4 (1487)

Rys. 9.8. Rysunek pomocniczy do wyznaczenia związku pomiędzy grubością warstwy skrawanej, skokiem gwintu, liczbą ostrzy i kątem przystawienia

Szerokość warstwy skrawanej b zależy od długości części skrawającej czynnej i równa się sumie szerokości czynnych ostrza (rys. 9.8).

Czas maszynowy gwintowania przelotowego można obliczyć ze wzoru

f- =

₌ ( L_g + L_s + L_w    L_g + L_s-rL_v

Pn    Pn_a

k min,

(9.7)

a przy gwintowaniu otworów nieprzelotowych

(9.8)

gdzie: L_g jest długością gwintowania, w mm, L_s — długością części skrawającej gwintownika, w mm, L_w — długością wybiegu \L_W = (2-r3)P], w mm, P — skokiem gwintu, w mm, n — prędkością obrotową wrzeciona w czasie ruchu roboczego, w obr/min, n₀ -prędkością obrotową wrzeciona w czasie ruchu powrotnego w obr/min, k — liczbą przejść równą liczbie gwintowników w komplecie.

Na każde nacięcie (ząb) ostrza gwintownika działa wypadkowa siła, której składowe orientowane są: równolegle do wektora prędkości skrawania v (składowa styczna P.J, równolegle do osi gwintownika (posuwu) (składowa osiowa P_xi) oraz wzdłuż promienia

(promieniowa P_yi) (rys. 9.9). Teoretycznie składowe promieniowe nawzajem równoważą się. Praktycznie, ze względu na błędy wykonania gwintownika i lokalne niejednorodności materiału obrabianego, występuje niezrównoważenie sił promieniowych powodujące naciski boczne.

162

Suma składowych osiowych P_xi daje siłę wypadkową osiową (posuwową), która w przypadku gwintowników z rowkami wiórowymi prostymi lub lewoskrętnymi zwrócona jest w stronę chwytu, a przy rowkach prawoskrętnych odwrotnie. Zwrot siły posuwowej w stronę przeciwną do chwytu może wywołać tzw. zjawisko podcinania zarysu gwintu, jeżeli oprawka, w której mocowany jest gwintownik, nie spowoduje zrównoważenia tej siły.

Suma składowych stycznych P_:i działających na wszystkie jednocześnie skrawające ostrza może być umownie przedstawiona przez siłę obwodową P. przyczepioną w środku ciężkości pola przekroju poprzecznego bruzdy nacinanego gwintu. Siła ta tworzy moment skrawania. Dla celów praktycznych, z pewnym przybliżeniem, maksymalne momenty skrawania mogą być wyznaczone z zależności doświadczalnej o postaci

M = C_md^P>-K N-m,    '    (9.9)

gdzie: C_m jest stałą zależną od rodzaju gwintu i od ustalonych warunków obróbki, d — średnicą gwintownika, w mm, P — skokiem obrabianego gwintu, w mm, x_m, y_m są wykładnikami potęgowymi wyznaczonymi doświadczalnie, K jest współczynnikiem poprawkowym, uwzględniającym wpływ zmienionych warunków obróbki.

Podczas gwintowania w jednym przejściu gwintownikiem maszynowym o długości części skrawającej równej około (4-h6) P i kącie przystawienia x_r « 7-f8°, z rowkiem wiórowym prostym, (y₀ = 10-M2⁰, a₀ = 8-M2°), w przypadku stali 45 (R_m = 750 MPa), chłodzenia olejem siarkowanym, wzór (9.9) przybiera post2Ć

M = 0,249d^1,4P^1,5 N-m,    (9.10)

a moc skrawania można obliczyć z wzoru

Ne

0,08d^1,6 P^0,6

j-0,6

kW,

(9.11)

gdzie T jest okresem trwałości, w min.

W porównaniu z innymi narzędziami, gwintowniki pracują w szczególnie trudnych warunkach, które określają: duży udział oporów tarcia, utrudnione odprowadzanie wiórów oraz doprowadzanie cieczy smarująco-chłodzących, niekorzystny kształt zębów ostrzy, odkształcenia sprężyste gwintownika, wartości momentów skrawania bliskie momentów niszczących (przy małych średnicach gwintownika). Wszystko to wpływa na przebiegi zużywania się gwintowników, które mogą mieć bardzo różny charakter.

Nieduże prędkości skrawania stosowane podczas gwintowania materiałów wiązkich sprzyjają tworzeniu się narostów, które znacznie zwiększają chropowatość powierzchni gwintu, a także mogą doprowadzić do uszkodzenia gwintu obrabianego i gwintownika.

. Wskaźnikami stępienia gwintowników są, zależnie od warunków eksploatacji, różne wielkości: przyrost momentu skrawania o 50-^70%, wywołany stępieniem i stwierdzony praktycznie zadziałaniem sprzęgła przeciążeniowego specjalnej oprawki do gwintowania; przyrost chropowatości powierzchni gwintu, określony najczęściej za pomocą wzorców chropowatości; zmniejszenie dokładności naciętego gwintu, stwierdzone za pomocą specjalnych sprawdzianów do gwintów; wartość maksymalna zużycia powierzchni przyłożenia w miejscu przejścia części skrawającej w prowadzącą. Średnie zalecane trwałości gwintowników wahają się w granicach 60-M80 min.    ¹    .

Prędkości skrawania gwintownikami zależą w dużym stopniu od warunków obróbki: Materiału ostrza, materiału obrabianego, stanu obrabiarki^ oprawki mocującej gwintownik,

a*

163