lavorazione del filo

Tipi comuni di filettatura e difetti di lavorazione

Le connessioni filettate e le azionamenti a vite sono ampiamente utilizzati nelle macchine edili. Data la varietà di tipi di filettature e le diverse applicazioni, la qualità della lavorazione delle filettature è direttamente correlata al buon esito dell'utilizzo. La corretta selezione delle filettature adatte e la loro lavorazione a regola d'arte garantiscono la produzione e l'utilizzo ottimali.

Tipi di thread

Una filettatura è una nervatura lineare a spirale realizzata su una macchina, detta anche fibbia a vite. In base alla forma del suo corpo principale, le filettature si dividono in filettature cilindriche e filettature coniche. In base alla loro posizione, sono classificate come filettature interne e filettature esterne. In base alla direzione dell'elica, le filettature si dividono in filettature destrorse e filettature sinistrorse. Le filettature destrorse sono generalmente utilizzate. In generale, la filettatura destrorsa è spesso utilizzata; in base al numero di filettature elicoidali, si dividono in filettature singole, doppie e multiple, ma generalmente non più di 4 filettature; in genere, la filettatura singola è utilizzata per il collegamento, mentre la filettatura doppia o multipla è utilizzata per la trasmissione;

Classificazione in base alla forma della sezione trasversale del filo

In base alla forma della sezione trasversale, le filettature, o tipi di denti, si dividono in filettature triangolari, filettature rettangolari, filettature trapezoidali, filettature dentellate e altre filettature di forma speciale. Tra queste, la filettatura triangolare è utilizzata principalmente per l'accoppiamento. Tra queste, le filettature triangolari sono utilizzate principalmente per l'accoppiamento, le filettature rettangolari, le filettature trapezoidali e le filettature dentellate sono utilizzate principalmente per la trasmissione; In base alla dimensione dei denti si dividono in filettature grosse e filettature fini; In base all'occasione d'uso si possono dividere in filettature di fissaggio, filettature per tubi, filettature di trasmissione, filettature speciali.

Filettature imperiali e filettature metriche

Le filettature cinesi si dividono in filettature imperiali e filettature metriche. Ad eccezione delle filettature per tubi, che sono imperiali, tutte le altre filettature sono metriche. Le filettature metriche sono anche note come filettature del sistema metrico. La differenza principale tra filettature metriche e filettature imperiali è che il passo viene misurato in millimetri. Le filettature metriche includono filettature comuni, filettature trapezoidali, filettature rettangolari, filettature dentellate e filettature quadrate. Le filettature comuni includono filettature comuni, filettature coniche per tubi, filettature per tubi, filettature trapezoidali, filettature rettangolari e filettature dentellate. Le prime tre sono utilizzate principalmente per giunti filettati e le ultime tre sono utilizzate principalmente per azionamenti a vite.

Filo ordinario

La filettatura ordinaria si riferisce a una filettatura triangolare con angolo del dente di 60°, indicata con la lettera M, e si divide in due tipi: filettatura grossa e filettatura fine. La filettatura grossa ha un diametro e un passo moderati, una buona resistenza ed è la più diffusa; la filettatura fine ha un diametro maggiore e un piccolo angolo di salita. Di conseguenza, offre una buona capacità di autobloccaggio e un'elevata resistenza. Tuttavia, è soggetta a slittamento e non è resistente all'usura. Le filettature fini sono adatte per componenti a parete sottile, collegamenti a carico dinamico e regolazioni di precisione dei meccanismi. Sono utilizzate anche per filettature di collegamento nei sistemi idraulici, ma devono essere utilizzate con una guarnizione. Le filettature ordinarie sono utilizzate principalmente per il fissaggio di collegamenti e i loro profili sono mostrati nella Figura 1.
Fig. 1 Tipo di filettatura del filetto comune
Fig. 1 Tipo di filettatura del filetto comune

Filettature per tubi

Le filettature dei tubi si trovano sulla parete del tubo e sono utilizzate principalmente per i raccordi, in modo che le filettature interne ed esterne siano perfettamente accoppiate. Esistono due tipi di filettature: dritte e coniche. Le filettature metriche dei tubi sono generalmente suddivise in filettature a 55° sigillate e filettature a 55° non sigillate.

(1) Filettatura tubo sigillata a 55°.

