Gewindefräsen vs. Gewindeschneiden: Beherrschen von Präzisionsgewinden mit Fräsern

Gewindefräsen ist eine hochentwickelte Bearbeitungstechnik, die eine entscheidende Rolle bei der Herstellung präziser Gewinde an Werkstücken spielt. Mit dem Aufkommen von Gewindefräsern und fortschrittlichen Gewindeschneidwerkzeugen ist dieses Verfahren effizienter und genauer als je zuvor geworden. In diesem Artikel gehen wir auf die Unterschiede zwischen Gewindefräsen und Gewindeschneiden ein. Erfahren Sie, wie Sie mit modernen Fräsern genaue und präzise Gewinde für Ihre Bearbeitungsanforderungen herstellen können.

Was ist eine Gewindemühle?

Das Gewindefräsen ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem ein Werkzeug in einer Kreisbewegung rotiert, um Innen- und Außengewinde unterschiedlicher Größe zu schneiden. Die Gewindesteigung wird durch die axiale Bewegung gebildet.
Gewindefräser mit Wendeschneidplatten werden in der Regel für größere Werkstücke eingesetzt, während Vollhartmetall-Gewindefräser für kleinere Gewindebohrungen verwendet werden.
Mit diesem Verfahren lassen sich qualitativ hochwertige Gewinde in einer Vielzahl von Werkstoffen und Lochdurchmessern herstellen, wobei die Wahl zwischen Links- und Rechtsgewinden besteht und eine große Bandbreite an Gewindetoleranzen möglich ist. Das Gewindefräsen wird seltener eingesetzt als das Gewindeschneiden, ist aber für spezifische Bearbeitungen sehr viel effizienter.

Die wichtigsten Punkte zum Gewindewerk:

Prozess-Prinzip: Beim Gewindefräsen bewegt sich der Gewindefräser spiralförmig entlang des Werkstücks und schneidet das Gewindeprofil mit jeder Umdrehung. Die radiale Bewegung des Werkzeugs erzeugt eine kontinuierliche spiralförmige Bahn, die allmählich das Gewindemuster bildet.

Materialkompatibilität: Das Gewindefräsen kann bei einer Vielzahl von Materialien angewendet werden, darunter Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe. Das Verfahren ist sowohl für Innen- als auch für Außengewinde geeignet.

Variabilität der Gewinde: Das Gewindefräsen ermöglicht die Herstellung von Gewinden mit verschiedenen Größen, Steigungen und Profilen. Es ist besonders nützlich für spezielle oder benutzerdefinierte Gewinde, die mit Standard-Gewindeschneidmethoden nicht ohne weiteres erhältlich sind.

Präzision und Genauigkeit: Das Gewindeschneidwerkzeug bietet eine hohe Präzision und Genauigkeit und ist daher ideal für Anwendungen, bei denen enge Toleranzen erforderlich sind.

Werkzeug-Design: Gewindefräser haben mehrere Spannuten mit Zähnen, die schraubenförmig schneiden. Diese Zähne tragen das Material schrittweise ab und erzeugen glatte und gleichmäßige Gewinde.

Chip-Evakuierung: Eine wirksame Spanabfuhr ist beim Gewindefräsen unerlässlich, um Späneansammlungen und mögliche Werkzeugbrüche zu vermeiden. Richtiges Kühlmittel oder Schmierung hilft bei der Spanabfuhr.

CNC-Bearbeitung: Das Fräsen von Gewinden wird häufig mit computergesteuerten Maschinen (CNC) durchgeführt, die die Bewegungen des Werkzeugs und die Schnittparameter genau steuern.

Komplexe Fäden: Beim Gewindefräsen können Gewinde mit komplexen Geometrien, wie mehrgängige Gewinde, Schnecken und Sonderprofile, hergestellt werden.

Langlebigkeit der Werkzeuge: Ordnungsgemäß gewartete Gewindefräser können im Vergleich zu Gewindebohrern eine längere Standzeit haben, da die Belastung auf mehrere Zähne verteilt wird.

Gewindefräsen vs. Gewindeschneiden

Gewindefräsen und Gewindeschneiden sind zwei gängige Methoden zur Herstellung von Gewinden an Werkstücken. Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile und eignet sich daher für unterschiedliche Situationen. Hier ein Vergleich von Gewindefräsen und Gewindebohren:

Gewindefräsen:

Verfahren: Beim Gewindefräsen bewegt sich ein rotierendes Werkzeug entlang einer spiralförmigen Bahn, um nach und nach ein Gewinde in das Werkstück zu schneiden.

Vorteile:

Vielseitigkeit: Kann verschiedene Gewindegrößen und -typen herstellen.

Komplexe Gewinde: Für die Herstellung komplizierter Gewindeprofile.

Starke Gewinde: Erzeugt Gewinde mit gleichmäßiger Spannungsverteilung.

Geringerer Werkzeugverschleiß: Mehrere Schneidkanten sorgen für eine längere Standzeit der Werkzeuge.

Spezialgewinde: Geeignet für Spezial- oder Sondergewinde.

Bodengewinde: Kann Gewinde in der Nähe von Lochböden erzeugen.

Spankontrolle: Effizienter Späneabtransport durch schraubenförmige Bewegung.

Benachteiligungen:

Langsamer für Standardgewinde: Kann langsamer sein als das Gewindeschneiden für Standardgewinde.

Anfängliche Kosten: Gewindefräser können teurer sein als Gewindebohrer.

