Gewindebearbeitung: Definition, Verfahrensarten und Anwendung

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Yonglihao Machinery ist sich der entscheidenden Rolle des Gewindeschneidens im Fertigungsprozess bewusst. Beim Gewindeschneiden werden spiralförmige Rippen, sogenannte Gewindegänge, auf der Innen- oder Außenfläche eines Werkstücks geformt. Diese Gewindegänge sind für sichere und präzise Verbindungen unerlässlich. Sie kommen in vielen mechanischen Baugruppen zum Einsatz und sind daher in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Elektronik und dem Bauwesen unverzichtbar.

Gewinde können Innen- (weiblich) oder Außengewinde (männlich) sein. Sie dienen dazu, Teile miteinander zu verbinden und sicherzustellen, dass sie unter unterschiedlichen Bedingungen sicher verbunden bleiben. Gewindebearbeitungsverfahren umfassen verschiedene Techniken. Dazu gehören Gewindeschneiden, Gewindefräsen, Gewindedrehen und Gewindeschleifen. Jede dieser Techniken ist für spezifische Materialien und Genauigkeitsanforderungen geeignet. Mit dem richtigen Gewindebearbeitungsverfahren können Hersteller hochwertige und langlebige Gewinde herstellen. Diese Gewinde erfüllen die strengen Anforderungen spezifischer Anwendungen.

In diesem Leitfaden werfen wir einen detaillierten Blick auf die verschiedenen Gewindebearbeitungsverfahren, ihre Anwendungen und bewährten Verfahren. Das Verständnis dieser Elemente hilft Ihnen, Ihren Fertigungsprozess zu optimieren. So können Sie Teile herstellen, die hohen Qualitäts- und Leistungsstandards entsprechen.

Was ist Gewindebearbeitung in der Teilefertigung?

Eine der wichtigsten Anwendungen von CNC-Bearbeitungszentren ist die Gewindebearbeitung. Dabei handelt es sich um ein subtraktives Bearbeitungsverfahren zur Herstellung von Gewinden unterschiedlicher Größe, sowohl außen als auch innen. Dies wird erreicht, indem ein rotierendes Werkzeug um den Umfang einer festgelegten Gewindetiefe und -dichte bewegt wird.

Eine der Hauptfunktionen des Gewindeschneidens besteht darin, zwei Teile miteinander zu verbinden. Während des Verbindungsprozesses bewegen sich die Teile gegeneinander. Gewinde bestehen aus verschiedenen Komponenten. Dazu gehören die Zahnoberseite, die Zahnunterseite, der Schrägungswinkel, die Steigung und die Zahnflanke. Schauen wir uns diese Komponenten genauer an.

Hauptparameter eines Threads

Spiralwinkel: Bei geraden Gewinden ist der Steigungswinkel der Winkel zwischen Gewindeachse und Steigung. Bei konischen Gewinden stellt der konische Wendelbereich des Gewindes den Winkel dar.
Wurzel: Dies ist der Startpunkt des Gewindes. Es ist der Bereich, der sich neben dem Kegel oder Zylinder erstreckt.
Kamm: Die Spitze des Gewindes ist der Kamm. Sie ist der äußerste Teil des Kegels oder Zylinders. Darüber hinaus verbindet die Spitze des Gewindes die Gewindeflächen auf beiden Seiten.
Flanke: Der Gewindeabschnitt verbindet die Unterseite mit der Oberseite. Es ist allgemein anerkannt, dass parallele Linien durch den Schnittpunkt der Seitenflächen und der Wellenebene verlaufen.
Tonhöhe: Der Durchmesser der Steigung sollte der Breite des Zylinders oder Kegels entsprechen. Die Steigung ist der Abstand zwischen den benachbarten Bereichen zweier Gewinde. Gemessene parallele Bereiche müssen gleich sein.

Arten der Bearbeitung von Gewinden

Verschiedene Klassifizierungssysteme haben unterschiedliche Bezeichnungen für unterschiedliche Gewindearten. UNF-Gewinde sind dünner, UNC-Gewinde gröber. Beide sind Standards für ein einheitliches Gewindesystem. Innen- und Außengewinde sind jedoch die beiden Haupttypen.

