A menetfúrók típusai

Átírás

1 A menetfúrók típusai Kézi menetfúrók A kézi menetfúrók egyenes horonnyal készülnek, - nevükből - főként kézi használatra tervezettek, de megfelelő körültekintéssel gépi használatuk is megengedett. Általánosságban ezek a leggazdaságosabb szerszámok ahol egyedi-, vagy kis sorozatú termék készül, illetve ahol a megmunkált anyag forgácsdarabkákat képez. Ahol a menet mély futártokba készül, vagy az anyag forgácsfolyamot képez, más típusú mentfúrók alkalmasabbak, különösen igaz ez normál emelkedésű menetekre. Kézi menettúrók 2-3db-os készlet eben kaphatók, habár az esetek nagy többségében fokozatonként is szállíthatók. A kézi készlet TWT változatban 3db mentfúrót tartalmaz: első (kúpos v. TAPER ), második (második v. SECOND ), harmadik (fenék vagy PLUG v. BOTTOM). (A TWT menetfúrók dobozain az angol TAPER, SECOND, és PLUG / BOTTOM elnevezések szerepelnek). A harmadik (BOTTOM / PLUG) fokozatú menetfúró homlok részénél letörés van, amely a szerszám megvezetésére szolgál és 1-2 menet hosszú. A letörés szöge oldalanként kb. 18. Ezzel a fokozattal majdnem - furat mélységű menetek készíthetők. A második (SECOND) fokozatnak 3-5 menet hosszú a bevezető része. Ezek a típusok a legnépszerűbbek, mivel egyaránt használhatók átmenő- és fenék furatokba (ahol nem követelmény a teljes mélységig történő menetfúrás). Az első (TAPER) fokozatnak erősen kúpozott bevezető része van, mely elsősorban a furattal való párhuzamosítást, illetve a vágóerők egyenletesebb elosztását szolgálja. A kúpos rész hossza 7-10 menet, szöge kb. 5 oldalanként. A biztonságos és stabil kézi menetfúráshoz elsőként ajánlott az első (kúpos) fokozat használata főként lágyacélba, és hasonló keménységű anyagokba. A fentieket összefoglalva: Kézi menetfúrásnál először az első kúpos, majd a második, végül pedig a harmadik fenekező típust alkalmazzuk. (Spirál pont és Spirál hornyú mentfúrókkal is lehet kézzel menetet készíteni, de ebben az esetben nagy körültekintéssel kell eljárni, a menetferdülést és szerszámtörést elkerülendő). GÉPI MENETFÚRÓK A gépi mentfúró elnevezés olyan forgácsoló-szerszámot takar, amely általában - egy fokozatban, nagy sebességgel, és kisebb vágó-nyomaték igénnyel végzi a munkát. Spirál pont ( forgácstoló ) menetfúrók fő méreteik és geometriájuk szerint, azonosak a kézi készlet második fokozatával, viszont a forgács horony a homlok résznél szögben alá van munkálva. Az alámunkálásnak köszönhetően hatásosabb vágó tulajdonságok érhetők el, pl. alacsonyabb forgató-nyomaték szükséges. A Spirál Pont menetfúró előre tereli a forgácsot, ez által enged utat a vágó élekhez a fentről befolyó hűtő folyadéknak. Ezzel jobb felület, és hosszabb szerszám élettartam érhető el. Említésre szorul még, hogy a forgács hornyok nincsenek olyan mélyre köszörülve, mint a kézi menetfúróknál, így a szerszám szilárdabb és nagyobb sebességgel működtethető. A Spirál pont menetfúrók elsősorban átmenő furatokhoz ajánlottak, mivel az előre tolt forgács akadályt képezhet vak furatokban. Spirál hornyos menetfúrók elsősorban vak furatok menetelésére alkalmasak. Rövid vezető részüknek köszönhetően, majdnem furatmélységű menetek vághatók velük. A jobb menetes spirál horony kiképzés olyan erőt indukál a vágó élnél, amely segít a forgács eltávolításában az éltől a horony szemközti része felé, illetve a furatból kifelé. Ezek