Gwinty można wykonywać różnymi metodami. Należą do nich wszelkie operacje polegające na obróbce skrawaniem takie jak frezowanie lub toczenie. Popularne są też metody przeróbki plastycznej czyli walcowanie lub wgniatanie. Można również gwint wykonać poprzez odlewanie lub spiekanie.
Gwinty są jednymi z najbardziej skomplikowanych powierzchni do wykonania. Można wykonywać gwinty wewnętrzne lub zewnętrzne na powierzchniach walcowych lub stożkowych. Gwint można zdefiniować poprzez następujące parametry:
1. Zarys gwintu, który może być trójkątny o kącie zarysu 60° ( dla gwintu metrycznego ) lub 55° ( dla gwintu calowego lub rurowego ), trapezowy, okrągły oraz prostokątny
2. Wymiary gwintu, które opisane są poprzez: skok gwintu P w milimetrach dla gwintów metrycznych oraz liczbie zwoi na 1 cal dla gwintów calowych oraz średnica nominalna gwintu
3. Kierunek linii zwojów gwintu, który może być prawy lub lewy
4. Krotność gwintu, czyli najczęściej jednozwojny lub dwuzwojny
Wykonywanie gwintów za pomocą toczenia
Dzisiaj istnieje wiele narzędzi tokarskich do wykonywania gwintów. Wśród nich są liczne noże tokarskie takie jak :
1. Nóż imakowy do gwintów wewnętrznych lub zewnętrznych
2. Wytaczak do gwintów wewnętrznych
3. Nóż słupkowy z zarysem jednokrotnym lub wielokrotnym
4. Nóż oprawkowy oraz nakręcany
5. Nóż oprawkowy krążkowy z zarysem jednokrotnym lub wielokrotnym
Jednym z noży tokarskich, którym można wykonać gwint jest nóż imakowy. Standardowa odmiana, gdzie ostrze ze stali szybkotnącej lub węglików spiekanych jest mocowane bezpośrednio z korpusem, dzisiaj jest rzadko spotykana. Problemem jest bowiem ostrzenie zarysu krawędzi skrawającej, która musi być bardzo dokładna. Dużo częściej więc stosuje się nóż imakowy składany. Jego budowa polega na tym, że do sztywnego korpusu, mocowana jest w sposób mechaniczny płytka skrawająca. Każda z nich posiada wiele ostrzy i poprzez szybki jej obrót można w łatwy i szybki sposób zregenerować krawędź skrawającą i osiągnąć powtarzalne gwinty. Jest tez możliwość pochylenia płytki skrawającej, która może dostosować się pochylenia zarysu linii śrubowej danego gwintu. Podobna sytuacja zachodzi w przypadku noży słupkowych oraz krążkowych. Najczęściej stosuje się odmiany składane, ponieważ oprócz powtarzalności wykonywanych gwintów, ich ostrza w postaci płytek skrawających są wykonane z dużo lepszych materiałów niż noże jednolite. Węgliki spiekane lub cermetale z których są płytki skrawające, posiadają dużo lepsze właściwości skrawające, pozwalające na nacinanie gwintów w twardszych materiałach oraz przy wyższej temperaturze co pozwala na stosowanie większych prędkości obrotowych tokarek i skrócenie czasu obróbki.
Warto jeszcze zaznaczyć w jaki sposób nóż tokarski nacina gwint. Potrzebne są bowiem liczne przejścia, które nie licząc pierwszego oraz ostatniego, skrawają taką samą grubość materiału. Wcinanie się noża w gwint jest pod katem nieco mniejszym niż kąt zarysu, aby zmniejszyć tarcie oraz ograniczyć drgania.
Gwintowniki to bardzo popularne narzędzia stosowane do wykonywania wyłącznie gwintów wewnętrznych. Istnieją dwa główne rodzaje gwintowników: ręczne oraz maszynowe. W przypadku metody ręcznej, zazwyczaj stosuje się kilka narzędzi ( dwóch lub trzech ), które montuje się w specjalnej oprawce o napędza za pomocą siły ludzkich mięśni. Na samym początku obróbki należy wybrać gwintownik ręczny zdzierak, który przygotowuje otwór pod gwintowanie. Jego cechą charakterystyczną jest to, że widoczna jest znaczna zbieżność w kierunku początku narzędzia. Mniejszy naddatek materiału jest usuwany poprzez gwintownik pośredni, którego zbieżność jest już dużo mniejsza. Na samym końcu stosuje się gwintownik wykańczający, który nadaje ostateczny kształt obrabianej powierzchni i zbiera najmniejszy naddatek materiału. Zbieżność w tym przypadku jest już dużo mniejsza niż w przypadku poprzednich narzędzi.
