Typer av kranar för gängning

1. Introduktion

I tillverkningen, precision är hörnstenen för kvalitet och tillförlitlighet.

En av de mest kritiska processerna som säkerställer denna precision är gängning, där tappar spelar en oumbärlig roll för att skapa invändiga gängor i hål.

Dessa verktyg är inte bara viktiga för bearbetning utan också viktiga för reparations- och underhållsuppgifter.

Genom att utforska de olika typerna av kranar, deras ansökningar, och hur man väljer rätt.

I den här guiden, vi kommer att utforska de olika typerna av kranar som finns tillgängliga för gängning, deras specifika användningsområden, och nyckelfaktorerna att tänka på när du väljer rätt kran för ditt projekt.

Att förstå dessa alternativ kommer att säkerställa att du uppnår bästa möjliga resultat när det gäller precision, varaktighet, och effektivitet.

2. Vad är kranar för gängning?

Kranar är verktyg utformade för att skära eller forma invändiga gängor i ett hål. Dessa gängor skapar en passning för fästelement som skruvar och bultar, som är nödvändiga för att sammanfoga komponenter.

Gängan gör att delar passar ihop säkert, ger styrka och stabilitet i olika mekaniska tillämpningar.

Grunderna för trådning

Gänglig innebär att skapa spiralformade åsar på en cylindrisk yta. Invändiga gängor, produceras av kranar, måste vara exakt för att säkerställa korrekt ingrepp med utvändiga gängor, såsom de på skruvar eller bultar.

Precision i trådskapandet är avgörande för att bibehålla integriteten och funktionaliteten hos monterade delar.

Komponenter i en kran

En typisk kran består av flera delar:

• Skaft: Den del av kranen som passar in i verktygshållaren.
• Flöjter: Spår som möjliggör borttagning av spån under tappningsprocessen.
• Trådar: Skäreggarna som bildar de inre gängorna.
• Punkt: Den del av kranen som initierar skärprocessen.

3. Typer av kranar för gängning

3.1 Handkranar

Handkranar är designade för manuell användning, vanligtvis i reparationer eller småskaliga projekt. Dessa kranar manövreras för hand med en krannyckel, vilket gör dem idealiska för mindre volymuppgifter.

Undertyper:

• Taper Tap: Denna kran har en gradvis avfasning (7-10 trådar), vilket gör den idealisk för att starta trådar i mjuka till medelstora material. Det används ofta i handgängning.

• Plug Tap: Med en medium avfasning (3-5 trådar), denna kran används för att trä delvis genom ett hål eller i blinda hål.

• Bottenkran: Med minimal avfasning (1-2 trådar), en bottenkran används för att skära gängor ända ner till botten av blinda hål, vilket gör den perfekt för fullt gängdjup.

3.2 Maskinkranar

Maskinkranar är designade för användning med motordriven utrustning som CNC-maskiner. Dessa kranar är lämpliga för massproduktion och gängning med hög precision.

Undertyper:

• Spiral Point Taps: Dessa kranar skjuter spån framåt och är idealiska för genomgående hål. Spiraldesignen hjälper till att förhindra igensättning av spån och gör den renare, snabbare skärning.

• Spiralflöjtkranar: Dessa kranar drar spån bakåt och är designade för blinda hål. De är effektiva för att ta bort spån utan att orsaka materialuppbyggnad i hålet.

• Raka flöjtkranar: Enkla dessa kranar används för allmänna applikationer. De används ofta för både blinda och genomgående hål i material som stål och aluminium.

3.3 Formande kranar (Rullkranar)

Formande kranar skär inte materialet utan förskjuter det istället för att skapa gängorna. Denna metod används ofta för mjukare material som aluminium, mässing, och koppar.

Proffs:

• Inga chips produceras, minska behovet av spånavlägsnande.
• Starkare gängor bildas på grund av materialförskjutning, vilket förbättrar trådens styrka och hållbarhet.
• Längre verktygslivslängd jämfört med skärande kranar.

3.4 Rörkranar

Rörkranar är speciellt utformade för att skära gängor på rör och rördelar. De är viktiga för tillämpningar som VVS, gas, och industriella rörsystem.

Vanliga typer:

• Avsmalnande rörkranar: Används för att skapa täta tätningar, såsom NPT-trådar, som är avsmalnande för trycktäta fogar.

