draderige uitloop

Ik had het dus over schroefdraad. Ik heb al verteld dat je schroefdraad op verschillende manier kunt maken. Je kunt schroefdraad met een beitel snijden, maar ook met een tap of snijplaat. Deze omschrijving is natuurlijk vragen om verwarring, want de meeste beitels hebben tegenwoordig verwisselbare snijkanten, die wisselplaatjes, of door sommigen ook wel snijplaatjes genoemd worden. En je kunt schroefdraad ook rollen. Er zijn nog meer productiemethoden voor schroefdraad, maar dit zijn bij het automatendraaiwerk wel de meest gebruikelijke methoden.

Al deze methoden hebben één ding gemeen: De schroefdraad heeft een uitloop, en dat wordt nog wel eens vergeten.
Bij zowel draadrollen als draadsnijden met een snijplaat wordt de draad niet in één omwenteling gemaakt. De eerste gangen van de nieuw gemaakte draad zijn dus niet helemaal volledig. Afhankelijk van materiaal en gereedschap kan dat tot 4 omwentelingen (gangen) op de gemaakte lengte schelen. Een tap (voor binnendraad) of een snijplaat (voor buitendraad) heeft over het algemeen meerdere snijkanten, maar dan nog lukt het niet om in één omwenteling alle materiaal weg te snijden om een volledige schroefdraad te maken.
En bij het draadsnijden met een beitel geldt dat de beitelslede op de draaimachine tijd nodig heeft om te accelereren en weer te stoppen.

Dat is allemaal niet erg, als er bij het ontwerp van het betreffende onderdeel maar rekening mee gehouden is. Het betekent gewoon dat er een stukje onvolledige draad voor de gewenste schroefdraad uitgaat. Voor een binnendraad moet het gat (of gaatje) dus gewoon wat dieper geboord worden, en bij een buitendraad betekent het een zichtbaar stukje schroefdraad waar de bijbehorende binnenschroefdraad niet overheen past. Helaas is daar niet altijd rekening mee gehouden. Het komt voor dat, bijvoorbeeld om een onderdeel gas of vloeistof dicht te houden, het gat niet doorgeboord mag worden, en de schroef die er in moet bijna net zo lang is als het onderdeeltje dik.

En het kan ook gewoon zijn dat het er niet netjes uitziet als er een stukje schroefdraad uitsteekt. Voor een buitendraad is dit vrij simpel op te lossen. We maken dan gewoon een draaduitloopgroef. Dat is een groef op de plaats van de laatste gang (of gangen) van de schroefdraad . Zeker bij draadsnijden met een beitel, waarbij de uitloop vaak tot 1 omwenteling beperkt kan blijven is dit een probate oplossing om een nette aansluiting tussen de beide onderdelen te krijgen. En zo heeft ieder probleem bij draaiwerk een oplossing, ook bij automatendraaiwerk.

Langdradig

Langdradig?

Hoewel ik nu alweer enige maanden geleden begonnen ben met mijn verhaal over schroefdraad is er nog geen lijn in gekomen. Als ik niet uitkijk wordt het een langdradig betoog, mede door alle onderbrekingen.

Ik vertelde al dat er over schroefdraad heel veel te schrijven is. Zowel over de verschillende soorten schroefdraad, als over de mogelijke manieren om schroefdraad te maken. Om niet al te erg in draderigheid te verzanden zal ik me wel beperken tot de in het automatendraaiwerk gebruikelijke schroefdraden en productie methoden voor deze schroefdraden. Maar dan nog blijft de vraag: waar te beginnen.

Als willekeurig vertrekpunt neem ik het onderscheid tussen draden in inch maten en metrische schroefdraden. Want daar wil nog wel eens verwarring over ontstaan.
Metrische draden zijn behoorlijk eenduidig gedefinieerd en genormaliseerd. En iedereen kent de metrische draden ook. Want de meeste andere schroefdraden (en dan laat ik de ‘amerikaanse schuifdraad’ en zijn soortgelijken even buiten beschouwing) zijn goed gedefinieerd, ze zijn alleen minder bekend. En dan ontstaat er verwarring.

