CNC-Gewindebohren: Verfahren, Vorteile und Anwendungen

Sie wissen, wie eine CNC-Maschine funktioniert und wie viele Vorgänge damit durchgeführt werden können. Das Gewindeschneiden ist einer davon. Es wird verwendet, um Innengewinde in den Löchern von Teilen herzustellen. Deshalb wird es in der Fertigungsindustrie häufig verwendet. Dieser Artikel bietet umfassende Informationen zu allen Aspekten des Gewindeschneidens, seinen Arten, Verwendungsmöglichkeiten usw.

Was ist Gewindeschneiden bei der Bearbeitung?

Der Gewindeschneidvorgang ist eine der Funktionen einer CNC-Maschine. Er wird in der CNC-Maschine durchgeführt, um Innengewinde in die Löcher der Teile zu bohren. Diese Gewinde sind erforderlich, damit Schrauben gut in Muttern usw. passen. Dank der Automatisierungsfunktion der CNC-Maschine wird der Vorgang mit großer Genauigkeit und Effizienz durchgeführt.

Wofür wird eine Gewindeschneidmaschine verwendet?

In der CNC-Maschine ist eine Gewindeschneidmaschine eingebaut. Ein Gewindebohrer wird verwendet, um Gewinde in die vorgebohrten Löcher von Teilen zu bohren. Gewindeschneidmaschinen werden häufig in der Automobilindustrie eingesetzt, da sie die Löcher in Automobilteilen wie Fahrgestellgehäusen, Motorblöcken usw. effizient schneiden. Das Gewindeschneiden ist wichtig, da es notwendig ist, die volle Festigkeit von Verbindungsschrauben oder -bolzen zu entwickeln.

Die besten Produkte für CNC-Gewindebohrmaschinen aus Aluminium

Die wichtigsten Voraussetzungen für die beste Bearbeitung von Al sind optimale Spindeldrehzahl, Drehmoment, Spanmanagement usw. Für die besten Al-Produkte sollten Sie die Brother Speedio-Serie (R450X2, S700X2) wegen ihres Hochgeschwindigkeits-Gewindebohrens und ihrer hohen Genauigkeit verwenden. Sie können die Makino F-Serie wegen ihrer Hochgeschwindigkeitsoperationen verwenden. Es gibt noch viele andere, aber diese beiden sind die besten.

Vor- und Nachteile des CNC-Gewindebohrens

CNC-Gewindebohren ist eine automatische und einfache Maschine, weshalb die Arbeit damit einfach ist. Wie bereits erwähnt, wird es zum Herstellen von Innengewinden verwendet. Lassen Sie uns nun in diesem Abschnitt die detaillierten Vor- und Nachteile herausfinden.

Vorteile

1. Kosteneffizienz

Da es sich um eine automatische Maschine handelt, genügt für die Bedienung ein erfahrener Bediener. Sobald die Vorschubgeschwindigkeit eingestellt ist, arbeitet die automatische Gewindeschneidmaschine von selbst. Da weniger Arbeit erforderlich ist, sind die Kosten niedrig. Aus diesem Grund ist es eine kostengünstige Technologie, um Gewinde in den Komponenten zu erzeugen.

2. Produktivität

CNC-Gewindeschneiden funktioniert automatisch, sobald die Vorschubgeschwindigkeit in der Maschine programmiert ist. Es funktioniert schnell. Die Gewindeschneidgeschwindigkeit ist höher als bei manuellen Maschinen. Die hohe Gewindeschneidgeschwindigkeit führt zu einer höheren Produktivität.

3. Durchgehende Qualität

Die Fehlerwahrscheinlichkeit während der Arbeit ist sehr gering, da die Maschine automatisch weiterarbeitet, bis sie von Dritten gestoppt wird. Eine CNC-Gewindeschneidmaschine wird dort eingesetzt, wo enge Lochdurchmessertoleranzen und hochwertige Gewinde erforderlich sind.

