Gewindefräsen was ist das und wo wird es eingesetzt?

Gewindefräsen oder Lochfräsen ist ein Metallbearbeitungsprozess, bei dem Gewinde unterschiedlicher Größe durch eine kreisförmige Rampenbewegung eines rotierenden Werkzeugs geschnitten werden, wobei der Gewindegang durch eine seitliche Bewegung in einer Umdrehung erzeugt wird. Im Gegensatz zum Gewindeschneiden wird das Gewindefräsen hauptsächlich bei großen Gegenständen angewendet. Vollhartmetall-Gewindefräser können jedoch auch kleine Gewindebohrungen erzeugen. Mit derselben Maschine können linke und rechte Gewinde, Gewinde mit unterschiedlichen Toleranzen, verschiedene Materialien und Lochdurchmesser hergestellt werden, wobei Gewinde mit hoher Präzision und hervorragender Oberflächenveredelung erzeugt werden. Obwohl das Gewindefräsen nicht so weit verbreitet ist wie das Gewindedrehen, kann es in einigen Anwendungen sehr nützlich sein. Wie erreicht man die perfekte Achse des Lochs? Was sind Innengewinde? Über diese und viele andere Dinge schreiben wir unten!

Vorteile des Gewindefräsens

Die Hauptvorteile des Gewindefräsens sind:

  • Bessere Gewindequalität: Gewindefräsen kann eine bessere Gewindequalität als Gewindeschneiden bieten, da es eine bessere Spanabfuhr gewährleistet. Beim Gewindeschneiden wird dasselbe Werkzeug wie bei der Gewindegröße verwendet, wobei die Späne durch das Gewinde gedrückt werden.
  • Flexible Werkzeuge: Der gleiche Fräser kann für innere und äußere Gewinde verwendet werden und eignet sich auch für Werkzeughalter. Sie können auch das gleiche Werkzeug verwenden, um Gewinde mit unterschiedlichen Durchmessern zu schneiden, solange der Abstand gleich ist.
  • Sichere Bearbeitung: Kurze Späne und geringe Schnittkräfte kompensieren ein minimales Ausfallrisiko bei der Bearbeitung. Im Falle eines Werkzeugausfalls, da der Durchmesser des Gewindefräsers kleiner ist als das Gewinde, wird das Werkzeug nicht verklemmen, so dass die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des bearbeiteten Gegenstandes geringer ist.
  • Gewindeschneiden in schwer zu bearbeitenden Materialien: Hervorragende Zerspanungsbedingungen ermöglichen das Gewindefräsen in gehärtetem Stahl bis zu HRC 65, Titan und anderen als schwer zu bearbeitenden Materialien.
  • Gewindeschneiden in Sacklöchern: Gewindefräsen gewährleistet ein vollständiges Gewindeprofil von oben nach unten im Loch. Beim Gewindeschneiden müssen Sie jedoch tiefer bohren, da der Gewindebohrer erst beim dritten Gewinde ein vollständiges Gewindeprofil erzeugt.

Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie die Qualität von Gewindebohrungen verbessern können, über die Schlüsselunterschiede zwischen Gewindebohren und Gewindefräsen sowie über die Auswahl des richtigen Werkzeugs für die jeweilige Anwendung, indem Sie den Rest des Artikels lesen!

Werkzeuge zum Gewindefräsen

Gewindefräser: Dieses Werkzeug ist zum Schneiden von Gewinden durch Fräsen bestimmt. Eine breite Palette von Gewindefräsern oder Innen-, Außen-, mittleren und großen Gewindefräsern. Gewindefräser können in CNC-Bearbeitungszentren mit simultaner Interpolations-, Drei-Achsen- und Helix-Funktion eingesetzt werden. Gewindefräsen mit Vollhartmetall-Gewindefräsern oder Stahlhaltern mit Schneidplatten. Vollhartmetall-Gewindefräser: Bei kleineren Löchern sind sie teurer als austauschbare Fräser, können aber je nach erforderlicher Qualität wirtschaftlich sein.

