletnie doświadczenie zawodowe w produkcji blach, specjalizując się w cięciu laserowym, gięciu, spawaniu i technikach obróbki powierzchni. Jako dyrektor techniczny w Shengen, jestem zaangażowany w rozwiązywanie złożonych wyzwań produkcyjnych i napędzanie innowacji i jakości w każdym projekcie.