4. Wenig Ausschuss und Nacharbeit

Da die CNC-Gewindebohrmaschine effizient arbeitet, entsteht im Vergleich zu manuellen Gewindebohrmaschinen sehr wenig Ausschuss. Ihre gleichbleibende Qualität führt zu nahezu keinen Fehlern, weshalb nur wenig Nacharbeit erforderlich ist.

5. Reproduzierbarkeit

Sobald die Gewindedesigns im CNC-Gewindebohrer programmiert sind, können diese Gewindedesigns auf vielen Komponenten wiederholt werden.

6. Schutz

Das Arbeiten mit automatischen Gewindeschneidmaschinen ist im Vergleich zu manuellen Gewindeschneidmaschinen sicherer. Denn nach der Programmierung benötigt diese Maschine keinen Arbeiter mehr, was das Verletzungsrisiko während der Arbeit verringert.

Nachteile

Jede Maschine hat ihre Nachteile, so auch die CNC-Gewindebohrmaschine. Die wichtigsten Nachteile sind unten aufgeführt.

• CNC-Gewindebohrmaschinen sind sehr teuer, d. h., für eine einzelne Maschine ist eine enorme Investition erforderlich.
• Zum Betrieb dieser Maschine wird eine komplexe Programmierung verwendet, die viel Zeit in Anspruch nimmt.
• Ein Wechsel von einem Design zu einem anderen während des Arbeitsablaufs ist bei dieser Maschine nicht möglich, da die Umstellung sehr zeitaufwändig ist.
• Da der Gewindebohrer in Kontakt mit dem Werkstück bleibt, besteht immer die Gefahr, dass der Gewindebohrer bricht. Der zweite Grund ist, dass die Drehzahl der Spindel sehr wichtig ist.

Wie funktioniert der CNC-Gewindebohrprozess?

 Das Funktionsprinzip einer CNC-Gewindeschneidmaschine besteht in der Vorprogrammierung von Vorschubgeschwindigkeit und Design. Das Gewindeschneidwerkzeug bewegt sich, um mit der Vorschubgeschwindigkeit Gewinde auf der Oberfläche zu erzeugen. Der Gewindeschneidvorgang beginnt mit gebohrten Löchern, daher ist zum Einsatz des Gewindeschneidvorgangs eine Bohrung erforderlich.

Schritt-für-Schritt-Arbeitsweise

• Es gibt insgesamt zwei Schritte, um mit der Arbeit zu beginnen. Der erste ist die Auswahl eines geeigneten Gewindebohrers. Diese Gewindebohrer werden mithilfe verschiedener Gewindeschneidwerkzeuge der erforderlichen Größen und Formen hergestellt. Die Gewindebohrer werden entsprechend der Ausführung und Größe der Gewinde, der Schraubengröße, dem Material und dem Durchmesser der Löcher ausgewählt.
• Sobald der ausgewählte Gewindebohrer in der Maschine eingesetzt ist, sollte der Bediener die Konstruktion und den Vorschub in der automatischen Gewindebohrmaschine programmieren und sicherstellen, dass das Gewindebohrwerkzeug genau eingestellt ist oder in die Bohrtiefe passt.

CNC-Fräsgewindebohren: Eine vielseitige Lösung zum Fräsen und Gewindebohren

Jetzt wissen Sie, dass Gewindeschneiden ein Verfahren ist, mit dem Innengewinde in die Löcher von Teilen wie Muttern usw. eingebracht werden. Das andere Verfahren, das in dieser Überschrift beschrieben wird, ist das Fräsverfahren. Ein Fräsverfahren wird verwendet, um komplexe Teileformen herzustellen, indem überschüssiges Material abgeschnitten wird. Der Name „CNC-Fräsgewindeschneiden“ weist darauf hin, dass wir mit dieser Maschine beide Verfahren durchführen können, weshalb sie eine vielseitige Lösung zum Fräsen und Gewindeschneiden ist.

