Soustružení závitů - technická část, jak soustružit závit

Technická část - soustružení závitů

Technická část - soustružení závitů - úvod

 

Soustružení závitů je nejběžnější metoda výroby závitů. Závitořezné soustružnické nástroje se závitovými vyměnitelnými břitovými destičkami (VBD), které nabízejí skvělé funkční a výkonnostní parametry, bezpečný průběh obrábění i v malých otvorech a při opracování nejhouževnatějších materiálů.

Při řezání závitů je velmi důležitá volba správné geometrie břitové destičky, odpovídající úhlová podložka, správně zvolená řezná rychlost, počet průchodů a hloubku přísuvu na průchod.
Je třeba dodržet několik základních pravidel pro toto třískové obrábění závitů.

V případě technických problémů naleznete níže potřebné informace a pravidla pro soustružení závitů závitovými VBD, řešení problémů pro kvalitní výrobu závitu, různé možnosti a metody postupu pro soustružení závitů. Dále pak doporučení pro výměnu úhlové podložky pro různé typy a velikosti závitů a veškeré další potřebné informace a návody pro bezproblémový chod výroby závitů – soustružením…

Řešení problémů při soustružení závitů

Jakost karbidu (substrátu) a povlaku závitových destiček

POVLAKOVÁNÉ – ZÁVITOVÉ DESTIČKY

HBA
(H10-H25, S10-S25)
Závitové destičky - povlak HBA
Extrajemná struktura karbidu s vysokou pevností pro optimální výkon při obrábění kalené oceli a ocelolitiny (≤ 62 HRc), slitin titanu a superslitin (hastelloy, inconel) a slitin na bázi niklu.
BLU
(M10-M20, K05-K20, N10-N20, S10-S20)
Závitové destičky - povlak BLU
Velmi jemný 3-vrstvý povlak. Vhodný pro obrábění široké škály ocelí, litiny, titanových a neželezných slitin a většinu legovaných slitin.
BMA
(P20-P40, K20-K30)
Závitové destičky - povlak BMA
Velmi jemná struktura karbidu s PVD povlakem na bázi TiAlN, která pokrývá více než 90% aplikací pro běžné oceli, pro korozivzdorné oceli a zvláštní materiály. Pro střední až vysoké řezné rychlosti.
MXC
(K10-K20, P10-P25)
Závitové destičky - povlak MXC
Jemná struktura karbidu s PVD povlakem na bázi TiN pro dobře obrobitelné nezušlechtěné legované oceli (≤ 30 HRc), pro korozivzdorné oceli a litinu.
P25C
(P15-P35)
Závitové destičky - povlak P25C
Jakost karbidu s PVD povlakem na bázi TiN. Vhodná pro zušlechtěné a velmi tvrdé legované oceli (25 HRc a více). Pro střední až nízké řezné rychlosti.
BXC
(P30-P50, K25-K40)
Závitové destičky - povlak BXC
Jakost karbidu s povlakem na bázi TiN pro nízké řezné rychlosti. Vhodná pro širokou třídu korozivzdorných ocelí.
Pouze u MINI a ULTRA MINI závitových VBD (velikost 06 a 08)
KMR
(P20-P30, M10-M30, N10-N30, S05-S30)
Povlak KMR technická část
Univerzální jakost pro širokou škálu materiálů, jako jsou oceli, nerezové oceli, superslitiny a neželezné kovy. Vícevrstvá povlakovaná jakost s vysokou odolností proti opotřebení.
Ideální pro střední až vysoké řezné rychlosti.
KBL
(P20-P40, M05-M25, K05-K20, H05-H20)
Povlak KBL technická část
Nejnovější vývoj třídy karbidu s naším inovativním povlakem zajišťuje dlouhou a stabilní životnost nástroje při obrábění ocelí, nerezových ocelí, litiny a kalených materiálů do 45 HRc. Kombinace vysoké houževnatosti a vysoké odolnosti proti teplu a opotřebení.
Pro střední až vysoké řezné rychlosti.

NEPOVLAKOVÁNÉ – ZÁVITOVÉ DESTIČKY

K20
(K10-K30)
Závitové destičky - bezpovlaku K20
Jakost karbidu bez povlaku (kovově čistá) pro neželezné kovy, slitiny hliníku a litinu.
P30
(P20-P30)
Závitové destičky - bezpovlaku K30
Jakost karbidu bez povlaku (kovově čistá) pro uhlíkové oceli a ocelolitiny, pracuje dobře ve středních až nízkých řezných rychlostech.

