Nici: są wszędzie, łącząc wszystko, od urządzeń, których używamy na co dzień, po maszyny, które napędzają nasz świat. Ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się nad tym, jak powstają te skomplikowane spiralne grzbiety? W tym artykule zbadamy fascynujące techniki gwintowania i gwintowania matrycowego, dwie podstawowe metody stosowane do produkcji gwintów na śrubach, wkrętach i innych komponentach. Niezależnie od tego, czy jesteś praktycznym entuzjastą, który chce poszerzyć swoją wiedzę, czy po prostu ciekawi Cię inżynieria stojąca za przedmiotami codziennego użytku, ten post dostarczy Ci cennych spostrzeżeń. Przejdźmy więc przez świat gwintowania i gwintowania matrycowego i odkryjmy sekrety tych cudów inżynierii precyzyjnej!
Gwintowanie to proces obróbki gwintów wewnętrznych na częściach przy użyciu odpowiednich narzędzi (gwintowników i kluczy).
Rysunek 1 przedstawia proces ręcznego gwintowania przez montera, a rysunek 2 przedstawia powszechnie używane narzędzia do ręcznego gwintowania.
a) Stuknij
b) Klucz
Podczas gwintowania gwintów, w celu zmniejszenia siły skrawania i poprawy trwałości gwintowników, cała ilość skrawania jest rozdzielana na kilka gwintowników. Gwintowniki, które współpracują ze sobą w celu wykonania gwintowania, nazywane są zestawem. Gwintownik używany do rozpoczęcia gwintowania nazywany jest gwintownikiem początkowym, po którym następuje drugi gwintownik, a na końcu trzeci gwintownik (powszechnie znany jako pierwszy, drugi i trzeci gwintownik).
Rysunek 3 przedstawia rozkład ilości skrawania dla zestawu gwintowników, który obejmuje rozkład stożkowy i kolumnowy. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku gwintowników o rozmiarze od M6 do M24 każdy zestaw zawiera dwa gwintowniki. W przypadku gwintów poniżej M6 lub powyżej M24 każdy zestaw zawiera trzy gwintowniki.
a) Stożkowy rozkład cięcia
b) Kolumnowy rozkład cięcia
1-Stuknięcie początkowe lub pierwsze stuknięcie zgrubne (stuknięcie początkowe)
2-Middle Tap lub Second Rough Tap (Drugi gwintownik)
3-Final Tap lub Finish Tap (trzeci kran)
Przed gwintowaniem, dolny otwór do gwintowania jest najpierw wiercony za pomocą wiertła, a wybór średnicy dolnego otworu jest szczególnie ważny. Praktyka pokazuje, że jeśli średnica dolnego otworu jest zbyt duża, wysokość i głębokość obrabianego gwintu będzie niewystarczająca, a górna część gwintu nie będzie ostra; jeśli średnica dolnego otworu jest zbyt mała, gwintowanie będzie trudne i może łatwo spowodować pęknięcie gwintownika.
Prawidłowa zasada wyboru jest generalnie oparta na materiale obrabianego przedmiotu (plastycznym lub kruchym) i wielkości rozszerzenia otworu podczas wiercenia. Nawet w przypadku gwintowania należy upewnić się, że istnieje zarówno szczelina między korzeniem zęba gwintownika a górnym końcem formy gwintu, jak i że powstaje kompletna forma gwintu.
1) Obliczanie średnicy dolnego otworu przed gwintowaniem
Praktyka pokazała, że średnicę wiertła do wiercenia dolnego otworu dla standardowych gwintów można określić za pomocą następujących wzorów empirycznych:
Dla stali i materiałów ciągliwych Dwiertło = D - P
Dla żeliwa i materiałów kruchych Dwiertło = D - (1.05～1.1)P
Gdzie Dwiertło to średnica dolnego otworu przed gwintowaniem (mm); D to główna średnica gwintu wewnętrznego (mm), tj. nominalna średnica gwintu przedmiotu obrabianego; P to skok (mm).
Na przykład podczas gwintowania gwintów M10 w elementach ze stali średniowęglowej i żeliwa należy obliczyć średnicę wiertła przed wierceniem.
Stal średniowęglowa należy do materiałów ciągliwych, więc średnica wiertła wynosi
Dwiertło=D-P=(10-1.5)mm=8.5mm
Żeliwo należy do materiałów kruchych, więc średnica wiertła wynosi
Dwiertło=D-1.1P=(10-1.1×1.5)mm=8.35mm
Po zaokrągleniu wybierz średnicę wiertła o wartości seryjnej 8,4 mm.
