Kąty na gwintowniku

Geometrycznie zdefiniowany klin tnący składa się zasadniczo z trzech podstawowych kątów, które razem tworzą kąt prosty w płaszczyźnie cięcia: Kąt przyłożenia, kąt klina skrawającego i kąt natarcia. Gdzie znajdują się te kąty na gwintowniku i jaki wpływ mają trzy kąty na gwintowanie?

Kąt przyłożenia (α):

Kąt ten znajduje się pomiędzy powierzchnią przyłożenia ostrza a powierzchnią obrabianą przedmiotu. Jego główną funkcją jest zapobieganie tarciu pomiędzy tymi dwiema powierzchniami lub przynajmniej ograniczenie go do minimum. Odpowiedni kąt przyłożenia zapewnia swobodne przesuwanie się powierzchni przyłożenia po przedmiocie obrabianym, zapobiegając w ten sposób nadmiernemu zużyciu i niepotrzebnemu nagrzewaniu.

Kąt przyłożenia zbyt mały: Powoduje wzrost sił tarcia i przedwczesne zużycie gwintownika.

Kąt przyłożenia zbyt duży: Może powodować niestabilność krawędzi skrawającej pod obciążeniem i prowadzić do wykruszania się lub odłamywania krawędzi skrawających.

W przypadku materiałów trudnych w obróbce (np. stali nierdzewnej) należy stosować gwintowniki o większym kącie przyłożenia, aby zrównoważyć większe siły skrawania. Podczas gwintowania materiałów miękkich lub lepkich (np. aluminium lub miedzi) należy stosować mniejszy kąt przyłożenia, aby zapewnić większą stabilność skrawania. Ogólną zasadą jest, że kąt przyłożenia powinien być jak najmniejszy, ale jednocześnie na tyle duży, na ile to konieczne.

Kąt klina skrawającego (β):

Kąt klina powstaje między powierzchnią natarcia a powierzchnią przyłożenia gwintownika. Tworzy on rzeczywisty klin narzędzia i dlatego jest nośnikiem krawędzi skrawającej. Jego wielkość bezpośrednio determinuje stabilność i mechaniczną nośność elementu skrawającego.

Duży kąt klina: Bardziej stabilna krawędź tnąca, większe siły skrawania, do twardych materiałów.

Mały kąt klina: Ostrzejsza krawędź tnąca, łatwiej penetruje, wymaga mniejszej siły, ale jest mniej stabilna.

Kąt natarcia (γ):

Kąt ten znajduje się pomiędzy powierzchnią natarcia gwintownika a linią prostopadłą do powierzchni obrabianego przedmiotu. Kąt natarcia ma największy wpływ na powstawanie wiórów i ich odprowadzanie z gwintownika. Decyduje on o wydajności skrawania gwintownika i musi być dostosowany do właściwości mechanicznych obrabianego materiału.

Podsumowanie

Trzy kąty pozostają w fundamentalnej relacji geometrycznej, tak że ich suma zawsze wynosi 90°. Równanie α + β + γ = 90° jest kluczem do zrozumienia wzajemnej zależności geometrii krawędzi skrawającej. Każda zmiana jednego kąta nieuchronnie prowadzi do dostosowania pozostałych kątów. Geometrii nie można zatem traktować jako sumy poszczególnych, niezależnych kątów, ale raczej jako zamknięty system kompromisów. W gwintownikach VOLKEL te trzy kąty są optymalnie dopasowane do zamierzonych zastosowań i obrabianych materiałów.

⚠️ Kąt klina (β) jest kluczową zmienną między ostrością a stabilnością. Opis kąta klinowego jest nierozerwalnie związany z jego funkcją jako nośnika krawędzi skrawającej. Stanowi on fizyczny element, który absorbuje naprężenia mechaniczne powstające podczas procesu skrawania (w tym przypadku gwintowania).