Walcowanie gwintów

Gwint to śrubowe wgłębienie o odpowiednim profilu wykonane na powierzchni walcowej lub stożkowej. Rozróżniamy gwinty zewnętrzne lub wewnętrzne. Gwinty wewnętrzny i zewnętrzny mają tak dobrany kształt, że można je nakręcać na siebie. Mamy wiele odmian gwintów, najważniejsze rodzaje zostały znormalizowane.

Do podstawowych zastosowań gwintów zaliczmy: tworzenie mechanicznych połączeń, występowanie przełożenia siłowego, zmianę ruchu obrotowego na ruch postępowy.

Jednym z podstawowych procesów pozwalających na wytwarzanie gwintów jest obróbka plastyczna przez wygniatanie i walcowanie.

Wygniatanie gwintów wewnętrznych

Wygniatanie gwintów to rodzaj obróbki plastycznej w której narzędzie kształtuje gwinty przez nacisk powierzchniowy a nie nacinanie. W wygniataniu nie ma wiórów, gwinty wewnętrzne uzyskują podwyższoną twardość.

Wygniatanie przeprowadza się z użyciem maszyn takich jak wiertarki, wiertarko-frezarki, ramiona gwintujące, tokarki, czyli wszędzie tam gdzie zwykle używa się gwintowników maszynowych, zamiast których można zamontować wygniataki o tym samym uchwycie.

Wygniatak do gwintów to idealne narzędzie w przypadku, gdy potrzebujesz uzyskać gwinty o dużej trwałości (większej od tych uzyskiwanych przy użyciu gwintownika) i bardzo dobrej nośności. Szacuje się, że dzięki użyciu wygniataka gwint uzyskuje wymaganą dla siebie nośność już przy 50 proc. wysokości profilu. Wygniatanie stosowane jest w produkcji seryjnej i jednostkowej.

Proces walcowania gwintów

Proces polega na trwałym plastycznym odkształceniu materiału przez odwzorowanie zarysu narzędzia. Materiał podlega odkształceniu trwałemu więc powinien charakteryzować się wydłużeniem nie mniejszym od 5% i maksymalną wytrzymałością na rozciąganie do 1700 MPa. Wpływ na możliwość nawalcowania gwintu ma też wielkość średnicy nominalnej gwintu i wartość skoku oraz zarys.

Po walcowaniu materiał zwojów gwintu odznacza się w porównaniu z gwintami skrawanymi podwyższoną wytrzymałością zwojów na ścinanie, zginanie i nacisk powierzchniowy. Największe umocnienie występuje na bocznych powierzchniach wierzchołków i w pobliżu średnicy dna wrębów.

Warstwa wierzchnia ma wyższą twardość i charakteryzuje się obecnością szczątkowych naprężeń ściskających. Parametr Ra charakteryzujący chropowatość powierzchni mieści się w granicach 0,08 - 0,6 mikrometra. Tak mała chropowatość jest bardzo trudna do uzyskania obróbką skrawaniem.

Walcowanie gwintów - metody obróbki

Do walcowania gwintów używa się odpowiednio ukształtowanych głowic rolkowych lub walców między którymi przechodzi przedmiot obrabiany. W zależności od konfiguracji elementów roboczych wyróżniamy różne metody walcowania gwintu.

Walcowanie wgłębne

W procesie walcowania wgłębnego zwanego także poprzecznym walce pierścieniowe są napędzane i obracają się w tym samym kierunku. Element obrabiany spoczywa na podtrzymce i pod działaniem sił tarcia wykonuje ruch obrotowy. Jeden walec wykonuje posuw wgłębny w kierunku prostopadłym do osi śruby.

Walcowanie przelotowe

W tej metodzie walce nadają przedmiotowi ruch obrotowy i posuwisty. Ruch osiowy przedmiotu powoduje skręcenie osi walców o niewielki kąt. Metodą tą walcuje się pręty gwintowane o dużych długościach.

Walcowanie ze stycznym posuwem

Stosowane są dwa walce o różnych średnicach i różnych prędkościach obrotu. Pierwszy walec zapewnia chwyt, drugi walcuje zarys gwintu na całym obwodzie. Podawanie półwyrobu odbywa się automatycznie w kierunku stycznym do walców. Metoda ta zapewnia dużą wydajność dzięki stosowaniu wysokich prędkości obwodowych.

Walcowanie wielokrotne

Metoda jest kombinacją walcowania poprzecznego i przelotowego. Oprócz walców roboczych napędzany jest także przedmiot obrabiany. Ruch walców jest powiązany z ruchem przedmiotu za pomocą przekładni o odpowiednio dobranym przełożeniu. Posuw osiowy przedmiotu uzyskuje się przez wprowadzenie go w ruch obrotowy.

Walcowanie gwintów za pomocą szczęk płaskich

Obróbka gwintów jest prowadzona także za pomocą szczęk płaskich. Jedna szczęka jest nieruchoma, druga wykonuje ruch posuwisto-zwrotny. Uchwycenie przedmiotu obrabianego następuje na części wejściowej szczęki. Na powierzchniach szczęk wykonane są rowki o kształcie odpowiadającym zarysowi walcowanego gwintu, które wgniatają się w obrabiany materiał. Rowki są odchylone od kierunku ruchu o kąt wzniosu linii śrubowej. Automatyczne usunięcie wyrobu zachodzi na części wyjściowej. Metoda zapewnia dużą wydajność i krótki czas wykonania gwintu.

Walcowanie gwintów za pomocą walców segmentowych

Narzędzie powstaje poprzez nawinięcie na powierzchnię walca profilu szczęki płaskiej z poprzedniej metody. Walec segmentowy posiada na części obwodu zmienny promień krzywizny. Metoda jest stosowana na walcarkach automatycznych, zapewnia wysoką wydajność ze względu na brak ruchów jałowych. Niestety koszty wykonania takich narzędzi są bardzo wysokie.

Walcowanie planetarne

Obróbka elementów odbywa się pomiędzy nieruchomym segmentem wklęsłym oraz napędzanym segmentem wypukłym (walcem). Przedmiot obrabiany wykonuje ruch planetarny po segmencie nieruchomym pod działaniem sił tarcia. Na segmencie wklęsłym krotność gwintu jest o 2 większa niż na segmencie wypukłym. Metoda jest stosowana w różnych odmianach na walcarkach automatycznych.

Zalety walcowania gwintów

Walcowanie gwintów to najbardziej wydajna metoda ich wytworzenia. To proces wyjątkowo dokładny, pozwalający uzyskać niską chropowatość. Kolejne zalety to niskie zużycie narzędzi wytwórczych oraz wysoka powtarzalność całego procesu. Podstawową zaletą walcowania gwintów jest jednak szybkość, dzięki której możliwe jest wytwarzanie dużej ilości gwintów.

Usługa walcowania gwintów

Zapraszamy do skorzystania z naszej oferty wyszukiwania firm wykonujących usługę walcowanie gwintów! Firmy można filtrować wg parametrów technicznych, lokalizacji usługi, terminu realizacji i innych dodatkowych parametrów. Po wybraniu interesującej firmy uzyskamy dane teleadresowe, które umożliwią szybki kontakt.