Rändeln - Definition des Prozesses und Anwendung

Rändeln ist ein Produktionsprozess, der normalerweise auf einer Drehmaschine durchgeführt wird, bei dem ein Muster aus geraden, schrägen oder kreuzenden Linien in das Material eingepresst wird. Dieser Prozess wird an Schrauben oder Knöpfen durchgeführt, die zum Drehen mit der Hand vorgesehen sind. Die eingepressten Muster sollen das Rutschen verhindern. Das Gittermuster des bearbeiteten Gegenstands kann variieren. Durch das Rändeln wird das Material des bearbeiteten Gegenstands weniger rutschen, und ein einfaches Rillen- und Gittermuster wird den Gegenstand optisch attraktiver machen.

Derzeit gibt es mehrere Arten von Rändelungen: 

  • A – einfach (die Rändellinien sind parallel zur Achse der Welle),
  • B – rechtsgewinde (45° zur Achse der Welle geneigt),
  • C – linksgewinde (135° zur Achse der Welle geneigt),
  • D – kreuzgewinde (konvex),
  • E – kreuzgewinde (konkav),
  • F – kreuzrändelung (konvex),
  • G – kreuzrändelung (konkav).

Über die breitere Anwendung und ihre Vorteile schreiben wir unten!

Rändeln - wo anwenden

Warum sollte man Rändeln verwenden? Aus mehreren Gründen: 

  • Führen Sie diesen Vorgang durch, um eine Nut in dem zu bearbeitenden Teil zu erstellen. Rändeln ermöglicht es der Hand, den gerändelten Gegenstand besser zu greifen als eine glatte Metalloberfläche. Manchmal ist das Rändelmuster eher eine Reihe von geraden Spiralen oder Kämmen, als ein typischeres Kreuzmuster.
  • Das Rändeln kann auch als Reparaturmethode verwendet werden, da die gerändelte Oberfläche konvexe Bereiche um die Vertiefungen hat und diese konvexen Bereiche den Verschleiß der Teile kompensieren können. In Zeiten billiger Arbeitskraft und teurer Teile war diese Reparatur bei Kolben von Verbrennungsmotoren möglich, und der abgenutzte Kolbenmantel wurde durch Rändeln auf Nennmaße vergrößert. Da Autoteile heutzutage billiger werden, ist das Rändeln nicht mehr so verbreitet wie früher.
  • Das Rändeln kann auch verwendet werden, wenn Komponenten in Produkte mit geringer Präzision montiert werden sollen, wie z.B. Metallstifte in Kunststoffformen. Die äußere Oberfläche des Metallstifts wird gerändelt, so dass das hervorstehende Detail sich in das Kunststoffmaterial "einfressen" kann, unabhängig davon, ob die Größe des Kunststofflochs genau dem Durchmesser des Stifts entspricht.
  • Griffe von Werkzeugen, Automatikstifte, Pistolenhalter, Hanteln, Motorradlenkerbefestigungsflächen und Drehknöpfe von elektronischen Geräten sind oft gerändelt. 
  • Das Rändeln wird auch bei Dartgriffen und BMX-Fahrradpedalen verwendet. Es findet sich in vielen chirurgischen Werkzeugen zur Identifikation von Werkzeugen und zur Erleichterung der Reinigung mit einer Bürste.
  • Wie läuft der Rändelprozess ab? 

    Das Rändeln wird normalerweise mit einer oder mehreren sehr starren Rollen durchgeführt, die die gegenüberliegende Seite des Musters enthalten, das aufgetragen werden soll. Gerades Rändeln (nicht quer) kann mit einer Rolle ausgeführt werden, jedoch muss das Material angemessen gestützt werden, um Verformungen zu vermeiden. Ein Kreuzmuster kann mit einer der folgenden Methoden erzielt werden:

