Zerspanungstechnik So nehmen Könner die Hürden bei der Gewindeherstellung

Autor / Redakteur: Johan Bodin / Peter Königsreuther

Experten wissen, dass das Gewindeschneiden eine durchaus anspruchsvolle Angelegenheit sein kann. Was der Maschinenbediener für diese Anwendung wissen sollte, erklärt hier ein Spezialist auf diesem Gebiet.

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Ein Shark-Line-Gewindebohrer im Einsatz. Sein besonderes Kennzeichen ist der farbige Ring, der auf einen Blick kenntlich macht, für welches Material das Werkzeug verwendet werden kann.
Ein Shark-Line-Gewindebohrer im Einsatz. Sein besonderes Kennzeichen ist der farbige Ring, der auf einen Blick kenntlich macht, für welches Material das Werkzeug verwendet werden kann.
(Bild: Dormer Pramet)

Für die Gewindefertigung hat das Unternehmen Dormer Pramet verschiedene Möglichkeiten und entsprechende Werkzeuge parat, die dem Maschinenbediener bei dieser Aufgabe das Leben erleichtern. Werkzeug- und Formenbauer konnten sich davon bereits im Rahmen der Moulding Expo 2019 überzeugen.

Gewinde werden in der Regel erst am Ende eines Bearbeitungsprozesses hergestellt. Die Aufgabe des Bedieners ist auch dabei, dass dieser Vorgang reibungslos und fehlerfrei über die Bühne geht.

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Gewindebohrer mit gerader Nut sind die Favoriten

Die eingesetzten Gewindewerkzeuge sollten außerdem über ihre gesamte Lebensdauer hinweg eine konstante Gewindequalität im Rahmen der Toleranzgrenzen abliefern können. Damit man sich im Produktdschungel besser zurechtfindet, ist es außerdem von Vorteil, wenn man weiß, was es alles gibt, um Gewinde wirtschaftlich spanend anzufertigen.

Dazu stehen verschiedene Arten von Gewindebohrern zur Verfügung, von denen diejenigen mit geraden Nuten am häufigsten Verwendung finden. Dieser Typ von Werkzeug eignet sich hervorragend für die Herstellung von Grund- oder Durchgangsgewinden bei den meisten Materialien; insbesondere dann, wenn es um Werkstücke aus Stahl und Gusseisen geht.

Für Gewinde mit Durchgangslöchern empfehlen wir, Gewindebohrer mit Schälanschnitt zu verwenden. Denn aufgrund ihrer geraden, flachen Nut mit Schälanschnitt am Ende werden die dabei entstehenden Späne automatisch vorwärts durch das Bohrloch geschoben.

Und schließlich gibt es noch die Spiralnuten-Gewindebohrer, welche die Späne aus dem Loch, also weg vom Werkstück, transportieren. Dieser Typ wird hauptsächlich für die Gewindeherstellung in Grundlöchern verwendet. Weniger verbreitet, aber dennoch ein wichtiger Teil des Gewindeschneidprogramms sind außerdem Gewindebohrer ohne Nuten (Gewindeformer) sowie Gewindefräser.

Zu erwähnen ist auch das Materialspektrum, aus dem sich die Dormer-Pramet-Werkzeuge aufbauen. Man kann dabei beispielsweise auf ein breites Sortiment an Gewindebohrern aus HSS (High-Speed Steel) zugreifen. Diese Werkzeuge sind universell einsetzbar und eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen. Das Spektrum reicht dabei vom manuellen bis zum maschinellen Gewindeschneiden. Alle gängigen Gewindeformen werden in gerader Nut oder Spiral- sowie Spiralnutausführung herstellbar.

Werkstoffspezifisches Gewindebohren „in Farbe“

Und das bei vielen Anwendern fest etablierte Shark-Line-Programm, bei dem es sich um materialspezifisch ausgelegte Gewindebohrer handelt, besteht aus pulvermetallurgischem Kobaltstahl (HSS-E-PM). Bei diesen kennzeichnen unterschiedlich farbige Ringe, für welches Material der jeweilige „Shark Line“ genutzt werde kann. Dieser Werkstoff erlaubt die Herstellung optimierter Geometrien für das Hochleistungs-Gewindeschneiden in Edelstahl, Stahl, Gusseisen und NE-Metallen.

