Archív kategorie ‘TEORIE OBRÁBĚNÍ’

Definice závitu

Je-li závitová plocha určena vzdáleností profilu od osy otáčení, tvarem profilu a posunutím profilu na jednu otáčku, pak závit je určen velkým a, malým průměrem šroubu nebo matice, základním profilem závitu, který bývá obvykle společný pro šroub a matici, a stoupáním šroubovice.

řez závitem

Mimo uvedené značky se u závitů používá dalšího označení, a to:

a - pro vyjádření vůle mezi vrcholy závitu šroubu a matice,

Ψ - pro označení úhlu stoupání, který se vesměs měří na středním průměru D0,

Vývoj závitových soustav

Vzrůstající spotřeba šroubů při rozvoji strojírenství a dopravy vyvolala potřebu jakéhosi závitového systému, který by umožnil orientaci ve výrobcích dodávaných velmi četnými nově vznikajícími závody a zaručil zejména velkým spotřebitelům alespoň našroubovatelnost jakékoliv matice stejné velikosti na příslušný šroub. Při postupné specializaci závodů bylo výhodnější nakupovat hotové šrouby a matice, jakož i závitořezné nářadí u specializovaných výrobců.

První závitovou soustavu, která byla přijata jako průmyslový standard, vytvořil výrobce nástrojů Whitworth, který stanovil řadu průměrů závitů s příslušným stoupáním a určil též jednotný profil závitu. Na základě jeho práce došlo později k vytvoření dalších závitových soustav. Whitworth použil profilu podle obrázku 1 o vrcholovém úhlu 55°. Tento úhel volil především proto, aby si zajistil dodávku nástrojů na řezání závitů, neboť v té době jedině on znal způsob, jak přesně vytvořit tento úhel. Při volbě zaoblení jádra závitu měl velmi šťastnou ruku, neboť jak bylo pozdějšími pokusy zjištěno, vykazují šrouby s Whitworthovým profilem dobré mechanické vlastnosti. Později byl vytvořen profil podle obrázku 2 s vrcholovou vůlí, který usnadňuje výrobu závitových spojů. Whitworthova závitová soustava se velmi rozšířila, zejména na evropském kontinentě, a to zejména proto, že anglický strojírenský průmysl měl dlouhou dobu monopolní postavení. Whitworthova profilu bylo mimo to použito pro trubkový závit, závit pro armatury atd.

V USA byla zavedena Sellersova závitová soustava, která se od Whitworthovy liší závitovým profilem (obrázek 3) o vrcholovém úhlu 60°‘, který bylo možno snadněji vytvořit než úhel 55°. Proti tomuto profilu je namítáno, že závity méně vzdorují střídavému namáhání než závity s profilem Whitworthovým. Sellersova závitová soustava se stala základem americké normy U. S. Standard.

Další vývoj závitových soustav pro strojírenské výrobky a výrobky jemné mechaniky, optiky a podobných oborů se stále více vzdaloval myšlenky jednotného závitu a vyměnitelnosti dílců zhotovených v různých závodech. Velmi mnoho úsilí bylo vynaloženo na vytváření firemních závitových soustav, které měly jediný účel, a to udržovat závislost spotřebitelů na výrobci a zaručovat stálou dodávku náhradních součástí, a to i takových, které by při důsledném používání jednotného závitu bylo možno nahradit komerčními výrobky nebo levně zhotovit normálními nástroji na řezání závitů.

vývoj závitových soustav

Některé speciální závitové soustavy byly ovšem vytvořeny z důvodů vojenských proto, aby nepříteli bylo ztíženo použít železnice, dopravních prostředků, lodí, munice, zbraní a podobné kořisti.

Po zavedení metrického systému se projevila zejména ve Francii snaha oprostit se od závislosti na Whitworthově palcovém závitu a v roce 1890 byla vytvořena nová závitová soustava s průměry a stoupáním v milimetrech a s profilem o vrcholovém úhlu 60°. Tato soustava SI s profilem podle obrázku 4, zpracovaná v roce 1898 kongresem v Curychu, se stala základem dnešní soustavy metrických závitů.

Pro speciální účely byly vytvořeny další druhy závitů, a to s různými profily, které lépe vyhovují požadavkům funkce závitového spojení nebo výroby dílců se závity než normální metrický nebo Whitworthův závit.

Profily závitů zavedených a normalizovaných v padesátých letech jsou na následujících obrázcích.

normalizované druhy závitů I.

normalizované druhy závitů II.