a mentfúrók jobban használhatók anyagokon, amelyekkel folyamatos forgácsot lehet képezni - nem pedig forgács darabkákat. Spirál hornyos mentfúrók viszonylag jól alkalmazhatók ott, ahol a furatban megszakítások, pl. oldal furatok vannak. Figyelem, túl nagyméretű megszakítás az anyagban ferde menet-középvonalhoz, ill. szerszámtöréshez vezethet. Spirál hornyos menetfúróknak lehet gyors, illetve lassú helikális szögei. Nagy általánosságban lassú spirálok használatosak nemfémes anyagokhoz; gyors spirálok pedig minden más különböző anyaghoz. Horony nélküli, más néven formázó (angolul: roll vagy poligon menetfúrók) főleg a képlékenyen alakítható anyagok, forgács nélküli (vörösréz, puha sárgaréz, alumínium) meneteléséhez alkalmazhatók. A szerszám tehát nem hornyokkal van ellátva, hanem kiemelkedésekkel, amelyek forgás közben kontaktusba lépnek az anyaggal, és préselés-szerű hatással menetet nyomnak abba. A Horony nélküli szerszám magasabb fordulaton jobban használható, mérettartási tulajdonságai kiválóak. Mindaddig, amíg a korrekt üzemeltetési körülmények: sebesség, elő furat méret, kenés, stb. Megfelelőek, ezeknek a mentfúróknak az élettartama jelentősen hosszabb, és a törési átlag is alacsonyabb, mint más gépi társaiknak. Ahogy az operáció során forgács nem keletkezik, rendkívül alkalmasak vak-furatokhoz. A horony nélküli menetfúrókhoz más előfúró méretek szükségesek, mint hagyományos típusokhoz, illetve a működtetési sebességek is magasabbak. Ezen szerszámok által készült menetek a zömítés hatására erősebbek. 23. oldal

2 Hosszú szárú menetfúrók Gépi anya-menetfúró (BS949) melyek anyamenetek egylépcsős készítésére alkalmasak - elsősorban automata gépeken; hosszú menetelő, szár és négyszög résszel rendelkeznek. A szár átmérője kisebb, mint a menet magmérete, hogy a szerszám szabadon keresztülfuthasson a munkadarabon. (Eredetileg az anyákat a száron gyűjtötték). A hosszú, kúpos menetrész a vágóerő fogankénti egyenletes elosztására szolgált. Ma ezeket a menetfúrókat inkább nehezen elérhető helyeken alkalmazzák hosszú száruk miatt, éppen ezért második és harmadik fokozatban is készülhetnek. DIN 376 and 374 menetfúrók a német szabvány szerint készülnek, és geometriájukban különböznek az ISO 529 méretektől. A DIN típusok általában hosszabbak, és szár átmérőjük is kisebb - hasonlóan az anya-menetfúrókhoz. DIN376 általánosan normál menetkehez készül, míg a DIN374 a finom menetekhez. Egy harmadik típus a DIN371 is létezik, amely erősített szárral rendelkezik. DIN 376 egyenes hornyú DIN 376 Spirál pont (nitridált) DIN 376 Spirál hornyos Menetfúrók cső-menetekhez A katalógusban megtalálhatók a BSP, BSPT és ANP (pl. NPT) típusok, melyek a BS 949 szabvány szerint készülnek. Egyéb típusok Nagyszámú egyéb menetfúró kapható, illetve gyártható méretre pl. megszakított menettel, menetfúró-sorozatként, duplavégű kivitelben, stb.; habár ezek általában speciális műveletekhez használatosak. Amennyiben a katalógusban találhatóktól eltérő menetfúróra volna szükség, kérjük, keressen meg bennünket, örömmel adunk tanácsot kivitelezhetőségen, gyártási költségre, és szállítási határidőre. Az alábbiakban listázott menetfúrók bár speciálisak, többnyire a TWT raktárról 1-3 nap alatt beszerezhetők: Trapéz menetprofil Ezek a menetfúrók főként mozgó készülékekbe gyártott anyák meneteihez használatosak (szerszámgépek