Tabela rozmiarów wierteł gwintujących metrycznych i zunifikowanych

Wprowadzenie do gwintowania i średnic otworów gwintowanych

Ten kompleksowy przewodnik zawiera znormalizowane tabele rozmiarów wierteł do gwintowania oraz uzyskanych średnic gwintów wewnętrznych dla gwintów metrycznych i zunifikowanych. Zgodnie z normami ISO i ANSI/ASME, dokładne przygotowanie otworu ma kluczowe znaczenie dla uzyskania wysokiej jakości gwintów wewnętrznych. Tabele te koncentrują się na gwintownikach do wyciskania (gwintowniki bezwiórowe), które odkształcają materiał bez skrawania, oferując korzyści w zakresie wytrzymałości i bezwiórowej obróbki. W przypadku gwintowników skrawających, jako punkt odniesienia należy przyjąć maksymalną średnicę otworu po gwintowaniu. Wszystkie wymiary podano w milimetrach (mm), chyba że podano inaczej, co zapewnia zgodność z normami branżowymi, takimi jak ISO 724 dla gwintów metrycznych i ASME B1.1 dla gwintów zunifikowanych.

Prawidłowy dobór średnic otworów przed gwintowaniem minimalizuje ryzyko pęknięcia gwintownika, zapewnia integralność gwintu i optymalizuje wydajność montażu. Na wyniki wpływają takie czynniki, jak ciągliwość materiału, smarowanie i sztywność maszyny. To źródło wiedzy jest niezbędne dla mechaników, inżynierów i producentów w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i ogólnym.

Kluczowe koncepcje: średnica otworu przed gwintowaniem i średnica gwintu wewnętrznego po gwintowaniu

Podstawową zasadą jest zrozumienie różnicy między średnicą otworu przed gwintowaniem i średnicą gwintu wewnętrznego po gwintowaniu:

• Średnica otworu przed gwintowaniem: Początkowy rozmiar wywierconego otworu przed gwintowaniem, dostosowany do gwintowników wytłaczanych, aby umożliwić przepływ materiału i formowanie gwintów bez użycia nadmiernej siły.
• Średnica gwintu wewnętrznego po nagwintowaniu: Mniejsza średnica uformowanego gwintu wewnętrznego, mierzona po nagwintowaniu, która musi być zgodna z klasami tolerancji (np. 6H dla wymiarów metrycznych).

W przypadku gwintowników wytłaczanych, otwory wstępne są zazwyczaj o 5-15% mniejsze niż w przypadku gwintowników skrawających, aby ułatwić odkształcenie plastyczne. Zawsze należy sprawdzić zgodność z wytycznymi dotyczącymi konkretnego materiału, ponieważ twardsze materiały, takie jak stal nierdzewna, mogą wymagać dostosowania rozmiarów, aby zapobiec utwardzaniu zgniotowemu lub uszkodzeniu gwintownika.

Rozmiary wierteł do gwintów metrycznych grubych (gwintowniki wytłaczane)

Poniższa tabela zawiera szczegółowe dane dotyczące gwintów metrycznych grubozwojnych zgodnie z normą ISO 724. Zawiera ona średnice otworów po nagwintowaniu (min./maks.) oraz rozmiary otworów przed nagwintowaniem dla gwintowników wytłaczanych. Należy ich używać dla standardowej stali węglowej; należy je dostosować do stopów na podstawie ciągliwości.

Uwaga: puste komórki oznaczają wartości standardowe, które zwykle nie są zalecane do wytłaczania w tych rozmiarach; w celu zapoznania się z alternatywnymi rozwiązaniami należy zapoznać się z normą ISO 965.

Rozmiary wierteł do gwintów drobnozwojowych metrycznych (gwintowniki wytłaczane)

Drobnozwojowe gwinty metryczne zapewniają większą wytrzymałość w zastosowaniach narażonych na wibracje. Poniższa tabela jest zgodna z normą ISO 724 dla gwintów drobnozwojowych, z wymiarami gwintów przed nawierceniem zoptymalizowanymi pod kątem gwintów wytłaczanych w materiałach ciągliwych.

