Dobór średnicy wałka pod gwint

Dobór średnicy wałka pod gwint jest bardzo ważnym elementem gwintowania gwintów zewnętrznych. Musimy dobrać odpowiednią średnicę pręta czy wałka tak aby nacinany gwint znajdował się w wymaganej przez nas tolerancji.

Dobór średnicy wałka a rodzaj gwintu

W zależności od rodzaju gwintu jaki posiadamy powinniśmy dobrać średnicę tak aby mieściła się w wymaganej tolerancji. Każdy rodzaj gwintu posiada indywidualną tolerancję przypisaną tylko do swojego rodzaju gwintu, który jest objęty normą. Przy gwintach metrycznych możemy policzyć średnicę wymaganą dla wałka gdy znamy skok gwintu jaki chcemy gwintować.

Przykład gwint M10 6g zewnętrzny:

wielkość gwintu-(0,1*skok gwintu)=Średnica wałka [mm] || M10-(0,1*1,5 mm)=10-0,15 mm=9,85 mm.

Te wartości powinniśmy traktować jak wartości w przybliżeniu ale dla potrzeb “na szybko” są wystarczające.

Do najczęściej stosowanych gwintów zewnętrznych możemy wyróżnić:

• gwint metryczny zewnętrzny M, MF – 6g, jest to tolerancja standardowa zarówno dla gwintów metrycznych zwykłych jaki z podziałką drobną czyli dla gwintów drobnozwojnych,

• • gwint calowy rurowo-walcowy G – jest to gwint calowy mierzony w jednostkach calowych brytyjskich, gdzie tolerancja dla gwintów zewnętrznych jest tylko jedna . Jest to gwint dla połączeń rurowych bez uzyskiwania szczelności na samym gwincie. Aby uzyskać szczelność w tym gwincie musimy użyć uszczelniaczy takich jak pakuł czy taśmy teflonowej. Aby zmieścić dodatkowe elementy między gwintem wewnętrznym a zewnętrznym jego tolerancja jest dość szeroka i jest gwintem dość luźnym (w  stosunku do innych gwintów),
  • gwint zunifikowany UNC, UNF, UNS, UN, UNEF – jest to gwint amerykański calowy o standardowej tolerancji zewnętrznej 2A, stosowany w powszechnie w przemyśle maszynowym, w połączeniach maszynowych. Kolejne tolerancje występujące w tym gwincie to 1A – wąska tolerancja – dokładna oraz 3A – poszerzona tolerancja – zgrubna.

• • gwint Whitwortha BSW, BSF – jest to gwint brytyjski calowy, którego opisuję norma BS-84:2007, o kącie wierzchołkowym 55 stopni, posiada jedną tolerancję zewnętrzną nie określoną normą. Występują w formie gwintu o standardowym skoku BSW oraz ze skokiem drobnym BSF ( gwint drobnozwojny )

• gwint trapezowy Tr – jest to gwint o przekroju trapezu symetrycznego, o kącie wierzchołkowym 30 stopni. Stosowany w częściach ruchomych maszyn takich jak podnośniki oraz inne części, które pracują na gwincie. Tolerancja zewnętrzna standardowa określona jest poprzez wartość 7e.

Gwint zewnętrzny calowy zunifikowany

Gwinty amerykańskie zunifikowane z grupy UN są szeroko stosowane w Europie oraz poza nią. Można je spotkać często w cienkościennych rurach gdzie ściana rury ma niewielką grubość i gwint może się zanurzyć w materiale na niewielką głębokość. I czym drobniejszy gwint tym rura może być cieńsza, w przybliżeniu do szybkich obliczeń można przyjąć, że połowa skoku to wysokość gwintu na jaką będzie wcięty gwint, czyli 0,5*P=h3.

Metody obróbki gwintu zewnętrznego

Gwint zewnętrzne na wałkach bądź prętach możemy uzyskać na dwa sposoby. Pierwszy jest poprzez toczenie gwintu przy użyciu noża tokarskiego a druga metoda to nacinanie gwintu ręcznie przy pomocy narzynki okrągłej.

Toczenie gwintów nożem tokarskim

Toczenie gwintów nożami tokarskimi jest niezwykle wydajne, ale aby to zrobić musimy posiadać w swoim warsztacie tokarkę. Do wytoczenie gwintu potrzebujemy noża tokarskiego z płytką do gwintów i tutaj mamy 3 opcje do wyboru:

Nóż tokarski do gwintów składany na płytkę wymienną,	Nóż tokarski z płytką do gwintów lutowaną 60 stopni	Nóż tokarski z końcówki HSS do gwintów, 60s stopni

Poniżej znajduje się uproszczona symulacja toczenia gwintu przez nóż tokarski składany. Uproszczona jest ponieważ na rysunku przedstawiony jest posuw samego noża tokarskiego natomiast ruch obrotowy materiału jest pokazany poprzez strzałkę. Toczenie gwintów zazwyczaj odbywa się poprzez podzielenie materiału do obróbki na kilka przejść.

Gwintowanie gwintu zewnętrznego narzynką

Narzynka to narzędzie wieloostrzowe przeznaczone do nacinania gwintu na powierzchniach zewnętrznych. Zasada działania polega na nakręcaniu narzynką na gładki pręt lub wałek o odpowiedniej średnicy ( dopasowany według tabeli gwintów ). Narzynka posiada budowę z zewnątrz okrągła, mocowana jest w oprawkach do narzynek aby umożliwić gwintowanie. Są to narzędzi należące do grupy narzędzi ręcznych ale można je wykorzystywać w obróbce maszynowej przy zachowaniu odpowiednich parametrów obróbki.

Narzynki są narzędziami, podobnie jak gwintowniki maszynowe wykonującymi pełen zarys gwintu w 1 przejściu, posiadają nakrój 1,75 P czyli po 1,75*skok gwintu=pełen zarys gwintu.

Wykonywane są głównie ze stali szybkotnącej HSS, rzadziej  ze stali HSSE kobaltowej. Narzynka HSS przeznaczona jest do gwintowania w materiach takich jak stal węglowa, stal niskostopowa oraz wysokostopowa z wytrzymałością na rozciąganie max. 800 MPa oraz twardość 35 HRC.