часто задаваемые вопросы

Вихревой метод нарезания резьбы, усовершенствованный фирмой «Борнеманн», относится к способам механической обработки. При этом способе резцовая головка с равномерно закрепленными в ней резцами быстро вращается вокруг заготовки, которая медленно вращается в том же направлении. Параллельные оси вращения в производственном процессе смещены относительно друг друга. Смещение способствует оптимальному стружкообразованию, что благоприятствует отводу тепла от заготовки и тем самым позволяет изготавливать очень точные резьбовые компоненты (детали).

Шаг резьбы регулируется наклоном резцовой головки. Различают вихревое нарезание наружной и внутренней резьбы. При нарезании наружной резьбы резцы в резцовой головке направлены внутрь, так что обрабатывается наружная поверхность заготовки. Пример: ходовые винты. При нарезании внутренней резьбы резцы находятся снаружи резцовой головки. В этом случае инструмент врезается в отверстие заготовки и обрабатывает ее изнутри. При этом принцип один и тот же. Примером детали с внутренней резьбой, выполненной вихревым нарезанием, является гайка.

Основные преимущества резьбовых соединений, выполненных вихревым нарезанием таковы: удобство смазки, высокая точность, сравнительно низкая цена изготовления при небольших объемах партий

Высокая точность

Процесс нарезания резьбы, усовершенствованный фирмой «Борнеманн», в противоположность накатке резьбы, позволяет добиться более высокой размерной точности, особенно когда речь идет о точности шага. Причина тому – точное и равномерное резание. Кроме того, в процессе работы в материал не передаются напряжения. Качество резьбы фирмы «Борнеманн» сравнимо со шлифованной резьбой, при этом можно добиться точности шага 0,03 мм на 300 мм.

Улучшенный процесс смазки

В отличие от винтов. изготовленных методом обточки, ходовые винты «Борнеманн» образуют в сечении не круг, а многоугольник, небольшие выступы которого имеют высоту в несколько микрон, как у шабреной поверхности. Это заметно улучшает смазку в резьбе.

В накатанной резьбе боковые поверхности технически выполнены очень гладкими, поэтому смазочный материал за счет движения и контактного напряжения между трущимися поверхностями довольно быстро выталкивается или выдавливается.

Совсем иначе обстоит дело с немного полигональными боковыми поверхностями резьбы ходовых винтов «Борнеманн»: смазочный материал задерживается в микроскопически маленьких углублениях, которые практически играют роль смазочных карманов. За счет этого резьбовые соединения «Борнеманн» в принципе смазываются лучше, чем накатанные резьбы.

Улучшенная смазка уменьшает явление прилипания-проскальзывания снижает склонность резьбы к заеданию.

Различные материалы, диаметры и шаг резьбы

Усовершенствованный фирмой «Борнеманн» процесс изготовления представляет собой очень гибкий метод, способный быстро адаптироваться к индивидуальной геометрии, размерам и длинам резьбы. Можно без проблем обрабатывать любые материалы, поддающиеся обработке резанием, в том числе экзотические, такие как хастеллой, инколой, инконель, монель, титан, закаленные стали, пластмассы или немагнитные стали.

Малый риск возникновения микротрещин

Все больше заказчиков в области подъемной техники требуют, чтобы подъемные шпиндели проверялись на отсутствие микротрещин и чтобы использовались только соответствующим образом проверенные исходные материалы.

В резьбе, изготовленной холодной штамповкой, т.е. вдавленных в форму, имеющиеся в исходном материале микротрещины могут быть придавлены и, таким образом, замаскированы. В готовом изделии эти трещины более не видны, с помощью обычных методов контроля обнаружить их невозможно.

В процессе производства на фирме «Борнеманн» волокна материала разрезаются, и в материал не привносятся никакие дополнительные напряжения. Благодаря этому всегда можно позднее выполнить проверку на наличие микротрещин и исключить их на 100 %.

Поверхности ходовых винтов «Борнеманн» сравнимы со шлифованными поверхностями, можно добиться точности шага менее 0,03 мм на 300 мм. Кроме дорогостоящей шлифовки резьбы, ни один конкурирующий технологический метод не дает подобной точности.

Кроме точности шага резьбы, при заключительной обработке ходовых винтов, а также обработке гаек допуски лежат в области сотых долей.

Оптимизированный фирмой «Борнеманн» метод вихревой нарезки особенно пригоден для прецизионной резьбы, в частности, резьбовых соединений под заказ, которые нужны в малых и средних количествах (партия < 5000 штук). Резцы для резьбы под заказ могут быть изготовлены индивидуально и недорого. При изготовлении накатанной резьбы сначала надо изготовить очень дорогие накатные плашки.

Кроме того, резьба «Борнеманн» имеет так называемые смазочные карманы. Они образуются за счет прерывистого прохода резца в процессе изготовления. При этом боковым поверхностям резьбы придается минимальная многоугольная форма, в углублениях которой хорошо удерживается смазочный материал. Благодаря этому резьба «Борнеманн» особенно хорошо подходит для использования в подъемной технике для тяжелых грузов, т. к. при высоком давлении на поверхность постоянная смазка обязательна. Кроме того, благодаря улучшенной смазке резьба «Борнеманн» менее подвержена заеданию.