előtolása, satuk, stb.). Felület bevonatok A megfelelő menet-típus kiválasztása mellett, természetesen a megmunkált anyag fajtáját is figyelembe kell venni. Az anyag meghatározza a szerszám felületi bevonatát, mely film elsősorban a szerszám élettartamát növeli. A menetfúrók nagy százaléka felületi bevonat nélkül készül, ezeket Fényes (Angolul: bright finish) kivitelűként említjük, és olyan anyagok megmunkálására alkalmasak, amelyek hidegen nem hegeszthetők, tehát alkalmas minden kézi (és gépi) operációhoz, ahol a felületi sebesség a megfelelő határokon belül van ahhoz, hogy az anyagok akaratlan tapadása v. kohézió -ja kialakuljon. Megeresztés gőzben és Nitridálás A nitridálás a szerszám felületében film vastagságú, szürkés-fekete színű, kemény, ellenálló réteget képez. Az eljárás növeli a szerszám élettartamát, amikor szemcsés anyagokat, pl. sárgaréz, alumínium, számos műanyagot munkálnak meg. Hátránya, hogy a szerszám felülete ridegebb ezért hajlamosabb törésre (kerülni kell a menetfúró kihajlását munka közben). A gőzben történő megeresztés az edzés utáni kiegyenlítő folyamat, amely kékes-fekete, mikor-porózus felületet ad. A miniatűr felületi egyenetlenségek megtartják a kenőfolyadékot, csökkentve a súrlódást és ezzel az összetapadás veszélyét. Az így előkészített felület jobban megbirkózik a túl lágy fémekkel, illetve rozsdamentes acélokkal. Ezek a kezelések általában Spirál hornyos és Spirál pont (gépi) menetfúrókhoz használtak, amikor a megmunkált anyag ezt szükségessé teszi. Titánium Nitridált menetfúrók (arany) oldal

3 Titánium Nitrit (TiN) egy néhány mikron vastagságú, aranyszínű bevonat, mely nemfémes tulajdonságú, ezáltal csökkenti az összetapadás lehetőségét. Az eljárás komplikált, többnyire lézeres ülepítésen alapszik, javítja a felületi súrlódási tényezőt és a keménység, ami elérheti a Rockwell-t. A TiN bevonatú szerszámok magasabb sebességgel használhatók, élettartamuk 30-40%-al növekedhet, és alkalmasak problémás anyagokhoz, mint pl. a rozsdamentes acél. (Természetesen kemény és szívós anyagok megmunkálásihoz, szükség van a megfelelő szerkezeti szerszám anyagra, úgy, mint HSSE vagy HSCo melyek erősen ötvözött acélok.) A bevonat a szerszám költségét erősen növeli; újraköszörülésnél az eltűnik. Elsősorban a horony-nélküli menetfúrókhoz fejlesztették ki. Titánium-Karbid Nitrit (TiCn) hasonló módon kerül a szerszám felületére, mint TiCn, és ezüst-szürke felületet képez. A hatásai is hasonlóak, de fokozottabbak. Alkalmas erősen szemcsés és nagy szakítószilárdságú anyagokhoz. Úgyszintén léteznek TiAln bevonatú menetfúrók, de ezeket a TWT csak speciális kérésre, hosszabb határidővel szállítja. TiN és TiCn bevonatú szerszámokat nem, vagy csak kis választékban tartunk raktáron, de ezeket kérésre gyorsan tudjuk szállítani. Az árlistában szereplő menetfúrók fényes felületre vonatkoznak, de számos normál méretben raktáron tartunk Spirál hornyú és Spirál Pont Nitridált és Gőz-megeresztett menetfúrókat. Amennyiben ezekre van szüksége, kérjük, jelezzék! Technikai tanácsért is forduljon hozzánk bizalommal - időt, pénzt, és fáradtságot spórolhat! Sebesség, előtolás, és kenés A menetfúrás sebessége számos tényezőn alapul: a) A menetemelkedés b) Megmunkált anyag c) Furat mélység d) Furat típusa: átmenő vagy vak-furat e) A menet mélysége f) Kenőanyag minősége és mennyisége A