Kierteiden koneistuksen laskukaavoja ja määritelmiä

Hae työkalu käsillä olevaan työhön, saat
lastuamisarvosuositukset saman tien.
Siirry CoroPlus® ToolGuide -ohjelmaan
Tässä osiossa käsitellään laskukaavoja ja muita määritelmiä, joita tarvitaan kierresorvauksen, kierrejyrsinnän ja tappikierteityksen lastuamisnopeuden, syötön ja muiden lastuamisarvojen laskemisessa. Kerromme myös kansainvälisten standardien mukaisten kierremerkintöjen merkitykset.
Kierresorvauksen laskukaavoja ja määritelmiä
Sisäänsyöttö
Usealla ylimenolla vältetään kierreterän herkän kärjen ylikuormittumista.
Esimerkki: Kun lastuamissyvyys ylimenoa kohti (radiaalisyöttö) on 0.23–0.10 mm (0.009–0.004 in), koko lastuamissyvyys (ap) ja kierreprofiili (0.94 mm, 0.037 in) 1.5 mm:n (0.06 in) metrisellä jaolla tulee sorvatuksi 6 ylimenolla (nap).

![]() | 1. ylimeno, syöttö 0.23 mm |
![]() | = 0.009 in |
![]() | 2. ylimeno, syöttö 0.42–0.23 = 0.19 mm |
![]() | 0.017–0.009 = 0.008 in |
![]() | 3. ylimeno, syöttö 0.59–0.42 = 0.17 mm |
![]() | 0.023–0.017 = 0.006 in |
![]() | 4. ylimeno, syöttö 0.73–0.59 = 0.14 mm |
![]() | 0.029–0.023 = 0.006 in |
![]() | 5. ylimeno, syöttö 0.84–0.73 = 0.11 mm |
![]() | 0.033–0.029 = 0.004 in |
![]() | 6. ylimeno, syöttö 0.94–0.84 = 0.10 mm |
![]() | 0.037-0.033 = 0.004 in |

Sisäänsyöttö lasketaan seuraavalla kaavalla:
Δap = radiaalisyöttö, lastuamissyvyys ylimenoa kohti
X = laskettava ylimeno (väliltä 1– nap)
ap = kierreuran kokonaissyvyys + ylimääräinen työvara
nap = ylimenojen lukumäärä
Y = 1. ylimeno = 0.3
2. ylimeno = 1
3. ylimeno jne. = x – 1
Jako 1.5 mm (0.06 in)
ap = 0.94 mm (0.037 in)
nap = 6
γ1 = 0.3
γ2 =1
γn = x–1
ap | Sisäänsyöttö, täysi lastuamissyvyys | mm | in |
n | Karanopeus | rpm | rpm |
Vc | Lastuamisnopeus | m/min | |
nap | Ylimenojen lukumäärä |

- Tyvi
Kierreuran pohjalla oleva pinta, joka yhdistää kaksi viereistä kylkeä - Kylki
Kierteen huipun ja tyven yhdistävä pinta - Huippu
Kierreharjanteen päällä oleva pinta, joka yhdistää kaksi vierekkäistä kylkeä
P = jako, mm tai kierteitä/tuuma (t.p.i.)
Ruuvikierteen jonkin kohdan etäisyys vastaavaan seuraavaan kohtaan ruuviakselin suuntaisesti mitattuna.
β = kylkikulma
Kierteen kylkien välinen kulma mitattuna aksiaalitasossa.
φ = kierteen nousukulma
Ruuviviivan kulma kylkihalkaisijalla kierteen akselia vasten kohtisuorassa olevaan tasoon nähden.
Halkaisijaparametrit

d = ulkohalkaisija, ulkokierre
D = ulkohalkaisija, sisäkierre
d1 = sisähalkaisija, ulkokierre
D1 = sisähalkaisija, sisäkierre
d2 = kylkihalkaisija, ulkokierre
D2 = kylkihalkaisija, sisäkierre
Ruuvikierteen ”tehollinen halkaisija”, suunnilleen ulko- ja sisähalkaisijan puolivälissä.
Nousukulma
Kierteen nousukulman, φ, määräävät kierteen halkaisija ja jako. Nousukulman voi ajatella kappaleen vaippaa kiertäväksi kolmioksi. Nousukulma lasketaan oheisella kaavalla.

Kaava nousukulman laskemiseksi.
N = kierteen päiden määrä


Sama jako eri halkaisijoilla antaa eri nousukulman.
Kierrejyrsinnän laskukaavoja ja määritelmiä
Lastuamisnopeus (vc)
Metrijärjestelmä (m/min)

Tuumajärjestelmä (ft/min)

Sisäkierteiden jyrsinnän kaavoja
Laskennallinen versio
Kehäsyöttö (mm/min) (in/min)

Radiaalinen lastuamissyvyys (mm) (in)

Keskiösyöttö (mm/min) (in/min)

Hammassyöttö (mm) (in)



Työstörataan ohjelmoitu kaareva lähestymisliike, Dvf1
Ulkokierteiden jyrsinnän kaavoja
Laskennallinen versio
Kehäsyöttö (mm/min) (in/min) ![]() | Keskiösyöttö (mm/min)(in/min) ![]() |
Hammassyöttö (mm) (in) ![]() | ![]() |
![]() |