2) Obliczanie głębokości wstępnie wywierconego otworu do gwintowania w otworze nieprzelotowym
Jak pokazano na rysunku 4, podczas gwintowania gwintów w otworze nieprzelotowym, gładka głębokość h musi być co najmniej równa sumie długości gwintu L i dodatkowej części tnącej gwintownika, ponieważ część tnąca gwintownika nie może wytworzyć pełnego gwintu. Ta dodatkowa długość jest w przybliżeniu równa 0,7 głównej średnicy gwintu wewnętrznego, tj,
h=L+0.7D
Gwintowanie matrycowe jest również nazywane gwintowaniem, które jest procesem cięcia polegającym na wytwarzaniu gwintów zewnętrznych na okrągłym pręcie przy użyciu odpowiednich narzędzi (matrycy i klucza matrycowego).
Rysunek 5 przedstawia proces gwintowania ręcznego i narzędzia.
a) Ręczny proces gwintowania
b) Klucz matrycowy do gwintowania
c) Matryca do gwintowania
W procesie gwintowania matrycowego, podobnie jak w przypadku gwintowania, narzędzie (matryca) również wywiera pewne wytłaczanie na gwintowaną część przedmiotu obrabianego, dlatego średnica okrągłego pręta powinna być nieco mniejsza niż główna średnica gwintu. Wzór empiryczny to
d′=d-0,13P
We wzorze, d' jest średnicą okrągłego pręta (mm); d jest główną średnicą gwintu zewnętrznego (mm), tj. nominalną średnicą gwintu; P jest skokiem (mm).
Kroki gwintowania pokazano na rysunku 6.
a) Wiercenie dolnego otworu
b) Fazowanie wejścia do otworu
c) Pierwsze dotknięcie
d) Drugie dotknięcie
e) Trzecie dotknięcie
1) Kluczowe punkty do wykorzystania
Kluczem do gwintowania jest początkowe gwintowanie, a metodę działania pokazano na rysunku 7. Przytrzymaj środek klucza prawą ręką i dociśnij, jednocześnie powoli obracając klucz lewą ręką, jak pokazano na rysunku 7a. Po wykonaniu 1-2 obrotów przez pierwszy gwintownik, należy sprawdzić wzrokowo z przodu i z tyłu, z lewej i z prawej strony lub użyć kwadratu, aby sprawdzić prostopadłość gwintownika do przedmiotu obrabianego, jak pokazano na rysunku 7b.
a) Początkowe gwintowanie
b) Sprawdzanie prostopadłości
Aby zapewnić pionowość początkowego gwintowania gwintownika stożkowego, można użyć standardowej nakrętki lub specjalnego narzędzia prowadzącego, jak pokazano na rysunku 8. Po wstępnym nagwintowaniu nie wywieraj nacisku obiema rękami; zamiast tego używaj zrównoważonej i równomiernej siły obrotowej do obracania klucza do gwintowników. Po obróceniu o 1/2 do 1 obrotu, odwróć o 1/4 do 1/2 obrotu, jak pokazano na rysunku 9. Po zakończeniu gwintowania gwintownika stożkowego, postępuj zgodnie z sekwencją, aby przejść do gwintowania drugiego i trzeciego gwintownika stożkowego.
a) Prowadzenie za pomocą standardowej nakrętki
b) Prowadzenie za pomocą specjalnej tulei prowadzącej
c) Prowadzenie za pomocą specjalnego bloku prowadzącego
2) Środki ostrożności dotyczące gwintowania
① Podczas przytrzymywania gwintownika za pomocą klucza do gwintowników, kwadratowy trzon gwintownika powinien być zaciśnięty.
② Podczas gwintowania twardszych materiałów, jeśli wydaje się to bardzo trudne, nie należy obracać na siłę. Zamiast tego używaj na przemian gwintownika z początkowym stożkiem i gwintownika z drugim stożkiem, gwintując na zmianę (wykonaj kilka obrotów gwintownikiem z początkowym stożkiem, przełącz się na drugi gwintownik na kilka obrotów, a następnie wróć do gwintownika z początkowym stożkiem itd.)