Závitové destičky - Typ B - s vybrušovaným profilem a lisovaným lamačem

Kombinace broušeného profilu s lisovaným lamačem pro tvorbu třísek.
Na rozdíl od většiny ostatních výrobců závitových destiček, tato kombinace zajišťuje konzistentnost vysoce kvalitní jakosti závitu s přesným tvarem a rozměrem. Dva různé a jedinečné tvary utvařeče byly navrženy tak, aby vyhovovaly odlišným specifické požadavkům na vnitřní závity a vnější závity.
Všechny destičky Carmex „Typ B“ jsou vyrobeny z velmi jemné struktury karbidu s PVD povlakem na bázi TiAlN.

Závitová destička - typ B - technická část

Doporučené řezné podmínky - závitové destičky

ISO
standardní
Materiály Povlakované závitové VBD Nepovlakované závitové VBD
HBA BLU BMA P25C MXC** BXC** K20* P30*
P Ocel
nelegované oceli
110-210 120-180 100-180 100-180 70-50 50-130
nízkolegované a střední oceli 90-140 80-130 70-120 70-120 60-90 50-80
vysoce legované oceli 70-90 60-80 50-60 55-70 50-60 40-50
M Korozivzdorná ocel
feritická a feriticko austenitická ocel
ocelolitina
110-160 90-130 60-90 60-90 50-80 50-80
K Litina
litina GGG
120-150 100-130 80-110 60-90
šedá litina GG 140-150 120-130 90-100 65-85
temperovaná litina 110-140 100-130 80-100 60-85
N Neželezné kovy
hliníkové slitiny (výkovky)
700-1000 600-800 450-600 600-800 350-500
hliníkové slitiny (odlitky) 280-750 200-550 150-350 200-550 110-300
slitiny mědi 190-350 150-250 110-180 150-250 90-150
nekovové materiály, plasty 200-300 150-210 100-200 110-150
S Vysoce legované slitiny, titan
na bázi Ni, Co, Fe a Ti
20-80 30-65 25-60
Titanové slitiny 30-60 40-50 35-45 35-45
H Kalené materiály
kalená ocel 45-32 HRc
30-60 40-50 35-45
tvrzené litiny 20-50 30-40 25-35
kalené litiny 20-40 20-30 15-25

Doporučené řezné podmínky - závitové destičky Typ-K

Pro dosažení co nejlepší kontroly třísek při soustružení závitů je třeba použít modifikovaný boční přísuv.
viz. níže – Metody soustružení závitů – přísuvy

Závitové destičky - povlak KMR
ISO
standardní
Řezná rychlost (m/min.)
KMR KBL
P 70-180 70-180
M 110-160 90-130
K 90-140 110-150
N 190-350 180-350
S 30-70 30-70
H 20-50 30-70

Počet průchodů pro jednozubé závitové destičky

Počet průchodů - jednozubá BNA
Počet průchodů - jednozubá BXC
Stoupání závitu mm 0.5 0.8 1.0 1.25 1.5 1.75 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0
záv./palec 48 32 24 20 16 14 12 10 8 6 4
Počet průchodů 3-6 4-7 4-9 6-10 5-11 9-12 6-13 7-15 8-17 10-20 11-22