menetfúró sebessége (fordulatszáma): FPP/RPM= Előtolás sebessége (SMP) 0.26 x Menetfúró átmérője Ajánlott SMP-k a későbbiekben ismertetve. A mentfúrási sebességet csökkenteni kell, ha: a) Kenőanyag gyenge minőségű, vagy nem elégséges mennyiségű b) Fenék ( harmadik ) vagy Spirál hornyú menetfúró használatos c) Amikor a menetelt rész hossza növekszik d) Normál menet esetén e) Kúpos menetek készítésénél (50% -a az eredeti sebességnek) f) ACME vagy Trapéz menetek fúrásánál (40%-a az eredeti sebességnek) A menetfúrási sebesség növelhető, ha: a) A menet mélysége kisebb b) Finom menet készítésekor c) Hűtőfolyadék (jó minőségű és elégséges) alkalmazásakor d) Spirál pont típusú menetfúrók esetén egység: [Ford. Per perc] Ajánlott előtolási sebességek és kenőanyagok A táblázat HSS menetfúrókat feltételez és a Sebesség Méter per Perc SMP-ben számol. Anyag Előtolás (SMP) Hagyományos Kenőanyag Alumínium Fúró olaj (Hexylene Glycol és Ásványolaj), [+ minden tételhez: speciális vágó-folyadék] Alumínium ötvözet Fúró olaj, könnyű bázisú olaj, faggyú Sárgaréz Könnyű bázisú olaj Bronz Könnyű bázisú olaj Vörösréz Könnyű bázisú olaj Puska acél Fúróolaj, petróleum bázisú olaj vagy faggyú Szürkeöntvény Szárazon vagy fúróolaj Ötvözött acélöntvény 5-10 Szulfur bázisú olaj Feszültségmentesített 6-13 Fúróolaj vagy szulfur bázisú olaj öntvény Magnézium ötvözet Fúróolaj, vagy parafin (faggyúval) Nikkel ötvözet 3-4 Nagynyomású vágóolaj Műanyagok Szárazon, fagyasztó köd, folyékony szappan Lágyacél Szulfur bázisú vagy hasonló olajok Szénacél <4% 6-13 Szulfur bázisú vagy hasonló olajok Szénacél 4-7%-ig 6-10 Szulfur bázisú vagy hasonló olajok Szénacél >7% 5-8 Szulfur bázisú vagy hasonló olajok Acél ötvözetek <60T 5-8 Szulfur bázisú vagy hasonló olajok Acél ötvözetek >60T 3-5 Szulfur bázisú vagy hasonló olajok Rozsdamentes acél 3-6 Szulfur bázisú vagy hasonló olajok Szerszámacél 5-8 Szulfur bázisú vagy hasonló olajok Mivel nagyszámú tényező befolyásolja a használható vágó sebességet (pl. a szerszám körfutása is) a körülmények pontos felmérése, és tapasztalat szükséges az optimális érték megtalálásához. 25. oldal

4 Hibaelhárítás Az elkészült menet minőségét sok tényező befolyásolja. A leggyakoribb hibák és okaik az alábbiakban kerültek részletezésre. Elégtelen felületi minőség Szerszám és furat tengelye eltér Nem megfelelő előtolás Forgács eltávolítás hiánya Menetfúró készülék hibás (pl. tengely üt) Helytelenül köszörült, vagy életlen menetfúró A munkához nem megfelelő menetfúró típus Túlzott szerszám kopás Hibásan választott menetfúró típus Túl magas sebesség (fordulatszám) Anyagminőségi probléma / edzett anyag Túlméretes (laza) vagy alakhibás menet Szerszám és furat tengelye eltér Nem megfelelő előtolás Nem megfelelő méretű előfúró Menetfúró készülék hibás (tengely üt) Helytelenül köszörült, vagy körhagyó menetfúró A munkára nem megfelelő menetfúró Összetapadás (akaratlan kohézió) Nem megfelelő kompozit anyag Túl magas fordulatszám Anyag a megengedettnél puhább Menetfúró törés/tördelés Fog kipattogás Menetfúró eléri a furat alját Menetfúró eléri a furat alját Menetfúró gép vagy egység hibás Menetfúró gép vagy egység hibás A munkára nem megfelelő menetfúró típus Túl magas sebesség (fordulatszám) Anyagminőségi probléma / edzett anyag Forgács eltávolítás hiánya mérete nem megfelelő (rozsdamentes és kemény anyagokba