Die höchsten Produktivitätsraten bei harten und abrasiven Materialien bis zu einer Härte von 63 HRC lassen sich wiederum mit Vollhartmetall-Gewindebohrern (VHM) erzielen.

Denn aufgrund ihres stabilen Designs ist das Bruchrisiko äußerst gering, was die Prozesssicherheit beim Zerspanen garantiert. Auch die VHM-Gewindebohrer gibt es von Dormer Pramet in einer Vielzahl von Ausführungen, einschließlich gerader Nuten, Spiralnuten und auch ohne Nuten. Beim Schneiden von kurzspanenden Materialien empfiehlt sich ein Gewindebohrer mit internem Kühlmittelkanal für eine optimale Spanabfuhr.

Beim Gewindeformen wird das Gewinde durch Umformung des Materials erzeugt und nicht durch traditionelles Einschneiden ins Material. Das heißt, es entstehen hierbei keinerlei Späne und ein auf diese Weise hergestelltes Gewinde ist auch widerstandsfähiger. Das dafür nötige Werkzeug wird auch als Rollenformer oder nutenloser Gewindebohrer bezeichnet. Es kann für das Gewindeformen von Grund- und Durchgangslöchern in den meisten Materialarten verwendet werden. Dazu zählen auch Stahlsorten mit einer Zugfestigkeit bis maximal 1200 N/mm². Daraus erklärt sich die flexible Einsatzfähigkeit der Gewindeformer.

Sehr stabil konzipiertes Werkzeugsystem

Ein enormer Vorteil der Gewindeformer ist außerdem deren äußerst stabiles Design: Sie weisen deshalb ein geringeres Bruchrisiko auf und sind für ihre hohe Maßgenauigkeit bekannt. Die Gewindeformer kommen deshalb vor allem dort zum Einsatz, wo eine sehr zuverlässige Bearbeitung erforderlich ist.

Das Fasendesign des Formwerkzeugs bestimmt dabei die Gewindetiefe und die Art der Bearbeitung. Standardgewindeformer mit der Fasenform C beispielsweise sind für Grundlöcher bis 3 × D einsetzbar. Und die Fasenform E bringt den Vorteil ins Spiel, dass man weniger Sicherheitsabstand beim Grundloch braucht, was dem sogenannten „Full-Bottoming“ am nächsten kommt.

Und Gewindeformer mit innerer Kühlmittelzufuhr, seitlichen Ausgängen und Schmiernuten erhöhen die Lebensdauer und Prozesssicherheit der Werkzeuge erheblich. Das Schmiermittel wird dabei genau dort abgegeben, wo die Kräfte und Reibungen am höchsten sind.

Auch Fräswerkzeuge können Gewinde fertigen

Schließlich sind noch die Gewindefräser aus dem Dormer-Pramet-Programm zu erwähnen. Das Gewindefräsen zählt dabei deshalb zum Gewindebohrerprogramm, weil diese Fräser ebenfalls Gewinde anfertigen.

Diese Werkzeugsysteme sind vorwiegend für den Einsatz auf CNC-Maschinen prädestiniert und dienen zur Herstellung hochgenauer Gewinde mit relativ großem Durchmesser. Das Sortiment von Dormer Pramet umfasst die Gewindefräser M, MF, UNC, UNF, G & NPT, die es zum Teil mit und ohne innere Kühlmittelzufuhr gibt.

Alle Fräser bieten ein hohes Maß an Sicherheit und Stabilität im Zerspanungsprozess sowie eine gute Oberflächenqualität am Werkstück. Die vielseitigen Gewindefräser können bei fast allen Materialien eingesetzt werden, einschließlich gehärtete Stähle, rostfreie Stähle und schwer zerspanbare Legierungen. MM

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