Was ist eine Gewindebohrung?
A Gewindebohrung, auch bekannt als Gewindebohrung, bezieht sich auf eine Bohrung mit Innengewinde. Sie dient als kreisförmige Bohrung für das Gewindeschneiden und Bohren. Durch das Gewindeschneiden werden Gewinde entlang der Wände der gebohrten Bohrung erstellt. Gewindebohrungen werden typischerweise verwendet, um zwei Teile mit Befestigungselementen wie Schrauben oder Bolzen zu verbinden. Diese Gewinde bieten Widerstand und verhindern, dass sich das Befestigungselement im Laufe der Zeit löst, und ermöglichen bei Bedarf eine einfache Entfernung.
Eine Gewindebohrung ist eine spezielle Art von Bohrung, die verwendet wird, um Innengewinde zu erstellen. Dabei wird in das Material gebohrt und anschließend mit einem Gewindeschneider (Tap) Gewinde in die Wände geschnitten. Gewindebohrungen sind häufig in Metallkomponenten zu finden, die eine sichere Befestigung erfordern, wie bei Muttern und Bolzen.
Was ist eine Gewindebohrung?
Gewindebohrungen haben Ähnlichkeiten mit Pilotbohrungen, da beide verwendet werden, um Gewinde in ein Werkstück zu schneiden, in das Schrauben oder Bolzen eingeführt werden sollen. Der entscheidende Unterschied besteht jedoch darin, dass eine Gewindebohrung bereits Gewinde hat und nur ein Werkzeug benötigt, um das Gegen-Gewinde zu erstellen. Ein Pilotloch muss hingegen zuerst gebohrt werden, bevor das Gewindeschneiden erfolgen kann.
Die Bedeutung von Gewindebohrungen
Gewindebohrungen sind essenziell für Maschinenteile, und von CNC-Maschinen werden häufig verwendet, um sie herzustellen. Durch das Gewindeschneiden in eine Bohrung können Gewinde an den Wänden einer gebohrten Öffnung angebracht werden. Im Gegensatz zu Maschinenschrauben, die keine eigenen Gewinde schneiden können, ermöglicht eine Gewindebohrung das einfache Eindrehen einer Schraube oder eines Bolzens in Metallmaterialien. Dieser Prozess ist integraler Bestandteil der CNC-Bearbeitung, um sicherzustellen, dass Gewindeelemente effektiv hinzugefügt werden.
Warum eine Gewindebohrung erstellen?
Lassen Sie uns die Bedeutung der Erstellung von Gewindebohrungen für Ihre Projekte erkunden:
Verbesserte Verbindung: Das Gewindeschneiden eines Bolzens oder einer Schraube in Metalle ermöglicht eine zuverlässigere Befestigung zwischen zwei Teilen. Der Gewindeschneidprozess ermöglicht eine dauerhafte Verbindung, die Bolzen, Muttern und Schrauben an Metalloberflächen sichert.
Vereinfachte Montage: Gewindebohrungen erleichtern die einfache Montage von kleinen Teilen und Produkten, optimieren den Versandprozess und reduzieren die Arbeitskosten erheblich.
Benutzerfreundlichkeit: Durch die Bereitstellung eines vorgesehenen Platzes für Schraubbefestigungen ermöglichen Gewindebohrungen die unkomplizierte Befestigung von Schrauben oder Bolzen an Metallmaterialien, ohne dass Pilotbohrungen erforderlich sind. Im Vergleich zum Bohren von Bolzen, Muttern oder Schrauben in Holz ist das Gewindeschneiden einer Bohrung eine schnellere Alternative. Es passt sich den Projektanforderungen an, egal ob Sie eine Durchgangsbohrung oder eine Blindbohrung benötigen.
Vorbereitung auf das Gewindeschneiden: Das Bohren des Lochs
Gewindeloch
Bevor ein Loch geschnitten wird, ist es entscheidend sicherzustellen, dass der Lochherstellungsprozess gerade und qualitativ hochwertig ist und die richtige Größe hat. Während moderne Maschinen die Notwendigkeit von Übergrößen beim Bohren minimieren, bleibt es wesentlich, die richtige Technik zum Erstellen eines Lochs vor dem Gewindeschneiden zu verstehen.
Ein Gewindeloch entsteht mit einem Gewindebohrer und einem Bohrer. Das Anfangsloch wird mit einem Pilotbohrer gebohrt, und die Gewinde werden anschließend mit einem Gewindebohrer geschnitten. Die äußeren Gewinde eines Schraubens können in die im Loch geschnittenen Innengewinde eingeführt werden. Einige Monteure folgen noch immer traditionellen Regeln und Gewindebohrer-Tabellen beim Erstellen von Gewindelöchern. Es ist jedoch wichtig, die Gewinde-Standards und die Verwendung verschiedener Gewindeschneidwerkzeuge sorgfältig zu verstehen, bevor der Gewindeschneidprozess beginnt.
