Jak a čím správně řezat závity na kovu – technologie řezání vnitřních, řezání vnějších závitů

Šroubování na povrchu válcových dílů (závit) poskytuje spolehlivé a odolné spojení s možností rychlé montáže a demontáže. To je ale možné pouze při správném vyřezání šroubové drážky, při požadovaném průměru vrcholů a prohlubní a také při správném stoupání. Proto se dále v textu budeme zabývat řezáním závitů pomocí běžných nástrojů. Řekneme vám, jak správně řezat jakýkoli typ závitového spojení.

Typy závitů

V moderním strojírenství se používají následující typy závitových spojů:

• Metrický formát – průměr a rozteč drážky šroubu se měří v milimetrech a vrcholový úhel je obvykle 60 stupňů. Metrické závity jsou řezány na spojovacích prvcích – šrouby, šrouby, svorníky a matice.
• Palcový formát – od metrického se liší pouze tím, že všechny parametry jsou měřeny v palcích a vrcholový úhel je obvykle 55 stupňů. Palcové závity jsou řezány na spojovacích prvcích (v některých zemích), trubkách a armaturách (téměř všude).
• Lichoběžníkový formát je speciální odrůda se stejným typem závitového profilu. Takový závit se uřízne při sestavování jednotky, která převádí krouticí moment na vratný pohyb (pár šroubů).
• Kulatý formát je speciální typ závitu s kulatou drážkou pro šroub. Používá se v jednotkách provozovaných v silně znečištěném prostředí. Kulatý profil eliminuje nevratné ucpání drážky, což eliminuje zadření závitového spoje.

Všechny typy závitových spojů jsou nutně standardizovány z hlediska průměru a stoupání (zdvihu) drážky. Tento přístup umožňuje výměnu šroubů a matic, stejně jako svorníků a šroubů. Závitové vybrání jsou vždy řezány podle GOST, ISO, ANSI nebo DIN.

Metody řezání závitů

Technologie řezání zahrnuje vytvoření spirálové drážky s požadovaným tvarem profilu, stoupáním a průměrem závitu. Závity lze řezat na obrobku z kovu (železného nebo neželezného), dřeva nebo plastu. Šroubovitá drážka je vytvořena:

• S ručním nástrojem – pro vnitřek potřebujete kohoutek a pro vnější stranu potřebujete matrici nebo matrici. Takový nástroj vyžaduje práci s omezeným průměrem a roztečí metrického nebo palcového vybrání. Řezání ručně je pečlivý proces, jehož úspěch závisí na zručnosti mechanika.
• Na šroubořezném soustruhu – pomocí speciálních fréz můžete řezat vnitřní nebo vnější vybrání na obrobku velkého průměru, a to s vysokou rychlostí a přesností. Pohon třmenu je spojen s dvojicí šroubů, která funguje jako měřidlo, všechny ostatní parametry jsou určeny podélným a příčným pohybem řezné hrany.
• Válcováním válcového dílu je díl sevřen mezi závitové válečky, které na jeho povrchu odvalují vnější drážku. Výhodou této metody je vysoká rychlost rýhování, nevýhodou malá přesnost parametrů.
• Na frézce je to vlastně totéž jako rýhování, jen místo deformace obrobku se dráha závitu tvoří řezáním. Řezák závitu je upevněn ve vřetenu a pohybuje se rovnoběžně s osou obrobku, který je upevněn ve speciálním zařízení.
• Použití elektroeroze kovu je dalším typem rýhování, pouze v tomto případě se spoléhají na elektrochemické reakce. Elektroda v kontaktu s obrobkem doslova koroduje materiál a vytváří drážku na jakékoli kovové nebo karbidové tyči. Řezání vnitřního závitu je ještě jednodušší – elektroda se zašroubuje do obrobku a vytvoří drážku požadovaného profilu a stoupání.

V malosériové a kusové výrobě je zvykem používat závitníky, matrice a svěrky. Velkosériová výroba využívá technologie válcování a řezání na soustruhu nebo frézce, pomocí šablon.

Zhotovování vnitřních závitů závitníkem

Praxe používání závitníků zahrnuje řezání pouze vnitřní závitové drážky. Před použitím tohoto nástroje je nutné vyvrtat otvor, jehož průměr je určen z tabulky se zaměřením na typ závitového spoje a rozměry šroubu kompatibilní s maticí. K vyříznutí drážky v hotovém otvoru budete potřebovat tři závitníky odpovídající zadanému průměru závitu:

• Hrubovací nástroj – tvoří spirálovou trajektorii drážky, dosahující středního průměru;
• Závitník polotovaru – vybere téměř celou hloubku drážky s požadovanou roztečí;
• Dokončovací nástroj – dokončuje tvarování, měří vnější a vnitřní průměry a také šířku a rozteč drážky.