• Raka rörkranar: Används för allmänna applikationer, såsom BSP-trådar, där passformen inte kräver den avsmalnande effekten.

3.5 Specialkranar

Dessa kranar är designade för specifika applikationer som kräver unika gängformer eller funktioner.

Typer inkluderar:

• Trådreparationskranar: Används för att rengöra eller reparera skadade trådar, som de som finns i slitna muttrar eller bultar.
• Acme Taps: Dessa kranar används för att skapa Acme-trådar, används ofta i blyskruvar och kraftöverföringssystem.
• Strävpelare: Idealisk för gängor utformade för att hantera höga axiella belastningar i en riktning, används ofta i applikationer som kräver betydande kraft eller tryck.
• Tandemkranar: Tillåt flera gängsteg att utföras i en enda passage, förbättra effektiviteten av gängningsoperationen.

4. Material som lämpar sig för olika kranar

Valet av tappmaterial beror på arbetsstyckets material. Här är några vanliga överväganden:

• Metaller: Stål, rostfritt stål, aluminium, mässing, koppar, och titan. Var och en av dessa kräver olika kranmaterial, såsom HSS för mjukare metaller och karbid för hårdare legeringar.
• Plast: Material som ABS, Pvc, och nylon kräver kranar gjorda av HSS eller hårdmetall för att skära rena gängor.

5. Geometriska egenskaper hos kranar

Tappens geometri påverkar den slutliga gängans kvalitet och prestanda:

• Trådstorlek och stigning: Dessa dimensioner bestämmer kompatibiliteten med fästelement.
  Till exempel, en fin stigning kan behövas för precisionsfogar, medan en grov stigning är att föredra för lastbärande applikationer.
• Flöjtdesign: Kranar kan ha raka eller spiralformade räfflor, som påverkar spånavlägsnandet. Spiralräfflor används vanligtvis för djupare hål eller blinda hål.
• Beläggningar: Kranar är ofta belagda med material som titannitrid (Tenn) eller svart oxid för att förbättra slitstyrkan och förlänga verktygets livslängd.

6. Att välja rätt kran för ditt projekt

Att välja rätt kran involverar flera viktiga överväganden:

• Arbetsstyckets material: Matcha tappningsmaterialet (Hss, kobolt, karbid) med materialet som gängas.
• Typ av tråd: Bestäm om du behöver en grundläggande tråd, en avsmalnande rörgänga, eller en mer specialiserad tråd som Acme eller buttress.
• Precision och tolerans: Om du behöver exakt, högpresterande trådar, överväg kranar med beläggning eller de som är designade för högprecisionstillämpningar.
• Produktionsvolym: För stora körningar, maskinkranar och rullande kranar är mer effektiva, medan manuella kranar kan vara bättre lämpade för små projekt eller reparationer.

7. Hur man använder en kran för att trä?

Att använda en kran för gängning är en exakt process som kräver noggrann uppmärksamhet för att säkerställa ren, exakta trådar bildas.

Oavsett om du arbetar med ett handverktyg eller en maskin, stegen är i allmänhet desamma.

Steg 1: Klämning av arbetsstycket

Innan du påbörjar någon gängning, se till att arbetsstycket är ordentligt fastklämt för att undvika rörelse under processen.

Om du använder en CNC-maskin, delen kommer att säkras med lämpliga fixturer eller skruvstäd. För manuell tappning, använd ett skruvstycke eller ett klämverktyg för att hålla arbetsstycket stadigt.

• Dricks: Se till att hålet som ska gängas borras noggrant till rätt storlek. Hålets diameter bör matcha tappstorleken för att undvika problem med gängbildning.

Steg 2: Borra hålet

Innan du knackar, du måste borra ett pilothål (även kallat "tapphål"). Håldiametern kommer att variera beroende på vilken typ av gänga du tänker skära och storleken på kranen.

• Dricks: Använd rätt borr för den typ av gänga och material du arbetar med. Ett gängborrdiagram kan hjälpa dig att bestämma rätt hålstorlek för kranen du använder.
• Notera: För blinda hål (hål som inte går hela vägen genom materialet), se till att hålet är något djupare än det erforderliga gängdjupet för att undvika att tappen bottnar.

