Sandvik Coromant logo

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

apSisäänsyöttö, täysi lastuamissyvyysmmin
nKaranopeusrpmrpm
VcLastuamisnopeusm/min
napYlimenojen lukumäärä

  1. Tyvi
    Kierreuran pohjalla oleva pinta, joka yhdistää kaksi viereistä kylkeä
  2. Kylki
    Kierteen huipun ja tyven yhdistävä pinta
  3. 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)

MdVääntömomenttiNmin.lb
pJakommin
D / DCNimellishalkaisijammin
kcOminaislastuamisvoimaN/mm2lbs/in2
nKaranopeusr/minr/min
PTehokWhv
vcLastuamisnopeusm/minft/min
vfSyöttömm/minin/min

Kaavoja reiän koon laskemiseen

Reiän koon voi laskea seuraavilla kaavioilla.

Reiän koon laskeminen lastuavalle kierretapille

 

 

Esimerkki: Poran halkaisijan määrittäminen lastuavalle kierretapille M10 x 1.5
 10 – 1.5 = 8.5

Esimerkki: Poran halkaisijan määrittäminen lastuavalle kierretapille 1/4-20

Reiän koon laskeminen manglaavalle kierretapille

Esimerkki: Poran halkaisijan määrittäminen manglaavalle tapille M10 x 1.5

Esimerkki: Poran halkaisijan määrittäminen manglaavalle tapille 1/4-20
 

Reiän koon laskeminen lastuavalle kierretapille kierrekorkeuden perusteella

Esimerkki: Poran halkaisijan määrittäminen lastuavalle kierretapille M8 x 1.25, kun kierrekorkeus on 68 %:

Esimerkki: Poran halkaisijan määrittäminen lastuavalle kierretapille 1/4-20, kun kierrekorkeus on 65 %:

Reiän koon laskeminen manglaavalle kierretapille kierrekorkeuden perusteella

Esimerkki: Poran halkaisijan määrittäminen manglaavalle kierretapille M8 x 1.25, kun kierrekorkeus on 68 %:

Esimerkki: Poran halkaisijan määrittäminen lastuavalle kierretapille 1/4-20, kun kierrekorkeus on 65 %:

DReiän halkaisijammin
TDNimellishalkaisijammin
TPKierteen jakomm
TPIKierrettä per tuuma
in
THKierteen 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. harjakorkeusSisäkierteen harjan maksimikorkeus (6/8 H)
Sydän-Ø, suositusStandardin 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)

Liity meihin. Pysy ajan tasalla.

Tilaa uutiskirje jo tänään

account_circle

Witamy,