Denne siden finnes fordi frisporet kostet oss penger. På en av våre egne tegninger, for en gjengeadapter M15×1 innvendig til M16×1,5 utvendig, sto det et frispor på 0,3 mm. Det lar seg ikke maskinere i den bredden, og det ville ikke ha fungert om det gikk an. Tallene under kan hvem som helst slå opp. Den delen som teller i verkstedet står under For smalt, for bredt, helt uten og Et reelt tilfelle.
Hva et frispor er — og hva det ikke er
Et frispor er en rille som stikkes inn der gjengen slutter. Diameteren ligger under bunndiameteren på gjengen, slik at gjengen ikke ender i en kon, men faller rent ned i et spor.
Dette må ikke forveksles med gjengeutløpet. Utløpet oppstår av seg selv: verktøyet kan verken gå til full dybde eller ut av den momentant, så gjengeprofilen tones ut over én til to omdreininger. Gjengeutløpet er en kon med ufullstendige gjenger — og det er nettopp der motstykket setter seg fast. Frisporet fjerner det.
Forskjellen på én setning: gjengeutløpet er problemet, frisporet er løsningen. Skriver du «gjengeutløp etter ISO 4755» på tegningen, har du bestilt noe annet enn «frispor etter ISO 4755».
Hva folk faktisk kaller det
Nesten ingen forespørsler bruker ordet frispor. Folk beskriver stedet i stedet for å navngi detaljen, og som regel er det likevel klart hva de mener. De vanligste beskrivelsene:
| Slik sies det | Det som menes | Stemmer det? |
|---|---|---|
| «rillen der gjengen slutter» | Frispor | Ja, akkurat det |
| «det glatte stykket før anlegget» | Frispor | Ja — glatt og avsatt i diameter |
| «avstikket» eller «stikket» | Frispor | Ja — verkstedord, etter avstikkstålet |
| «halsen» | Frispor | Ja, brukes særlig om bolter |
| «der gjengen løper ut» | Gjengeutløp | Nei — det er nettopp området uten frispor |
| «avsatsen der gjengen tar slutt» | Som regel gjengeutløpet | Nei — en kon er ikke et spor |
| «frispor» uten mer | Kan også være frispor på en akselavsats | Delvis — det sitter på akselen, ikke ved gjengen |
På engelsk heter det samme thread undercut eller thread relief, og utløpet er thread run-out; på tysk Gewindefreistich og Gewindeauslauf; på fransk gorge de dégagement og sortie de filet.
Hva frisporet er til for
Det har to oppgaver, og det er den andre som lurer folk:
- Plass til verktøyet. Ved dreiing må gjengestålet komme ut på slutten av passet uten å gå inn i anlegget. Uten frispor finnes det ikke noe rent utgangspunkt — siste gjenge blir ufullstendig, eller stålet brekker.
- Plass til motstykket. Dette er oppgaven som avgjør. Mutteren eller koblingen som skrus på har sin egen fas, men første bærende gjenge sitter godt fram. Møter den gjengen den koniske utløpssonen, stopper delen der. Du kjenner motstand og tolker det som at det er stramt — men anlegget ble aldri nådd.
Mål etter stigning
ISO 4755:1983 dekker frispor for utvendige metriske ISO-gjenger. DIN 76-1 deler dem i tillegg inn i fire former: A og B for utvendige gjenger, C og D for innvendige. A og B har samme geometri og skiller seg bare i lengde, det samme gjelder C og D. A og C er normaltilfellet; de korte formene B og D finnes for situasjoner der normalbredden ikke får plass.