W przypadku gwintów drobnozwojowych należy upewnić się, że głębokość otworu jest co najmniej 1,5 raza większa od długości gwintu, aby umożliwić skok gwintu i przepływ materiału.

Rozmiary wierteł do gwintowania zgrubnego (UNC) (gwinty wytłaczane)

Zunifikowane gwinty grube (UNC) zgodne z normą ASME B1.1 są powszechnie stosowane w zastosowaniach północnoamerykańskich. Wymiary przeliczono na mm dla zachowania spójności, z uwzględnieniem oryginalnych specyfikacji calowych.

W przypadku większych rozmiarów UNC, gwintowniki wytłaczające mogą wymagać specjalistycznego sprzętu; w przypadku średnic powyżej 1/2 cala często preferowane są gwintowniki tnące.

Najlepsze praktyki dotyczące operacji gwintowania

Aby uzyskać optymalne rezultaty podczas stukania:

1. Do wstępnego gwintowania otworów należy wybrać wiertła o tolerancjach H7 lub lepszych.
2. Należy używać płynów obróbkowych lub smarów przeznaczonych do wytłaczania (np. olejów o dużej lepkości do aluminium).
3. Aby zapobiec odkształceniu gwintu, należy zachować tolerancję ustawienia gwintu wynoszącą 0,1 stopnia.
4. Po gwintowaniu należy sprawdzić gwinty za pomocą sprawdzianów przechodnich/nieprzechodnich, aby upewnić się, że są zgodne z normami.
5. W przypadku produkcji wielkoseryjnej należy rozważyć zastosowanie gwintowania CNC z cyklami frezowania, aby ograniczyć gromadzenie się ciepła.

Przestrzeganie tych praktyk podnosi jakość gwintu, zmniejsza liczbę wad i wydłuża żywotność narzędzi, zgodnie z zaleceniami ASME i ISO.

Często zadawane pytania

Jaka jest różnica pomiędzy gwintownikami wytłaczanymi a gwintownikami tnącymi?

Gwintowniki wytłaczane formują gwinty poprzez wypieranie materiału, tworząc mocniejsze gwinty bez wiórów, idealne do miękkich metali. Gwintowniki skrawające usuwają materiał, co jest odpowiednie do twardszych stopów, ale generuje wióry wymagające kontroli.

Jak dostosować rozmiary otworów przed gwintowaniem do różnych materiałów?

W przypadku materiałów ciągliwych, takich jak mosiądz, należy stosować minimalny rozmiar otworu przed gwintowaniem. W przypadku materiałów kruchych, takich jak żeliwo, należy stosować gwintowniki nacinające i większe otwory, aby uniknąć pęknięć, zgodnie z normami materiałowymi, takimi jak ASTM.

Dlaczego niektóre komórki tabeli są puste?

Puste pola oznaczają rozmiary, w przypadku których gwintowanie metodą wytłaczania jest mniej powszechne lub nie jest znormalizowane; w celu znalezienia alternatywnych rozwiązań należy zapoznać się z normą ISO 965 lub ASME B1.1 lub skorzystać z wytycznych dotyczących gwintowania.

Jaką klasę tolerancji powinienem osiągnąć w przypadku gwintów wewnętrznych?

Do zastosowań ogólnych należy stosować tolerancje 6H (metryczne) lub 2B (zunifikowane). Zastosowania precyzyjne mogą wymagać tolerancji 4H lub 3B, zweryfikowanych za pomocą skalibrowanych przyrządów pomiarowych.

Czy te wykresy można stosować do stali nierdzewnej?

Tak, ale w przypadku stali utwardzanych przez zgniot, takich jak 304SS, należy zwiększyć otwór przed gwintowaniem o 2-5%, aby zapobiec zatarciu. Zawsze należy wykonać test pilotażowy i zastosować środki zapobiegające zapiekaniu.

Jak głęboki powinien być wywiercony otwór w celu gwintowania?

Wywierć otwór o głębokości co najmniej 1,5–2 razy większej od głębokości gwintu i długości fazy gwintownika, aby zapewnić pełne zagłębienie gwintu i uniknąć dobicia do dna.