Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gewindefräser sparen Arbeitsschritte und Nebenzeiten ein

14.11.2008
Bei der klassischen Gewindeherstellung ist für jeden Arbeitsgang ein separates Werkzeug notwendig. Bohr-gewindefräser können das komplette Gewinde in einem Arbeitsgang herstellen. Ferner lassen sich Nebenzeiten einsparen, weil kein Werkzeugwechsel anfällt.

Das Gewindefräsen bietet im Vergleich zum herkömmlichen Gewindebohren oder Gewindeformen erhebliche Vorteile. Es erfolgt in einem Umlauf, wobei das rotierende Werkzeug zusätzlich axial um einen Steigungsbetrag verfährt. Gewindefräser tauchen genau bis zur programmierten Gewindetiefe in die Kernbohrung ein. Das sogenannte Überlaufen, wie man es vom klassischen Gewindebohren kennt, gibt es nicht. Anders als Gewindebohrer benötigen Gewindefräser keinen Anschnitt. Daher sind bei Sacklochbohrungen voll nutzbare Gewinde bis nahe an den Bohrungsgrund möglich. Voraussetzung ist die Fähigkeit der Maschine, eine Schraubenlinieninterpolation durchzuführen.

Korrigierte Flanken kompensieren Profilverzerrung

Gewindefräser MKG und Gewindefräser mit Senker MGF sind mittlerweile bewährte Werkzeuge im Durchmesserbereich von 2 bis 20 mm. Der Außendurchmesser dieser Werkzeuge ist annähernd so groß wie der Kernbohrungsdurchmesser des zu fertigenden Nenngewindes. Die entstehende Profilverzerrung wird durch korrigierte Flanken kompensiert. Die Vollhartmetallwerkzeuge eignen sich für nahezu alle Werkstoffe, PKD-bestückte Werkzeuge besonders für die Zerspanung von Aluminiumwerkstoffen und GFK.

Die Gewindefräser Tomill von Komet Jel sind für Gewinde größer 20 mm vorgesehen. Die Werkzeuge sind mit einer zentralen Kühlmittelbohrung oder seitlichen Austritten ausgelegt. Fünf Spiralnuten erzielen eine kurze Bearbeitungszeit bei ruhigem Lauf. Da beim Gewindefräsen eine Spindelumkehr oder das Reversieren im Gewindeschneidapparat wie beim Gewindebohren nicht vorkommt, entfallen große Beschleunigungen oder Verzögerungen und damit die Belastungen auf mechanische Komponenten. Die Drehrichtung bleibt gleich. Dies ist bei Bearbeitungen mit hohen Spindeldrehzahlen bis zu 30 000 min–1 und mehr vorteilhaft.

Bei der klassischen Gewindeherstellung ist für jeden Arbeitsgang ein separates Werkzeug notwendig – Kernlochbohrer, Senker und Gewindebohrer. Neben der Beschaffung und Vorhaltung der vielen Werkzeuge fallen außerdem mehrere Werkzeugwechsel und daher zusätzliche Nebenzeiten an. Jel-Bohrgewindefräser können das komplette Gewinde — also Bohren, Senken und Gewindefräsen — in einem Arbeitsgang herstellen.

Ferner lassen sich Nebenzeiten einsparen, weil kein Werkzeugwechsel anfällt. Daraus ergeben sich erhebliche Zeitvorteile, vor allem bei der Bearbeitung von Leichtmetallen mit hohen Drehzahlen. Die Werkzeuge sind als Standard in den Längen 1,5 × D und 2 × D in Durchmessern von 3 bis 16 mm verfügbar. Für Durchmesser zwischen 6 und 12 mm auch in der Länge 2,5 × D. Zusätzliche Einsparungen sind möglich, wenn weitere Bearbeitungen mit demselben Werkzeug ausgeführt werden können, beispielsweise das Plansenken.

Für tiefe Gewinde wurde der Bohrgewindefräsertyp DBGF entwickelt. Anders als beim Bohrgewindefräser BGF werden bei dieser Variante das Kernloch und das Gewinde gleichzeitig hergestellt. Daher arbeitet das Werkzeug nach dem zirkularen Einbringen der 90°-Senkung Gang für Gang nach unten. Durch diese Arbeitsweise werden die Seitenkräfte sehr klein gehalten und Gewindetiefen bis 3 × D ermöglicht. Den DBGF gibt es in Durchmessern von 6 bis 12 mm.