Significa che l'angolo della filettatura è di 55° e ha una conicità di 1:16. Solitamente nei disegni tecnici è indicata la filettatura come R, Rc (R indica la filettatura interna cilindrica corrispondente alla filettatura esterna conica; Rc indica la filettatura interna conica), come mostrato in Figura 2. Quando la filettatura viene avvitata, la deformazione della filettatura stessa può garantire la tenuta. Pertanto, questo tipo di filettatura può essere sigillato, ma la pressione richiesta non deve superare i 16 MPa. Solitamente la filettatura maschio conica può essere collegata alla filettatura femmina conica e alla filettatura femmina cilindrica.
Figura 2 Tipo di dente filettato per tubo di tenuta a 55°
Figura 2 Tipo di dente filettato per tubo di tenuta a 55°

2) Filettatura tubo non sigillante a 55°.

Si tratta di una filettatura solitamente etichettata con la lettera G, come mostrato in Figura 3. La filettatura di per sé non è dotata di guarnizioni e deve essere dotata di una rondella di tenuta durante l'applicazione. Viene generalmente utilizzata in sistemi idraulici, di lubrificazione e in altre applicazioni ad alta pressione.
Fig. 3 Tipo di filettatura per filettature di tubi non sigillanti a 55°
Fig. 3 Tipo di filettatura per filettature di tubi non sigillanti a 55°

Filettature coniche per tubi

Le filettature coniche per tubi, note anche come filettature NPT (National Pipe Thread), sono filettature coniche a 60° derivate dallo standard americano. La filettatura ha un angolo del dente di 60° e una conicità di 1:16, e possiede un certo grado di auto-sigillatura. Questo tipo di filettatura non è comunemente utilizzato a livello domestico.

Filettatura trapezoidale

La filettatura trapezoidale ha un angolo di 30° e la forma del suo dente è quella di un trapezio isoscele. Poiché le filettature interna ed esterna si adattano a una superficie conica, il collegamento non si allenta facilmente. Di conseguenza, i giunti con filettatura trapezoidale sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni di trasmissione meccanica e fissaggio, come viti per torni e viti di azionamento. Le filettature trapezoidali hanno elevata resistenza e buon allineamento e sono le filettature di trasmissione più comunemente utilizzate. Vengono solitamente etichettate con la lettera "Tr" e il diametro nominale × passo, come mostrato in Figura 4.
Figura 4 tipo di filettatura trapezoidale
Figura 4 tipo di filettatura trapezoidale

fili rettangolari

La filettatura rettangolare ha un dente quadrato e uno spessore pari alla metà del passo. L'efficienza di trasmissione è elevata, ma la precisione di centraggio è bassa e la resistenza alla base è debole. Attualmente viene utilizzata solo per sistemi di trasmissione con elevati requisiti di efficienza. A causa della difficoltà nella produzione di filettature di precisione e della difficoltà di riparazione e compensazione dell'usura a spirale, il suo utilizzo è stato sostituito da quello delle filettature trapezoidali.

Filo seghettato

La filettatura dentellata non è di tipo trapezoidale isoscele, ma generalmente presenta dentellature a 33° e 45°. Come mostrato in Fig. 5, gli angoli di 3° e 30° si trovano sul piano passante per l'asse della filettatura e si riferiscono all'angolo tra il lato del dente e la perpendicolare all'asse della filettatura. Una filettatura dentellata con un angolo del dente di 33° presenta denti asimmetrici, a 30° da un lato e a 3° dall'altro. La sua efficienza di trasmissione è elevata, la base dei denti è robusta e può sopportare una maggiore pressione unidirezionale. Viene utilizzata principalmente in macchinari di sollevamento o macchinari a pressione, come ad esempio attrezzature di laminazione. La denominazione è solitamente indicata dalla lettera B.

Analisi dei difetti comuni nella lavorazione dei fili

Nella produzione quotidiana, spesso a causa di difetti di lavorazione delle filettature e necessità di rilavorazione, si verificano ripercussioni sull'utilizzo delle filettature stesse e sull'efficienza produttiva. I metodi di produzione delle filettature più comuni sono la tornitura, la laminazione e la rettifica, e i difetti di lavorazione variano a seconda del metodo di lavorazione scelto.
Figura 5 Tipo di dente con filettatura seghettata
Figura 5 Tipo di dente con filettatura seghettata

filettatura di tornitura

La filettatura, comunemente detta filettatura a mano, viene solitamente eseguita su un tornio. Durante questo processo, il pezzo ruota di un giro mentre l'utensile si muove lungo l'asse del pezzo in modo guidato. Il movimento della lama dell'utensile crea una traccia che forma la superficie filettata sul pezzo. Le filettature vengono formate mediante lavorazione con macchine utensili, e questa forma di lavorazione è altamente efficiente e precisa. I suoi difetti più comuni sono i seguenti:

(1) La linea di separazione dei denti non coincide con l'asse.