Steg 3: Smörjning och förberedelse

När hålet är borrat, applicera lämpligt gängsmörjmedel eller skärvätska i hålet. Detta minskar friktionen, hjälper till med borttagning av spån, och förlänger kranens livslängd.

• Dricks: För hårdare material, som stål, överväg att använda en kraftig tappvätska. För mjukare material, som aluminium, en lätt olja eller vattenbaserad kylvätska kan räcka.

Steg 4: Knacka på hålet

Nästa, sätt in kranen i hålet och börja vrida. Processen beror på om du använder ett handverktyg eller en maskin:

Manuell tappning:

• Sätt i kranen: Placera kranen i det borrade hålet och se till att den är rakt inriktad.
• Vrid på kranen: Vrid kranen långsamt och stadigt. Använd en skruvnyckel för att rotera kranen.
  Tryck försiktigt, se till att kranen går in i hålet på ett jämnt sätt, vinkelrät vinkel.
• Dra tillbaka trycket då och då: Varje kvart till halvt varv, dra tillbaka kranen något för att ta bort eventuella spån från räfflorna och förhindra att kranen fastnar.

Maskintappning (Cnc):

• Rikta in kranen: För CNC-maskiner, ställ in kranen på den programmerade banan och se till att maskinen är inställd på rätt hastighet och matningshastighet.
• Automatiserad process: CNC-maskinen matar automatiskt kranen in i hålet och vänder riktningen för att rensa spån under tappningsprocessen.

Steg 5: Ta bort kranen

När önskat djup har nåtts, ta försiktigt bort kranen från hålet. Om du använder ett handverktyg, vrid krannyckeln bakåt för att backa ut kranen, hålla trådarna intakta.

• Dricks: Var försiktig så att du inte vrider kranen för kraftigt. För tuffa material, det kan ta lite tid för kranen att gå ut utan att skadas.
  För mycket kraft kan göra att kranen går sönder eller att gängorna deformeras.

Steg 6: Rengöring och slutbesiktning

Efter att ha tagit bort kranen, rengör hålet och gängorna. Inspektera gängorna för enhetlighet och noggrannhet. Ett bra kranjobb ger rent, vassa trådar utan grader eller defekter.

• Dricks: Kontrollera gängorna med en gängmätare eller en matchande bult för att säkerställa korrekt passform och funktion.

Steg 7: Bearbetning efter tryckning

Beroende på applikationen, du kan behöva grada av kanterna på det nygängade hålet. Du kanske också vill rengöra delen för att ta bort eventuella rester av smörjmedel eller skärvätskor.

• Dricks: Använd en borste eller en trasa för att rengöra delen noggrant. För applikationer med hög precision, en lätt ytfinish eller ytterligare efterbearbetning kan krävas för att säkerställa perfekt trådintegritet.

8. Fördelar med att använda rätt kran

• Högkvalitativa trådar: Korrekt val av gängtapp säkerställer att gängorna är exakta, hållbar, och kan bära de förväntade belastningarna.
• Effektivitet och livslängd: Den högra kranen minskar verktygsslitaget och minimerar stilleståndstiden, öka produktionseffektiviteten.
• Kostnadsbesparingar: En väl vald kran minskar behovet av reparationer eller omarbetningar, leder till kostnadsbesparingar på lång sikt.

9. Vanliga utmaningar i trådning

• Tråd gnagande: Detta kan förekomma i mjukare metaller, får trådar att gripa och slita.
• Verktygsslitage: Felaktigt materialval eller överanvändning kan leda till gängslitage och minskad gängkvalitet.
• Dålig Chip Evakuering: Om marker inte rensas effektivt, de kan täppa till trådarna, påverkar det slutliga resultatet.

10. Hitta trådtryckstorlek med ett diagram

Att välja rätt kranstorlek är viktigt för att säkerställa att det gängade hålet matchar fästelementet perfekt.

Borrstorleken måste motsvara kranstorleken, eftersom olika storlekar kan leda till lösa trådar, skadade kranar, eller dåligt passande fästelement.

En gängtappstorlekstabell är ett värdefullt verktyg för att förenkla denna process och förhindra fel.