С помощью программы определения параметров резьбы, можно поручить выполнить расчет требуемой резьбы. Вы получите от нас ориентировочный расчет. Быстро и точно.

Явление прилипания-проскальзывания – это, в принципе, скольжение рывками, постоянно сменяющие друг друга сцепление и скольжение. Если система находится в состоянии сцепления и переходит к скольжению, может возникнуть такой эффект. Особенно часто такое случается при низких скоростях скольжения и в случаях, когда трение сцепления больше, чем трение скольжения. Это можно сравнить с землетрясением, когда две тектонические плиты заклиниваются и при этом создают силу, чтобы преодолеть трение сцепления. Как только это трение сцепления преодолено, для скольжения потребуется намного меньшее усилие. Излишняя сила преобразуется в скольжение рывками, вибрацию и возникающий после этого шум.

В системе с ходовым винтом и гайкой данное явление имеет подобные последствия. При запуске система движется рывками и может вибрировать, что при наличии соответствующего резонатора производит неприятный, отчасти визгливый скрежещущий звук. Скрипящая дверь – тоже пример явления прилипания-проскальзывания. Возникновение этого эффекта в любом случае нежелательно, поскольку он мешает ходу движения и увеличивает износ. В худшем случае этот эффект может привести к холодной наварке всей системы.

Прерывистое скольжение возникает обычно тогда, когда трение сцепления значительно больше трения скольжения. Следовательно, чтобы не допустить прерывистого скольжения, надо уменьшать трение сцепления. Рассмотрим формулу трения сцепления.
FH = µH х FN
FH = сила трения сцепления или трение сцепления
µ= коэффициент трения сцепления
FN = нормальная сила

Трение сцепления — это произведение расчетной силы и коэффициента трения сцепления. Нормальная сила – это сила, действующая перпендикулярно на боковые поверхности резьбы и представляет собой сумму собственного веса конструкции и нагрузки (сил, действующих в резьбе). Значение этой силы по возможности не следует менять.

Коэффициент трения сцепления показывает, насколько хорошо какая-либо поверхность скользит или сцепляется. Наилучший путь – это уменьшение этого коэффициента. Самый простой способ – смазка боковых поверхностей профиля резьбы.

У ходовых винтов «Борнеманн» этот процесс максимально оптимизирован благодаря смазочным карманам, обеспечивающим постоянную смазку.

О «заедании» резьбы или «адгезивном износе» говорят, когда из-за недостаточной смазки гайка и ходовой винт постоянно сцепляются и отрываются друг от друга. Это явление часто возникает в резьбовых компонентах, подверженных большим трибологическим нагрузкам, если происходит разрыв смазочной пленки.

Следствием этого может стать холодная наварка или холодная запрессовка. Развинтить такую заевшую или даже заваренную резьбу чрезвычайно трудно, в некоторых случаях совсем невозможно. Даже если заевшую резьбу удается развинтить, несущие боковые поверхности повреждены настолько, что использовать такое резьбовое соединение больше нельзя, и его следует полностью заменить.

Слишком шероховатые боковые поверхности профиля резьбы подвержены коррозии и создают большую сцепляемость, способствующую заеданию. Недостаточная зачистка заусенцев на витках или неравномерный шаг могут привести к тому, что резьба заклинивается, вследствие чего заедает или заваривается.

Однако и слишком гладкая поверхность может привести к тому, что боковые поверхности профиля резьбы «слипнутся» друг с другом подобно двум листам стекла, прижатым один к другому. У резьбовых соединений с очень гладкими контактными поверхностями смазка выдавливается, так что смазочная пленка между элементами скольжения отсутствует. За счет этого на атомарном уровне большое количество атомов металла на пограничных поверхностях вступает в соприкосновение. Если такие пограничные поверхности находятся под давлением, это приводит к образованию стабильных атомных решеток, которые более невозможно отделить друг от друга, не разрушив их. В этом случае говорят о холодной запрессовке.

Следовательно, резьбовые соединения, изготовленные накаткой и имеющие очень гладкие поверхности, чаще склонны к «заеданию», чем прецизионная резьба «Борнеманн».

Следующая причина – недостаточная разница в твердости между ходовым винтом и гайкой.

Слишком высокая нагрузка может также привести к заеданию или даже холодной наварке.

При очень высоких температурах из-за недостаточной смазки и больших сил может также возникнуть сваривание деталей.

Обзор причин заедания резьбы:

• недостаточная смазка / разрыв смазочной пленки
• неблагоприятная комбинация материалов
• высокая нагрузка (высокое давление на поверхности в резьбе)
• высокие температуры

Загрязнение ходовых винтов – частая причина отказов с серьезными последствиями. Мельчайшие частицы действуют как наждачная бумага и ведут к сильному износу или к блокировке всей системы «ходовой винт-гайка», особенно в случаях, когда для защиты ходовых винтов не используются сильфоны.

Для максимально быстрого выяснения причин возникшей неисправности рекомендуется обязательно провести анализ консистентной смазки, чтобы заведомо исключить загрязнение как причину поломки.