Všechny tři kohoutky se používají striktně v daném pořadí. Chyba v aplikaci nebo selhání jednoho z nástrojů ovlivní pevnost spojení. Kvalita řezu se kontroluje po sejmutí dokončovacího nástroje pomocí standardního měřidla (zátky).

Nanášení vnějších závitů pomocí matric a svorek

Zápustka je řezný nástroj ve formě podložky s otvorem ve středu a drážkami pro uvolňování třísek. Řezné úhly matrice jsou umístěny podél stěn otvoru a odpovídají parametrům drážky závitu. Použití matric zahrnuje následující postup:

• Tyč je očištěna od nečistot, barvy, stupnice a jiných vad;
• Na konci tyče je provedeno zkosení, které usnadní šroubování matrice;
• Matrice se vloží do držáku nebo matrice, poté se nástroj vezme za rukojeti a našroubuje se na tyč jako matice;
• První průchod se provádí pomocí hrubovací matrice, poté se použije polodokončený model a na konci dokončovací model.

Při řezání drážky matricí je obvyklé šroubovat a odšroubovávat nástroj 3-4 otáčkami nahoru a dolů, dokud nezískáte závitový chod požadované délky. Kvalita závitu se kontroluje měrkou, která je podobná matici.

Tipy pro řezání závitů

Chcete-li zlepšit kvalitu drážky, zajistěte včasné promazání tyče nebo otvoru. Matrice nebo závitník se pohybuje podél mazaného obrobku s menší silou. Hlavním znakem nedostatečného mazání jsou ucpané závity. Další chybou je výběr špatné velikosti nástroje, výsledkem čehož je drážka s nesprávným profilem, který neodpovídá normě v geometrii, hloubce a šířce. Nezapomeňte zkontrolovat průměr tyče nebo otvoru podle tabulky závitů. Třetí nejčastější chybou je nesouosost matrice nebo závitníku, která má za následek utrženou trajektorii drážky závitu. Tento výrobek není vhodný pro závitové spoje.

Abyste se vyhnuli těmto chybám, vyberte obrobek podle rozměrů stolu, zajistěte jej, zcela jej znehybněte, nezapomeňte namazat tyč nebo otvor a při řezání drážky nezapomeňte odstranit třísky.

Datum zveřejnění: 24.05.2023

Čtení: 6 min.
Zobrazení: 5075
Třídílná výroba

Důležitým prvkem mnoha technických výrobků je závit, což je speciální vybrání ve tvaru spirály a nanáší se na povrch součásti pomocí speciálního nástroje pro řezání nebo válcování závitů. Široce se používá ve strojírenství, stavebnictví, domácích spotřebičích a mnoha dalších oblastech. Používá se pro spojování různých částí dohromady, jako jsou trubky, šrouby, matice atd. Závitové spojení je jedním z nejspolehlivějších typů spojení díky interakci vnitřního (v otvoru) a vnějšího (na tyči nebo šroubu) závitu. Hlavní výhodou je, že umožňuje díly demontovat a znovu použít, aniž by došlo k jejich poškození.

Typy vláken

Existují dva hlavní typy vláken:

• Venkovní, jak název napovídá, je řezán na vnějším povrchu válcové nebo kuželové části. Příkladem jsou šrouby, šrouby a tyče.
• Vnitřní, je tedy umístěn uvnitř otvoru produktu. Tento typ lze nalézt na maticích, pouzdrech atd.

Podle mezinárodních norem se typy závitů dělí do kategorií, jako jsou metrické a palcové. Každý z nich má své vlastní jedinečné vlastnosti a při použití poskytuje určité výhody.

• Metrický carving je nejběžnějším typem a používá se téměř ve všech zemích světa. Jeho profil má tvar rovnostranného trojúhelníku s úhlem mezi stranami 60 stupňů. Takové závity se měří v milimetrech (mm) a stoupání popisuje vzdálenost mezi sousedními závity. Jeho výhodou je jeho univerzálnost a snadné měření.
• Palec, jak název napovídá, se měří v palcích a stoupání v počtu závitů na palec. Je také známá jako císařská nebo anglická řezba. Tato varianta závitování se používá v zemích, které akceptují imperiální systém měření, jako jsou Spojené státy, Velká Británie a Kanada.

Metody vytváření závitových spojů

Existují dva hlavní způsoby, jak získat závity na součástech. Obě možnosti mají své vlastní vlastnosti a používají se v závislosti na požadavcích na materiál, přesnost a výkon.