Klopfen:

Verfahren: Beim Gewindeschneiden wird ein Gewindebohrer verwendet, um durch wiederholte axiale Bewegungen in das Werkstück Gewinde zu schneiden.

Vorteile:

Schneller für Standardgewinde: Das Gewindeschneiden ist bei Standardgewinden im Allgemeinen schneller.

Einfachheit: Einfaches Verfahren, insbesondere für Standardgewinde.

Geringere Anschaffungskosten: Gewindebohrer sind oft günstiger als Gewindefräser.

Schnelle Umstellung: Das Gewindeschneiden erfordert eine minimale Rüstzeit.

Benachteiligungen:

Begrenzte Threads: Nicht standardisierte oder komplexe Threads werden möglicherweise nicht gut verarbeitet.

Axialkräfte: Hohe Axialkräfte können zum Bruch des Gewindebohrers führen, insbesondere bei härteren Materialien.

Gewindequalität: Die Gewinde sind in manchen Fällen nicht so präzise.

Werkzeugverschleiß: Einzelzahngewindebohrer verschleißen schneller als Gewindefräser.

Bodengewinde: Schwierig, Gewinde in der Nähe von Lochböden zu erstellen.

Haupttypen von Gewindefräsern

Einschneidige, teilkonturierte Gewindefräser
Der einzige Kontaktpunkt reduziert die Schnittkräfte und ist daher ideal für Anwendungen, die einen minimalen Seitenschneiddruck und ein großes L/D-Verhältnis erfordern.
Das Teilprofil ermöglicht es, mit demselben Fräser eine Vielzahl von Steigungen, Durchmessern und Wurzelabschnitten zu erzielen.

Mehrzahn-Vollzahn-Gewindefräser
Einfachere Handhabung, da das Schneidwerkzeug die endgültige Form des Gewindeprofils garantiert.
Die Zykluszeiten werden verkürzt, da mehrere Zähne gleichzeitig angebracht werden können.

Spiralgenutete Gewindefräser
Hochgeschwindigkeitsanwendungen erfordern den Einsatz von spiralgenuteten Gewindefräsern. Aufgrund der schraubenförmigen Konstruktion ist beim Schneiden weniger Druck erforderlich, was zu einer besseren Oberflächengüte des Werkstücks führt, ideal für die Bearbeitung komplexer und dünnwandiger Materialien.

Geradnutenfräser für Gewinde
Sie werden normalerweise zum Schneiden von Innen- und Außengewinden verwendet. Jedes Gewinde hat einen Zahn auf jeder Seite. Sie eignen sich am besten für starre Aufbauten und robustes, schnelles Schneiden.

Gewindefräser zum Anfasen
Wenn auch Senkbohrungen oder Fasen erforderlich sind, bieten mehrere Anbieter inzwischen Gewindefräser mit integrierten Senkbohrungen im Kopf des Gewindefräsers an, so dass der Anwender nicht mehr das Werkzeug wechseln muss.

Die Wahl zwischen Gewindefräsen und Gewindeschneiden

Material und Gewindetyp: Gewindefräser eignen sich besser für komplexe Gewinde und nicht standardisierte Größen, während das Gewindeschneiden bei Standardgewinden in weicheren Materialien schneller geht.

Effizienz: Für die Massenproduktion von Standardgewinden ist das Gewindeschneiden aufgrund seiner schnelleren Zykluszeiten oft effizienter.

Genauigkeit: Das Gewindefräsen bietet eine höhere Genauigkeit und bessere Gewindequalität und eignet sich daher für präzise Anwendungen.

Langlebigkeit der Werkzeuge: Gewindefräswerkzeuge halten länger, da sie mehrschneidig sind und die Häufigkeit des Werkzeugwechsels reduziert wird.

Vielseitigkeit: Wenn Ihr Projekt verschiedene Gewindetypen oder Sondergewinde umfasst, bietet das Gewindefräsen mehr Vielseitigkeit.

Anfängliche Kosten: Gewindebohrer haben geringere Anschaffungskosten und eignen sich daher für einfachere Anwendungen.

FAQs

F: Können Gewindefabriken Gewinde mit verschiedenen Profilen herstellen?

A: Ja, Gewindeschneider können verschiedene Gewindeprofile herstellen, einschließlich V-Gewinde und Sägezahngewinde.

F: Ist das Gewindefräsen für Sacklöcher geeignet?

A: Auf jeden Fall ist das Gewindefräsen sehr effektiv für die Herstellung von Gewinden in Sacklöchern.

F: Welche Materialien können mit Gewindeschneidmaschinen bearbeitet werden?

A: Gewindefräser können für eine Vielzahl von Materialien eingesetzt werden, darunter Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe.

F: Sind Gewindewerke für Hochproduktionsumgebungen geeignet?

A: Ja, Gewindefräsen eignen sich aufgrund ihrer Effizienz und Genauigkeit sowohl für Umgebungen mit geringer als auch mit hoher Produktionsleistung.

F: Können Gewindefräser in CNC-Maschinen eingesetzt werden?

A: Ja, das Gewindefräsen eignet sich gut für CNC-Maschinen und kann für die präzise Erstellung von Gewinden programmiert werden.

Das Gewindefräsen hat den Prozess der Gewindeherstellung revolutioniert und bietet verbesserte Präzision, Vielseitigkeit und Effizienz. Durch das Verständnis der Feinheiten von Gewindefräsern, ihrer Typen und der besten Praktiken können Maschinenführer außergewöhnliche Ergebnisse bei ihren Gewindeherstellungsbemühungen erzielen.