Normalizované označování závitů

a) Druh závitu se označuje písmenem:

M – metrický závit,

W – Whitworthův závit,

G - trubkový závit,

Tr – lichoběžníkový závit symetrický,

S – lichoběžníkový závit nesymetrický (pilový),

Rd – oblý závit,

E – Edisonův závit,

P – pancéřový závit,

Sk – závit pro ochranná skla svítidel,

b) Rozměr závitu se udává číselnou hodnotou jmenovitého průměru závitu D, nebo jmenovitou světlostí trubky (u závitu trubkového). Značka mm se nepíše, je-li D v palcích, pak se připisuje značka“.

c) Stoupání závitů se neudává pouze u normálního metrického, Whitworthova, trubkového, Edisonova, pancéřového a závitu pro ochranná skla. U ostatních závitů je nutno označit též stoupání.

d) Počet chodů se neudává jen u jednoduchého závitu.

e) Závity bez zvláštního označení jsou vždy pravochodé.

Příklady:

metrický závit M 20 řady A :  M 20

metrický závit M 20 řady C :  M 20 X 1

Whitworthův závit 1″: W 1″

trubkový závit 1″: G 1″

lichoběžníkový závit levý: Tr 16 X 4 levý

oblý závit dvojchodý: Rd 50 X 1/6″ (2 chodý)

f) Uložení závitu: Označení závitu nutno doplnit stupněm přesnosti, druhem uložení nebo délkou zašroubování (dle lícování závitů).

Tímto kratičkým článkem bych chtěl vystvětlit pojmy jako je modulová, diametral pitch (DP) a circular pitch (CP)hodnota rozteče závitu. Závěrem je uvedená ekvivalentní tabulka pro modulový, DP a CP závit  včetně milimetrových hodnot roztečí. Základní rozdělení těchto šnekových závitů je na metrickou (modul) a palcovou soustavu (DP, CP) Číst dále….. »

Drsnost povrchu je důležitým činitelem zejména pro dynamicky namá­hané součásti, které se začínají porušovat zpravidla od povrchu. Větší drsnost tedy nepříznivě působí na únavovou pevnost součástí, a popřípadě i na jejich odolnost proti otěru. 

Obrobená plocha není v žádném případě ideálně hladká. Vykazuje vždy určitý stupeň drsnosti, který je určen mikronerovnostmi vzniklými při obrábění. 

Drsnost obrobené plochy je způsobena stopami, které na ní zanechá břit nástroje. Druh a stupeň drsnosti závisí na způsobu obrábění, na fyzikálních a mechanických vlastnostech obráběného materiálu, na jakosti, tvaru a geo­metrii břitu, na řezných podmínkách, zejména na velikosti posuvu a na řezné rychlosti. Drsnost povrchu dosahovaná při obrábění může být dále ovliv­ňována tuhostí soustavy stroj - nástroj – obrobek, způsobem upínáni obrobku, řeznou kapalinou, třením třísky a nástroje o obrobený povrch, opotřebením nástroje apod. 

Drsnost povrchu obrobené plochy je zpravidla různá v příčném a v podélném směru. Příčný směr je kolmý ke směru řezného pohybu, podélný je s řezným pohybem rovnoběžný. 

U některých způsobů obrábění je drsnost povrchu obrobené plochy větší v příčném směru (soustružení, hoblování, vrtání, vyvrtávání), u jiných způsobů obrábění je větší ve směru podélném (frézování). U dokončovacích operací je drsnost v obou směrech téměř stejná (obroušení, honování, lapování). Stupeň drsnosti určujeme zásadně ve směru největší drsnosti. 

K hodnocení nebo výpočtu drsnosti povrchu slouží šílené vzorce, které tady nebudu vypisovat a posuzuje se a měří různými způsoby. Důležitá je hodnota R_a,  která se předepisuje na výkresech v případě výroby a je to střední aritmetická úchylka tedy střední hodnota vzdáleností bodů zjištěného profilu od jeho střední čáry (středí hodnota nejvyšších a nejnižších bodů). 

střední aritmetická úchylka

Pro praktické použití slouží porovnávací měrky pro různé způsoby obrábění, broušení, frézování, soustružení, hoblování atd. 

K předepisování drsnosti obrobené plochy na výkresech obrobků se po­užívají číselné hodnoty R_a podle řady uvedené v následující tabulce a je to číslo udávající drsnost v mikrometrech [μm]. Předepsané číslo udává nejvýše dovolenou drsnost po­vrchu příslušné plochy. 

Je-li třeba, aby drsnost povrchu byla dodržena v určitých mezích, předepíší se obě mezní hodnoty drs­nosti. U ploch, u nichž není uveden žádný předpis drsnosti, se nekladou na drsnost povrchu žádné zvláštní požadavky. 

Stupeň drsnosti se volí podle funkce obrobené plochy a v závislosti na tvarové a rozměrové toleranci. Stupeň drsnosti tedy závisí na tom, zda jde o plochy dosedající na sebe ve spojení pevném, posuvném, otáčivém, nebo jsou-li to plochy se zvláštními požadavky (např. na těsnost), nebo plochy volné. 

V další tabulce je vztah mezi drsností povrchu R_a [µm] a stupněm lícování. 

Drsnost povrchu dosahovaná při běžném obrábění je informativně nejužitečnější.

V další tabulce jsou optimální drsnosti povrchů se zřetelem na stupeň lícování.