Tappikierteityksen laskukaavoja ja määritelmiä
Karanopeus (n) (r/min) ![]() | ![]() |
Syöttö ![]() | ![]() |
Vääntömomentti (Md) (Nm) ![]() |
Teho (P) (kW) ![]() |
Md | Vääntömomentti | Nm | in.lb |
p | Jako | mm | in |
D / DC | Nimellishalkaisija | mm | in |
kc | Ominaislastuamisvoima | N/mm2 | lbs/in2 |
n | Karanopeus | r/min | r/min |
P | Teho | kW | hv |
vc | Lastuamisnopeus | m/min | ft/min |
vf | Syöttö | mm/min | in/min |
Kaavoja reiän koon laskemiseen
Reiän koon voi laskea seuraavilla kaavioilla.
Reiän koon laskeminen lastuavalle kierretapille
|
|
|
|
![]() |
|
|
Reiän koon laskeminen manglaavalle kierretapille
![]() |
|
|
|
![]() |
|
|
Reiän koon laskeminen lastuavalle kierretapille kierrekorkeuden perusteella
![]() |
|
|
|
![]() |
|
|
Reiän koon laskeminen manglaavalle kierretapille kierrekorkeuden perusteella
![]() |
|
|
|
![]() |
|
|
D | Reiän halkaisija | mm | in |
TD | Nimellishalkaisija | mm | in |
TP | Kierteen jako | mm | |
TPI | Kierrettä per tuuma | in | |
TH | Kierteen korkeus | % | % |
Kierteen harjakorkeus prosentteina
Kierteen harjakorkeus prosentteina ilmaisee sisäkierteen todellisen korkeuden ja maksimikorkeuden välisen suhteen. Esimerkki pätee 60°:n ISO- ja UTS-kierteisiin.
Esimerkki: M8 x 1.25
Standardin mukainen kierteen maksimiharjakorkeus on 6/8 H.
H = 0.866 x P
(H = peruskolmion korkeus)
(P = kierteen jako)
Kierteen maksimiharjakorkeus:
6/8 * (0.866 x 1.25) = 0.811 mm
Kierteen todellinen harjakorkeus, kun sydänhalkaisija on 6,9 mm:
(8 – 6.9) / 2 = 0.55 mm
Kierteen harjakorkeus on siten (0.55 / 0.81) x 100 = 68 %
![]() 60°:n kierre | ||
Kierteen tod. harjakorkeus | Sisäkierteen harjan maksimikorkeus (6/8 H) | |
Sydän-Ø, suositus | Standardin mukainen min. sydänhalkaisija | |
Kansainvälisten standardien mukaiset kierremerkinnät
Kansainväliset standardit
Jotta kierreliitoksen puoliskot (ulko- ja sisäkierre) sopivat varmasti toisiinsa ja muodostavat vaaditun kuorman kestävän liitoksen, kierteiden on vastattava tiettyjä vaatimuksia. Tämän vuoksi kaikille yleisimmille kierretyypeille on laadittu kansainväliset standardit.
Metristen ISO-kierteiden merkinnät
Kierteen merkintä muodostuu kierremuodosta ja toleranssista. Toleranssimerkintä koostuu toleranssiasteen ilmaisevasta luvusta sekä toleranssiaseman ilmaisevasta kirjaimesta.
Esimerkkejä
M16 – 6h
M16: Kierremuoto ja nimellismitta
6h: Jaon ja harjan paikan toleranssiluokka
M10 x 1.25 5g6g
M10: Kierremuoto ja nimellismitta
1.25: Jako
5g6g: Kylkihalkaisijan ja huippuhalkaisijan toleranssiluokka
Kierreliitoksen sovitteen osoittavat sisäkierteen toleranssiluokka ja ulkokierteen toleranssiluokka, jotka on erotettu vinoviivalla.
Toleranssiasemat
Toleranssiasema kertoo peruseromitat. Sisäkierteiden toleranssiasema ilmaistaan isolla kirjaimella ja ulkokierteiden pienellä kirjaimella. Toleranssiluokka muodostuu toleranssiasteesta ja -asemasta. Toleranssiluokkien arvot annetaan kierrejärjestelmiä koskevissa standardeissa.
Tuumamitoitetut ISO-kierteet (UNC, UNF, UNEF, UN)
UN-järjestelmässä on kolme toleranssiluokkaa (1= karkea, 3 = hieno). UN-kierteen tavanomaiset merkinnät ovat:
¼”
20 20UNC - 2A
¼” – ulkohalkaisija
20 – jako: kierteitä/tuuma (t.p.i.)
UNC – vakiokierre
2A – keskitoleranssi
ISO UN -kierre:
Karkea toleranssi: 1A (ulkokierteet), 1B (sisäkierteet)
Keskikarkea toleranssi: 2A (ulkokierteet), 2B (sisäkierteet)
Hieno toleranssi: 3A (ulkokierteet), 3B (sisäkierteet)
UN-kierretyypit
UNC | vakiokierre |
UNF | hienokierre |
UNEF | superhienokierre |
UN | erikoiskierre |
Whitworth-kierteet (G, R, BSW, BSF, BSPF)
Whitworth-ruuvikierteet ovat poistuneet käytöstä, mutta putkikierteissä Whitworth on yleisesti käytetty kansainvälinen standardi. Whitworth-putkikierteissä on kaksi toleranssiluokkaa ulkokierteille ja yksi sisäkierteille.
Whitworth-putkikierteet: BSW, BSF ja BSP.F
Toleranssiasema
Hieno: A (ulkokierteet), sisäkierteissä vain yksi luokka
Karkea: B (sisäkierteet), sisäkierteissä vain yksi luokka
Whitworth-putkikierteiden merkinnät
Kierteet jaetaan kahteen ryhmään:
- Putkikierteet, joissa liitoksen painetiiviyttä ei saada aikaan kierteessä (ISO 228-1)
- Putkikierteet, joissa painetiiviit liitokset saadaan aikaan kierteillä (ISO 7-1)