Innengewinde

Einschneidige Gewindewerkzeuge werden für Innengewinde, auch Innengewinde genannt, verwendet. Auch einfache Gewindekappen können mit Einschneidwerkzeugen zum Schneiden von CNC-Innengewinden verwendet werden. Beachten Sie, dass Innengewinde nur auf konkaven Oberflächen geschnitten werden können.

Wann benötigen Sie Innengewinde? Innengewinde werden benötigt, wenn Ihr Werkstück Befestigungsschrauben benötigt. Zum Schneiden von Innengewinden können Sie entweder einen Handgewindebohrer oder einen Maschinengewindebohrer verwenden.

Außengewinde

Diese Gewindeart wird für Schrauben, Bolzen, Muttern und Lehrdorne verwendet. Sie wird auch als Außengewinde bezeichnet. Eine der besten Möglichkeiten zur Herstellung von Außengewinden ist die Verwendung einer Drehbank.

Sie können Außengewinde auch manuell mit einem Rundschneideisen schneiden. In diesem Fall verbleibt das verwendete Rundschneideisen in einem Satz Formen. Neben Rundschneideisen können auch Dreikant- und Vierkantschneideisen kombiniert verwendet werden.

So schneiden Sie Bearbeitungsgewinde

Gewindeschneiden ist die beste Methode zur Herstellung von Gewindeteilen. Es ist hilfreich zu wissen, wie man Gewinde schneidet. So können Sie beispielsweise eine einteilige Schraube oder Mutter herstellen. Außerdem können Sie eine gebrochene Schraube oder Mutter reparieren. Außerdem sind Gewindeschneidwerkzeuge möglicherweise nicht überall erhältlich.

So schneiden Sie Innengewinde

Möchten Sie Innengewinde in Ihrer Maschine schneiden? Stellen Sie zunächst sicher, dass Sie das richtige Werkzeug haben. Zum maschinellen Gewindeschneiden benötigen Sie eine Schutzbrille, eine Vierkant-Ständerbohrmaschine, ein verstellbares Windeisen, einen Innengewindebohrer, einen Spiralbohrer und einen 90-Grad-Senker.

Sobald Sie die richtigen Werkzeuge haben, bestimmen Sie im nächsten Schritt die Größe des Lochs, in das Sie das Gewinde einbringen möchten. Sobald Sie die Breite kennen, müssen Sie den passenden Gewindebohrer für den Schnitt finden. Nehmen Sie den Gewindebohrerdurchmesser und ziehen Sie die Gewindesteigung ab, um den Kernlochdurchmesser zu erhalten.

Zentrieren Sie das Werkstück mit einem Locher und bohren Sie anschließend mit einem Spiralbohrer das Kernloch. Dies ist der erste Schritt zum Schneiden des Innengewindes. Durch die Verwendung eines 90-Grad-Senkers kann eine Fase in das Innengewinde eingebracht werden. Zum Schneiden des Gewindes führen Sie einen Windeisenschlüssel mit Gewindebohrer in das Kernloch ein.

So schneiden Sie Außengewinde

Zum Schneiden eines Außengewindes benötigen Sie eine Feile, ein Schneideisen, ein Flachschneideisen, ein Rundschneideisen, eine Stange, einen Schraubstock (zum Fixieren) und Schneidspray. Bevor Sie die Rundstange im 45-Grad-Winkel anfasen, feilen Sie die Enden der Stange mit einer Feile an. So können Sie die Außengewinde schneiden. Wichtig ist, dass die Kante größer ist als die Gewindetiefe.

Im nächsten Schritt wird das Rundschneideisen festgeklemmt oder festgehalten, um sicherzustellen, dass es sicher sitzt. Dadurch wird eine unerwünschte Bewegung verhindert. Denn der Rundstab benötigt viel Kraft, um das Außengewinde sauber zu schneiden. Für eine bessere Oberfläche am Werkstück können Sie Schneidspray verwenden.

