Struženje navojev – natančni navoji za optimalno pritrditev komponent na mestu

Brez navojev bi svet okoli nas razpadel. Ne glede na to, ali gre za pogonske sklope v avtomobilih, ogrevalne sisteme v naših domovih, zavore na kolesih ali pogone s krogličnimi vijaki v strojnih orodjih: navoje lahko najdemo povsod in varno ohranjamo privite komponente na mestu.
Toda kako so navoji dejansko izdelani? V kovinskopredelovalni industriji se uporabljajo različne metode: poleg rezanja navojev obstajajo tudi druge preizkušene metode, kot so struženje navojev, valjanje navojev in rezkanje navojev. Ta članek podrobno obravnava struženje navojev. S to metodo se navoj izdela z rezalnim orodjem, ki se premika do vrtečega se obdelovanca in iz njega odstrani material v spiralni obliki.

Pristop struženja navojev je podoben drugim proizvodnim metodam na stružnici: rezalno orodje z določeno obliko se premika navzgor do vrtečega se obdelovanca in proizvaja značilno spiralno obliko. Pomembno je, da so vsi parametri med seboj natančno usklajeni. Struženje navojev H2

Struženje navojev v praksi – od izbire pravega orodja do obdelave

Struženje navojev je zagotovo ena od zahtevnejših proizvodnih metod, ki jih je mogoče izvesti na stružnici. To pa zato, ker je kakovost konture navoja odločilno odvisna od izbire pravega orodja in nastavitve pravih parametrov struženja, kot so kot nagib, globina rezanja in hitrost pomika. Tudi manjša odstopanja lahko pomenijo, da navoj ni več v skladu s standardi in se kasneje med uporabo zagozdi ali pa ne drži komponent, kot je potrebno. Poleg tega je struženje navojev podvrženo zelo visokim zahtevam, saj je običajno zadnji delovni korak pri odrezovanju dela.
Naslednja navodila po korakih za struženje navojev pojasnjujejo, kako na stružnici izdelati popoln navoj:

1. korak: Izberite, vpnite in poravnajte orodje
Ko gre za struženje navojev, orodje obsega vpenjalo orodij, podložko in vložek za struženje navojev ali rezalno obračalno ploščico. Vpenjalo orodij pritrdi orodje v držalo stružnice. Pri izbiri vpenjala orodij se prepričajte, da je primerno za velikost vpenjala in vložka. Upoštevajte tudi, da obstajajo držala za struženje za leve in desne navoje.

Proti vpenjalu:

  • Desni navoj z desnim navojnim vložkom in desnim vpenjalom orodij
  • Levi navoj z levim navojnim vložkom in levim vpenjalom orodij

Proti stružni konici:

  • Desni navoj z levim navojnim vložkom in levim vpenjalom orodij
  • Levi navoj z desnim navojnim vložkom in desnim vpenjalom orodij

Izbira rezalne obračalne ploščice je odvisna od tega, kako naj bi navoj kasneje izgledal. Profil vložka se ujema z obliko navoja. Na primer, rezalna obračalna ploščica s kotom 60 stopinj je primerna za klasični metrični 60-stopinjski navoj.
Poleg tega obstajajo različne vrste profilov, ki jih je treba upoštevati za rezalne obračalne ploščice: polni profil, delni profil in polprofil. Razlika med njimi je razložena spodaj. Po izbiri pravilnega orodja je naslednji korak natančno poravnati orodje pod pravim kotom z obdelovancem, da zagotovite, da je navoj čim bolj simetričen.

Previdno pri vpenjanju obdelovanca.

Polni, delni ali polprofil?
Pri izbiri vrste profila, ki ga želite uporabiti, lahko kot vodilo uporabite naslednje razlike:

  • Stružni vložki s polnim profilom proizvajajo navoj, skladen s standardi, ki natančno ustreza zahtevanemu notranjemu in zunanjemu premeru. Vendar pa ta vrsta vložka ne dopušča nobenih sprememb v profilu ali koraku navoja – za vsako vrsto navoja in vsako velikost je potreben ločen profil.
  • V praksi so stružni vložki z delnim profilom nekoliko bolj prilagodljivi. Ta profil se lahko uporablja za izdelavo različnih korakov navoja. Pri izdelavi zunanjega navoja je na primer pomembno, da zunanji premer ni tudi strojno obdelan, kar bi pomenilo, da navoj ni v skladu s standardi.
  • Stružni vložki s polprofilom so primerni za posebne primere, kot na primer za zelo velike korake navoja in trapezne oblike navojev.

