Przedstawianie gwintów na rysunkach technicznych

Prawidłowe przedstawienie gwintów na rysunkach technicznych służy jako podstawa komunikacji technicznej między uczestniczącymi branżami. Obszerne informacje mogą być prezentowane w jasny i zrozumiały na całym świecie sposób, a tym samym wspierają płynny proces produkcji mechanicznej, produkcji i montażu. W tym artykule dowiesz się, w jaki sposób gwinty i otwory są szczegółowo przedstawiane w inżynierii mechanicznej.

Czym jest gwint?

Gwint to nacięcie lub struktura, która ma jednolity spiralny kształt i obraca się obwodowo w kole. W przypadku gwintu zewnętrznego, gwint jest nakładany na wał cylindryczny lub stożkowy. Z kolei w przypadku gwintu wewnętrznego, gwint przebiega w ściance otworu. Dopasowana geometria gwintu wewnętrznego i zewnętrznego umożliwia łączenie ze sobą kombinacji komponentów z takimi samymi gwintami i tworzenie rozłączalnych połączeń. Gwinty umożliwiają również przekształcenie ruchu obrotowego w ruch liniowy.

Typy gwintów

Istnieją różne rodzaje gwintów, które można podzielić na główne grupy ze względu na ich główną funkcję. Większość typów gwintów wymaga specjalnej metody rysowania. Zasadniczo gwinty można pogrupować według ich funkcji. Rozróżnia się nici do mocowania, przemieszczania i transportu.

Istnieją również różne standardy gwintowania:

• Gwint metryczny ISO, standard globalny
• Gwinty NPT (National Pipe Threads), standard amerykański
• Gwint BSP (British Standard Pipes), standard brytyjski
• Gwint Whitwortha (BSW), zwany również gwintem calowym
• JPT (Japanese Pipe Threads), japoński standard przemysłowy JIS.

Różne typy gwintów i ich zastosowanie w inżynierii mechanicznej

Gwinty mocujące, ze względu na ich specjalnie ukształtowany profil, są używane, gdy elementy lub komponenty mają być ze sobą mocno połączone. Najpopularniejsze profile gwintów mocujących to gwint metryczny, gwint NPT i gwint Whitwortha.

Gwinty ruchome są używane głównie do przenoszenia ruchów i sił. Ich głównym zadaniem jest przekształcanie ruchu obrotowego w ruch liniowy i odwrotnie. Umożliwiają one przenoszenie dużych obciążeń przy jednoczesnym niskim tarciu. Najpopularniejszymi rodzajami gwintów ruchomych są gwinty trapezowe (do przenoszenia sił osiowych), gwinty doczołowe (np. do napędów we frezarkach lub prasach) oraz gwinty śrub kulowych (np. w maszynach CNC i robotyce).

Gwinty transportowe to specjalne kształty gwintów, które zostały opracowane z myślą o szybkim przemieszczaniu materiałów lub komponentów w kierunku osiowym. Zaletą w porównaniu z taśmami przenośnikowymi jest to, że kąty nachylenia mogą być większe, dzięki czemu można pokonać duże różnice wysokości na krótkim dystansie. Gwinty transportowe są stosowane na przykład w maszynach do obróbki materiałów.

Podstawy przedstawiania gwintów na rysunkach technicznych

Rysunek techniczny to dwuwymiarowa reprezentacja komponentów, zespołów lub kompletnych produktów ze wszystkimi niezbędnymi szczegółami dla obserwatora. Przedstawienie i dokładność szczegółów zależy od zamierzonego zastosowania.

Wraz z wprowadzeniem technologii CAD (Computer Aided Design), modele komponentów są najpierw tworzone cyfrowo, a niezbędne rysunki techniczne są generowane na podstawie modelu 3D. Dla lepszej i szybszej czytelności często dodawany jest widok ISO w 3D.

Aby rysunki techniczne były przejrzyste i zrozumiałe, konieczne jest przedstawienie pokazanej części z jak największą ilością szczegółów. Sposób przedstawiania jest ustandaryzowany dla każdego kraju i może się różnić w zależności od kraju. Dlatego ważne jest, aby obowiązujące standardy zostały wdrożone przez twórcę. Reprezentacja techniczna, etykietowanie i wymiarowanie muszą spełniać wymagania funkcjonalne, produkcyjne i testowe.

Rysunki techniczne mogą przedstawiać gwinty w 3D (dla orientacji) i 2D (ze wszystkimi szczegółami technicznymi).

Przedstawienie 2D gwintów na rysunkach technicznych

Profile gwintów mają złożone i znormalizowane geometrie. Na rysunkach technicznych szczegóły te są pokazywane tylko w uproszczonej formie z linii ciągłych z etykietą definiującą, aby skrócić czas tworzenia i odczytu.

Otwór gwintowany nie może być technicznie wycięty na całej długości otworu. Śruba nie wykorzystuje również całej długości gwintu. Bicie gwintu w DIN 76 jest znormalizowane na potrzeby prezentacji.

Norma DIN 76 podaje w tabelach długość gwintu resztkowego a₁ (odległość od końca śruby do końca gwintu) oraz długość otworu bez gwintu e₁. W przypadku braku szczegółowych wymagań a₁ jest trzykrotnością skoku gwintu. Długość e₁ odpowiada w przybliżeniu dwukrotności a₁, tj. w przybliżeniu sześciokrotności skoku gwintu.

Reprezentacja i wymiarowanie gwintów są znormalizowane w celu jednolitego stosowania. Gwinty w otworach są korzystnie pokazane w przekroju poprzecznym za pomocą wycięć w widoku z boku.