1. Řezání závitů je tradiční metoda, při které se materiál řeže nebo odstraňuje, aby se vytvořil profil závitu. Toho je dosaženo pomocí nástrojů známých jako:

• fréza – slouží k vytváření vnějších závitů na soustruhu;
• závitník je nástroj používaný k získání vnitřního závitového profilu v dílech pomocí ručního nebo mechanického pohonu;
• matrice – nástroj pro vytváření vnějších závitů na povrchu výrobku. Má tvar prstence s vnitřními řeznými hranami.

Proces řezání závitů obvykle vyžaduje více času a energie než válcování a v důsledku toho může způsobit větší opotřebení nástroje. Tato metoda však umožňuje větší flexibilitu ve velikostech a typech vláken, které lze vytvořit. Lze použít pro širokou škálu materiálů. Pro zajištění přesnosti a kvality řezání je důležité správně nainstalovat řezací prvek.

2. Technologie válcování závitů se scvrkává na vytlačování závitového profilu na součást. Výhodou této metody je měkké vytváření závitu, díky kterému jsou zpevněny horní vrstvy obrobku a není zničena vnitřní struktura kovu. Válcování závitů se provádí několika způsoby:

• Video segmenty;
• válcové válečky;
• pomocí matric.

Tento typ obrábění kovů má jasnou výhodu v tom, že pevnost ve smyku výsledného závitu je vyšší než u závitů získaných pomocí fréz, matric nebo závitníků.

Výhody závitového spoje

Spojování dílů pomocí závitů nabízí oproti jiným typům řadu výhod. Zde jsou některé z nich:

Montáž a demontáž: Možnost snadné montáže a demontáže těchto spojů je činí ideálními pro opakované použití, kde je nutná schopnost seřídit, vyměnit nebo opravit díly.

Trvanlivost: Závitové spoje obecně poskytují vysoký stupeň pevnosti a spolehlivosti, zejména pokud jsou závity správně řezány a správně utaženy.

Přizpůsobivost: Závitové spoje lze přizpůsobit pro použití se širokou škálou materiálů a dílů různých velikostí a tvarů.

Nízké náklady: Tato spojení jsou obvykle levnější než mnoho jiných, jako je svařování, protože nevyžadují další materiály nebo složité vybavení.

Trvanlivost: Závitové spoje, správně řezané a nainstalované, mohou vydržet dlouhou dobu a odolávat vysokému zatížení a vibracím.

Těsnění: Některé typy závitů, jako jsou trubkové závity, jsou navrženy tak, aby vytvářely těsné spoje, takže jsou ideální pro použití v hydraulických a pneumatických systémech.

Je však třeba mít na paměti, že účinnost závitového spoje do značné míry závisí na správné volbě typu závitu, jeho velikosti, materiálu dílů a správném řezání.

Tipy pro správné řezání závitů

1. Správná volba nástroje zajišťuje kvalitu konečného výsledku. Zkontrolujte ostrost řezných hran nástroje, protože tupý nástroj může poškodit závity nebo součást.
2. Před zahájením řezání závitů je nutné součást připravit. Otvor pro vnitřní závit musí být vyvrtán na správný průměr. Povrch, na který bude závit aplikován, musí být čistý a bez vad.
3. Stoupání závitu a rozměry musí být zvoleny v souladu s aplikací a požadavky spoje. Je nutné zajistit, aby rozteč a velikost na vnitřním a vnějším povrchu součásti byly stejné.
4. Použití maziva při řezání závitů snižuje tření mezi nástrojem a obrobkem, zvyšuje životnost nástroje a kvalitu závitového spoje.
5. Řezání závitů je proces, který vyžaduje přesnost a trpělivost. Při používání nástroje nepoužívejte nadměrnou sílu.

Obecné závěry

Carving je nedílnou součástí moderního strojírenství a technologie. Umožňuje rychle a spolehlivě spojovat díly, zjednodušuje proces jejich další montáže a demontáže a poskytuje možnost opětovného použití spojovacích prvků: trubky, příruby, šrouby, matice a mnoho dalších dílů. V moderním světě lze závitové spoje nalézt téměř všude: od nábytkového kování po jízdní kola, auta a kosmické lodě.

Klíčovým bodem je správný výběr zařízení pro tento typ obrábění kovů, dodržení rozměrů a stoupání závitu a také šetrné zacházení s nástrojem při řezání. Dodržováním těchto jednoduchých pravidel můžete dosáhnout vysoce kvalitních závitových spojů, které zajistí dlouhý a spolehlivý provoz připojovaných dílů.