2. korak: Izberite način pomikanja, pritrdite podložko in nastavite parametre.
Kot smo že omenili, je struženje navojev zagotovo ena od zahtevnejših proizvodnih metod zaradi številnih različnih vključenih parametrov, ki vplivajo na rezultat. S skrbno in pravilno nastavitvijo orodja, obdelovanca in procesnih parametrov ste že na polovici poti do ciljne črte.

1. Vrsta pomikanja

Prvič, vrsta pomikanja je pomembna. Pomembno je razumeti, da struženje navojev zahteva različne prehode z orodjem, da bi dosegli želeni rezultat. Pomikanje navaja, kje (na osi X) se postopek odrezovanja začne pri vsakem prehodu. V najbolj enostavnem primeru – radialno pomikanje – pomikanje se izvede brez odmika, tj. vedno na istem mestu. Ta vrsta pomikanja je primerna predvsem za majhne korake navoja (< 1,0 mm) in je običajno najboljša izbira za ročno struženje navojev. Druga možnost je tudi bočno pomikanje, ki se uporablja predvsem na CNC-stružnicah in za večje korake navoja.

  • Radialno pomikanje

    Radialno pomikanje pomeni, da od začetnega položaja na osi Z ni uporabljen noben odmik. To je najpreprostejša metoda in je enostavna za uporabo na ročnih strojih. Pomikanje poteka pod pravim kotom glede na os vrtenja. Postopek odstranjevanja odrezkov deluje na obeh robovih profila, pri čemer ustvari odrezek v obliki črke V pri vsakem prehodu, kar vodi do slabega nadzora odrezkov. Dodatna pomanjkljivost je povečana nagnjenost k vibriranju, ko se ovojnica vložka povečuje. Radialno pomikanje ustvarja enakomerno obrabo na vsaki strani rezalnika.

    Radialno pomikanje je priporočljivo za:

    • korake navoja, manjše od 1,0 mm ali z manj kot 24 TPI
    • trdo odrezovanje, saj ustvarja najmanj drgnjenja na rezalniku
    • utrjeni delovni materiali (posebej primerni za avstenitna nerjavna jekla)
    • materiali s kratkimi odrezki (najboljša vrsta pomikanja)

  • Bočno pomikanje

    Večina CNC-stružnic je vnaprej programiranih za to metodo. Bočno pomikanje poteka z zamikom osi Z v smeri pomikanja in je najpogosteje uporabljena metoda pomikanja v praksi. Ker se nezaželen odrezekv v obliki čerke V pojavi le med prvim prehodom, je pretok odrezkov lahko dobro nadzorovan.

    Metoda se priporoča za:

    • korake navojev, večje od 1,0 mm ali z več kot 24 TPI
    • trapezni navoji
    • kot rešitev za težnjo k vibriranju, saj se glavni odrezek ustvari v smeri pomikanja
    • dober nadzor pretoka odrezkov

    Ker je to pomikanje vzporedno z navojnim bokom, lahko ta pogosto uporabljena tehnika odrezovanja povzroči težave, kot je povečano drgnjenje ob boku, ki ni obrnjen proti pomikanju (kjer vložek ne reže). Druga pomanjkljivost je težavnost individualnega programiranja blokov, kar pomeni, da je cikel rezanja navojev predpogoj za to tehniko odrezovanja.

    Spremenjeno bočno pomikanje:

    Ta vrsta pomikanja se razlikuje od zgoraj opisanega bočnega pomikanja, saj se pomikanje ne izvaja vzporedno z bokom. Kot pomikanja se zmanjša za približno 1–5° v primerjavi s kotom boka navoja. Posledica tega je, da ima ta tehnika pomikanja vse prednosti zgoraj opisanega bočnega pomikanja, brez slabosti povečanega drgnjenja. Ta sprememba pomeni, da je na boku vedno določena prevelika velikost, ki ni obrnjena proti pomikanju. Kot rezultat, profilni vložek zdaj reže čisto, brez drgnjenja.