W sklepie MISUMI można znaleźć duży wybór śrub i wkrętów z pełnym gwintem, a także nakrętek. Zachęcamy do odwiedzenia naszego sklepu i wyboru spośród śrub z łbem gniazdowym, śrub z łbem płaskim, wkrętów samogwintujących i wielu innych kategorii produktów.

Przedstawianie gwintów zewnętrznych

W przypadku gwintów zewnętrznych, np. śrub, zewnętrzne boki gwintu i zarys gwintu są pokazane szeroką linią ciągłą. Końcówki gwintów są pokazane jako stożkowe kopuły ze skosem 45 stopni (aby oddać typowy kształt końcówek gwintów). Linia rdzenia nici jest pokazana jako wąska linia ciągła. W przypadku widoku z przodu, linia rdzenia jest często rysowana jako 3/4 okręgu z wąską linią ciągłą, aby wyraźnie pokazać średnicę rdzenia gwintu. Na rysunkach technicznych śruby są pokazane bez długości i z łbem w jednej płaszczyźnie z elementem.

Przedstawianie wątków wewnętrznych

Podczas renderowania gwintów wewnętrznych rozróżnia się reprezentację w stanie naciętym (preferowany, gwintowany otwór rdzeniowy, gwintowana linia końcowa z szerokimi liniami ciągłymi, średnica gwintu z wąskimi liniami ciągłymi) i widok z boku bez nacięcia (gwintowany otwór rdzeniowy, gwintowana linia końcowa, średnica gwintu z wąską linią).

W widoku z góry średnica gwintu jest narysowana jako 3/4 okręgu z wąską linią ciągłą.

Przedstawienie skosów, pogłębień i części znormalizowanych na rysunkach technicznych

Skosy i pogłębienia, a także znormalizowane części są często używane w połączeniu z gwintami. Skosy zmniejszają między innymi ryzyko obrażeń oraz usprawniają montaż. Pogłębienia są przeznaczone do tworzenia przejścia między dwiema średnicami lub umożliwiają pogłębianie łbów śrub w powierzchniach. Te elementy konstrukcyjne są przedstawione na rysunkach technicznych w następujący sposób:

• Skosy są reprezentowane przez ukośną linię, która reprezentuje kąt skosu. Wymiary są podane jako długość skosu i kąt lub głębokość skosu. Na przykład wymiar taki jak „2 x 45°” oznacza, że skos ma 2 mm szerokości i długości, a kąt wynosi 45°.
• W widoku z góry pogłębienia są reprezentowane przez dwa koncentryczne okręgi, gdzie zewnętrzny okrąg reprezentuje największą średnicę pogłębiacza, a wewnętrzny okrąg reprezentuje rzeczywisty otwór. Widok z boku określa głębokość pogłębienia i kąt pogłębienia lub średnicę zewnętrzną i kąt pogłębienia.
• Części znormalizowane zwykle nie są pokazywane w przekroju, ponieważ ich wymiary i kształt są ogólnie znane dzięki określonym normom. Znormalizowana część jest wymiarowana za pomocą linii pomocniczej.

W zestawieniach materiałów gwinty są często określane tylko jako części standaryzowane. Typ, rozmiar i inne specyficzne cechy gwintu można zatem wyraźnie zidentyfikować za pomocą oznaczenia. Oznaczenia te zazwyczaj obejmują typ gwintu, średnicę nominalną i skok. W przypadku specjalnych typów gwintów mogą być wymagane dodatkowe informacje, takie jak klasa gwintu lub tolerancja. Prawidłowe i jednolite odwzorowanie gwintów w zestawieniach materiałów jest niezbędne. Jest to jedyny sposób na uniknięcie błędnej interpretacji podczas produkcji lub montażu i zapewnienie prawidłowego zakupu elementów złącznych.

Wymiary gwintów na rysunkach technicznych

Gwinty są wymiarowane na rysunkach technicznych zgodnie z normami DIN 406, DIN ISO 6 410. Gwinty są wymiarowane z tekstem wymiaru, który musi zawierać wszystkie niezbędne informacje. Gwinty są oznaczone średnicą gwintu, która jest również znana jako średnica nominalna. Najczęściej używanym oznaczeniem jest metryczny gwint ISO z dużą literą M przed średnicą. W przypadku gwintów drobnozwojnych oprócz średnicy nominalnej podawany jest również skok gwintu (np. M6x0,25).

Gwint jest zwymiarowany za pomocą linii pomocniczych. Długość jest oznaczona równolegle do linii środkowej otworu, na zewnątrz otworu. Średnica gwintu i niezbędne dodatkowe parametry, takie jak gwint drobnozwojny lub gwint lewoskrętny, są wymiarowane pionowo lub pod kątem prostym do linii środkowej. Na rysunkach technicznych zazwyczaj preferowane są krótkie linie pomocnicze, ale w miarę możliwości powinny być one umieszczane poza komponentami.

Przedstawienie 3D gwintów na rysunkach technicznych

Przedstawienia 3D komponentów i zespołów są zwykle uzupełnieniem lub są wykorzystywane w prezentacjach lub innych treściach marketingowych. Przedstawienia 3D na rysunkach technicznych nie zawierają nowych informacji, a jedynie informacje nadmiarowe.

W modelach 3D gwinty są często wyświetlane w uproszczony sposób. W celu zminimalizowania rozmiaru pliku i czasu obliczeń, te uproszczone modele – zwane również „gwintami kosmetycznymi” – zapewniają jedynie uproszczony zarys bez dokładnego kształtu.