Sústružnícke nože na závity: komplexný prehľad

V oblasti strojárstva a presného obrábania predstavujú sústružnícke nože kľúčové nástroje, ktoré umožňujú tvarovanie kovových a iných materiálov do požadovaných foriem. Medzi špecializované typy patria sústružnícke nože na závity, ktoré sú navrhnuté s cieľom precízneho vytvárania vnútorných a vonkajších závitov. Tieto nástroje sa vyznačujú špecifickou geometriou britu, ktorá zodpovedá profilu závitu, a ich správny výber a použitie sú nevyhnutné pre dosiahnutie kvalitatívnych výsledkov pri výrobe závitových spojov.

Rozdelenie závitových sústružníckych nožov

Na základe ich primárnej funkcie a spôsobu použitia môžeme závitové sústružnícke nože rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: nože na vonkajšie závity a nože na vnútorné závity.

Nože na vonkajšie závity

Nože na vonkajšie závity sú určené na obrábanie závitu na povrchu obrobku. Existuje niekoľko typov, ktoré sa líšia konštrukciou a spôsobom upnutia:

• Držiaky na výmenné plátky: Tieto nože, často označené ako "držiak na výmenné plátky", sú moderným a efektívnym riešením. Samotný držiak je robustná konštrukcia, do ktorej sa upína vymeniteľný brit (plátok) so špecifickým profilom pre daný typ závitu. Medzi bežné typy patria napríklad držiaky označené ako TCBNL 2525 M16, STFCR 1616 H11, TDHNR 2525 M11, STUCR 0808 E09, TCZNN 2020 K12, MWMNN 2525 M06, MTJNL 2020 K16. Tieto držiaky sa ďalej špecifikujú uhlom britu, napríklad 75a°, 90a°, 107,5°, 40a°, 50a°, 95a°. Konkrétne rozmery držiaka, ako napríklad 25x25 mm, 16x16 mm, 20x20 mm, 8x8 mm, udávajú jeho prierez, ktorý musí zodpovedať upínaciemu otvoru v sústruhu. Výmenné plátky, ktoré sa do nich upínajú, majú svoje vlastné označenia, ktoré určujú ich geometriu a veľkosť, napríklad CN..1606.., TC..1102.., DNM. 1104.., TC..0902.., CN..1204.., WNM. 0604.., TNM. 1604… Tieto plátky sú často vyrobené z karbidov a poskytujú vysokú reznú rýchlosť a životnosť.
• Kované HSS nože: Staršie, ale stále používané sú kované nože vyrobené z rýchloreznej ocele (HSS). Tieto nože sú zvyčajne jednodielne a ich tvar je priamo vylisovaný alebo vybrúsený. Príkladom sú "sústružnícke kované nože HSS", ktoré môžu byť v pravom alebo ľavom vyhotovení.
• Kotúčové závitové nože: Tieto nože majú tvar kotúča s brity na obvode, ktoré sú navrhnuté na vytváranie závitu. Môžu byť nástrčné, teda sa upínajú do držiaka, alebo priamo na hriadeli. "Nástrčné kotúčové závitové nože HSS" a "ZÁVITOVÝ KOTÚČOVÝ NÔŽ" sú príklady tohto typu.

Nože na vnútorné závity

Nože na vnútorné závity sa používajú na obrábanie závitov vo vŕtaných alebo vyvŕtaných otvoroch. Ich konštrukcia musí umožniť prístup dovnútra obrobku.

• Držiaky na výmenné plátky pre vnútorné závity: Podobne ako pri vonkajších držiakoch, aj tu sa stretávame s robustnými držiakmi, do ktorých sa upínajú špecializované výmenné plátky. Príklady zahŕňajú držiaky ako S20R STFCL 11 do diery, S32T TDQNL 11 do diery, S50U MT-NR 22 do diery, S20R MTFNL 16 do diery. Tieto držiaky sa líšia priemerom stopky a dĺžkou, aby umožnili obrábanie závitov v rôznych hĺbkach. Označenia ako "do diery" jasne indikujú ich primárne použitie. Výmenné plátky pre vnútorné závity majú rovnako špecifické označenia, ktoré zodpovedajú profilu závitu, napríklad TC..1102.., DNM. 1104.., TNM. 2204.., TNM. 1604… Niektoré držiaky sú vybavené vnútorným chladením, čo je výhodné pri obrábaní tvrdých materiálov alebo pri vysokých rezných rýchlostiach. SIR 0014 L16B je príkladom držiaka na vnútorný závit s vnútorným chladením.
• Sústružnícky nôž na vnútorný závit: Tieto nože môžu byť buď jednodielne, kde je tvar závitu priamo na tele noža, alebo sa jedná o držiak s vymeniteľným britom. Rozmery ako 16x16 mm alebo 20x20 mm udávajú prierez stopky noža.

Špecifikácia a označenia závitových nožov

Pri výbere závitového sústružníckeho noža je dôležité rozumieť jeho špecifikáciám a označeniam. Tieto informácie nám pomáhajú identifikovať správny nástroj pre konkrétnu aplikáciu.