Vikten av korrekta gäng- och borrstorlekar

• Överdimensionerade hål: Om borrstorleken är större än kranens krav, de resulterande trådarna kommer inte att greppa fast fästet ordentligt.
• Underdimensionerade hål: En mindre borrstorlek än den rekommenderade kan göra att kranen går sönder eller skadar arbetsstycket på grund av överdriven kraft under gängningen.
• Precision spelar roll: Framgången med gängning beror på exakt inriktning mellan borr- och gängstorlekarna.

För att korrigera hål av felaktig storlek, tråkig bearbetning kan användas för att förstora det borrade hålet innan gängning.

Formeln för att beräkna borrstorlek

Medan diagram är praktiska, denna formel kan användas för snabba uppskattningar:

Borrstorlek = 78×Tryck på Storlek-132\frac{7}{8} \gånger text{Tryck på Storlek} – frac{1}{32}87×Tryck på Storlek-321

Till exempel:

• För en 1/4-20 knacka, ersättning 1/4 in i formeln: Borrstorlek=78×14-132=0.218\text{Borrstorlek} = frac{7}{8} \gånger frac{1}{4} – frac{1}{32} = 0.218Borrstorlek=87×41-321=0.218 tum.

Detta resultat motsvarar nära standard 7/32-tums borrstorlek.

Exempel på trådtryck storlekstabell

Här är ett exempel på ett diagram som används ofta Unc (Enhetlig nationell grov) trådar:

Trådstorlek (Unc)	Borrstorlek (Tum)	Borrstorlek (mm)
1/4-20	7/32	5.56
5/16-18	F (0.257″)	6.53
3/8-16	5/16	7.94
1/2-13	27/64	10.72

För metriska trådar, diagrammet ser lite annorlunda ut:

Trådstorlek (TILL EXEMPEL., M8 × 1.25):

• "M8" representerar den nominella diametern (8 mm).
• "1,25" representerar gängstigningen (avstånd mellan trådarna, i millimeter).

Trådstorlek (Metrisk)	Trådhöjd (mm)	Borrstorlek (mm)
M1 × 0.25	0.25	0.75
M2× 0.4	0.4	1.6
M3× 0.5	0.5	2.5
M4 × 0.7	0.7	3.3
M5× 0.8	0.8	4.2
M6 × 1.0	1.0	5.0
M8 × 1.25	1.25	6.8
M10 × 1.5	1.5	8.5
M12 × 1.75	1.75	10.2
M16× 2.0	2.0	14.0

Tips för att använda tappstorleksdiagram

1. Matcha trådstandarderna: Se till att du använder rätt diagram för trådtypen, såsom UNC, Unf, eller metriska trådar.
2. Tänk på material: Mjukare material som aluminium kan kräva en något mindre borrstorlek för tätare gängor, medan hårdare material som stål kan behöva en något större storlek.
3. Redovisa för tolerans: Använd diagram som anger toleransintervall för precisionskritiska tillämpningar.
4. Testa alltid: För kritiska tillämpningar, testgänga på ett provarbetsstycke innan den sista delen bearbetas.

11. Slutsats

Att förstå de olika typerna av kranar och deras egenskaper är nyckeln för att uppnå exakthet, gängade anslutningar av hög kvalitet.

Genom att välja rätt tryck för jobbet, du säkerställer optimal prestanda, varaktighet, och effektivitet. Oavsett om du arbetar med metall, plast, eller en specifik typ av rör,

Att välja rätt tapp hjälper till att förbättra styrkan och livslängden på dina trådar, göra dina projekt mer framgångsrika och kostnadseffektiva.

Vanliga frågor

Vad är skillnaden mellan att skära och forma kranar?

• Skärande kranar: Ta bort materialet för att bilda trådar. Lämplig för ett brett utbud av material.
• Formande kranar: Förskjut material för att skapa trådar, vilket resulterar i starkare trådar och inga nagg.

Hur kan jag förhindra att kranar går sönder?

För att förhindra kranbrott:

• Använd rätt kranstorlek och typ för materialet.
• Applicera korrekt smörjning för att minska friktionen.
• Undvik överdriven kraft och bibehåll inriktningen under gängningen.
• Rensa spån ofta för att förhindra igensättning.

Hur underhåller och lagrar jag kranar?

• Rengöring: Ta bort skräp och spån efter varje användning.
• Smörjning: Applicera rostskyddsolja om kranen förvaras under en längre tid.
• Lagring: Förvara kranar rent, torr miljö, helst i märkta fack för att undvika skador.