Gewindefräser mit austauschbaren Platten: Sie sind nicht für Löcher mit einem Durchmesser von 0,625 Zoll oder kleiner geeignet. Wenn der Körper des Gewindefräsers fertig ist, beinhaltet die Kosten für die Herstellung des Gewindes nur den Austausch der Einsätze.

Wie funktioniert ein Gewindefräser?

Der Gewindefräsprozess kann das Gewindeschneiden durch Interpolation des Werkzeugwegs ersetzen. Ein Gewindefräser sieht ähnlich aus wie ein Gewindeschneider, erfüllt jedoch eine andere Funktion. Mit ihm kann man den Gewindeschneider in das Loch entlang der Spindelachse einführen, bis die gewünschte volle Gewindetiefe erreicht ist, der Controller bewegt den Gewindeschneider zur Aperturposition und schneidet das Gewinde in die Seitenwände des Lochs, dann bewegt er sich um 360° im Kreis und kehrt zur Ausgangsposition zurück. Wenn das Gewindeschneidwerkzeug eine kreisförmige Bewegung ausführt, muss es sich in Richtung der oberen Kante des Lochs oder um einen Schritt entlang der Z-Achse der Maschine bewegen, um das Gewinde zu erstellen. Die Gewindetiefe ist normalerweise nicht größer als das 1,5-fache des Lochdurchmessers, um die Durchbiegung zu minimieren.

Anwendung von Gewindefräsen

Gewindefräsen ist der richtige Bearbeitungsprozess für die folgenden Anwendungen oder Anforderungen:

  • Dünnwandige Teile.
  • Asymmetrische/nicht drehbare Teile.
  • Notwendigkeit, den Werkzeugbestand zu reduzieren.
  • Instabile Komponentenkonfiguration.
  • Anpassung der Gewindetoleranz.
  • Ausschneiden von vielen ungeraden Gewinden mit einem Werkzeug.
  • Durch den Prozess kann das Loch erneut phasenverschoben werden.
  • Die Materialbearbeitung erzeugt große Schneidkräfte und kann leicht zu Problemen bei der Späneentsorgung führen.

Gewindefräsen und Gewindeschneiden - Unterschiede

Im Folgenden stellen wir die grundlegenden Unterschiede vor, die sich auf das Gewindefräsen und Gewindeschneiden beziehen:

  1. Gewindeschneiden wird normalerweise verwendet, um Gewinde in kleinen Löchern nach dem Bohren zu erstellen, während das Gewindefräsen dazu neigt, Gewinde in größeren Löchern zu erstellen.
  2. Beim Gewindeschneiden wird ein Werkzeug verwendet, das die gleiche Größe wie das Gewinde hat und die Späne aus dem Gewinde drückt, während das Gewindefräsen ein Werkzeug verwendet, das kleiner als das Gewinde ist, so dass das Gewindefräsen eine bessere Gewindequalität als das Gewindeschneiden bietet.
  • Gewindeschneiden kann manuell oder maschinell durchgeführt werden. Gewindefräsen erfordert in der Regel eine CNC-Maschine mit mindestens drei Achsen für die Gewindeinterpolation.
  • Gewindefräsen erfordert weniger Schneidkraft als die Gewindebearbeitung.
  • Beim Gewindefräsen ist keine spezifische Bohrungsgröße erforderlich, zum Gewindefräsen kann man ein Werkzeug für verschiedene Bohrungsgrößen verwenden. Beim Gewindeschneiden benötigt jede Bohrung zum Gewindeschneiden einen Gewindeschneider einer anderen Größe.
  • Das Gewindefräsen ermöglicht die einfache Herstellung von Rohrgewinden ohne die lästigen, klebrigen Späne, die beim Gewindeschneiden entstehen.
  • Das Fräsen von Gewinden bietet eine bessere Gewindequalität und glattere Oberflächen als das Gewindeschneiden. Das Gewindefräsen ermöglicht es den Benutzern, kundenspezifische Gewinde zu entwerfen, die sehr teuer sein können und eine lange Bearbeitungszeit haben können.
  • Der Faden erlaubt keine Anpassung der Fadenpassung. Nach dem Gewindeschneiden wird die Größe und Position des Gewindes festgelegt. Während das Gewindefräsen die Passung kontrollieren kann. Maschinenbediener können die Gewindegröße mit einer Strategie anpassen, die dem Einsatz eines Schaftfräsers anstelle eines Bohrers zum Bohren von Löchern ähnelt.