La formazione di questo difetto è generalmente causata da un'installazione errata dell'utensile di tornitura. Spesso dovuta a negligenza o inesperienza del tornitore, è possibile evitare che la posizione dell'utensile venga calibrata con precisione.

(2) l'angolo del dente è grande o piccolo.

Ciò è generalmente causato da una rettifica non corretta della lama del coltello, che rende necessario il tornitore per controllare e rettificare il filo del coltello.

3) I singoli campi sono troppo lunghi o hanno dimensioni di campo diverse.

Ciò è dovuto alla vite del tornio e al dado con uno spazio o alle guide della vite o al salto dell'artiglio del tornio causato dalla necessità di controllare e regolare la morsa della vite, provare a fare in modo che l'artiglio non si allenti.

(4) errore cumulativo del passo superato.

Questa è l'usura della vite del tornio che rende la trasmissione imprecisa a causa della necessità di riparare la vite, quindi calcolare con precisione il rapporto di trasmissione, riadattare la ruota di sospensione della macchina utensile.

(5) La ruvidità della filettatura è troppo scarsa o ondulata.

Ciò è dovuto solitamente all'usura della lama del tornio o alla formazione di trucioli appiccicosi dovuti alla necessità di affilare o sostituire l'utensile del tornio.

Lavorazione del filo a rotolamento

Gli stampi di formatura a rullatura vengono utilizzati per produrre una deformazione plastica del pezzo in lavorazione al fine di ottenere la filettatura. Questo metodo di lavorazione è spesso indicato come rullatura della filettatura. Viene generalmente eseguito su una macchina rullatrice o una macchina per la rullatura della filettatura. Il prodotto è migliore della precisione di tornitura, elevata efficienza di produzione, adatto per produzione di massa di elementi di fissaggio standard e altri giunti filettati con filettatura esterna. I difetti comuni della filettatura sono i seguenti:

(1) Ci sono punti concavi sul lato del dente con scarsa rugosità.

La causa potrebbe essere che il materiale del pezzo non è uniforme, presenta punti morbidi; il liquido di raffreddamento non è pulito e contiene impurità; la superficie dei denti del rullo non è liscia. È necessario controllare il materiale del pezzo, sostituire o rabboccare il liquido di raffreddamento o sostituire il rullo a seconda della situazione.

(2) Superficie del dente filettata con pelle spessa.

Il problema potrebbe risiedere nel fatto che il pallet o il pezzo in lavorazione non sono installati correttamente o non sono stabili; la forma del pezzo non è adatta, presenta una conicità o un'ellisse; il rullo è eccentrico o salta, oppure la sovrapposizione dei due rulli non è corretta. Ciò richiede la regolazione del pallet o del pezzo in lavorazione per un montaggio corretto. Oppure è necessario controllare la forma del pezzo.

(3) La forma del diametro centrale del filo non è buona.

Ciò è dovuto a un'installazione errata dei rulli, a dimensioni del pezzo non corrette o a una scarsa rigidità del pezzo stesso. È necessario controllare le dimensioni del pezzo oppure regolare la quantità di rotolamento, il tempo di rotolamento e la velocità di rotolamento.

(4) infilare la “fibbia disordinata”.

Il motivo potrebbe essere che il pezzo non è installato saldamente, rotolando a causa della manomissione. È necessario regolare il pezzo in modo che sia installato saldamente.

(5) Non è possibile qualificare contemporaneamente fili di diametro grande e piccolo.

Questo perché le dimensioni del pezzo grezzo sono ridotte. È necessario controllare attentamente le dimensioni del pezzo grezzo.

Rettifica del filo

Questa operazione viene generalmente eseguita su macchine specializzate per la rettifica delle filettature. I difetti delle filettature prodotti sono i seguenti:

(1) Il lato del dente non è piatto, lucido o dritto.

