Zmniejszanie zużycia narzędzia podczas gwintowania pod dużym obciążeniem: podejście do optymalizacji geometrii w przypadku dużych gwintów

W rosyjskich ciężkich maszynach, sprzęcie górniczym i zastosowaniach budowlanych duże gwinty metryczne, takie jak M20 – M30, są szeroko stosowane w połączeniach nośnych. W takich warunkach operacje gwintowania są często wykonywane w stali o wysokiej wytrzymałości i grubych materiałach, gdzie szybkie zużycie narzędzia staje się głównym problemem wpływającym na stabilność obróbki i ciągłość produkcji.

W praktyce zużycie narzędzia podczas gwintowania dużych gwintów jest ściśle powiązane z obciążeniem skrawającym, tarciem i warunkami odprowadzania wiórów. Wraz ze wzrostem średnicy gwintu zwiększa się powierzchnia styku skrawającego, co prowadzi do większego tarcia i wytwarzania ciepła. Jednocześnie w przypadku niedostatecznego odprowadzania wiórów może gromadzić się duża ilość wiórów generowanych podczas gwintowania, co powoduje dodatkowe zakłócenia w strefie skrawania.

Z punktu widzenia obróbki zużycie narzędzia jest spowodowane przede wszystkim połączeniem akumulacji tarcia i koncentracji obciążenia. Wióry pozostające w obszarze skrawania zwiększają opór i przyspieszają zużycie krawędzi skrawających. W operacjach ciągłych efekt ten staje się bardziej wyraźny, zmniejszając trwałość narzędzia i wpływając na konsystencję gwintu.

Gwintowniki z prostym rowkiem DIN376 stanowią strukturalne rozwiązanie tego problemu. Prosta geometria rowka umożliwia osiowe przemieszczanie się wiórów z otworu w zastosowaniach z otworami przelotowymi, redukując gromadzenie się wiórów i zakłócenia. Konstrukcja z fazowaniem grzybka zapewnia stopniowe wchodzenie w cięcie, bardziej równomiernie rozkładając siły skrawania i minimalizując miejscowe naprężenia.

Kluczowe parametry obejmują zakres rozmiarów od M12 do M33, który jest odpowiedni do zastosowań o dużych obciążeniach. Gwinty o długości 8–50 mm pomagają kontrolować strefę zaangażowania skrawania, natomiast długości całkowite 40–180 mm zapewniają sztywność wymaganą do stabilnej obróbki. Materiały takie jak stal szybkotnąca M42 i M35 zapewniają odporność na zużycie i stabilność termiczną w warunkach dużego obciążenia.

W rosyjskich środowiskach obróbki ciężkiej wybór gwintowników o zoptymalizowanej geometrii i odpowiednich parametrach pomaga zmniejszyć zużycie narzędzia i utrzymać stabilną wydajność gwintowania w zastosowaniach z dużymi gwintami.