Was ist Rigid Tapping und wie funktioniert es?

Es handelt sich um eine Art Gewindeschneidverfahren, bei dem die Spindeldrehzahl und die Vorschubgeschwindigkeit synchronisiert werden, um eine Gewindesteigung zu erzielen. Es ermöglicht die Herstellung gleichmäßiger Gewinde und die Kontrolle von Sacklöchern.

Das starre Gewindeschneiden ist eine präzise Gewindeschneidmethode, die bei der CNC-Bearbeitung verwendet wird, bei der die Maschine Spindel und Gewindebohrer perfekt synchronisiert hält. Während sich der Gewindebohrer dreht, bewegt er sich mit kontrollierter Geschwindigkeit nach unten in das Material. Da sich Spindel und Gewindebohrer gemeinsam drehen, besteht keine Gefahr eines Abrutschens oder einer Fehlausrichtung, was zu sauberen und präzisen Gewinden führt.

Dies unterscheidet sich vom „Floating-Gewindebohren“, bei dem der Gewindebohrkopf eine gewisse Flexibilität hat, um Fehlausrichtungen auszugleichen. Beim starren Gewindebohren ist die Verbindung zwischen Spindel und Gewindebohrer fest, was zu genaueren und gleichmäßigeren Gewinden führt.

Das Gewindeschneiden mit starrem Gewinde ist besonders nützlich für die Produktion großer Stückzahlen und für Anwendungen, die präzise Gewinde erfordern. Wenn Sie bei Ihrer CNC-Arbeit das Gewindeschneiden mit starrem Gewinde verwenden möchten, stellen Sie sicher, dass Ihre Maschinen damit zurechtkommen und dass Sie die richtigen Gewindebohrer für die zu bearbeitenden Materialien verwenden.

Arten von Gewindebohrern beim CNC-Gewindebohren

Es gibt viele Gewindebohrer, die sich je nach Material, Lochdurchmesser usw. in der CNC-Gewindebohrmaschine unterscheiden, hier werden aber die gebräuchlichsten besprochen.

• Spiralpunktgewindebohrer

Solche Gewindebohrer haben gerade Nuten zur Verteilung des Kühlmittels während der Arbeit. Bei Verwendung dieser Gewindebohrer werden Späne mithilfe von schrägen, tiefen Schnitten am vorderen Ende des Gewindebohrers an der Schnittfase entfernt. Wenn die Teile Durchgangslöcher enthalten, verwenden Sie zum Gewindeschneiden Spiralbohrer.

• Spiralflötengewindebohrer

Im folgenden Bild sehen wir, dass Spiralgewindebohrer flache Enden haben. Sie entfernen Material schneller als jeder andere Gewindebohrer, da sie mehr Schneidkanten haben. Um diese Gewindebohrer verwenden zu können, ist eine Voraussetzung erforderlich: das Vorschneiden. Diese Gewindebohrer werden für Sacklöcher und harte Materialien verwendet, bei denen die Spanbildung ein Problem darstellt.

• Form- oder Rollgewindebohrer

Wie der Name schon sagt, rollen diese Gewindebohrer das entfernte Material, anstatt Späne zu erzeugen. Es handelt sich um nutenlose Gewindebohrer, da die Späne nicht von der Oberfläche abtransportiert werden müssen.

CNC-Gewindebohrwerkzeuge und Zubehör

Zu den CNC-Gewindebohrwerkzeugen gehören Gewindebohrer, Gewindebohrerhalter, Kühlmittelgewindebohrer usw. Jedes Werkzeug hat unterschiedliche Funktionen. Beispielsweise werden Kühlmittelgewindebohrer verwendet, um Durchgänge für Kühlmittel bereitzustellen, um die Wärme während des Schneidgewindebohrens zu kontrollieren, Gewindebohrerhalter halten die Gewindebohrer usw.