Questo problema è solitamente dovuto a una mola che non leviga correttamente. Potrebbero esserci vibrazioni nella mola o un dosaggio di taglio inadeguato. Potrebbe anche essere causato da un movimento irregolare della punta diamantata durante la ravvivatura della mola, con conseguente irregolarità. È necessario rifilare la mola, regolare la testa di levigatura e pulire la vaschetta dell'olio; assicurarsi che il gioco tra la punta diamantata e la clip sia adeguato e che il serraggio delle viti sia sufficiente.

(2) Il tono è troppo scarso.

Solitamente il problema risiede nel sistema di trasmissione della macchina utensile o nell'usura della vite; potrebbe anche essere che il rapporto tra il passo della vite e il passo del pezzo non sia un multiplo intero. È necessario riparare la macchina o sostituire la vite con una di qualità; oppure il pezzo e la vite ruotano, sollevare, aprire e chiudere il dado, attendere che la vite compia un giro completo prima di riaprire e chiudere il dado.

(3) il tipo di dente non è corretto, il raggio inferiore del dente è troppo grande.

Ciò è dovuto principalmente a una rettifica della mola non corretta, a una durezza della mola non adeguata o all'usura della mola stessa. È necessario sostituire o regolare la mola.

Conclusione

Attraverso l'introduzione e l'analisi di cui sopra, riconoscere il tipo di filettatura comunemente usato, in base alle esigenze di applicazione reale per scegliere la filettatura che può soddisfare. Allo stesso tempo, i buoni prodotti devono anche garantire il processo di produzione. Solo per comprendere le cause di lavorazione del filo difetti, al fine di individuare e adottare tempestivamente misure volte a migliorare la produzione effettiva.
FAQ

Le filettature si dividono in cilindriche e coniche, interne ed esterne, sinistre e destre, nonché a uno, due o più principi. Il loro utilizzo dipende dall'applicazione: fissaggio, tenuta o trasmissione di potenza.

Le filettature metriche misurano il passo in millimetri, mentre le filettature imperiali utilizzano misure basate sui pollici. In Cina, la maggior parte delle filettature è metrica, ad eccezione delle filettature per tubi che rimangono imperiali.

Le filettature ordinarie sono filettature triangolari a 60° contrassegnate con la lettera "M". Le filettature grosse sono resistenti e ampiamente utilizzate per il fissaggio, mentre le filettature fini offrono una migliore autobloccanza, rendendole adatte a componenti con pareti sottili, sistemi idraulici e meccanismi di precisione.

Le filettature per tubi vengono utilizzate per collegare i tubi. Tra queste, le filettature a 55° con tenuta stagna (R, Rc), che garantiscono connessioni a tenuta stagna anche a pressioni moderate, e le filettature a 55° senza tenuta stagna (G), che richiedono rondelle di tenuta per applicazioni ad alta pressione come quelle idrauliche.

Le filettature trapezoidali, denominate "Tr", presentano un angolo di dentatura di 30° e un allineamento preciso. Sono ampiamente utilizzate nei sistemi di trasmissione meccanica come viti madri e viti di comando grazie alla loro robustezza e resistenza all'allentamento.

Le filettature rettangolari offrono un'elevata efficienza di trasmissione, ma presentano una scarsa resistenza alla radice e una scarsa precisione di centraggio. Sono difficili da produrre e manutenere, quindi le applicazioni moderne preferiscono prevalentemente le filettature trapezoidali.

Le filettature seghettate presentano denti asimmetrici (tipicamente a 33° o 45°) progettati per sopportare carichi unidirezionali elevati. Sono comunemente utilizzate in macchinari pesanti come attrezzature di sollevamento e laminatoi.

I difetti di tornitura dei filetti includono linee di denti disallineate, angoli di dente non corretti, errori di passo, scarsa rugosità e deviazione cumulativa del passo. Questi spesso derivano da disallineamenti dell'utensile, viti usurate o rettifica impropria dell'utensile da taglio.

Difetti di rullatura del filetto come punti concavi, diametri irregolari, "deformazioni irregolari" e superfici dentate scadenti sono causati da un'installazione instabile, dimensioni inadeguate del grezzo, scarsa uniformità del materiale o matrici di rullatura usurate. Correggere l'impostazione, le dimensioni del grezzo e le condizioni del rullo aiuta a prevenire i difetti.

I difetti di rettifica delle filettature includono una forma del dente non corretta, un passo errato, superfici irregolari e un raggio di radice sovradimensionato. Le cause vanno dall'usura della mola, alle vibrazioni e a una ravvivatura non corretta. Le soluzioni includono la sostituzione della mola, una ravvivatura corretta e la riparazione della macchina.

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