Alt dimensjoneres ut fra stigningen P, ikke nominell diameter. En M20×1,5 får samme frisporsbredde som en M10×1,5 — bare frisporsdiameteren følger nominell størrelse.
| Stigning P | Bredde g2 = 3,5 × P | Praktisk grense ≈ 3 × P | Radius r = 0,5 × P | Frispor-Ø dg = d − 1,6 × P |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 | 1,75 | 1,5 | 0,25 | d − 0,8 |
| 0,7 | 2,45 | 2,1 | 0,35 | d − 1,12 |
| 0,8 | 2,8 | 2,4 | 0,4 | d − 1,28 |
| 1,0 | 3,5 | 3,0 | 0,5 | d − 1,6 |
| 1,25 | 4,375 | 3,75 | 0,625 | d − 2,0 |
| 1,5 | 5,25 | 4,5 | 0,75 | d − 2,4 |
| 1,75 | 6,125 | 5,25 | 0,875 | d − 2,8 |
| 2,0 | 7,0 | 6,0 | 1,0 | d − 3,2 |
| 2,5 | 8,75 | 7,5 | 1,25 | d − 4,0 |
| 3,0 | 10,5 | 9,0 | 1,5 | d − 4,8 |
Verdiene er regnet ut fra dimensjoneringsformlene i DIN 76-1, ikke avskrevet fra måltabellen. På tegning gjelder den utgaven av standarden som er i kraft; der er det grenseverdiene i tabellen som teller. For å avgjøre om frisporet i det hele tatt får plass, holder formlene.
De vanlige gjengene regnet ut
Samme formler med tallene satt inn. Først grovgjengene, deretter finstigningene, der frisporet blir merkbart smalere.
| Gjenge | Stigning P | Bredde g2 | Grense ≈ 3 × P | Frispor-Ø dg |
|---|---|---|---|---|
| M4 | 0,7 | 2,45 | 2,1 | 2,88 |
| M5 | 0,8 | 2,8 | 2,4 | 3,72 |
| M6 | 1,0 | 3,5 | 3,0 | 4,4 |
| M8 | 1,25 | 4,375 | 3,75 | 6,0 |
| M10 | 1,5 | 5,25 | 4,5 | 7,6 |
| M12 | 1,75 | 6,125 | 5,25 | 9,2 |
| M16 | 2,0 | 7,0 | 6,0 | 12,8 |
| M20 | 2,5 | 8,75 | 7,5 | 16,0 |
| M24 | 3,0 | 10,5 | 9,0 | 19,2 |
| M10×1,25 | 1,25 | 4,375 | 3,75 | 8,0 |
| M12×1,25 | 1,25 | 4,375 | 3,75 | 10,0 |
| M16×1,5 | 1,5 | 5,25 | 4,5 | 13,6 |
| M20×1,5 | 1,5 | 5,25 | 4,5 | 17,6 |
For smalt, for bredt, helt uten — hva hvert tilfelle gjør
Ikke noe frispor
Gjengen løper ut i en kon. Mutteren som skrus på setter første bærende gjenge på denne konen og stopper før den berører anlegget. Følgene, i denne rekkefølgen: tetteflaten bærer ikke, forbindelsen lekker eller løsner; den som strammer mer, sender momentet inn i utløpet i stedet for i forspenningen; de første gjengene blir stuket eller revet ut. På en kobling med tetteegg er delen skrap etter det.
For smalt frispor
Funksjonelt det samme som å ikke ha noe, så lenge sporet er smalere enn utløpet det skal fjerne. I tillegg kommer produksjonssiden: under omtrent 1 mm finnes det ikke noe stikkstål som lager sporet rent i den dybden. Et 0,3 mm bredt stikkblad brekker før det er 1,2 mm dypt. En angivelse på 0,3 mm beskriver ikke et spor, den beskriver en ripe — og verkstedet sier fra hvis de følger med, eller gjør noe annet i stillhet hvis de ikke gjør det.
For bredt frispor
Feilen den andre veien blir undervurdert. Tre virkninger:
- Du mister brukbar gjengelengde. På korte adaptere og tapper er lengden den knappe ressursen. Hver millimeter frispor går fra den bærende gjengen — og kapasiteten avhenger av hvor mange gjenger som faktisk er i inngrep.