Zum Zubehör gehören Gewindebohrer, Tiefenstopps, Drehmomentbegrenzer usw.

CNC-Gewindebohrkopf

Der Gewindebohrkopf steuert die Arbeit der Gewindebohrer. Er ist wie die Leber eines Krans. Wenn Sie ihn nach unten drücken, bewegt sich der Gewindebohrer nach unten und beginnt zu arbeiten. Wenn Sie ihn nach oben ziehen, kehrt der Gewindebohrer in seine ursprüngliche Position zurück, was bedeutet, dass die Arbeit für einige Zeit unterbrochen wird.

Auswahl und Einrichtung eines CNC-Gewindebohrwerkzeugs

Die Auswahl der Gewindebohrer richtet sich nach dem Material des Werkstücks, dem Lochdurchmesser, der Schraubengröße und den Gewindenormen. Die Einrichtung erfordert den Gewindebohrerhalter, die Vorschubgeschwindigkeit und das Kühlmittel, um die Hitze beim Schneiden des Gewindes zu kontrollieren.

Arten von CNC-Gewindebohrprozessen

Es gibt mehrere CNC-Gewindebohrverfahren, die je nach Anforderung eingesetzt werden. Die gängigsten Verfahren werden im Folgenden behandelt.

Durchgangslochgewindebohren

Dieses Verfahren wird für Teile verwendet, die Löcher mit einer Tiefe von der gesamten Dicke des Werkstücks aufweisen. Bei diesem Verfahren werden üblicherweise Spiralbohrer und Nutenbohrer verwendet. Das Material lässt sich leicht entfernen, da die Späne durch den Boden der Löcher abgeführt werden.

Sackloch-Gewindeschneiden

Für diesen Gewindeschneidvorgang werden Nutgewindebohrer verwendet. Da die Tiefe der Löcher nicht über die gesamte Dicke des Werkstücks reicht, wird es schwierig, das Material aufgrund der Gewindegänge aus den Löchern zu entfernen. Diese Späne werden manuell aus den Löchern entfernt.

Floating Tapping und seine Vorteile

 Beim Float-Gewindebohren wird, wie der Name schon sagt, ein Float-Halter verwendet, um den Gewindebohrer so zu halten, dass er sich leicht bewegt oder, man kann auch sagen, über der Achse schwebt, um Fehlausrichtungen zwischen Werkstück und Spindel der Maschine auszugleichen. Das Risiko eines Gewindebohrerbruchs ist geringer, da kein Kontakt zwischen Gewindebohrer und Werkstück besteht.

Synchrones oder selbstreversierendes Gewindeschneiden

Mit diesem Verfahren können Gewinde schneller hergestellt werden, d. h. die Produktion wird beschleunigt. Der Gewindebohrer kehrt nach Abschluss des Zyklus automatisch in seine Ausgangsposition zurück, sodass wir ihn nicht bei jedem Zyklus festhalten und kontrollieren müssen. Dies ist die Funktion, die eine schnelle Produktion ermöglicht.

Peck-Gewindebohren

Der Gewindebohrer bewegt sich kontinuierlich in den Kreis hinein und wieder heraus, bis das Gewinde fertig ist.

Formschneiden

Bei diesem Verfahren entstehen keine Späne, da das Material nicht entfernt, sondern irgendwo in der Bohrung platziert wird. Bei diesem Verfahren werden Formgewindebohrer verwendet. Es ist ein relativ sauberer Prozess, da keine Spanabnahmen erforderlich sind.

Wie lautet die Formel zum Gewindeschneiden in CNC?

Es gibt zwei Formeln, die zum Gewindeschneiden in CNC verwendet werden. Eine für die Vorschubgeschwindigkeit und die zweite, um die Spindeldrehzahl zu ermitteln.

Spulengeschwindigkeit

Hier

SFM ist die Schnittgeschwindigkeit und D der Durchmesser des Gewindebohrers.