Для этого мы высылаем нашим клиентам по запросу набор для анализа и взятия пробы. В отобранной пробе будут проанализированы все частицы железа, содержание воды, присадки и при необходимости загрязнения, и в течение нескольких дней наши клиенты получат подробный отчет с рекомендациями и руководством к действию.

Из одной заготовки в стандартных пределах 6000 и 7500 мм. Частично возможны специальные прокатки длиной до 12 000 мм. Кроме того, мы можем изготовлять ходовые винты, состоящие из нескольких частей. Они будут затем соединены с помощью штифтов, винтов или клея. Самый длинный ходовой винт, который мы изготовили, был длиннее 80 000 мм.

Мы можем изготовлять резьбу диаметром приблизительно до Ø 450 мм. Максимальные размеры зависят также от доступности материала и внешнего контура ходовых винтов.

Благодаря нашей собственной конструкции так называемого вихревого прибора мы можем изготавливать чрезвычайно длинные гайки и чрезвычайно крутую внутреннюю резьбу. Благодаря этому возможно выполнение внутренней резьбы длиной до 2500 мм.

Точность шага ходовых винтов определяет, для какой цели они будут использованы. Чем выше точность шага, тем лучше такой винт пригоден для прецизионного применения.

Наши ходовые винты имеют высокую точность хода, составляющую 0,03 мм на 300 мм. Наши прецизионные резьбовые соединения особенно хорошо подходят для случаев использования, где требуется высокая точность позиционирования и длительный срок службы.

Смазочные карманы, специально создаваемые в процессе изготовления резьбы «Борнеманн», способны особенно хорошо хранить и распределять смазку. В большегрузной подъемной технике хорошая смазка особенно важна, так как при огромном давлении на поверхность ходовой винт может привариться к гайке. Благодаря наличию смазочных карманов ходовая гайка не может полностью выдавить смазку из резьбы. Кроме того, за счет этого резко снижается риск прерывистого скольжения, которое именно при таких нагрузках могло бы оказать очень серьезное негативное влияние.

Благодаря хорошей смазке привод для ходового винта во многих случаях можно выбрать меньших размеров, так как сила сцепления, которую надо преодолеть, будет намного меньше. (ссылка на статью «Предотвращение прерывистого скольжения»).

Многие станки и инструменты мы разработали и изготовили специально для создания специальных профилей резьбы. С помощью этого уникального станочного парка, способного перенастраиваться на разные варианты резьбовых соединений, мы можем изготавливать практически все известные нам профили резьбы. В частности, это трапецеидальная резьба, упорная резьба, резьба ACME, мелкая резьба, метрическая резьба, крутая резьба, круглая резьба, остроугольная резьба, бесконечная резьба, червячная передача, а также, разумеется, соответствующие резьбовые гайки. Кроме того, мы можем изготовлять углы профиля по желанию заказчика, отвечающие индивидуальным требованиям конкретных случаев применения.

Резьба ACME имеет угол профиля 29 ° и используется в основном в США. В Европе утвердилась трапецеидальная резьба по стандарту DIN 103 с углом профиля 30 °. Оба вида резьбы являются самостопорящимися.

Срок службы ходового винта зависит от конкретного случая применения, условий использования, комбинации материалов и смазки, а также от иных внешних факторов.

Для большинства компонентов в машиностроении для расчета срока службы учитывается усталостное повреждение (= излом), но при определении срока службы передачи «винт — гайка скольжения» решающую роль играет износ. На трибологические свойства / трение существенное влияние оказывают смазка и температура (= внешние факторы), а силы трения, что удивительно, до сих пор невозможно точно рассчитать или предсказать.

Поэтому в конечном счете необходимо воспроизвести износ посредством реальных испытаний. Мы разработали способ, за несколько недель способный смоделировать износ , возникающий за много лет. Благодаря этому мы можем сравнить различные виды резьбы и смазочных материалов индивидуально для каждого клиента, чтобы найти оптимальное решение. Дальнейшие подробности по этой теме смотрите по ссылке www.youtube.com/watch?v=tA4qDsPSmWk.

Реверсивные ходовые винты или ходовые винты с бесконечной резьбой с одним направлением вращения служат для намотки тросов в краностроении, кабеля в оффшорной ветроэнергетике или ниток в текстильной промышленности. Мы изготавливаем бесконечную резьбу или реверсивные ходовые винты по индивидуальному чертежу заказчика, из любого материала, поддающегося обработке резанием, крупного или очень малого размера, в том числе и за пределами стандартных размеров.

В многозаходной резьбе имеются несколько параллельных смещенных относительно друг друга резьб. Количество резьб соответствует числу витков. Благодаря повышенному числу входящих в зацепление резьб можно добиться лучшего распределения сил.

Кроме того, возможен большой аксиальный ход. Поэтому многоходовые резьбы часто называют крутой резьбой. Ходовые винты с крутой резьбой преобразуют небольшое радиальное движение в максимально возможное.

Ссылка на видео https://www.youtube.com/watch?v=qiAlDcD8s9Q&t=15s.