    • Wie fräst man Gewinde? 

    Im Folgenden geben wir einige Tipps, wie man das Fräsen professionell durchführt: 

    Auswahl des richtigen Werkzeugs 

    Eine hochwertige und geeignete Gewindefräser ist sehr wichtig, um Ausfälle und Probleme während der Bearbeitung zu vermeiden. Sie können mehrere qualifizierte Werkzeughersteller auswählen, ihre Vor- und Nachteile vergleichen und denjenigen auswählen, der Ihren Anforderungen am nächsten kommt. Es ist notwendig, die Arten von Gewindefräsern (Spiralnut-Gewindefräser, Geradnut-Gewindefräser, Einzahn-Gewindefräser, Wechselplatten-Gewindefräser, Vollhartmetall-Gewindefräser usw.) zu beherrschen, Formen wie Durchmesser. 

    Führen Sie mehrere radiale Durchgänge durch

    Die Aufteilung der Gewindefräsoperationen in mehrere radiale Durchgänge gewährleistet eine höhere Qualität, verbessert die Gewindetoleranzen, sichert die Werkzeugsicherheit und verhindert das Brechen von Werkzeugen in schwierigen Materialien und macht sie für schwierige Anwendungen wie lange Ausladungen und instabile Bedingungen geeignet.

    Angemessene Strategie für das Brechen und Entfernen von Spänen

    Verwenden Sie das geeignete Werkzeug oder die geeignete Strategie, um Späne rechtzeitig zu brechen und zu entfernen. Sie könnten in Betracht ziehen, Kühlmittel und Schmiermittel zu verwenden, um das erneute Zerspanen von Spänen zu vermeiden, Zeit zu sparen und die Toleranz des Gewindes zu gewährleisten.

    Bestimmung des Werkzeugpfads und der Gewindetiefe 

    Verwenden Sie je nach gewähltem Werkzeugpfad ein linkes oder rechtes Gewinde. Wählen Sie basierend auf Ihrer Erfahrung die effizienteste Methode. Grundsätzlich sollte die Gewindetiefe nicht mehr als das Eineinhalbfache des Lochdurchmessers betragen. Denn je länger das Messer, desto wahrscheinlicher ist es, dass es sich verbiegt, was zu ungenauen Gewinden führen kann.

    Es ist wichtig zu wissen, wie man die besten Schneidparameter auswählt, denn dadurch können wir den richtigen Gewindedurchmesser erzielen. Die Schneidgeschwindigkeit, der Gewindedurchmesser, die Lochböden und andere Faktoren beeinflussen die Produktionsqualität. Denken wir daran, dass es auch konkurrierende Gewindefräsen und gegenläufiges Gewindefräsen gibt. Achten wir auch darauf, welche Materialien wir bearbeiten. Bei gehärteten Materialien wird das Gewindefräsen anders durchgeführt als bei klassischem Stahl. Darüber hinaus ist bei konkurrierendem Fräsen die Vorschubrichtung des Werkzeugs mit der Drehrichtung übereinstimmend. Unabhängig davon, welches Konzept wir wählen, lohnt es sich, den oben genannten Leitfaden zu lesen!

    Der Prozess der Felgenrenovierung mit einer CNC-Maschine