    • Rüsten Sie sich mit einer einzelnen Walze aus, die das vollständige Negativ des gewünschten Musters enthält. Sie können damit "männliche" oder "weibliche" Muster erstellen. 
    • Rollen Sie das Element gerade nach links, dann gerade nach rechts (oder umgekehrt), eine oder mehrere Rollen nach links werden gleichzeitig mit einer oder mehreren Rollen nach rechts verwendet.
    • Verwenden Sie eine Kolben mit einem Hub, der ein Vielfaches des Umfangs oder eines Hubs mit einem Durchmesser größer als π ist. Der Durchmesser des Halbzeugs ist entscheidend für eine hohe Qualität des Rändelns. Ein falscher Durchmesser des Halbzeugs führt zu doppeltem Rändeln, wodurch das Muster feiner wird als das Rändeln entworfen wurde. Damit das Rändeln ohne doppeltes Verfolgen richtig aussieht, müssen Sie den Durchmesser des Kolbens auf den Rändelhub abstimmen. Dies ist sehr ähnlich wie das Besitzen von zwei passenden Zahnrädern mit dem gleichen Durchmesser. Jedes Mal, wenn ein Zahn hinzugefügt wird, erhöht sich der Durchmesser um einen diskreten Wert. Es gibt keinen Zwischendurchmesser, der funktionieren wird. Das Gleiche gilt für Rändeln und Rändelkolben, obwohl glücklicherweise das Rändeln eine gewisse Menge an Fehlern toleriert, bevor Probleme auftreten. Die Gesamtzahl der Rändel für einen bestimmten Durchmesser wird normalerweise dreimal von unten nach oben im Muster wiederholt. Im Gegensatz zu gerändelten Einschnitten sind die Abstände zwischen den Einschnitten nicht festgelegt und können eingestellt werden, um die Erstellung einer Gesamtzahl von Mustern um das bearbeitete Objekt herum zu ermöglichen, unabhängig vom Durchmesser des bearbeiteten Objekts.
    • Das gelieferte Handentgratwerkzeug ähnelt einem Rohrschneider, enthält jedoch statt Schneidrädern Entgraträder. Üblicherweise wird das Werkzeug auf drei Rädern transportiert: zwei auf der linken und eines auf der rechten Seite oder umgekehrt.
    • Das Rändelschneiden übernimmt oft die automatische Zuführung. Die Ausrüstung für das Rändelschneiden ähnelt dem Rändeldrehen, mit dem Unterschied, dass das Rändeln scharfe Kanten und Ecken hat und in einem bestimmten Winkel zum bearbeiteten Objekt eingestellt ist, um scharfe Kanten und Ecken zum Schneiden des bearbeiteten Objekts zu ermöglichen. Eck-, Diamant- und Linienrändelung sind nicht möglich, da Drehmaschinenräder solche Längsgeschwindigkeiten nicht aushalten und weil vernünftige Schnittgeschwindigkeiten nicht erreicht werden können.

    Handradeln vs. Maschinenradeln

    Es gibt zwei grundlegende Methoden des Rändelns: manuell oder maschinell. Die erste Methode besteht darin, eine Rolle zu verwenden, die das gewünschte Muster erzeugt, wenn sie auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Gegenstands gedrückt wird, während die zweite Methode darin besteht, eine Drehmaschine zu verwenden, um das gewünschte Muster auf dem zu bearbeitenden Gegenstand auszuschneiden. Manuelles Rändeln ist die grundlegendste Methode und erfordert nur ein kleines Drehwerkzeug. Wenn der Arbeiter das Werkzeug über die Oberfläche des zu bearbeitenden Gegenstands bewegt, hinterlässt es eine texturierte Oberfläche im Muster der Werkzeugkerbe. Auf der anderen Seite ist maschinelles Rändeln ein komplexerer Prozess, der eine Drehmaschine erfordert. Im Gegensatz zum manuellen Rändeln erzeugt maschinelles Rändeln keine texturierte Oberfläche durch Druck. Stattdessen verwendet es einen Bohrer, um Material vom zu bearbeitenden Gegenstand zu schneiden.

    Vorteile des Radelns

    Rändeln kann die Ästhetik eines Produkts durch das Einführen eines attraktiven Musters auf seiner Oberfläche erhöhen. Die meisten Menschen stimmen zu, dass texturierte Oberflächen attraktiver sind als glatte. Jedoch haben Produktionsunternehmen mehrere praktische Gründe für das Rändeln, die über das Aussehen hinausgehen. Produkte, die Haftung erfordern, wie Handwerkzeuge, werden oft gerändelt, um die Leistung und Benutzerfreundlichkeit zu verbessern. Wenn ein Hammer einen glatten Griff hat, kann die Hand des Benutzers beim Halten und Benutzen abrutschen. Rändeln verhindert das Abrutschen der Hand und erzeugt ein griffigeres, texturiertes Muster.

    Welche Methoden gibt es für das Rändeln auf einer CNC-Drehmaschine?

    Um Probleme mit traditionellen Rändelprozessen zu reduzieren, können Makros für die Produktion von CNC-gerändelten Teilen verwendet werden.

