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Gewindedrehen

7. Februar 2011

Das Gewindedrehen ist ein besonderes Drehverfahren, mit dem schraubenförmige oder kegelförmige Flächen hergestellt werden können. Hierbei wird ein Profilwerkzeug im Längsdrehverfahren eingesetzt. Das Profil des Werkzeugs entspricht der Form des gewünschten Gewindes: Für ein metrisches Gewinde wird ein 60°-Winkel und für ein Rohr-Gewinde ein 55°-Winkel eingesetzt.

Je nach Art der zu drehenden Gewinde wird das Werkzeug an unterschiedlichen Stellen positioniert: Sollen Rechtsgewinde gedreht werden, spannt man das rechtsschneidende Werkzeug bei rechtsdrehender Arbeitsspindel vor die Drehmitte. Liegen die Werkzeugträger hinter der Drehmitte, spannt man das Werkzeug über Kopf. Um Linksgewinde zu drehen, müssen Drehrichtung und Einspannlage des linksschneidenden Werkzeugs entsprechend geändert werden.

Der Vorschub muss der Gewindesteigung entsprechen, so dass das Werkzeug auf der gewünschten Schraubenlinie eine Spur hinterlässt. Wichtig ist die präzise Einstellung der Schneidenspitze auf die Drehmitte und eine exakte rechtwinklige Zustellung der Drehachse.

Beim Gewindedrehen werden drei verschiedene Zustellungsarten unterschieden, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Gewindesteigung, Werkzeugmaschine, Werkrückstoff und Schneidengeometrie zum Einsatz kommen. Die gängigste Zustellungsart ist die Radialzustellung, die sich vor allem für kleine Steigungen eignet und eine günstige Spanbildung bei gleichmäßigem Plattenverschleiß bewirkt, da hier beide Schneidenflanken gleichermaßen beansprucht werden. Bei großen Gewindesteigungen wird meistens die Flankenzustellung eingesetzt, die einen besseren Spanablauf ermöglicht, aber den Nachteil hat, dass sich das Werkzeug an der nichtschneidenden Flanke reibt. Dies ist bei der modifizierten Flankenzustellung, bei der die Späne in zwei Richtungen abfließen können, nicht der Fall, wodurch bessere Gewindeoberflächen entstehen. Sie wird auch als Radial-Flanken-Zustellung bezeichnet, weil sie eine Kombination der beiden Zustellungsarten darstellt.

Insbesondere bei großen Gewinden muss das Werkzeug mehrere Male durch dieselbe Spur gezogen werden und dringt dabei jedes Mal etwas tiefer ein. Die volle Schnitt-Tiefe wird in also in mehrere kleinere Schnitte unterteilt, was eine Überlastung der empfindlichen Gewindeprofilspitze der Schneidkante verhindert.

Um sicherzustellen, dass sich das Gewindewerkzeug bei jeder Umdrehung exakt um die gewünschte Steigung weiterbewegt, kann die Vorschubbewegung mechanisch an den Spindelantrieb gekoppelt werden. Alternativ kann die Vorschubbewegung auch elektronisch mit der Spindeldrehung synchronisiert werden. In der Regel sind beim Gewindedrehen je nach Steigungsgröße zwischen 5 und 16 Arbeitsdurchgänge erforderlich. Außerdem sollte die Schnittgeschwindigkeit beim Gewindedrehen um etwa 25% niedriger sein als beim Längsdrehen, damit sich die Schneidenecke nicht zu stark erwärmt. Daher ist das Drehverfahren ein vergleichsweise zeitaufwändiges Drehverfahren.

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