Vorschubgeschwindigkeit

RPM ist die Spindelgeschwindigkeit und TPI die Anzahl der Gewindegänge pro Zoll. Wenn sich die Spindel mit 1000 RPM bewegt, um 20 TPI zu erzeugen, beträgt die Vorschubgeschwindigkeit 50 IPM.

Schnittgeschwindigkeit

Erläuterung des G-Codes für CNC-Gewindebohren

CNC-Maschinen (Computer Numerical Control) funktionieren durch Programmierung, d. h. G-Code. G-Code verwendet seine Befehle, um die Funktionen der CNC-Maschinen zu steuern. Gemäß diesen Codes kann der Gewindebohrer automatisch in seine ursprüngliche Position zurückkehren und im Uhrzeigersinn drehen.

CNC-Drehmaschinen-Gewindebohrzyklusprogramm

Gängige Anwendungen für CNC-Gewindebohren

Da es sich beim CNC-Gewindebohren um eine automatische Maschine handelt, ist die Arbeit damit einfach. Es erzeugt qualitativ hochwertige und präzise Gewinde in den Löchern, weshalb es in der Automobilindustrie (Motorblöcke, Zylinderköpfe, Getriebegehäuse usw.), in der Luft- und Raumfahrt (Fahrwerke, Triebwerkskomponenten und Avionik), in der Elektronik- und Industrieausrüstungsindustrie usw. weit verbreitet ist. Seine Anwendungen zeigen, wie wichtig das CNC-Gewindebohren in Fertigungsbereichen ist.

So verbessern Sie die Leistung mit CNC-Gewindebohren

Viele Dinge können optimiert werden, um die Leistung beim CNC-Gewindebohren zu verbessern. Beispielsweise ist die Auswahl der Gewindebohrer sehr wichtig. Beim Arbeiten sind die Ausrichtung und der Halt des Werkstücks zu berücksichtigen. Genaue Vorschubgeschwindigkeit und Spindeldrehzahl verbessern die Leistung. Auch eine ausreichende Schmierung ist für die Leistung wichtig.

Anbieter von CNC-Gewindebohrdienstleistungen in China: Tuofa CNC Machining

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FAQ

Was ist der Unterschied zwischen Gewindeschneiden und Bohren?

Durch Bohren werden Löcher in die Werkstücke gebohrt. Anschließend werden durch Gewindeschneiden Gewinde in diese Löcher gebohrt. Diese Verfahren werden bei der Herstellung von Muttern und Schrauben usw. verwendet.

CNC-Gewindebohren vs. starres Gewindebohren

Dies sind beides Gewindeschneidverfahren und können mit der CNC-Maschine durchgeführt werden. Beim Rigid Tapping-Verfahren werden Gewinde durch die Synchronisierung zwischen Spindeldrehung und Z-Achsenbewegung hergestellt. Diese Gewinde sind von hoher Qualität.

CNC-Gewindebohren oder -Gewindeschneiden?

Wenn Sie Gewinde in den Löchern von Teilen, beispielsweise Muttern, benötigen, verwenden Sie das Gewindeschneiden. Bei diesem Verfahren werden Gewindebohrer zum Gewindeschneiden verwendet.

Es stehen verschiedene Gewindenormen zur Verfügung, die zum Gewindeschneiden verwendet werden. Sie werden speziell für zylindrische Objekte wie Bolzen, Stangen usw. verwendet, indem Schneideisen mit den erforderlichen Designs und Größen verwendet werden.

Wofür werden Gewindebohrer- und Schneideisensätze verwendet?

Das benötigte Material wird in den Matrizensatz eingelegt, und die Form dieser Matrize nimmt am Ende das Material auf. Ein Gewindebohrer ist ein Werkzeug, das zum Gewindeschneiden verwendet wird, d. h. zum Herstellen von Gewinden in den Löchern.