- Tverrsnittet blir svekket. Frisporsbunnen ligger under bunndiameteren på gjengen: på en M12 med dg = 9,2 mm er det bærende tverrsnittet der mindre enn i selve gjengen. Under strekk ryker delen ved sporet, ikke i gjengen.
- Frisporsbunnen er en kjerv. Ved vekslende last starter utmattingsbruddet nøyaktig der. Derfor står det en radius r = 0,5 × P i standarden — den er ikke pynt, den senker kjervvirkningen. Et skarpt stukket frispor er et innebygd bruddsted.
Arbeidsregelen: så bredt som det må være for at motstykket skal gå i bunn, og ikke en millimeter bredere. Normalverdien er g2 = 3,5 × P. Rekker ikke lengden til det, går man ned på den korte formen B, og under det på det som fortsatt gjør nytten. Å sløyfe det helt er det eneste alternativet som garantert ikke virker.
Et reelt tilfelle: 0,3 mm på tegningen
En gjengeadapter: M15×1 innvendig, M16×1,5 utvendig, gjennomgående hull 10 mm, total lengde 22,5 mm, sekskant nøkkelvidde 22. Tegningen anga et frispor på 0,3 mm mellom sekskanten og gjengetappen. Etter standarden, ved P = 1,5, skulle det vært rundt 5,25 mm, med en praktisk grense på 4,5 mm.
På 22,5 mm total lengde får man ikke plass til 5,25 mm frispor — hele gjengetappen er bare 7,5 mm lang. Nettopp derfor endte tallet så lavt: man ville beholde mest mulig gjenge. Tankefeilen er at gjenge som motstykket aldri når fram til, ikke bærer noe.
Dreieren meldte at 0,3 mm ikke lar seg lage, og at forbindelsen først virker fra rundt 2 mm. Det ligger under normalverdien og under 3-×-P-tommelfingerregelen — det er kompromisset en kort del tvinger fram. Det virker fordi det løser den ene oppgaven som betyr noe her: motstykket kommer i bunn. Det koster 1,7 mm brukbar gjenge, og det skal kunden få vite før delene lages, ikke etterpå.
Slik kommer sakene inn til oss:
- «Koblingen går ikke helt ned, det står igjen to tideler klaring — er det gjengen?»
- «Vi trenger adapteren kortere, men gjengen må være like lang. Går det?»
- «Den gamle tegningen har ikke noe frispor i det hele tatt, og delen har gått i tjue år.»
- «Tappen røk ved rillen, alltid på samme sted.»
Det siste er nesten alltid radiusen: stukket skarpt i stedet for r = 0,5 × P. For å lage den om igjen holder det med den knekte delen — se kopiere en del.
Når du ikke trenger et verksted til dette
Sammenligningen under gjelder vanlig katalogvare — pinneskruer, tapper og adaptere fra et lagerførende sortiment.
| Det som trengs | Katalogvare | Hos EKINSUN |
|---|---|---|
| Standarddel med standard frispor, standard lengde | lagerført, går rett over disk | Grossisten er raskere og billigere her — du trenger ikke oss til det. |
| Smalere frispor enn standard fordi lengden ikke strekker til | Ikke aktuelt — katalogdeler følger standarden eller har ikke frispor i det hele tatt | Bredde etter din bestemmelse, med tapt gjengelengde oppgitt |
| To ulike gjenger på samme del, med anlegg imellom | Adaptere finnes bare i vanlige kombinasjoner | Hvilken som helst kombinasjon, frispor dimensjonert i begge ender |
| Kopi av en avbrukket del uten tegning | Ikke mulig — det finnes ikke noe artikkelnummer å bestille | Send prøven, vi måler den opp og dimensjonerer frisporet på nytt |
| Materiale 304 eller messing i standardmål | Lagerført | Ingen fordel på vår side — materialet alene er ingen grunn til å få noe laget |
| Frispor med angitt bunnradius av hensyn til utmatting | Kan ikke spesifiseres | Radius etter tegning, måleprotokoll på forespørsel |
Materialer og utførelse
Frispor lages i samme operasjon som gjengen, på langdreiebenk eller CNC-dreiesenter. Vanlige materialer er 1.4305 (X8CrNiS18-9, AISI 303) som automatstål for dreiedeler, 1.4301 (X5CrNi18-10, AISI 304) og 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2, AISI 316L) der korrosjon betyr noe, messing CuZn39Pb3 til koblinger, samt aluminium 6061 og 7075. Seigherdet 42CrMo4 (1.7225) brukes der frisporsbunnen må tåle vekslende last.