Hoewel iedere regel krom staat van de uitzonderingen vallen de in inches gedefinieerde schroefdraden in twee groepen, gebaseerd op de landen van herkomst . De Engelse draden (B.S. British Standard) en de U.N. draden. Het meest kenmerkende verschil tussen deze twee kampen is de tophoek van de schroefdraad. De Engelse draden (bekend onder namen als gasdraad, withworth schroefdraad) heeft een tophoek van 55 graden, en de UN draden hebben in het algemeen een tophoek van 60 graden.
Maar dat is niet de belangrijkste reden dat UN draden en Britse draden niet (of hooguit bij hoge uitzondering) op elkaar passen. Belangrijker is dat de twee soorten schroefdraad meestal verschillende spoed diameter combinaties hanteren.

Een buitendraad met een tophoek van 55 graden zou wel in een binnendraad van 60 graden tophoek passen, als de spoed en diameter ook overeen komen, en dat is dus meestal niet het geval. Een andere opmerkelijke conclusie is dat de tophoek van de UN draden, en daardoor in grote lijnen het hele schroefdraad profiel, gelijk is aan de tophoek cq. het draadprofiel van metrische schroefdraad. Bij draad snijdend gereedschap dat niet spoed specifiek is (zoals deelprofiel draadsnij wisselplaten) kunnen dus voor UN draden en metrische draden de zelfde gereedschappen gebruikt worden . Als het verschil maar klein genoeg is (zoals bij een 24 gangen per duim draad, dan is de spoed 1,06 mm) kunnen zelfs metrisch volprofiel platen voor UN draad gebruikt worden. Maar als er per ongeluk een 60 graden plaatje voor een Withworth- of gasdraad (buiten) gebruikt wordt gaat het dus mis.

Before I was so rudely interrupted

Dat was de openingszin van William Connor toen hij verder wilde gaan met zijn column in de ‘Daily Mirror’ na een onderbreking door de tweede wereldoorlog.
Mag ik zulke beroemde woorden hier zomaar aanhalen? Eigenlijk niet , want de tweede wereldoorlog was toch wel ingrijpender dan de crisis die we nu doormaken, én de oorlog was voorbij toen William Connor deze woorden opschreef. En het eind van de crisis lijkt nog niet echt in zicht. Steeds als herstel ‘dreigt’ gebeurt er wel weer iets waardoor de crisis zich lijkt te verdiepen.

Inmiddels zijn de grondstoffen prijzen weer op weg naar de absurde niveaus van voor de crisis losbarstte, en de afname stokt omdat de eindproducten te duur worden. Dat laat heel weinig marge voor de fabrikanten over om bij gestegen inkoop, en dalende verkoop prijzen nog iets te verdienen. Een deel van deze druk wordt bij de toeleveranciers neergelegd, dus wij, als 100 % toeleverancier van serie draaiwerk, weten er ook van.

Deze uitspraak is ook gebruikt als titel van een reünie album van de legendarische band ‘the Animals’ uit 1977. Dit eerste album na ruim 10 jaar onderbreking was, volgens de kritieken, heel goed, maar is nauwelijks gedraaid. En ook daar is een parallel met onze situatie. Onze klanten zijn blij met ons als toeleverancier, maar er wordt gewoon erg weinig gedraaid.

Als voor ‘lichte cultuur’ als popmuziek een beroemde uitspraak aangehaald mag worden, dan wil ik mezelf ook toestaan om hem te herhalen. Alleen is er van the Animals na dit album niet veel meer vernomen, en ik ben toch echt wel van plan om, met het bedrijf, nog een behoorlijke tijd in de running te blijven. En weer wat meer aandacht aan deze Blog te besteden, want bij een periode met weinig werk horen altijd heel veel aanvragen, vandaar deze onderbreking. Nu het werk (weer) iets toe lijkt te nemen, neemt het aantal aanvragen weer wat af, en zo hoop ik wat vaker aan schrijven toe te komen.

Draadloos (of tegendraads) ?

Draadloos?

De toekomst schijnt vooral draadloos te zijn, maar of dat ook voor schroefdraden geldt? Hoewel draadloos een enorme opgang maakt, vooral voor signaal overdacht, heef het ook zijn beperkingen. En nadelen, want de discussies over de invloed van radio straling op de gezondheid lopen nog volop.

De bewegingen in de bevestigings techniek zijn iets minder heftig, en niet echt vergelijkbaar. Maar het is een feit dat heel veel bevestigingen niet meer met schroefdraadartikelen gaan. Want soms is een schroef aandraaien en weer losdraaien gewoon te omslachtig. En als de verbinding éénmalig is zijn er natuurlijk veel meer mogelijkheden dan schroeven, bouten en moeren. En dat loopt van eenvoudige klinknagels tot gefreesde bajonet verbindingen.

Eén leuk voorbeeld hebben we zelf toegepast in een sluiting voor een doosje. Dit doosje geven wij weg als relatiegeschenk, en het bevat wat staaltjes van ons automatendraaiwerk. We wilden een deksel die in minder dan een kwartslag open zou gaan, net als, bijvoorbeeld, een jampot deksel. Met een standaard schroefdraad frees hebben we op de buitenzijde van de doos drie excentrische kammen gemaakt, en in de deksel is echt overeenkomstige binnenprofiel gefreesd. Het deksel past dus altijd, en is in een kleine handbeweging vast te zetten (en weer los te draaien).
Natuurlijk gaat er ook wel eens iets mis : deze onderdelen zijn indertijd door een tijdelijke Engelse medewerker geprogrammeerd, en die hebben een wat andere links/rechts beleving dan Europeanen van het vaste land. Het gevolg is dat de deksel de verkeerde kanten op opent en sluit. Het doosje en de deksel zijn dus tegendraads, en dat past wel bij ons. Dat hebben we dus maar zo gelaten.

Wat loopt hier voor draad?

Er zijn echt onwijs veel verschijningsvormen van wat wij zo simpel ‘schroefdraad’ noemen. Inmiddels zijn wij zo aan de genormeerde metrische schroefdraden gewend dat wij bijna zouden vergeten dat er nog meer normen voor schroefdraad zijn. En dat zijn lang niet altijd oude normen, veel ‘exotische’ schroefdraden worden nog gewoon toegepast. Daar hebben wij , als toeleverancier van gedraaide onderdelen, ervaring mee. Maar ook de zo vertrouwde metrische schroefdraad doet zich op verschillende manieren voor.

Even heel simpel: een schroefdraad kan wel of niet verzinkt zijn. Zink is hier even een voorbeeld, want naast zink komen er nog een groot aantal andere bedekkingslagen voor. Bedekkingslagen is een mooie term, want het geeft precies aan wat er gebeurt. Als een keurig op maat gesneden schroefdraad met een laag bedekt wordt nemen de diameters toe. Dat wil zeggen, bij een bout. Bij een moer worden de diameters kleiner. En een grotere bout past lastig in een kleiner (schroefdraad)gat. Nu lijkt het probleem niet heel groot, want een elektrolytische (zink)laag is maar vrij dun. Er is wel een addertje onder het gras: Als een laag bijvoorbeeld 10 micron dik is zal de laagdikte aan weerszijden van de schroefdraad gang neerslaan, en dat rondom de hele bout. Door het neerslaan op de schuine kant neemt de effectieve diametergroei sneller toe. Een laagdikte van 10 micron (0,01 mm) geeft dus, theoretisch een toename van de gemiddelde (‘flanken’) diameter van 25 micron. Dat is 0,025 mm. Dat lijkt nog niet de hele wereld, maar wel ¼ van de beschikbare tolerantie op de flankendiameter bij, bijvoorbeeld een M6. En dat is dan alleen maar de bout. In de moer gebeurt ook zoiets. En op de laagdikte zelf zit ook nog tolerantie. Het laat zich dus raden dat een goed passende bout en moer na verzinken niet altijd per definitie weer goed passen. Hier moet bij het draaien van schroefdraad onderdelen die één of andere deklaag krijgen goed rekening mee gehouden worden.

Gelukkig is het probleem niet zo simpel als het lijkt, want een laagdikte wordt door allerlei effecten bij een schroefdraad al vrij snel slecht voorspelbaar. De benodigde toleranties op de laagdikte kunnen dus, afhankelijk van het soort laag, flink toenemen. En daarmee het risico op een slecht passende schroefdraad ook .

Als een onderdeel tegen roest beschermd moet worden is een alternatief voor een deklaag roestvaststaal gebruiken. En schroefdraad maken in roestvaststaal heeft weer zijn eigen eigenaardigheden. In een volgende automatendraaiwerk blog kan ik daar weer op terugkomen.

schroefdraad, ingewikkeld?

Draad, ingewikkeld?

Schroefdraad is niet echt heel ingewikkeld, er is alleen ontzettend veel van. Heel veel verschillende toepassingen gebruiken op de een of andere manier schroefdraad, waar allerlei verschillende eisen aan gesteld worden. Gelukkig zijn er ook veel overeenkomsten.
Eén van de meest opvallende kenmerken van de schroefdraad is de spoed. Dit is de afstand tussen twee opeenvolgende gangen van de schroefdraad. De combinatie van spoed en diepte van de schroefdraad maakt dat de schroefdraad meestal niet in één keer gesneden kan worden. Er zal dus iets verzonnen moeten worden zodat de opeenvolgende sneden die mogelijk zijn om de schroefdraad te maken steeds het zelfde spoor volgen. En dat spoor moet dan ook nog eens precies de gevraagde spoed hebben.

Op de draaibank komt het onder meer op het oog van de vakman aan. De draaier start steeds op het juiste moment de slede met de draadsnijbeitel vanaf het juiste punt, zodat er een gelijkmatige schroefdraad ontstaat. Maar wij werken met automatisch draaimachines. Deze draaiautomaten. Zijn tegenwoordig CNC gestuurd, en werken in principe het zelfde als de draaier deed aan zijn hand draaibank: als de elektronica en vast punt per omwenteling herkent zal de draadsnijbeitel met de ingestelde spoed van het wachtpunt naar het eindpunt vertrekken. De elektronica en de mechanische componenten hebben enige tijd nodig om alle benodigde versnellingen en vertragingen uit te voeren, dus is er een bovengrens aan het toerental waarbij draad gesneden kan worden. Eigenlijk net als bij de draaier die de schroefdraad handmatig maakte, want die had ook tijd nodig om te reageren en alle benodigde bewegingen uit te voeren.

En nu heb ik me even beperkt tot de klassieke vorm van schroefdraad snijden met meerdere passages van een enkelvoudige draadsnijbeitel. Dat is even als voorbeeld, want er zijn talloze manieren om schroefdraad te snijden, zowel in als uitwendig. Ze hebben wel allemaal gemeen dat de gereedschappen die de schroefdraad maken (en dat hoeft niet altijd snijdend gereedschap te zijn) op de een of andere manier precies in de gewenste spoed langs de te vormen schroefdraad moeten bewegen. Er is dus even stof voor de volgend Blogs over automatendraaiwerk.

De draad kwijt,

Ik kom, eigenlijk een beetje verbaasd, tot de conclusie dat ik mijn weblog schromelijk verwaarloosd heb. Als de regelmaat er eenmaal uit is (en dat is hij al sinds de vakantie periode) wordt het heel makkelijk om hele grote gaten te laten vallen. En omdat de routine er uit is wordt het ook steeds lastiger om met onderwerpen voor stukjes te komen. Meestal gaat dat vrij associatief, en tijden of na het typen van de ene bijdrage maak ik alvast aantekeningen over de mogelijke onderwerpen van volgende bijdragen. Omdat ik al een tijdje geen Blog bijgehouden heb, zijn er dus ook geen onderwerpen voorhanden. Terwijl ik over automatendraaiwerk nog lang niet uitgeschreven ben. Ik bende draad een beetje kwijt, en om de draad weer op te pakken ga ik me om te beginnen verdiepen in schroefdraad. Want als je tegen draaiers ‘draad’ zegt, denken ze toch eerder aan zaken als spoed en flankenmiddellijn dan aan garens, de kleur of dernier getal. Producten met schroefdraad draaien is één van de oudste toepassingen van draaiwerk. De Engelse benaming voor een draaiautomaat is dan ook screw machine. Dat zijn dus de machines waar je schroeven mee maakt. Dat het merendeel van de draaiautomaten al vanaf de begindagen andere dingen staat te draaien is daarbij even niet belangrijk. Een deel van onze curven gestuurde draaiautomaten is zelfs niet eens in staat om zonder grote kunstgrepen een fatsoenlijke schroefdraad te maken. Stof te over dus, en vanaf binnenkort is er op deze plek weer een frequente (ik mik op tenminste wekelijkse) update van het automatendraaiwerk blog.