Toczenie gwintów wg Kennametal - poradnik

Porównanie toczenia gwintów płytkami typu LT i płytkami typu TOP NOTCH^TM

Zastosowanie

Toczenie gwintów płytkami typu LT

Toczenie gwintów płytkami typu TOP NOTCH

Toczenie gwintów zewnętrznych

Rozmiary oprawek z trzonkiem kwadratowym:

calowe - .500 - 1.25 cala
metryczne - 12 mm - 32 mm

Dostępne także w szybkowymiennym systemie KM i KM Micro.

Rozmiary oprawek z trzonkiem kwadratowym:

calowe .375 - 1.5 cala
metryczne - 10 mm - 32 mm

Dostępne także w szybkowymiennym systemie KM i KM Micro.

Gwinty drobnozwojne

gwint_drobn

Zarys pełny i częściowy

Gwint UN - maksymalna liczba zwoi na cal 48

Gwinty ISO - minimalny skok 0.5 mm

Zalety:

łamacz wiórów w płytkach z pełnym zarysem (dostępność: do skoku 32 TPI i 0,5 mm)
płytka podporowa umożliwia regulację pochylenia płytki przy toczeniu gwintów lewych i o małej średnicy

Zarys pełny:

Gwint UN - maksymalna liczba zwoi na cal 32

Gwint ISO - minimalny skok 1,5 mm

Zarys częściowy - płaska powierzchnia natarcia (NTF i NTK):

UN maksymalna liczba zwoi na cal 44

ISO minimalny skok : 0,6 mm

Zarys częściowy - łamacz wiórów (NT-K):

UN maksymalna liczba zwoi na cal 36

ISO minimalny skok 0,7 mm

Zalety:

Prosty system nie wymaga doboru płytki podporowej
Sztywne mocowanie zapewnia mniejszą liczbę przejść narzędzi i gwarantuje niezawodne działanie nawet w przypadku materiałów trudno skrawalnych

Gwinty zwykłe i specjalne

gwint_zwykl_i_grub

Zarys pełny:

Gwint UN - minimalna liczba zwoi na cal 8

Gwinty ISO - maksymalny skok 5,0 mm

Zarys częściowy:

Gwint UN - minimalna liczba zwoi na cal 5

Gwint ISO - maksymalny skok 5,0 mm

Zalety:

Łamacz wiórów w płytkach z pełnym zarysem (dostępność: do skoku 8 TPI i 3,0 mm)
Płytka podporowa umożiwia regulację pochylenia płytki przy toczeniu gwintów lewych, zwykłych i wielokrotnych.

Zarys pełny:

Gwinty UN - minimalna liczba zwoi na cal 7

Gwinty ISO - maksymalny skok 3,0 mm

Zarys częściowy - płaska powierzchnia natarcia i łamacz wiórów (NT-C i NT-CK):

Gwinty UN - minimalna liczba zwoi na cal 4,5

Gwinty ISO - maksymalny skok 5,5 mm

Zlety:

prosty system nie wymaga doboru płytki podporowej
sztywne mocowanie zapewnia mniejszą liczbę przejść narzędzi i gwarantuje niezawodne działanie nawet w przypadku materiałów trudno skrawalnych
Idealne do zarysów o dużej wytrzymałości takich jak Acme, American Buttress, API oraz gwintów wielokrotnych.

Zastosowanie

Toczenie gwintów płytkami typu LT

Toczenie gwintów płytkami typu TOP NOTCH

Toczenie gwintów wewnętrznych

Średnice wytaczaków:

calowe - .375 - 1.25 cala
metryczne - 12 mm - 32 mm
stal i węglik spiekany
min. średnica otworu - .500 cala (13 mm)

Rozmiary głowiczek wytaczarskich:

calowe - 1.0 - 2.0 cale
metryczne - 40 mm - 50 mm
min. średnica otworu - 1.20 cala (45 mm)

Dostępne także w szybkowymiennym systemie KM.

Średnice wytaczaków:

calowe .312 - 2.5 cala
metryczne - 7.9 mm - 50 mm
stal, węglik spiekany i metal ciężki (tylko w wersji calowej)
min. średnica otworu - .440 cala (11,5 mm)

Rozmiary głowiczek wytaczarskich:

calowe - 1.25 - 2.5 cala
metryczne - 32 mm - 60 mm
min. średnica otworu - 1.75 cala (44 mm)

Dostępne także w szybkowymiennym systemie KM.