Budowę oraz geometrię każdego gwintownika można podzielić na 2 części : część robocza oraz część chwytowa. Jeżeli chodzi o część roboczą, to zaczyna ona się od części skrawającej. Jest ona poprowadzona pod pewnym kątem, który stosuje się, aby ułatwić wprowadzenie gwintownika w otwór rozłożyć naddatek na wiele ostrzy. Wielkość tego kąta zazwyczaj zawiera się między 3°, a 20°. Istnieje też zasada, że im większa średnica gwintownika tym więcej posiada on ostrzy ( najczęściej między 3, a 6 ). Część robocza kończy się częścią prowadzącą. Jest ona lekko zbieżna ku tyłowi, aby zminimalizować ryzyko zakleszczenia się narzędzia w otworze. Część robocza na całej swojej długości posiada rowki wiórowe ( zazwyczaj od 3 do 6 ), którymi wióry z obróbki skrawaniem transportowane są na zewnątrz otworu. Mogą one być proste lub śrubowe. W zależności od tego czy otwór jest przelotowy czy ślepy stosuje się inny rodzaj rowków. Jeżeli chcemy przetransportować wióry do góry w kierunku części chwytowej to należy wybrać gwintownik z rowkami śrubowymi o kącie skręcenia zgodnym ze zwojnością gwintu. W przypadku gdy kąt skręcenia rowków jest niezgodny ze zwojnością gwintu, wióry pchane są do przodu co przydaje się w kiedy wykonujemy gwint w otworze przelotowym. Część chwytowa składa się powierzchni walcowej o danej średnicy oraz zabieraka kwadratowego, które mogą być wykorzystywane do mocowania w tokarce.
Gwintowniki maszynowe to pojedyncze narzędzia stosowane do wykonywania gwintu w jednym przejściu. Montuje się je w specjalnych maszynach, które wprawiają je w ruch obrotowy.
Większość gwintowników posiada możliwość doprowadzenia chłodziwa w miejsce skrawania. Jeżeli obrabiamy otwór ślepy to najczęściej można spotkać otwory doprowadzające chłodziwo w osi rdzenia narzędzia. W przypadku otworu przelotowego, otwory są umiejscowione w rowkach wiórowych.
Gwintowniki wykonywane są najczęściej ze stali szybkotnącej, która pozwala na nacinanie gwintów w materiałach o twardości dochodzącej maksymalnie do 52 HRC. Jeżeli zastosujemy gwintownik wykonany z węglików spiekanych to możemy naciąć gwint w materiale o twardości do 62 HRC.
Narzynki ( https://artykulytechniczne.pl/narzynki.html ) to narzędzia wieloostrzowe, przeznaczone do wykonywania gwintów zewnętrznych. Najczęściej spotyka się odmianę okrągłą, która przeznaczona jest do obróbki ręcznej. Gwint nacina się poprzez zamocowanie narzędzia w specjalnej oprawce, która posiada dwa ramiona, za które pracownik może chwycić i wprawić narzynkę w ruch obrotowy. Gwint powinno wykonać się w jednym przejściu.
Narzynka to narzędzie, które ma kształt niskiego walca. Na swojej powierzchni zewnętrznej posiada otwory za pomocą, których możemy zamocować ją w oprawce. Część skrawająca znajduje się po obu stronach narzynki w okolicach jej środka. Wzdłuż całej wysokości narzynki wykonane są rowki wiórowe, których ilość może wynosić od 3 do 6.
Wykonywanie gwintów za pomocą frezowania, odznacza się dużą wydajnością oraz dokładnością geometrii gwintu. Najczęściej używa się frezów o zarysie wielokrotnym, pojedynczym lub głowice frezarskie. Wszystkie rodzaje mogą występować jako narzędzia jednolite lub składane, gdzie płytki mocowane są mechanicznie do korpusu.
Frezy palcowe do metalu ( https://artykulytechniczne.pl/frezy-palcowe-do-metalu.html ) trzpieniowe o zarysie wielokrotnym stosowane są do nacinania krótkich gwintów zewnętrznych lub wewnętrznych. Ostrza są umiejscowione w sposób pierścieniowy.
Frez może posiadać również ostrza na części czołowej, co umożliwia dodatkowo pogłębianie gwintowanego otworu. Istnieją też frezy, które mogą wykonywać w jednym przejściu, także fazki na wejściu danego otworu.
Frezy o zarysie jednokrotnym, stosowane są do nacinania gwintów trapezowych. Jest to bardzo wydajna metoda obróbki, ponieważ skrawanie występuje na pełnej głębokości obrabianego materiału. Do nacinania gwintu stosuje się najczęściej frezy krążkowe, które pochylone są w stosunku do osi obrabianego elementu o kąt równy kątowi pochylenia linii śrubowej gwintu.
Głowice frezarskie to narzędzie stosowane do nacinania zewnętrznych gwintów na dużych średnicach. Zbudowane są one ze sztywnego korpusu do którego mechaniczne zamocowane są płytki skrawające. Przez środek pompowane jest chłodziwo, które usprawnia proces usuwania wiórów z miejsca obróbki.
Data publikacji: 2020-07-13, ostatnia zmiana: 2020-07-13
