Dobór gwintownika maszynowego: otwory nieprzelotowe, przelotowe i prawdziwe przyczyny łamania gwintownika
Różnica między gwintownikami o rowku spiralnym i spiralnym zakończeniu, wybór HSS-E lub HSS-E-PM, średnica otworu pod gwint oraz praktyczne zasady zapobiegające łamaniu gwintownika.
Gwintownik to jedno z najczęściej łamanych i najbardziej czasochłonnych narzędzi w warsztacie. Większość złamań nie wynika z jakości gwintownika, lecz z niewłaściwego doboru typu, złej średnicy otworu lub słabego odprowadzania wiórów. Ten artykuł ma na celu uporządkowanie wyboru.
Otwór nieprzelotowy czy przelotowy? Dokąd pójdzie wiór?
Pierwsze pytanie przy doborze gwintownika nie dotyczy typu otworu, lecz tego, dokąd trafi wiór.
- Gwintownik ze spiralnym zakończeniem (gun-nose): pcha wiór do przodu, w głąb otworu. Stosowany wyłącznie w otworach przelotowych. Dzięki prostym rowkom trzon jest mocniejszy, co pozwala na wyższe posuwy i dłuższą żywotność.
- Gwintownik o rowku spiralnym: wyprowadza wiór do tyłu, w stronę operatora. Jedyny właściwy wybór dla otworów nieprzelotowych. Kąt pochylenia rowka zależy od materiału: ok. 15° dla materiałów dających krótki wiór, 40–45° dla ciągliwej stali i aluminium.
- Gwintownik o rowku prostym: gromadzi wiór w rowkach; sprawdza się również w otworach nieprzelotowych przy materiałach dających pylisty wiór, takich jak żeliwo i mosiądz.
Wprowadzenie gwintownika ze spiralnym zakończeniem do otworu nieprzelotowego powoduje sprasowanie wióra na dnie otworu i złamanie gwintownika. To najczęstszy błąd.
HSS-E czy HSS-E-PM?
| Właściwość | HSS-E | HSS-E-PM (metalurgia proszków) |
|---|---|---|
| Udarność | Dobra | Bardzo dobra |
| Odporność na zużycie | Dobra | Doskonała |
| Prędkość skrawania | Standardowa | O 20–30% wyższa |
| Typowe zastosowanie | Stal ogólnego przeznaczenia, aluminium | Nierdzewka, stal wysokowytrzymała, produkcja seryjna |
| Koszt | Niższy | Wyższy, zwykle bardziej ekonomiczny w przeliczeniu na żywotność |
Przy operacjach przekraczających kilkaset gwintów rocznie gwintownik PM jest zwykle tańszy, jeśli uwzględnić czas wymiany narzędzia i ryzyko złamania.
Średnica otworu pod gwint: najbardziej zaniedbywany parametr
Dla standardowego gwintu M średnica otworu = średnica gwintu − skok (przykład: 8,5 mm dla M10×1,5). Wartość ta daje około 75% wysokości zarysu gwintu, a nie 100%, i jest prawidłowa — wymaganie 100% wysokości zarysu podwaja moment obrotowy przy gwintowaniu, nie dając istotnego wzrostu wytrzymałości.
- Zbyt mała średnica otworu → wzrasta moment, gwintownik się łamie
- Zbyt duża średnica otworu → gwint pozostaje niepełny, śruba pracuje z luzem
- Dla materiałów ciągliwych (nierdzewka, aluminium) wybieraj średnicę otworu bliżej górnej granicy tolerancji
Sześć zasad zapobiegających łamaniu gwintownika
- Właściwy typ: otwór nieprzelotowy = rowek spiralny; otwór przelotowy = spiralne zakończenie.
- Właściwy otwór: średnicę wiertła dobieraj z tabeli, dla materiałów ciągliwych bliżej górnej tolerancji.
- Długość gwintownika i luz denny: w otworze nieprzelotowym pozostaw co najmniej 2–3 skoki luzu poniżej długości gwintu na zafazowanie gwintownika.
- Gwintowanie synchroniczne: na nowoczesnych obrabiarkach stosuj sztywne (synchroniczne) gwintowanie; uchwyt wyrównawczy jest potrzebny tylko na starszych maszynach.
- Chłodzenie i smarowanie: gwintowanie to proces o wysokim tarciu; jeśli emulsja nie wystarcza, stosuj olej do gwintowania lub gwintownik z chłodzeniem wewnętrznym.
- Powłoka: TiN do zastosowań ogólnych; TiCN i TiAlN do stali nierdzewnej i hartowanej; dla aluminium preferuj gwintownik niepowlekany polerowany lub TiCN.
Podsumowanie
Łamanie gwintownika to raczej problem doboru niż problem jakości. Gdy typ otworu, materiał i średnica otworu są prawidłowo dopasowane, nawet standardowy gwintownik HSS-E zapewnia długą żywotność. Skontaktuj się z nami, aby dobrać odpowiedni typ gwintownika i parametry dla Twojego zastosowania.