Počet průchodů pro vícezubé závitové destičky

Počet průchodů - vícezubá BMA
Počet průchodů - vícezubá BXC
Stoupání
mm
Velikost destičky počet
zubů
Obj. číslo destičky Počet
průchodů
Hloubka řezu na jeden průchod (mm)
L I.C. palce 1 2 3 4
ISO
vnější
1.0 16 3/8 3 16 ER 1.0 ISO 3M 2 0.38 0.25
1.5 16 3/8 2 16 ER 1.5 ISO 2M 3 0.42 0.30 0.20
1.5 22 1/2 3 22 ER 1.5 ISO 3M 2 0.55 0.37
2.0 22 1/2 2 22 ER 2.0 ISO 2M 3 0.57 0.40 0.28
2.0 22 1/2 2 22 ER 2.0 ISO 3M 2 0.76 0.49
3.0 27 5/8 2 27 ER 3.0 ISO 2M 4 0.59 0.51 0.42 0.32
ISO
vnitřní
1.0 16 3/8 3 16 IR 1.0 ISO 3M 2 0.33 0.25
1.5 16 3/8 2 16 IR 1.5 ISO 2M 3 0.38 0.29 0.20
1.5 22 1/2 3 22 IR 1.5 ISO 3M 2 0.50 0.37
2.0 22 1/2 2 22 IR 2.0 ISO 2M 3 0.52 0.37 0.26
2.0 22 1/2 2 22 IR 2.0 ISO 3M 2 0.70 0.45
3.0 27 5/8 2 27 IR 3.0 ISO 2M 4 0.58 0.46 0.39 0.30
UN
vnější
16 16 3/8 2 16 ER 16 UN 2M 3 0.44 0.31 0.22
16 22 1/2 3 22 ER 16 UN 3M 2 0.58 0.39
12 22 1/2 2 22 ER 12 UN 2M 3 0.59 0.42 0.30
12 22 1/2 3 22 ER 12 UN 3M 2 0.78 0.52
8 27 5/8 2 27 ER 8 UN 2M 4 0.62 0.54 0.45 0.35
UN
vnitřní
16 16 3/8 2 16 IR 16 UN 2M 3 0.42 0.28 0.22
16 22 1/2 3 22 IR 16 UN 3M 2 0.55 0.37
12 22 1/2 2 22 IR 12 UN 2M 3 0.53 0.38 0.31
12 22 1/2 3 22 IR 12 UN 3M 2 0.74 0.48
8 27 5/8 2 27 ER 8 UN 2M 4 0.62 0.54 0.45 0.35
Whitworth
55°

vnější
14 16 3/8 2 16 ER 14 W 2M 3 0.52 0.37 0.27
14 22 1/2 3 22 ER 14 W 3M 2 0.70 0.46
11 22 1/2 2 22 ER 11 W 2M 3 0.67 0.47 0.34
Whitworth
55°

vnitřní
14 16 3/8 2 16 IR 14 W 2M 3 0.52 0.37 0.27
14 22 1/2 3 22 IR 14 W 3M 2 0.70 0.46
11 22 1/2 2 22 IR 11 W 2M 3 0.67 0.47 0.34
NPT
vnější
11.5 16 3/8 2 16 ER 11.5 NPT 2M 4 0.54 0.47 0.37 0.30
11.5 22 1/2 3 22 ER 11.5 NPT 3M 3 0.76 0.54 0.38
8 22 1/2 2 22 ER 8 NPT 2M 4 0.81 0.60 0.55 0.45
NPT
vnitřní
11.5 16 3/8 2 16 IR 11.5 NPT 2M 4 0.54 0.47 0.37 0.30
11.5 22 1/2 3 22 IR 11.5 NPT 3M 3 0.76 0.54 0.38
8 22 1/2 2 22 ER 8 NPT 2M 4 0.81 0.60 0.55 0.45
API Round
vnější
10 22 1/2 2 22 ER 10 APIRD 2M 3 0.60 0.50 0.31
10 27 5/8 3 27 ER 10 APIRD 3M 2 1.00 0.41
8 27 5/8 2 27 ER 8 APIRD 2M 3 0.80 0.60 0.41
API Round
vnitřní
10 22 1/2 2 22 IR 10 APIRD 2M 3 0.60 0.50 0.31
10 27 5/8 3 27 IR 10 APIRD 3M 2 1.00 0.41
8 27 5/8 2 27 IR 8 APIRD 2M 3 0.80 0.60 0.41

Způsoby soustružení závitů - vnější závit

Způsoby soustružení závitů - vnitřní závit

Metody soustružení závitů - přísuvy

Radiální přísuv

Tetody soustružení závitů - přísuv radiální

Radiální přísuv je nejjednodušší a nejrychlejší metoda. Přísuv je kolmý k ose otáčení a oba řezné hrany vytváří závit.
Doporučuje se ve 3 případech:
je-li rozteč závitu menší než 16 záv./palec
u obráběných materiálů s krátkou třískou
u obráběných materiálů s vyšší pevností

Boční přísuv (modifikovaný)

Tetody soustružení závitů - přísuv boční

Doporučuje se ve 3 případech:
je-li rozteč závitu větší než 16 záv./palec, kdy z důvodu velké řezné hrany při radiálním přísuvu dochází ke chvění
pro Trapézové a Acme závity
doporučuje se pro závity s velkou roztečí a pro materiály s táhlou třískou

Střídavý přísuv

Tetody soustružení závitů - přísuv střídavý

Doporučuje se ve 3 případech:
rovnoměrně se opotřebovává závitová břitová destička
zvyšuje životnost nástroje
je nutné použít speciální program CNC pro výrobu tohoto závitu