Gängige Methoden zur Gewindebearbeitung im CNC-Prozess

Das Verständnis der verschiedenen Gewindeverfahren hilft Ihnen, die richtige Methode für Ihre Anforderungen zu wählen. Es gewährleistet außerdem die Herstellung hochwertiger, zuverlässiger Gewindeteile. Nachfolgend finden Sie eine Beschreibung der von uns zusammengestellten Verfahren:

Tippen

Beim Gewindeschneiden werden Innengewinde mit einem Gewindebohrer geschnitten. Es ist eine der gängigsten Methoden zur Herstellung von Innengewinden. Der Vorgang kann manuell mit einem Gewindebohrer oder maschinell mit einer Gewindeschneidmaschine durchgeführt werden. Ein typisches Verfahren besteht darin, das erste Loch mit einem Spiralbohrer zu bohren und anschließend das Gewinde mit einem Gewindebohrer zu schneiden. Für das manuelle Gewindeschneiden wird ein verstellbarer Gewindebohrer benötigt. Beim maschinellen Gewindeschneiden wird eine Handbohrmaschine oder eine Vierkant-Ständerbohrmaschine verwendet, um ein präzises Gewindeschneiden zu gewährleisten.

Wenn man über den Klopfvorgang spricht, muss man unweigerlich an CNC-Bearbeitung versus manuelle BearbeitungDie CNC-Bearbeitung ersetzt aufgrund ihrer hohen Präzision und Automatisierungsvorteile in vielen Bereichen zunehmend traditionelle manuelle Bearbeitungsmethoden. In einigen spezifischen Anwendungen ist die manuelle Bearbeitung jedoch nach wie vor von unersetzlichem Wert. Durch den Vergleich der Vor- und Nachteile dieser zwei Bearbeitungsmethodenkönnen wir ihre Rolle und Bedeutung in der modernen Fertigung besser verstehen.

Gewindefräsen

Beim Gewindefräsen wird ein rotierender Fräser zum Gewindeschneiden verwendet. Es ist für seine Präzision und Vielseitigkeit bekannt. Mit diesem Verfahren lassen sich hochpräzise Innen- und Außengewinde erzeugen. Gewindefräsen bietet Vorteile. Es ermöglicht die Herstellung einer Vielzahl von Gewindegrößen mit nur einem Werkzeug. Darüber hinaus bietet es eine bessere Spankontrolle und eine feine Oberflächengüte. Es eignet sich besonders für Anwendungen, die hohe Genauigkeit und Flexibilität bei den Gewindegrößen erfordern.

Gewindedrehen

Gewindedrehen ist die Herstellung von Außengewinden auf einer Drehmaschine für zylindrische Werkstücke. Bei diesem Verfahren wird ein einschneidiges Schneidwerkzeug verwendet. Es schneidet Gewinde entlang des Werkstücks. Es eignet sich ideal für die Herstellung großer oder maßgefertigter Gewinde. Gewindedrehen erleichtert die Einzel- oder Kleinserienfertigung. Dies wird durch die Herstellung gleichmäßiger und präziser Gewinde erreicht. Deshalb wird es von vielen Herstellern bevorzugt.

Gewindeschleifen

Faden Schleifen ist ein hochpräzises Verfahren. Dabei werden Gewinde mit einer Schleifscheibe bearbeitet. Es eignet sich ideal für feine Gewinde und harte Materialien. Dieses Verfahren gewährleistet sehr genaue Gewinde. Die Oberflächengüte ist hervorragend. Es eignet sich für Anwendungen, die hohe Präzision und geringe Toleranzen erfordern, wie z. B. in der Luft- und Raumfahrt und bei mechanischen Hochleistungsteilen.

Gewindebearbeitungsanwendungen

Luft- und Raumfahrt

In der Luft- und Raumfahrt ist die Gewindebearbeitung von entscheidender Bedeutung. Sie stellt die für kritische Teile benötigten Gewinde her. Innengewinde, die häufig für Turbinenschaufeln und Flugzeugkomponenten verwendet werden, sind entscheidend für Genauigkeit und Festigkeit. Außengewinde sind für Schrauben unerlässlich. Sie halten Strukturkomponenten zusammen und gewährleisten so die Sicherheit des Flugzeugs.

Automobilindustrie

Gewindeschneiden und Gewinderollen sind in der Automobilindustrie weit verbreitete Gewindebearbeitungsverfahren. Durch Gewindeschneiden werden Innengewinde in Motorblöcken erzeugt, wodurch Schrauben hohen Drücken und Temperaturen standhalten. Durch Gewinderollen werden stabile Außengewinde hergestellt. Diese werden für Befestigungselemente im Automobilbereich wie Schrauben und Muttern verwendet. Sie bieten die nötige Robustheit und Zuverlässigkeit für die Leistungsfähigkeit von Automobilen.