néhány %-al nagyobb átmérő használata szükséges) A problémák megelőzésében az alábbi pontok figyelembe vétele nagyban segíthet: 1) Szabályozott szerszám előtolás 2) Megfelelő kenőanyag (számos kiváló speciális kenőanyag kapható) 3) A munkához megfelelő menetfúró használata 4) A táblázat szerinti előfúró használata 5) Megfelelő fordulatszám 6) Csak éles menetfúró használata 7) Menetfúró forgás tengelye és furat szimmetriavonala azonos 8) Megmunkált anyag minőségének és keménységének ellenőrzése 9) Az ellenőrző eszközök rendszeres kalibrálása (kophatnak) Menetfúró részei és méretei Illesztési- és tűrési osztályok A menetfúrókra vonatkozó számos szabvány foglalja magába a megengedett kész méreteket. A TWT cég a menetfúrókat úgy gyártja, hogy a méretek a felső értékhatárt közelítsék meg, így a menetfúrók a kopás során később veszítik el tűrésben rögzített alsó méretüket. A legszorosabb tűréseket a Class 1, mn. első osztályú menetfúrók esetében alkalmazzák, a legszélesebb tűréshatárok pedig a Class 3, mn. harmadosztályú szerszámokra vonatkoznak. A raktáron tartott készletek a második osztályhoz tartoznak. Első és másod osztályú nemet fúrókat egyedi megrendelés alapján gyárt a cég. Az alábbi illesztési osztályok alkalmazhatók minden menettípushoz:- Class 1 4H és 5H s illesztést képez metrikus meneteknél, 3B-s illesztést Unified (USA) meneteknél, és közeli illesztést Whitworth- és BA meneteknél. Class 2 6H, 4G, és 5G-s illesztést képez metrikus meneteknél, 2B-s illesztést Unified (USA) meneteknél, és közepes illesztést Whitworth és BA meneteknél. Class 3 7H, 8H, és 6G-s illesztést képez metrikus meneteknél, 1B-s illesztést Unified (USA) meneteknél, és szabad illesztést Whitworth és BA meneteknél. 26. oldal

5 méretek általános anyagokhoz Metrikus normál és finom menetek Menet Menet Fúró Menet Fúró M1x M9x M18x2 16 M1.2x M9x1 8 M18x2 15 M1.4x M9x M20x1 19 M1.6x M10x0 9 M20x1 18 M1.8x M10x M20x2 18 M2x M10x1 9 M20x2 17 M2.2x M10x M22x1 21 M2x M10x1 8 M22x1 20 M2.6x M11x1 10 M22x2 20 M3x M11x M22x2 19 M3x0 2 M11x1 9 M24x1 23 M3x M12x0 11 M24x1 22 M3x M12x M24x2 22 M4x0 3 M12x1 11 M24x3 21 M4x M12x M25x1 23 M4x0 4 M12x1 10 M25x2 23 M4x M12x M27x3 24 M5x0 4 M13x1 12 M30x3 26 M5x M14x1 13 M33x3 29 M5x M14x M36x4 32 M6x0 5 M14x1 12 M39x4 35 M6x M14x2 12 M42x4 37 M6x1 5 M15x1 14 M45x4 40 M7x0 6 M15x1 13 M48x5 43 M7x M16x1 15 M52x5 47 M7x1 6 M16x M56x5 50 M8x0 7 M16x1 14 M60x5 54 M8x M16x2 14 M64x6 58 M8x1 7 M18x1 17 M68x6 62 M8x M18x1 16 M72x6 66 UNC és UNF menetek UNC UNF / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / BSW és BSF menetek BSW BSF 1/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / ! / / / / / / / / / / / / / /8.4.1/ / oldal

6 BSP BSPT Csőmenetek NPT NPTF PG menet 1/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / k horony nélküli menetfúrókhoz METRIC Metrikus UNC UNF 1.6x x x0.4 2x x0.45 2x x0 3x x0.6 3x x0.7 4x x0.75 4x x0.8 5x x1 6x x1.25 8x / / x1 10x / / x x / / x2 14x / / x2 16x / / BA menetekhez Menet méretének számítása Metrikus meneteknél a nominális külső átmérőből le kell vonni a menetemelkedést, és a fúró választásánál a következő nagyobb létező méretet kell választani! Túl nagy előfúró átmérő esetén a menet veszélyesen gyenge lehet! Pl: M5x0.75 menetez a névleges előfúró: = 4.25mm, a valós fúró méret 4.3mm. (Nagyon kemény anyagoknál néhány %-al nagyobb előfúró szükséges pl. Kemény rozsdamentes acél: M8x1.25 menethez: 7.1mm előfúró ajánlott. HSS menetfúrók nem alkalmasak ezekhez anyagokhoz N/mm 2 szakítószilárdság felett) Imperial (köztudatban: Coll vagy Incs ) menetkehez az előfúró hasonlóan kerül megválasztásra. Például ¾ (10) UNC menet esetében az osztás: 0.1 = 24mm, átmérő: 0.75 = 19.05mm, ebből a névleges előfúró átmérő: 161mm. Valós fúró méret: 16mm. 28. oldal Április, 2011