Gwinty drobnozwojne

gwint_drobn

Zarys pełny i częściowy:

Gwint UN - maksymalna liczba zwoi na cal 48

Gwinty ISO - minimalny skok 0,5 mm

Zalety:

Łamacz wiórów w płytkach z pełnym zarysem (dostępność: do skoku 36 TPI i 0,5 mm)
Płytka podporowa umożiwia regulację pochylenia płytki przy toczeniu gwintów lewych i o małej średnicy wytaczakami o średnicy większej niż .625 cala (16 mm).

Zarys pełny:

Gwinty UN - maksymalna liczba zwoi na cal 16

Gwinty ISO - minimalny skok 1,5 mm

Zarys częściowy - płaska powierzchnia natarcia (NT-1L i NTK):

Gwinty UN - maksymalna liczba zwoi na cal 24

Gwinty ISO - minimalny skok 1,0 mm

Zarys częściowy - łamacz wiórów (NT-K):

Gwinty UN - maksymalna liczba zwoi na cal 20

Gwinty ISO - minimalny skok 1,25 mm

Zlety:

prosty system nie wymaga doboru płytki podporowej
sztywne mocowanie zapewnia mniejszą liczbę przejść narzędzi i gwarantuje niezawodne działanie nawet w przypadku materiałów trudno skrawalnych

Gwinty zwykłe i specjalne

gwint_zwykl_i_grub

Zarys pełny:

Gwinty UN - minimalna liczba zwoi na cal 8

Gwinty ISO - maksymalny skok 5,0 mm

Zarys częściowy:

Gwinty UN - minimalna liczba zwoi na cal 5

Gwinty ISO - maksymalny skok 5,0 mm

Zalety:

łamacz wiórów w płytkach z pełnym zarysem (dostępność: do skoku 8 TPI i 3,0 mm)
płytka podporowa umożliwia regulację pochylenia płytki przy toczeniu gwintów lewych, zwykłych i wielokrotnych wytaczakami o średnicy większej niż .625 cala (16 mm)

Zarys pełny:

Gwint UN - minimalna liczba zwoi na cal 8

Gwint ISO - maksymalny skok 3,0 mm

Zarys częściowy - płaska powierzchnia natarcia i łamacz wiórów (NT-C i NT-CK):

Gwinty UN - minimalna liczba zwoi na cal 4,5

Gwinty ISO - maksymalny skok 5,5 mm

Zalety:

prosty system nie wymaga doboru płytki podporowej
sztywne mocowanie zapewnia mniejszą liczbę przejść narzędzi i gwarantuje niezawodne działanie nawet w przypadku materiałów trudno skrawalnych
Idealne do zarysó gwintów o dużej wytrzymałości takich jak Acme, American Buttress, API oraz gwintów wielokrotnych.

Dane techniczne

Kąt posuwu wgłębnego

Metoda promieniowa

metoda_promieniowa

Zalety

Skrawanie obu stron zarysu gwintu wykorzystuje całą krawędź skrawającą w nacięciu, co chroni ją przed wykruszeniem.

Wady

Narzędzie wytwarza wiór ceowy, który może być trudny do usunięcia.
Przy skrawaniu materiałów o dużej twardości może wystąpić wykruszenie ostrza.
Zwiększa się skłonność do tworzenia zadziorów.
Cała krawędź skrawająca jest angażowana w nacinanie gwintu, co powoduje wzrost poziomu drgań.

Metoda boczna

Zalety metoda_boczna

Skrawanie krawędzią natarcia narzędzia gwintującego, co daje wiór dobrze wypływający z obszaru zarysu gwintu. Zmniejsza się problem z zadziorami na krawędzi spływu narzędzia. Dla uniknięcia złej jakości powierzchni, wykruszania lub nadmiernego zużycia boku wskutek ścierania krawędzi spływu, kąt posuwu wgłębnego powinien wynosić od 3 do 5 stopni lub być mniejszy od kąta zarysu gwintu.

Wady

Krawędź spływu płytki do toczenia gwintów może zaczepiać lub trzeć i ma skłonność do wykruszania
Przy skrawaniu miękkich, ciągliwych materiałów, takich jak stale niskowęglowe, aluminium i stale nierdzewne, mogą powstać gwinty złej jakości o dużej chropowatości powierzchni.

Metoda modyfikowana boczna (zalecana)

Zalety: metoda_modyfikowana_boczna

Narzędzie skrawa obie strony zarysu gwintu, dlatego jest zabezpieczone przed wykruszaniem podobnie jak przy kącie posuwu wgłębnego 0°. Powstaje wiór typu ceowego, ale nierówna grubość wióra ułatwia jego usunięcie podobnie jak dla bocznego posuwu wgłębnego.

Jest to zalecana metoda, zwłaszcza przy stosowaniu płytek z łamaczem wiórów.

Wady:

Podobne wady jak dla kąta posuwu wgłębnego 0°, chociaż o trochę zmniejszonym rozmiarze, ponieważ siły skrawania są lepiej rozłożone,a spływ wióra dużo mniej problematyczny.

Metoda naprzemienna boczna (zalecana)

Zalety: metoda_naprzemienna_boczna

Zwiększona trwałość narzędzia, ponieważ obie krawędzie są jednakowo obciążane. UWAGA: Niektóre obrabiarki mogą wymagać specjalnych technik programowania dla osiągnięcia tej metody posuwu wgłębnego.

Wady:

Trudno wykonalne na maszynach konwencjonalnych.

Wytyczne skrawania przy stosowaniu płytek z łamaczem wióra

Technologia płytek Kennametal oferuje Państwu kontrolę spływu wióra w operacjach Top Notch toczenia gwintów i w ustawieniu odwrotnym. Specjalnie zaprojektowana geometria skutecznie łamie wiór w większości zastosowań. Nasza konstrukcja z dodatnim kątem natarcia zmniejsza siły skrawania, co z kolei zmniejsza szkodliwe wydzielanie ciepła. W rezultacie lepsza jest trwałość narzędzia. Długie, ciągłe wióry nie psują już wykończenia powierzchni przedmiotu obrabianego. Wyeliminowane zostało zagrożenie dla operatora występujące przy usuwaniu długich wiórów ze strefy skrawania. Wszystkie te korzyści razem poprawiają wydajność operacji toczenia gwintów.

Programowanie maszyn

Nowoczesne sterowniki CNC umożliwiają programiście prostą nastawę kątów posuwu wgłębnego, liczby przejść i głębokości skrawania dla każdego przejścia. Płytka do toczenia gwintów z łamaczem wiórów sprawdza się najlepiej przy kącie posuwu wgłębnego 28° do 29.5°, chociaż dopuszczalny jest kąt 20° do 30°. Ważne także jest utrzymanie minimalnej głębokości skrawania 0,13 mm (.005 cala) w każdym przejściu. Dla konsekwentniejszej kontroli wióra zalecane jest stosowanie stałej wartości pomiędzy 0,13 mm - 0,25 mm (.005 cala - .010 cala).

Przejście wykańczające

Niektóre sterowniki CNC wymagają przejścia wykańczającego z kątem posuwu wgłębnego 0°. Wiór nie będzie się łamał w przejściu wykańczającym przy kącie posuwu wgłębnego 0°. Dla większości stali węglowych i stopowych przejście wykańczające może pozostać przy głębokości skrawania 0,13 mm (.005 cala) i dać dobrą jakość powierzchni. Dla niektórych materiałów może być stosowane przejście sprężyste 0,02 mm - 0,08 mm (.001 cala - .003 cala) w celu poprawy chropowatości powierzchni, jednakże akcja łamania wióra może ulec pogorszeniu.

Kąt posuwu wgłębnego

Kat_pos_wgl

Aby umożliwić skuteczne i spójne łamanie wióra, należy stosować kąt pd 28^o do 29,5^o. W przypadku kątów posuwu wgłębnego mniejszych niz 20^o nie wolno stosować płytek z łamaczem wióra.

Zarys pełny kontra niepełny - dostępny dla płytek w typie TOP NOTCH i LT

Zarys pełny

Zarys_pelny

Wymiary gwintów są zgodne z ustalonymi normami.
Uzyskuje się wysoką współosiowość gwintów, ponieważ średnice wewnętrzne i zewnętrzne są obrabiane jednocześnie.
Koszty obróbki skrawaniem ulegają obniżeniu, ponieważ przejście wykańczające obrabia średnicę, eliminując potrzebę dodatkowej operacji lub gratowania.

Zarys niepełny

Zarys_czesciowy

Taka sama płytka może być stosowana dla różnych skoków w określonym zarysie.
Zapewnia uniwersalność dla gwintów niestandardowych.

Zalecana liczba przejść wgłębnych przy toczeniu gwintów

TPI	48-32	28-24	20-16	14-12	11,5-9	8-6	5-4	3-2
Skok metryczny (mm)	0,50-0,75	0,80-1,0	1,25-1,50	1,75-2,0	2,5-3,0	3,5-4,0	4,5-6,0	8,0
Typ gwintu	Zalecana liczba przejść
populare gwiny trójkątne ISO, UN, UNJ,NPT, Whitwortha, BSPT, API rurowe kołnierzowe	4-5	5-6	6-8	8-10	9-12	12-15	14-16	15-25
Acme, trapezowy, okrągły, API okrągły	-	-	5-6	7-8	10-11	12-13	13-15	18-20
Stub Acme trapezowy o zmniejszonej głębokości, API trapezowy niesymetryczny	-	-	5	5-6	7-8	8-10	10-12	14-16
Amerykański trapezowy niesymetryczny	-	-	7-8	9-10	11-12	13-15	17-19	22-24

Utrzymywać minimalny posuw wgłębny 0,05 mm (.002 cala) przy przejściach wykańczających dla uniknięcia umocnienia materiału i nadmiernego ścierania narzędzia gwintującego.

Maksymalne prędkości skrawania

Maksymalna prędkość skrawania jest często ograniczona maksymalną prędkością posuwu (ipm [cale/m] lub mm/min) narzędzia obsługiwaną przez obrabiarkę. Sprawdź maksymalną prędkść przy użyciu następujących wzorów:

Maksymalna prędkość skrawania w systemie metrycznym (m/min) = średnica elementu (mm) x 3,14 x (1/skok) x maks.mm/min x 1/1000 mm

Maksymalna predkość skrawania w systemie calowym (sfm) = średnica elementu (cale) x 3,14 x tpi x maks. ipm (cale/min) x 1/12"

Wzory obliczeniowe

	Obliczane	Zadany	Wzór
Metryczne	m/min	D (mm) obr/min	m/min = 3,14 x D/1000 x obr/min
Metryczne	obr/mi	D (mm) m/min	obr/min = sfm x 1000 x 1/D x 1/3,14
Calowe	sfm	D (cale) obr/min	sfm = 3,14 x D / 12" x obr/min
Calowe	obr/min	D (cale) sfm	obr/min = sfm x 12"/ D x 1/3,14

Objaśnienie:

m/min - metry na minutę

sfm - stopy na minutę

obr/min - liczba obrotów na minutę

D - średnica obrabianego elementu

Stałe wartości objętościowe posuwów wgłębnych przy toczeniu gwintów

W większości zastosowań stosowane cykle CNC dają rzadko pomyślne rezultaty. Dzieje się tak, ponieważ programy nie spełniają zalecenia dotyczącego minimalnej głębokości skrawania 0,05 mm (.002 cala).
Przykład:
Wzór posuwu wgłębnego w przejściu:
łączna głębokość= początkowa głębokość skrawania x? liczba przejść.
Na przykład zewnętrzny gwint o ośmiu skokach na cal ma głębokość .0789 cala. Dwadzieścia pięć procent z .0789 = około .0197 cala (jest to głębokość pierwszego wcięcia).

.0197 x ?2 = .0278
.0278 - .0197 = .0082 (To jest posuw wgłębny/ głębokość skrawania dla drugiego przejścia)
.0197 x ?3 = 0,0341
.0341 - .0278 = .0063 (To jest posuw wgłębny/głębokość skrawania dla trzeciego przejścia)
.0197 x ?4 = .0394
.0394 - .0341 = .0053 (To jest posuw wgłębny/ głębokość skrawania dla czwartego przejścia)

Zalety stosowania posuwu wgłębnego

Mniejsze naprężenia obciążające płytkę, lepsze formowanie i grubość wióra.

Rozwiązanie to doskonale się nadaje do obróbki z wykorzystaniem materiałów narzędziowych z węglika spiekanego cechujacych się wysoką twardością, dużą odpornością na zużycie oraz stabilnością temperaturową.

Toczenie krótkich gwintów przy krótkich czasach zetknięcia narzędzia z obrabianym przedmiotem zapewnia dobra odporność termiczną i mechaniczną.

W przypadku złamania płytki należy należy zwiększyć liczbę przejść. W przypadku zwiększonego zużycia zalecamy zmniejszenie liczby przejść.

Grubość wióra nie powinna być mniejsza niż 0,05 mm. Naddatek na średnicę nie powinien przekraczać 0,2 mm.

Kalkulator gwintowania Kennametal

Kierunek posuwu do uchwytu

Gwint zewnętrzny lewy

tocz-gwint-do-uch-01