Rozmery a geometria

• Prierez noža: Väčšina nožov je definovaná prierezom svojej stopky, napríklad 16x16 mm, 25x25 mm, 12x8 mm, 8x8 mm, 20x20 mm, 32x32 mm, 50 mm priemer. Tento rozmer musí zodpovedať upínaciemu otvoru v držiaku nástroja na sústruhu.
• Celková dĺžka noža: Udáva fyzickú dĺžku celého nástroja, napríklad 180 mm, 150 mm, 100 mm, 110 mm, 125 mm, 70 mm, 300 mm, 350 mm. Dĺžka ovplyvňuje dosah noža pri obrábaní hlbokých otvorov alebo pri práci na dlhších obrobkoch.
• Výška po brit doštičky: Toto špecifikuje vzdialenosť od spodnej plochy držiaka po reznú hranu výmenného plátku. Je dôležité pre správne nastavenie výšky nástroja vo vretene sústruhu.
• Uhol britu a uhol čela: Tieto parametre ovplyvňujú reznú silu a kvalitu vytvoreného povrchu. Uhol čela (rake angle) a uhol sklonu ostria (clearance angle) sú špecifické pre každý typ noža a materiál, ktorý sa má obrábať. Napríklad uhol čela -6a° a uhol sklonu ostria -6a° sú bežné pri niektorých typoch nožov. Uhol nastavenia noža, napr. 75a°, 90a°, 107,5°, 40a°, 50a°, 93a°, 95a°, 60a°, udáva uhol, pod ktorým je brit noža nastavený voči obrobku.

Materiál a tvrdosť

• HSS (High-Speed Steel): Rýchlorezná oceľ je tradičný materiál pre sústružnícke nože, ktorý je húževnatý a dobre sa brúsi. Označenia ako P10, P20, P30, U10, U30, K05, K10, K16 označujú triedy tvrdosti a odolnosti týchto materiálov. Vyššie číslo v označení (napr. P30 oproti P10) zvyčajne znamená vyššiu tvrdosť a lepšiu odolnosť voči opotrebovaniu, ale zároveň aj nižšiu húževnatosť.
• Karbidové plátky: Moderné nože často používajú vymeniteľné plátky vyrobené z spekaných karbidov. Tieto materiály dosahujú oveľa vyššiu tvrdosť a umožňujú vyššie rezné rýchlosti, ale sú krehkejšie. Označenia plátkov, ako napríklad CN..1606.., TC..1102.., DNM. 1104.., TNM. 1604.., naznačujú ich tvar a veľkosť.

Normy a výrobcovia

• ČSN (Československá státní norma): Mnohé nože sú označené podľa starších československých noriem, napríklad CSN 223773, CSN 223710, CSN 223771, CSN 223731, CSN 223717, CSN 223711. Tieto normy definujú rozmery, tolerancie a základné vlastnosti nožov.
• Výrobcovia: Medzi výrobcov uvedených v poskytnutých informáciách patria DENAS a AKKO. Každý výrobca môže mať svoje vlastné špecifické označenia produktov, ktoré sa však snažia zohľadniť štandardné normy.

Špecializované aplikácie a typy závitov

Závitové sústružnícke nože sa používajú na výrobu rôznych typov závitov, každý s vlastnými požiadavkami na nástroj.

• Metrické závity: Najbežnejší typ závitu, ktorý sa označuje písmenom M, napríklad M6, M8, M10. Nože na metrické závity majú uhol britu 30°, 55° alebo 60° v závislosti od špecifikácie závitu.
• Trapézové závity: Používajú sa pre vysoké zaťaženia a vyznačujú sa lichobežníkovým profilom. Označujú sa napríklad Tr 22x5.
• Špeciálne závity: Existuje mnoho ďalších typov závitov, ako sú závity na potrubie (BSP, NPT), palcové závity (UNC, UNF) a iné, pre ktoré sú potrebné špecializované nástroje.

Výber a použitie závitových nožov

Správny výber závitového sústružníckeho noža závisí od viacerých faktorov:

1. Typ závitu: Je potrebné určiť presný typ závitu, ktorý sa má obrábať (metrický, trapézový, palcový atď.), vrátane jeho rozmerov (priemer, stúpanie).
2. Materiál obrobku: Tvrdosť a vlastnosti obrábaného materiálu určujú vhodný typ britu (HSS alebo karbid) a rezné podmienky.
3. Vnútorný alebo vonkajší závit: Zvolí sa zodpovedajúci typ noža.
4. Rozmery a prístupnosť: Je potrebné zohľadniť rozmery držiaka noža a jeho schopnosť dosiahnuť požadovanú hĺbku alebo polohu na obrobku.
5. Presnosť a kvalita povrchu: Pre precízne aplikácie sú často preferované držiaky s vymeniteľnými plátkami, ktoré umožňujú dosiahnuť vyššiu presnosť a kvalitu.

Pri práci so závitovými nožmi je dôležité dodržiavať správne rezné rýchlosti a posuvy, ako aj zabezpečiť dostatočné chladenie. Použitie kvalitného nástroja a dodržiavanie technologických postupov sú kľúčové pre dosiahnutie optimálnych výsledkov a predĺženie životnosti nástroja. V prípade potreby je možné použiť aj špecializované nástroje ako sú závitové kalibre na kontrolu presnosti vyrobeného závitu.

tags: #zavitovy #sustruznicky #noz #podorys