  • Izmenična pomikanja

    Odrezovanje je skupno obema bokoma. Z uporabo alternativne tehnike pomikanja se začetna točka prehoda izmenično zamakne v pozitivni in negativni smeri v osi Z. Ta tehnika omogoča dolgo obstojnost orodja, zahvaljujoč enakomerni porazdelitvi obrabe vzdolž rezalnega roba. Tudi tu je pomanjkljivost težavnosti individualnega programiranja blokov, kar pomeni, da je cikel rezanja navojev predpogoj za to tehniko odrezovanja.
    Metoda se priporoča za:

    • zelo velike korake navojev
    • zelo ostre profile navojev
    • materiali z dolgimi odrezki

2. Število prehodov

Če želite izdelati popoln navoj, morate z orodjem narediti več prehodov. Natančno število je odvisno od lastnosti materiala, kot tudi koraka navoja in nekaj drugih parametrov. Pripadajoče tabele prikazujejo število prehodov glede na ustrezne parametre. Običajno obstaja pet prehodov za majhne korake navojev in do 20 prehodov za zelo velike korake navojev.

Korak
[mm]
0,500,751,001,251,501,752,002,503,003,504,004,505,00
TPI48322420161412108765,55
PrehodiStandardna geometrija4–64–74–85–96–107–127–128–149–1610–1811–1811–1912–20
Sintrani lomilec odrezkov CB3–43–43–54–65–66–88–109–1210–14

3. Izberite podložko

Da bi zagotovili, da ima končni navoj ravno pravi korak navoja, je pod zamenljiv vložek nameščena rezalna obračalna ploščica. Njen kot nagiba zagotavlja pravilen korak navoja. Za določitev kota nagiba, ki je potreben za podložko, lahko uporabite spodnje pravilo ali si poglejte sliko. Nasvet: Večina orodij je dobavljenih s standardnimi podložkami za kot nagiba 1,5 stopinj in tako lahko optimalno pokrije večino aplikacij.

Uporaba napačne podložke in posledičnega nepravilnega kota nagiba sta najpogostejši vzrok težav pri struženju navojev. Pravilen kot nagiba ustvari potreben kot bočnega odmika za profilni vložek. Če so ti koti neenaki ali premajhni, to povzroči povečano toploto drgnjenja in trenja, kar posledično poveča obrabo in v skrajnih primerih vodi do vibracij.

Formula za kot nagiba podložke:

a = (20 P)/D

Pri čemer je a = kot nagiba [°], P = korak navoja, D = premer [mm]

4. Nastavite hitrost vrtenja in pomikanja.

Zdaj je čas za nastavitev parametrov stroja. Izberite hitrost vrtenja vretena glede na material in korak naklona. Nasvet: Nekoliko nižja hitrost vrtenja bo ščitila rezalne robove rezalne obračalne ploščice. Izbrana hitrost pomikanja se mora ujemati tudi z želenim korakom navoja (mm na obrat).

3. korak: Prvi rez
Ko konfigurirate vse nastavitve, previdno premaknite orodje na začetno točko navoja in nato nastavite globino prvega reza. Material, na katerem delate, igra odločilno vlogo. Medtem ko mora biti globina reza za nerjavno jeklo relativno majhna in znaša od 0,2 do 0,4 mm (odvisno od višine), lahko v aluminij režete veliko globlje in tukaj enostavno izberete od 0,5 do 0,8 mm. Če zdaj zaženete stružnico, boste vstavili orodje do želene globine prvega reza.

4. korak: Ponovno vstavite orodje
Profil navoja zdaj postane malo bolj viden z vsakim vstavljanjem. Po vsakem profilu popravite globino vstavljanja, tako da se vedno odstrani majhna količina materiala. Izvedite toliko prehodov, kot je potrebnih za doseganje končne dimenzije. Nasvet: Med zadnjim rezom uporabite samo nizko vstavljanje (zaključni rez), da dosežete gladko površino.

5. korak: Obdelava in preverjanje kakovosti
Ko dosežete končno dimenzijo, lahko rahlo posnemate rob navoja. To ne samo odstrani nevarne ostre robove, temveč tudi olajša poznejše privijanje navoja. Kot zadnji korak lahko uporabite šablono za navoj, da preverite, ali naklon in profil ustrezata specifikacijam. Nato preverite, ali je navoj umazan, in po potrebi odstranite zarobek. Potem ste navoj dokončali.


Vodnik o notranjem struženju

Orodje za struženje navoja

Vpišite se

Prijava

Vaša kontaktna oseba

Določite klasifikacijo naročila

Vaša kartica stranke

Na blagajni predložite kodo QR.
Pridobljeno dne 

V nakupovalni košarici

V nakupovalno košarico
V nakupovalno košarico