    1. Mehrkopf-Drehmaschine für Kreuzrändelung

    Das Prinzip dieser Methode besteht darin, die Maserung als lange Linie mit positiver und negativer Überkreuzung zu behandeln. Die traditionelle Verarbeitungstechnologie besteht darin, eine andere Programmierung als das Rändeln und das Loch φ1,6 zu erzeugen und dann das Rändeln durchzuführen. Aufgrund der hohen Anforderungen an die Positionstoleranz von CNC-gerändelten Teilen führt die zusätzliche Befestigung zu einer langen Bauzeit und einer hohen Ausschussrate. Die neue Verarbeitungstechnologie vervollständigt alle Prozesse der Teile gleichzeitig durch die Befestigung, was eine einfache Gewährleistung der Verarbeitungsgenauigkeit ermöglicht.

    1. Verwenden Sie zufälliges Kreuzrädeln

    Während des Gewindeschneidens kommt es oft zu Unordnung im Gewinde in Form von mehrfachen Schlägen. Dieses Phänomen kann auch zum Rändeln genutzt werden. Diese Methode ist jedoch besser geeignet für gerändelte Teile mit einer geringen Anzahl von Gewindegängen und einem geringen Neigungswinkel der Schraubenlinie, was die Spindeldrehzahl erhöhen kann, abhängig von der spezifischen Situation.

    1. Einfaches Rändeln mit der Spindelblockierfunktion

    Das Prinzip dieser Methode besteht darin, dass nach dem Blockieren der Spindel eine Längsrille auf der Oberfläche des bearbeiteten Gegenstandes gezogen wird und eine kontinuierliche Rille ein einfaches Rändeln erzeugt.

    Wie beendet man den Rändelprozess auf einer CNC-Drehmaschine?

    Der Rändelprozess verwendet ein Werkzeug, um Muster auf der Oberfläche des bearbeiteten Gegenstands zu erzeugen. Es handelt sich dabei um gerade Linien und Gittermuster, wobei die Dicke der Muster von der Entfernung abhängt.

    1. Form des Rändelns und Muster des Rändelns

    Die Dicke des Rändelmusters sollte entsprechend dem Durchmesser der gerändelten Oberfläche des bearbeiteten Gegenstands gewählt werden. Je größer der Durchmesser, desto größer das Modulmuster.

    2. Rändelbearbeitung

    1. Befestigen Sie das zu bearbeitende Objekt so fest wie möglich.

    – Bei der Befestigung des zu bearbeitenden Objekts sollte die Länge des herausragenden Griffs so kurz wie möglich sein.

    – Lange Gegenstände werden durch die Spitze gehandhabt.

    – Beim Drehen des äußeren Rades des gerändelten Teils sollte sein Durchmesser etwa 0,25 mm kleiner sein als die endgültige Größe.

    1. Achten Sie auf die korrekte Installation des Befestigungswerkzeugs für das Rändeln.

    – Überprüfen Sie, ob das Rändelwerkzeug frei von Verschmutzungen ist, und reinigen Sie es bei Bedarf mit einer Drahtbürste.

    – Während der Installation des Messers zum Rändeln sollte die Drehachse ausgerichtet sein.

    – Befestigen Sie das Werkzeug stabil.

    1. Rändeln von Teilen.

    – Wählen Sie eine niedrige Schnittgeschwindigkeit und einen hohen Vorschub.

    – Starten Sie die Spindel der Maschine und tragen Sie ausreichend Kühlmittel auf das Rändelwerkzeug auf.

    – Führen Sie das Rändelwerkzeug in das zu bearbeitende Objekt ein und üben Sie Druck aus, bis ein vollständiges Rautenmuster entsteht.

    – Verwenden Sie den Längsvorschub und dann den Tiefenvorschub, bis die gewünschte Länge des Rändelns erreicht ist.

    – Bewegen Sie den Rändelhalter, um das zu bearbeitende Objekt schnell zu verlassen.

    1. Entgraten Sie die Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts, indem Sie eine 45°-Fase am unteren Rand der gerändelten Nut schneiden.

    – Stellen Sie das Riffelwerkzeug visuell ein, um es um einen kleinen Winkel abzulenken.

    Die Rändelung bietet die Möglichkeit, Oberflächen mit verschiedenen Mustern zu dekorieren. Die Nut des bearbeiteten Gegenstandes, die Form der Musterfläche oder die Elemente des geraden Drehens sind einige der plastischen Massenelemente, die den gesamten Prozess beeinflussen. Darüber hinaus ist eine angemessene Schmierung der bearbeiteten Oberfläche wichtig, da eine unsachgemäße Befeuchtung die Form der Musterfläche zerstören würde. Beschädigungen des Musters durch einen unsachgemäßen Rändelprozess sind eher selten. Denken Sie daran, sie durch ein Kreuzmuster der Nuten, ein Gittermuster oder durch die Montage eines Blumenrades zu minimieren.

    Gewindefräsen was ist das und wo wird es eingesetzt?