Elektronikindustrie

Die Herstellung von Gewinden in der Elektronik erfordert hohe Genauigkeit. Dies gilt für präzise Teile. Gewindefräsen eignet sich ideal zum Schneiden von Gewinden in elektronischen Bauteilen. Es gewährleistet präzise Größen und eine polierte Oberfläche. Wir verwenden Gewindeschleifen zur Herstellung präziser Gewinde. Wir verwenden es für Steckverbinder und andere kritische Hardware. Diese Teile erfordern Genauigkeit und enge Toleranzen. Diese Dinge sind entscheidend für die Funktion elektronischer Geräte.

Bewährte Verfahren zur Gewindebearbeitung

Werkzeugwegoptimierung

Eine effiziente Werkzeugweggestaltung ist entscheidend für die Reduzierung des Werkzeugverschleißes und die Verbesserung der Gewindequalität. Die Optimierung der Werkzeugwege trägt dazu bei. Sie sorgt für sanftere Übergänge und reduziert unnötige Bewegungen. Dies verbessert die Gesamteffizienz des Gewindeschneidens. Dies verlängert nicht nur die Lebensdauer der Gewindewerkzeuge, sondern erzeugt auch Gewinde von höherer Qualität und gleichbleibender Genauigkeit.

Kühlmittel und Schmierung

Gute Kühl- und Schmiermittel sind entscheidend. Sie verlängern die Werkzeuglebensdauer und sorgen für hochwertige Gewinde. Kühlmittel helfen, die beim Gewindeschneiden entstehende Wärme abzuleiten. Sie verhindern Überhitzung und reduzieren den thermischen Verzug von Werkzeug und Werkstück. Schmiermittel reduziert die Reibung. Das verringert den Werkzeugverschleiß. Das Gewindeschneiden läuft reibungsloser und die Gewinde sehen besser aus.

Werkzeugwartung

Regelmäßige Inspektion und Wartung sind unerlässlich. Sie beugen Defekten vor und gewährleisten eine gleichbleibende Gewindequalität. Routinemäßige Inspektionen helfen, Verschleiß frühzeitig zu erkennen, sodass Werkzeuge umgehend ausgetauscht oder repariert werden können. Scharfe und ausgerichtete Werkzeuge verringern das Risiko schlechter Gewinde. So wird sichergestellt, dass das Endprodukt den erforderlichen Spezifikationen und Standards entspricht.

Abschluss

Die Gewindebearbeitung ist ein wichtiger Fertigungsprozess, der sichere und präzise Gewindeverbindungen ermöglicht, die für die Funktionalität und Zuverlässigkeit mechanischer Komponenten unerlässlich sind. Von der Luft- und Raumfahrt über die Automobilindustrie bis hin zur Elektronik sorgen Gewindebearbeitungsverfahren wie Gewindeschneiden, Gewindefräsen, Gewindedrehen und Gewindeschleifen für die Herstellung hochwertiger, langlebiger Gewinde für spezifische Anwendungen.

Die Wahl des richtigen Gewindeschneidverfahrens und die ordnungsgemäße Werkzeugverwaltung sind entscheidend für optimale Ergebnisse. Durch die Optimierung der Werkzeugwege, den Einsatz geeigneter Kühl- und Schmiermittel sowie regelmäßige Werkzeugwartung können Hersteller die Gewindequalität verbessern, die Werkzeugstandzeit verlängern und die Gesamtbearbeitungseffizienz steigern.

Für ausführlichere Informationen zu Gewindeschneidprozessen und Best Practices kontaktieren Sie uns bitte direkt, um zu erfahren, wie Yonglihao Machinery Ihre Fertigungsanforderungen unterstützen kann.

Häufig gestellte Fragen

Welche Gewindebearbeitungsverfahren gibt es?

Zu den gängigen Bearbeitungsarten gehört das Innengewindebohren. Darüber hinaus gibt es vielseitige Möglichkeiten zum Innen- und Außengewindefräsen. Außerdem gibt es das Gewindedrehen zylindrischer Werkstücke. Und schließlich das hochpräzise Gewindeschleifen.