Viernutiges Werkzeug speziell für Grauguss

Bohrgewindefräser sind standardmäßig innengekühlt in Vollhartmetall, blank oder beschichtet erhältlich. Speziell für den Einsatz in vorgegossenen Löchern gibt es eine 3-nutige Variante. Ein 4-nutiges Werkzeug, der BGF NZ4, wurde speziell für den Einsatz in Grauguss konzipiert und erzielt dort kurze Hauptzeiten. Bei gleichem Vorschub pro Zahn können beim Gewindefräsen im Vergleich zum 2-nutigen Werkzeug doppelte Bahnvorschübe gefahren werden. Damit verringern sich die Hauptzeiten um bis zu 30%. Außerdem sind durch die höheren Nuten-, sprich die Zähnezahl, auch längere Standzeiten möglich. Die beschichteten Werkzeuge sind mit Innenkühlung ausgelegt und ab 6 mm Durchmesser verfügbar.

Innenliegende Kühlkanäle leiten Luft-Öl-Gemisch

Als europäischer Pionier des Bohrgewindefräsens gehört Komet Jel, ein Unternehmen der Komet Group, heute zu den Spezialisten auf dem Sektor des Gewindefräsens. PKD-bestückte Gewindefräser vom Typ MGF für Abmessungen ab 8 mm sowie PKD-bestückte Gewindefräser GWF für Gewinde ab 20 mm Durchmesser werden heute schon als Standardprodukte im Katalog angeboten. Bei anwendungsorientierten Werkzeugen sind weitere Kombinationen möglich, zum Beispiel wurden PKD-bestückte Bohrgewindefräser hergestellt, die zusätzlich zum Einbringen des Kernlochs, der 90°-Fase und des Gewindes eine zylindrische Schutzsenkung im gleichen Arbeitsgang herstellen.

Hohe Kosten bei der Wartung und Entsorgung des Kühlschmierstoffes sowie die aufwändige Reinigung der Bauteile sind wesentliche Gründe für die Einführung der Zerspanung mit Minimalmengenschmierung. Dabei wird ein Luft-/Öl-Gemisch durch die Spindel und die innenliegenden Kühlkanäle an die Wirkstelle gebracht. Die Gestaltung der Kühlkanäle und der Schneidengeometrie unterliegt speziellen Regeln und erfordert mehr Sorgfalt und Aufwand in der Herstellung als bei Werkzeugen für die Nassbearbeitung.

Höhere Prozesssicherheit beim Gewindefräsen

Ein wesentlicher Grund, das Gewindefräsen dem Gewindebohren vorzuziehen, ist die höhere Prozesssicherheit. Daher nutzen die Hersteller teurer, technisch anspruchsvoller Werkstücke, wie etwa von Triebwerksteilen für Flugzeuge aus Stählen mit hoher Festigkeit, dieses Verfahren. Meist ist das Gewinden der letzte oder einer der letzten Arbeitsgänge. Das heißt, die gesamte Wertschöpfungskette ist bereits durchlaufen und ein nicht lehrenhaltiges Gewinde oder ein Gewindebohrerbruch würde zu teurer Nacharbeit oder gar zu Ausschuss führen. Würde beispielsweise ein Gewindebohrer in einem Triebwerksteil für ein Flugzeug aus Inconel 718 brechen, bedeutet dies Ausschuss, weil das Herauserodieren aus Sicherheitsgründen nicht zulässig ist. Ein solches Bauteil hat in diesem Fertigungsstadium bereits einen Wert von mehreren 10 000 Dollar.

Für die Bearbeitung bereits gehärteter Stähle hat Jel Kern-loch-, Gewindebohrer und Gewindefräser in XH-Variante entwickelt. Mit TiAlN-Beschichtung sowie speziellen Span- und Nutgeometrien eignen sie sich für den Einsatz in Stählen von 45 bis 60 HRC. Der Verzicht auf eine innere Kühlmittelzuführung trägt zur höheren Stabilität bei. Solche Werkzeuge sind standardmäßig von 4 bis 16 mm Durchmesser erhältlich. Die neue Mikroserie deckt die Abmessungsbereiche von M1 bis M2,5 ab. Die Gewindefräser der Reihe XS sind speziell auf die Anforderungen bei der Bearbeitung von Stählen mit einer Zugfestigkeit über 900 N/mm2 zugeschnitten. Sie verfügen über eine TiCN-Beschichtung und ab 8 mm Schaftdurchmesser über eine innere Kühlmittelzufuhr.

Manfred Wiserner ist Produktmanager Gewinden bei der Komet Group GmbH in 74354 Besigheim.

Manfred Wiserner | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/index.cfm?pid=1487&pk=154235

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Modulares Fertigungssystem für Kettenräder
15.03.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Nimm zwei: Metallische Oberflächen effizient mit dem Laser strukturieren
15.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise