PRZEGLĄD GWINTOWNIKÓW

Gwintowniki

____________________________

Gwintowniki są używane do nacinania gwintów śrub we wstępnie nawierconych lub wytłoczonych otworach. Krawędzie tnące gwintownika usuwają materiał z obrabianego przedmiotu, wypychając wióry przed gwintownik lub ciągnąc je w górę rowków, w zależności od typu gwintownika. Przy wyborze właściwego gwintownika należy uwzględnić dwie podstawowe charakterystyki: Typ końcówki tnącej oraz długość fazowania. Dla każdej z tych charakterystyk dostępne są trzy podstawowe opcje.

DANE TECHNICZNE
KOŃCÓWKA TNĄCA

Końcówki tnące dzielą się na różne typy, które zawsze są określone w nazwie gwintownika. Końcówka tnąca decyduje o tym, czy wióry są wypychane przed gwintownika do środka otworu, czy są wyciągane z otworu przez rowki. 

ROWEK PROSTY

ROWEK SPIRALNY

KOŃCÓWKA SPIRALNA

Gwintowniki z rowkiem spiralnym mają dodatni kąt natarcia i wyciągają wióry z otworu przez rowki. Te gwintowniki sprawdzają się bardzo dobrze w ślepych otworach gwintowanych w materiałach, przy obróbce których wytwarzane są długie wióry.

Gwintowniki z końcówką spiralną mają ujemny kąt natarcia i wpychają wióry do środka otworu. Najlepiej używać tego typu gwintowników w otworach przelotowych, z których wióry mogą być usuwane przez dno otworu. W przypadku użycia tego typu gwintownika w ślepym otworze, należy upewnić się, że jego głębokość zapewnia wystarczająco dużo miejsca, aby wióry nie spowodowały złamania gwintownika. W ślepych otworach gwintowniki z końcówką śrubową nie radzą sobie dobrze z materiałami, przy obróbce których wytwarzane są długie wióry – np. aluminium, stal nierdzewna i niektóre miększe gatunki stali.  

Gwintowniki z prostym rowkiem mają ujemny kąt natarcia, dzięki czemu wióry mogą wydostawać się w dowolną stronę, w zależności od typu materiału i warunków cięcia. Te gwintowniki są wykorzystywane głównie w materiałach, które tworzą krótkie wióry, np. żeliwie. Można je używać do gwintowania otworów ślepych bądź przelotowych i nadają się także do ręcznego gwintowania.

DŁUGOŚĆ FAZOWANIA

Długość fazowania to druga charakterystyka, o której trzeba pamiętać przy zakupie gwintowników. Gwintowniki dzielą się na trzy podstawowe typy ze względu na fazowanie: Stożkowy. gwintownik pośredni i wykańczak. Dostępne są gwintowniki z dowolną końcówką skrawającą (spiralna końcówka, spiralny rowek, prosty rowek) i dowolnym typem fazowania, ale gwintowniki pośrednie i wykańczaki są najczęściej wykorzystywane w obróbce CNC.

Do każdego typu fazowania można użyć dowolnej końcówki, ale Haas Tooling oferuje najpopularniejsze kombinacje, m.in. wykańczak „spiral point”, gwintownik pośredni „spiral point”, wykańczak z rowkiem spiralnym, gwintownik pośredni z rowkiem spiralnym oraz wykańczak z rowkiem prostym.

Fazowanie stożkowe ma zwykle długość 8-9 zwojów. Te gwintowniki wymagają najmniejszego momentu obrotowego i są bardziej wytrzymałe, ponieważ obciążenia cięcia są rozkładane na większej ilości zwojów. Fazowanie stożkowe można spotkać najczęściej w przypadku gwintowników ręcznych. Długie fazowanie ułatwia proste rozpoczęcie gwintowania otworu. Minusem gwintowników z fazowaniem stożkowym jest to, że otwór nie jest w pełni gwintowany w pobliżu dna. W przypadku gwintowania ręcznego zwykle pracę rozpoczyna się gwintownikiem z fazą, a następnie używa się wykańczaka, aby doprowadzić gwint do końca otworu.

Gwintowniki pośrednie mają średnią długość, zwykle 4-5 zwojów gwintu. Są częściej używane w obróbce CNC niż gwintowniki z fazowaniem stożkowym i stanowią podstawowe narzędzie do gwintowania. Wymagają użycia nieco większego momentu obrotowego do wycinania gwintu, ale dobrze rozkładają obciążenie cięcia na 4-5 fazowanych zwojach gwintu.

Wykańczaki mają długość tylko 1 lub 2 zwojów gwintu i stanowią najlepszy wybór, gdy trzeba wykonać gwint blisko krawędzi, pogłębienia lub dna otworu. Wykańczaki wymagają użycia największej siły skrawania i zużywają się szybciej niż porównywalne gwintowniki pośrednie, ponieważ skrawanie wykonywane jest przez pierwsze 1 lub 2 zwoje.

STOŻEK             GWINTOWNIK POŚREDNI            WYKAŃCZAK

Należy pamiętać o tym, że gwintowniki stożkowe, pośrednie oraz wykańczaki wycinają pełny gwint na różne głębokości, gdy maszyna zostanie zaprogramowana na taką samą głębokość Z. Należy dokładnie analizować wymagania określone na rysunku przed wyborem typu gwintownika do danego zastosowania.

SŁABSZY RDZEŃ

Wykańczaki ze spiralnym rowkiem powinny być wykorzystywane tylko w szczególnych przypadkach, np. aby dotrzeć do dna ślepego otworu. Ślepe otwory o ograniczonej głębokości wymagają użycia wykańczaka z rowkiem spiralnym, aby wióry mogły być usuwana i aby wykonać pełny gwint do dna otworu. Gwintowniki ze spiralnym rowkiem mają zwykle słabszy rdzeń niż gwintowniki ze spiralną końcówką.

MOCNIEJSZY RDZEŃ

Gwintowniki pośrednie ze spiralną końcówką powinny być w miarę możliwości podstawowymi narzędziami. Mają grubszy rdzeń, a rowek rozkłada obciążenie na więcej zwojów, wymagają mniejszego momentu obrotowego i mają większą trwałość w porównaniu z wykańczakami. Gwintowniki ze spiralną końcówką mają również płytsze rowki, więc średnica ich rdzenia jest większa, co przekłada się na większą wytrzymałość.

Gwintowniki walcowe/kształtujące

Gwintowniki walcowe/kształtujące

____________________________

Gwintowniki walcowe lub kształtujące, w odróżnieniu od konwencjonalnych gwintowników skrawających, tworzą gwinty poprzez deformację materiału, a nie poprzez jego skrawanie. Dzięki temu, w procesie gwintowania nie powstają wióry. Ponieważ podczas gwintowania nie powstają wióry, które mogłyby zakłócić cały proces, gwintowniki walcowe wytwarzają mocniejsze i czystsze gwinty o doskonałym wykończeniu powierzchni. A ponieważ wióry nie zatykają rowków ani nie gromadzą się w otworach nieprzelotowych, istnieje mniejsze prawdopodobieństwo pęknięcia gwintownika.

Gwintowniki walcowe wymagają użycia większego wiertła niż gwintowniki skrawające o tym samym rozmiarze, aby zapewnić miejsce na przepływ materiału podczas tworzenia gwintu. Ziarno materiału podąża za konturem uformowanego gwintu, tworząc mocniejszy gwint, zwłaszcza w przypadku materiałów, które ulegają utwardzeniu podczas obróbki, takich jak stal i stal nierdzewna. Ogólnie rzecz biorąc, gwintowniki walcowe mogą pracować z większymi prędkościami i wartościami posuwu niż gwintowniki skrawające, a ich trwałość jest znacznie większa. Doskonale nadają się do mniejszych otworów i materiałów, które wymagają utworzenia mocniejszego gwintu.

GWINTOWNIKI WALCOWE/KSZTAŁTUJĄCE

Gwintowniki walcowe tworzą gwinty poprzez odkształcenie materiału, dzięki czemu nie ma wiórów, które mogłyby zakłócić proces gwintowania.

GWINTOWNIKI SKRAWAJĄCE

Gwintowniki skrawające tworzą gwinty poprzez nacinanie materiału, co powoduje powstawanie wiórów, które mogą zatykać rowki lub gromadzić się w otworach nieprzelotowych.

Gwintowniki walcowe firmy Haas wykonuje się z otrzymanej ze sproszkowanego metalu stali szybkotnącej HSS PM o wysokiej zawartości wanadu i kobaltu, zapewniającej szybkie gwintowanie i doskonałą odporność na zużycie. Gwintowniki te mają powłokę z węglikoazotku tytanu (TiCN), która zapewnia większą odporność na zużycie i powstawanie narostu. TiCN charakteryzuje się dobrą adhezją, twardością i odpornością na kruszenie, sprawdza się dobrze jeśli krawędź tnąca ma średnią temperaturę. Doskonale sprawdzają się podczas gwintowania w stali, stali nierdzewnej i materiałach nieżelaznych.

TYP MATERIAŁU ISO

P – STAL

M – STAL NIERDZEWNA

K – ŻELIWO

N – DO METALI NIEŻELAZNYCH

S – STOPY WYSOKOTEMPERATUROWE

H – METALE UTWARDZANE

 POWŁOKA TiCN

●

●

–

●

–

–

POWŁOKI

Bez powłoki / jasny

Narzędzi bez powłoki używa się do cięcia materiałów aluminiowych. Przy użyciu takich narzędzi z mgłą lub chłodziwem materiał nie przykleja się do narzędzia i nie ściera go.

Hardslick

Azotek tytanowo-glinowy + węglik wolframu/węgiel, powłoka ciemnoszara, doskonale odprowadza ciepło do wiórów i z obrabianego przedmiotu. Powłoka z węglika wolframu/węgla (WC/C) znacznie zmniejsza tarcie i zużycie ścierne, zapobiega korozji ściernej i zatarciom. Sprawdza się bardzo dobrze na stali nierdzewnej, stalach o klasie od 70 BHN do 340 BHN, a nawet stopach niklu i materiałach aluminiowych.

TiAlN

Azotek tytanowo-glinowy, kolor fioletowo-brązowy, tworzy twardą warstwę tlenku aluminium przy obróbce wysokotemperaturowej (800°C). Odprowadza ciepło z przedmiotu obrabianego do wiórów. Zalety tej powłoki to m.in. większa wydajność produkcji przy szybszym posuwie i z większą prędkością oraz większa trwałość narzędzia przy obróbce wysokotemperaturowej. Stosujemy taką powłokę na naszych gwintownikach zalecanych do żeliwa.

TiCN

Węglikoazotek tytanu, niebieskoszary, charakteryzuje się gładkim wykończeniem i zapewnia większą odporność na zużycie i powstawanie narostów. TiCN charakteryzuje się dobrą adhezją, twardością i odpornością na kruszenie, sprawdza się dobrze jeśli krawędź tnąca ma średnią temperaturę. Zapewnia bardzo dobre rezultaty w obróbce wielu materiałów ściernych, m.in. wysokokrzemowych stopów aluminium, miedzi i żeliwa. Aby zapobiec zbyt szybkiemu zużyciu powłoki należy kontrolować temperaturę krawędzi tnącej za pomocą chłodziwa.

TiN

Azotek tytanu, złoty, najpopularniejsza powłoka ogólnego zastosowania. TiN charakteryzuje się największą adhezją i plastycznością ze wszystkich oferowanych powłok. Doskonała odporność na zużycie, stabilność cieplna i niski współczynnik tarcia ogranicza tworzenie się narostów i zwiększa wydajność odprowadzania ciepła z narzędzia. Dobra powłoka ogólnego zastosowania do gwintowania.

Gwintowniki

pozycje