7 Menetmetszők és metsző anyák Menetmetszők alapvetően lapos, hengeres szerszámok, melyek külső menetek készítésére alkalmasak. A metszők befoghatók kézi hajtóvasba, és gépi metszőszerszám tartóba. A TWT által készített menetmetszők a BS szabvány szerint készülnek ezért állítható kivitelűek. Szintén fontos tudni, hogy a külső átmérők 13/16, 1, 1-5/16,1-1/2, 2, 3, 4 -os méretűek, ezért elképzelhető, hogy a nagyobb méretek a túlfedés miatt metrikus tartókba nem férnek bele. Ilyenkor vagy Imperial ( Coll ) furat méretű hajtóvasat kell vásárolni, vagy pedig közgyűrűt kell alkalmazni. Metrikus/Imperial közgyűrűvel a metsző a következő nagyobb méretű metrikus tartóba helyezhető. Az állíthatóság lehetővé teszi a kívánt pontosságú ( szorosságú ) menet előállítását. A TWT gyárt un. tömör menetmetszőket is, pl. a kúpos mentet metsző szerszámok zártak (úgymint NPT, vagy BSPT menetek), tehát rögzített méretűek. A kúpos megvezetés a felirattal ellátott homlok részen 3, míg a hátoldalon 2 menet (osztás) hosszú (ez utóbbi lágyabb anyagokhoz, illetve a vállhoz közeli menetvágáshoz. Metsző anyák laposak, hatszög külső formával vannak ellátva, hogy villás vagy csillagkulccsal, esetleg Krova hajtószárral forgathatók legyenek, főként nehezen hozzáférhető helyeken, menetjavítás céljára készülnek. Sok, a menetfúrással kapcsolatos ismeret hasznosítható a metszők használatánál. Az egyik legfontosabb, és külön megemlítendő a merőlegesség betartása. A rákapatáskor nagyon ügyelni kell arra, hogy a metsző síkja merőleges legyen a munkadarab tengelyére. Kicsi eltérést a metsző automatikusan korrigál a további hajtáskor, de néhány foknál nagyobb szöghiba menetferdülést, stb. idéz elő. A merőlegesség derékszöggel jól ellenőrizhető. Hibaelhárítás Metsző törés Munkadarab átmérője túl nagy Túl nagy sebesség (fordulatszám) Metsző nem merőleges A munkadarab vége nincs letörve A metsző túl van állítva (feszítve vagy nyomva) Túl nagyméretű hajtóvas furat Összetapadás (akaratlan kohézió) Munkadarab átmérője túl nagy Fordulatszám nem megfelelő Nem megfelelő, vagy kevés kenőanyag Nem megfelelő szerszám élszög az adott anyaghoz Forgács furatok eltömődtek Metsző gyorsan kopik Menet alul méretes Élszög nem megfelelő az adott anyaghoz Metsző nem derékszöges az anyagra Túl nagy fordulatszám Túl alacsony sebesség Helytelen előtolás Nem megfelelő, vagy kevés kenőanyag Metsző anyaga nem megfelelő a munkált anyaghoz Rossz felületi minőség (egy oldalon) Helytelen előtolás Rossz felületi minőség (mindkét oldalon) Forgács férőhelyek eltömődtek Az anyag átmérője túl nagy Túl alacsony sebesség (fordulatszám) Anyag nincs letörve Nem megfelelő, vagy elégtelen kenőanyag Helytelen szerszám élszög / Kopott szerszám Túlméretes menet Túl nagy erővel történő szerszám visszahúzás Töredezett metsző Forgács furatok eltömődtek Munkadarab nincs letörve Túl nagy munkadarab átmérő Túl nagy sebesség 29. oldal