Unterscheidung zwischen Blindlöchern und Durchgangslöchern
Gewindelöcher fallen in zwei Hauptkategorien: Blindlöcher und Durchgangslöcher. Jeder Typ erfordert spezielle Überlegungen, um eine einfache Bearbeitung zu gewährleisten.
Blindloch und Durchgangsloch
Blindloch
Ein Blindloch hat eine festgelegte Tiefe und durchdringt nicht das gesamte Werkstück. Die Tiefe des Lochs kann auf einer flachen Oberfläche enden oder in eine Kegelform übergehen. Beim Erstellen eines Blindlochs mit einem Fräser endet es auf einer flachen Oberfläche. Wird jedoch eine herkömmliche Fräse verwendet, kann es in eine Kegelform enden. Wenn es erforderlich ist, das vollständige Gewinde bis zum Boden des Blindlochs zu verlängern, wird ein Grundgewindebohrer verwendet.
Die Dimensionierung eines Blindlochs umfasst die Angabe des Lochdurchmessers und die Kontrolle der Tiefe. Das verbleibende Material oder die angegebene Lochtiefe hilft, die Tiefe genau zu steuern.
Durchgangsloch oder Freistichloch
Ein Durchgangsloch erstreckt sich vollständig durch ein Bauteil. Gewindelöcher sind auf beiden Seiten des Bauteils oder Werkstücks vorhanden. Die Dicke des Teils bestimmt, ob das Schneidwerkzeug oder der Gewindebohrer das gesamte Loch durchschneiden kann.
Wenn das Schneidwerkzeug oder der Gewindebohrer eine Seite des Lochs nicht vollständig schneiden kann, können folgende Optionen in Betracht gezogen werden:
Gewinde hinzufügen, bis es vom Schneidwerkzeug oder Gewindebohrer erlaubt ist, wobei zu beachten ist, dass in einem Teil des Lochs keine Gewinde vorhanden sein werden.
Gewinde auf beiden Seiten hinzufügen, bis es vom Schneidwerkzeug oder Gewindebohrer erlaubt ist, wobei verstanden wird, dass die Gewinde auf beiden Seiten möglicherweise nicht perfekt ausgerichtet sind.
Bohrung vs. Gewindeschneiden: Die Unterschiede verstehen
CNC-Bohrung
Der Hauptunterschied zwischen Bohren und Gewindeschneiden liegt in der Abfolge der Operationen und den verwendeten Werkzeugen. Beim Bohren wird zunächst ein rundes und glattes Loch mit einem Bohrer erstellt. Beim Gewindeschneiden wird hingegen ein Gewindebohrer und ein Bohrer verwendet, um Innengewinde im Loch zu formen. Dieser Prozess ermöglicht die Herstellung von Gewinden durch das Anwenden eines Gewindebohrers auf das Innere des Lochs.
Zusätzlich können auch Außengewinde an zylindrischen Objekten mit einem Gewindeschneider und einem Gewindeschneidwerkzeug hergestellt werden. Schrauben mit Gewinde sind ein Beispiel für einen Gewindeschneider.
Drei Arten von Gewindeschneidern für das Gewindeschneiden
Es gibt drei Haupttypen von Gewindebohrern, die bei der Gewindeschneiderei bestimmte Funktionen erfüllen:
Stopfen-Gewindebohrer: Der Stopfen-Gewindebohrer liegt zwischen dem Konus-Gewindebohrer und dem Grund-Gewindebohrer und wird oft als der „zweite Gewindebohrer“ bezeichnet. Stopfen-Gewindebohrer erfordern mehr Kraft beim Drehen, da sie mehr Gewinde auf einmal schneiden. Sie werden häufig verwendet, um Gewinde zu reparieren, die eine leichte Korrektur benötigen, und sind geeignet für das Gewindeschneiden in tieferen Löchern, die von Konus-Gewindebohrern nicht erreicht werden können.
Konus-Gewindebohrer: Konus-Gewindebohrer verfügen über eine konische Spitze mit Gewinden, die einen leichten Winkel aufweisen, auch bekannt als Fase. Die ersten sieben bis zehn Gewinde sind in der Regel nicht vollständig ausgebildet. Der konische Winkel erleichtert den Beginn des Gewindeschneidens im Vergleich zur Verwendung eines Grund-Gewindebohrers. Konus-Gewindebohrer werden hauptsächlich verwendet, um neue Gewinde in ein Loch zu schneiden. Sie sind jedoch nicht für den Einsatz in Blindlöchern oder bei großen Löchern oder harten Materialien empfohlen.
Grund-Gewindebohrer: Ein Grund-Gewindebohrer ist so konzipiert, dass er vom Boden eines Lochs aus beginnt, wenn kein Platz vorhanden ist, um das Gewindeschneiden von oben aus zu starten. Er ermöglicht das Schneiden von Gewinden über die gesamte Tiefe eines Durchgangslochs. Grund-Gewindebohrer sind nützlich, um Fehler beim Gewindeschneiden von oben zu beheben, und werden häufig für das Gewindeschneiden in flachen Blindlöchern, tieferen Gewinden in flachen Löchern oder zum Erstellen neuer Löcher verwendet.
Tipps und Überlegungen für gewindeschneidende Löcher
Schneiden vs. Formen: Es gibt zwei Methoden zur Herstellung von gewindeschneidenden Löchern – Schneiden und Formen. Die Wahl zwischen diesen Methoden hängt von Faktoren wie Lochgröße, Maschinen, Materialhärte und ob es sich um ein Blind- oder Durchgangsloch handelt, ab. Schneidende Gewindebohrer oder herkömmliche Schneidverfahren sind für Lochgrößen bis M6 geeignet, während größere Gewindebohrertypen für das Schneiden von Gewinden mit höherer Maschinenleistung erforderlich sind. Formende Gewindebohrer werden für nicht-eisenhaltige, weiche Metalle wie Messing, Blei, Stahl und Aluminium empfohlen, da sie Schäden durch langsamere und kontrolliertere Schneidbewegungen verhindern.
Standard-Gewindegrößen: Wann immer möglich, ist es ratsam, Standard-Gewindegrößen zu verwenden, um CNC-Bearbeitung. Standardgrößen wie 1/4-20, 3/8-16 und 1/2-13 gewährleisten Kompatibilität und reduzieren Vorlaufzeit sowie Materialverbrauch. Metrische Gewindegrößen wie M6 x 1,0, M8 x 1,25 und M10 x 1,5 werden ebenfalls häufig verwendet. Die Arbeit mit Standard-Gewindegrößen eliminiert die Notwendigkeit spezieller Bearbeitungswerkzeuge oder Materialien, was den Prozess kostengünstiger macht.
Geeigneter Lochdurchmesser: Es ist entscheidend sicherzustellen, dass der Durchmesser des gewindeschneidenden Lochs für das Werkstück oder Teil geeignet ist. Der Außendurchmesser des gewindeschneidenden Lochs sollte größer sein als der Innendurchmesser, was bedeutet, dass der Innendurchmesser kleiner ist. Ein zu nah am Rand platziertes gewindeschneidendes Loch kann zu Gewindebruch führen, da es durch die Seite des Teils reichen könnte. Dieser Bruch kann zu Schäden an Schneidwerkzeugen oder Gewindebohrern führen und die Oberflächenqualität beeinträchtigen.
Berücksichtigung schräger Flächen: Das Bearbeiten gewindeschneidender Löcher in schrägen Flächen kann Herausforderungen darstellen. Ein Ansatz ist, eine ebene Fläche durch das Bearbeiten von Taschen zu schaffen, um das Hinzufügen eines gewindeschneidenden Lochs zu ermöglichen. Wenn jedoch keine schräg verlaufende Fläche vorhanden ist, muss das gewindeschneidende Loch vor dem Bearbeiten der schrägen Fläche in das Teil eingebracht werden. Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Tiefe des gewindeschneidenden Lochs nach der Integration der schrägen Fläche mit dem Design übereinstimmt.
Arten von gewindeschneidenden Löchern: Gewindeschneidende Löcher können in zwei Typen eingeteilt werden: Blind-Gewindebohrungen und Durchgangslöcher. Beide Typen erfordern eine sorgfältige Planung während des Konstruktionsprozesses, um erfolgreiches Gewindeschneiden zu gewährleisten und Störungen mit anderen Komponenten zu vermeiden. Blind-Gewindebohrungen verlaufen nicht vollständig durch das Teil, während Durchgangslöcher das gesamte Werkstück durchqueren. Es ist wichtig, diese Unterschiede bei der Konstruktion zu berücksichtigen, um die gewünschten gewindeschneidenden Löcher ohne Ausrichtungsprobleme zu erzielen.
Tiefe des Lochs: Das Bearbeiten tiefer gewindeschneidender Löcher stellt im Vergleich zu flacheren Löchern besondere Herausforderungen dar. Die erhöhte Tiefe führt zu längerer Kontaktzeit zwischen Schneidwerkzeug und Werkstück, was zusätzliche Hitze erzeugt und größere Schneidkräfte erfordert. Diese Faktoren erhöhen das Risiko eines Werkzeugbruchs. Um dies zu vermeiden, ist es entscheidend, geeignete Schneidwerkzeuge auszuwählen, den Bearbeitungsprozess genau zu überwachen und Werkzeugbrüche zu verhindern.
Fazit
Beim Gewindeschneiden von gewindeschneidenden Löchern ist es wichtig, den Herstellungsprozess vollständig zu verstehen. So können Sie sicherstellen, dass die gefertigten Teile von hoher Qualität sind. Obwohl es etwas kompliziert erscheinen mag, ist es am besten, sich mit Experten für Gewindetechniken abzusprechen.