EKINSUN er en produsent av dreide og freste deler etter tegning, fra 1 stk, tilbud innen 12 timer. Har tegningen din ikke noe frispor, spør vi før vi lager delen — nettopp det ville ha hindret tilfellet over. Se også: gjengeadapter etter mål, spesialskruer, gjengetabell, tiltrekkingsmoment, pasninger og toleranser.
Vanlige spørsmål om frispor
Normalbredden er g2 = 3,5 × P, og som tommelfingerregel bør frisporet være minst 3 × P bredt. For M16×1,5 med P = 1,5 gir det henholdsvis 5,25 mm og 4,5 mm. Rekker ikke lengden til det, går man ned på den korte formen B. Under omtrent 1 mm lar sporet seg ikke stikke rent, og under utløpslengden gjør det ikke lenger nytten.
Gjengeutløpet oppstår av seg selv: verktøyet kan ikke gå til full dybde momentant, så gjengeprofilen tones ut over én til to omdreininger og danner en kon. Det er på denne konen motstykket setter seg. Frisporet er en rille som stikkes bevisst inn under bunndiameteren og fjerner konen. Utløpet er problemet, frisporet er løsningen.
Motstykket setter første bærende gjenge på det koniske gjengeutløpet og stopper før det når anlegget. Du kjenner motstand og tolker forbindelsen som stram, men den er ikke spent opp. Tetteflaten bærer ikke, tiltrekkingsmomentet går inn i utløpet i stedet for i forspenningen, og de første gjengene blir stuket eller revet ut hvis noen drar hardere til.
Ja, og det er den undervurderte feilen. Et bredt frispor spiser brukbar gjengelengde, noe som senker kapasiteten på korte adaptere og tapper. Det kutter også tverrsnittet under bunndiameteren: på M12 med dg = 9,2 mm er delen tynnere ved sporet enn i gjengen, så den ryker der under strekk. Ved vekslende last starter utmattingsbruddet i frisporsbunnen, og det er derfor standarden angir radiusen r = 0,5 × P.
Form A og B gjelder utvendige gjenger, form C og D innvendige. A og B har samme geometri og skiller seg bare i lengde, det samme gjelder C og D. A og C er normaltilfellet. De korte formene B og D brukes bare når normalbredden ikke får plass, typisk på korte tapper og adaptere.
For utvendige gjenger er dg = d − 1,6 × P. På M12 med P = 1,75 gir det 9,2 mm, på M16×1,5 blir det 13,6 mm, og på M20 med P = 2,5 blir det 16,0 mm. Diameteren havner dermed under bunndiameteren på gjengen, ellers ville ikke frisporet ha fjernet gjengeprofilen helt.
Ikke nødvendigvis som mål, men det bør angis. En merknad av typen frispor etter ISO 4755 holder og er sikrere enn å gjette et tall. Står det ingenting, er det verkstedet som bestemmer, og utløpet blir det verktøyet tilfeldigvis etterlot. Er prøvedelen brukket ved rillen, sjekker vi radiusen i tillegg, for det er der utmattingen starter.
Trenger du en del med frispor?
Dreiedeler, gjengeadaptere og spesialskruer etter din tegning — fra 1 stk, tilbud innen 12 timer. Mangler frisporet eller får det ikke plass, sier vi fra før vi lager delen. Send tegning, skisse eller prøve.