③ Podczas procesu tworzenia wątków, płyn tnący powinny zostać dodane w odpowiednim czasie:
Tabela 1: Problemy napotkane podczas gwintowania i analiza przyczyn
| Napotkane problemy | Analiza głównej przyczyny | |
| Uszkodzone gwinty | Uszkodzony wylot gwintu | Podczas początkowego gwintowania uchwyt gwintownika nie jest utrzymywany stabilnie, co powoduje wielokrotne korygowanie pionowości gwintownika względem powierzchni czołowej przedmiotu obrabianego, prowadząc do uszkodzenia gwintów. |
| Wybranie zbyt małej średnicy dna otworu do gwintowania, co utrudnia gwintownikowi nacinanie, prowadząc do uszkodzenia otworu gwintowanego. | ||
| Inne częściowe uszkodzenie gwintu | Wymuszanie gwintowania bez prawidłowego wyrównania gwintownika z wcześniej naciętym gwintem podczas przełączania na drugi lub trzeci gwintownik | |
| Brak cofania w celu usunięcia wiórów zgodnie z wymaganiami, co powoduje przywieranie wiórów żelaza do krawędzi tnącej i uszkodzenie ciętych gwintów. | ||
| Podczas gwintowania materiałów z tworzyw sztucznych, niedodawanie płynu tnącego w odpowiednim czasie prowadzi do rozszerzalności cieplnej i rozrywania po przecięciu materiału, powodując uszkodzenie gwintów i przywieranie materiału do krawędzi tnącej. | ||
| Niewspółosiowy otwór gwintowany | 1) Podczas początkowego gwintowania oś gwintownika nie jest prostopadła do powierzchni czołowej przedmiotu obrabianego i nie jest skutecznie korygowana; 2) Nierównomierna siła wywierana przez obie ręce podczas gwintowania, powodująca niewspółosiowość podczas cięcia | |
| Niewystarczająca głębokość gwintu (niewystarczająca wysokość gwintu) | 1) Średnica dolnego otworu jest zbyt duża; 2) Kran jest zużyty | |
| Uszkodzenie kranu | 1) Średnica otworu w podstawie jest zbyt mała przed gwintowaniem; 2) Korygowanie lub kontynuowanie gwintowania na siłę, gdy gwintownik jest zbyt przekrzywiony; 3) Chipy blokują kran, ale nadal mocno go obracają; 4) Zęby tnące kranu są zbyt tępe i tną z dużą siłą; 5) Nierównomierne lub nadmierne użycie siły obiema rękami; 6) Materiał jest zbyt twardy lub ma wewnątrz twarde plamy. | |
Na początku gwintowania, aby zapewnić płynne wejście matrycy w obrabiany przedmiot i prawidłowe prowadzenie, koniec okrągłego pręta powinien zostać sfazowany przed gwintowaniem. Wymagania dotyczące fazowania przedstawiono na rysunku 10.
Podczas gwintowania, ze względu na duży moment skrawania i cylindryczny kształt przedmiotu obrabianego, na szczękach należy stosować podkładki w kształcie litery V lub grube okładziny z miękkiego metalu, aby mocno zacisnąć pręt okrągły. Ponadto gwintowana część pręta okrągłego nie powinna wystawać zbyt daleko od szczęk.
Tabela 2 Typowe problemy podczas gwintowania i analiza przyczyn
| Problemy | Analiza głównej przyczyny |
| Uszkodzone gwinty | 1) Niestabilny uchwyt matrycy podczas inicjacji, wielokrotnie korygujący prostopadłość czoła matrycy do osi okrągłego pręta, co prowadzi do uszkodzenia gwintów; 2) Wybór zbyt dużej średnicy pręta okrągłego przed gwintowaniem, co utrudnia nacinanie przez matrycę i prowadzi do uszkodzenia gwintu. |
| Przekrzywiony otwór na gwint | 1) Czoło matrycy nie jest prostopadłe do osi okrągłego pręta podczas gwintowania; 2) Słabe fazowanie końca pręta, utrudniające prawidłowe ustawienie matrycy; 3) Nierównomierna siła wywierana obiema rękami podczas gwintowania, powodująca przekrzywienie podczas cięcia. |
| Głębokość gwintu jest niewystarczająca (wysokość gwintu jest niewystarczająca) | 1) Średnica okrągłego pręta jest zbyt mała; 2) Okrągły pręt jest wygięty; 3) Podczas regulacji pozycji matrycy, matryca odchyla się wielokrotnie w górę i w dół. |
Polski 
English 
العربية 
Bahasa Indonesia 
Deutsch 
Español 
Français 
Italiano 
日本語 
한국어 
Nederlands 
Português 
Português do Brasil 
Русский 
Türkçe