Doporučení pro výměnu úhlové podložky

Soustružení závitů - krok za krokem (příilad pro vnější a vnitřní závit)

1. příklad - vnější pravý závit (pravý vnější držák a pravá vnější destička)

1. Zvolte metodu řezání závitu – metoda řezání závitu
– volíme závitovou destičku a držák EX-RH (externí pravý)

2. Zvolte odpovídající závitovou destičku – ISO metrické závitové destičky
– volíme destičku 16 ER 1.5 ISO

3. Zvolte odpovídající držák – externí závitový držák
– volíme držák SER 2020 K16

4. Zvolte jakost závitové destičky – volba jakosti karbidu a povlaku destičky
– naše volba pro legovanou ocel je P25C

5. Zvolte řeznou rychlost – dle doporučení – viz. Doporučené řezné podmínky
– naše volba je 100 m/min.
Výpočet otáček:
N= (100 x 1000) / (π x 30) = 1065 ot./min.
příklad soustružení závitů

6. Zvolte počet průchodů (třísek) – viz. Počet průchodů u jednozubých závitových destiček
– volíme 8 třísek

Soustružení závitů vnějších - krok za krokem

2. příklad - vnitřní pravý závit (levý vnitřní držák a levá vnitřní destička)

1. Zvolte metodu řezání závitu – metoda řezání závitu
Obvykle se volí držák a destička IN-RH (vnitřní pravý).
V tomto konkrétním případě dáme přednost metodě, kdy budou třísky vytahovány z otvoru ven, při pohybu držáku směrem od sklíčidla.
– proto jsme se rozhodli pro závitovou destičku a držák IN-LH (vnitřní levý držák, vnitřní levá destička)

2. Zvolte odpovídající levou závitovou destičku – UN – unifikované (UNC, UNF, UNEF, UNS)
– volíme destičku 16 IL 12 UN

3. Zvolte odpovídající držák – interní závitový držák
– volíme levý držák SIL 0025 R16
Protože řežeme závit IN-RH nástrojem IN-LH směrem od sklíčidla, nezapomeňte vyměnit standardní úhlovou podložku (dodávanou s držákem) za negativní podložku AE16-1.5°

4. Zvolte jakost závitové destičky – volba jakosti karbidu a povlaku destičky
– naše volba pro mosaz je K20

5. Zvolte řeznou rychlost – dle doporučení – viz. Doporučené řezné podmínky
– naše volba je 150 m/min.
Výpočet otáček:
N= (150 x 1000) / (π x 38.1) = 1254 ot./min.
příklad soustružení závitů

6. Zvolte počet průchodů (třísek) – viz. Počet průchodů u jednozubých závitových destiček
– volíme 9 třísek

Soustružení závitů vnitřních - krok za krokem

Řešení problémů se závitovými destičkami

Vylamování řezné hrany

Technická část - problémy destiček - vylamování

1. Použijte houževnatější jakost destičky
2. Zmenšete vyložení nástroje
3. Ověřte, zda je destička správně upevněna
4. Eliminujte vibrace

Výmol na čele

Technická část - problémy destiček - výmol

1. Snižte řeznou rychlost
2. Zvyšte množství chladící kapaliny
3. Použijte tvrdší jakost karbidu destičky

Tvorba nárůstku

Technická část - problémy destiček - nárůstek

1. Zvyšte množství chladící kapaliny
2. Zvyšte řeznou rychlost
3. Použijte houževnatější jakost destičky

Trhliny z tepelného pnutí

Technická část - problémy destiček - trhliny

1. Snižte řeznou rychlost
2. Zvyšte množství chladící kapaliny
3. Použijte tvrdší jakost karbidu destičky

Deformace destičky

Technická část - problémy destiček - deformace

1. Použijte tvrdší jakost karbidu destičky
2. Snižte řeznou rychlost
3. Snižte hloubku řezu – přísuvu
4. Zvyšte množství chladící kapaliny

Ulomení

Technická část - problémy destiček - ulomení

1. Použijte tvrdší jakost karbidu destičky
2. Snižte hloubku řezu – přísuvu
3. Měňte častěji destičku (opotřebení)
4. Zvyšte stabilitu stroje a nástroje
5. Zkontrolujte nástroj zda je v ose

Soustružení závitů - povlaky závitových destiček