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Schneidprinzip des Gewindeblatts
2024.09.20
Der Schneidprinzip von Gewindeeinsätzen umfasst die grundlegenden Prinzipien und Techniken der Gewindebearbeitung. Im Folgenden werde ich ausführlich erläutern, wie Gewindeeinsätze funktionieren.
Schneideprinzip
Gewindeeinsätze werden verwendet, um Gewinde an Werkstücken zu bilden, und ihr Arbeitsprinzip basiert auf der Metallzerspanungstechnologie. Während des Bearbeitungsprozesses dreht sich das Werkstück, während der Gewindeeinsatz entlang der Achse des Werkstücks bewegt wird und Material entfernt, um die gewünschte Gewindeform zu bilden. Das ideale Gewindewerkzeug variiert je nach Faktoren wie dem Typ des Gewindes, dem Material und der Größe des Werkstücks.
Gewindeschneiden
Beim Gewindedrehen bewegt sich das Drehwerkzeug für jede Umdrehung des Werkstücks um eine Steigung entlang der Achse des Werkstücks. Die Bewegung der Schneidkante bildet die Gewindefläche des Werkstücks. Die Schärfanforderungen für das Gewindedrehwerkzeug umfassen einen Scheitelwinkel, der dem Zahnprofilwinkel α im axialen Schnitt des Gewindes entspricht. Der Spanwinkel γ0 wird normalerweise auf 0° eingestellt, aber bei groben Drehvorgängen kann ein Werkzeug mit einem positiven Spanwinkel (γ0 = 5° bis 15°) verwendet werden, um die Schneidbedingungen zu verbessern. Darüber hinaus umfassen die Installationsanforderungen für das Gewindedrehwerkzeug das Positionieren der Schneidkante auf Höhe des Drehmittelpunkts des Werkstücks und das Sicherstellen, dass der Winkelhalbierende des Schneidkantenwinkels senkrecht zur Achse des Werkstücks steht.
Gewindefräsen
Gewindefräsen ist eine weitere Methode der Gewindebearbeitung, die durch die dreiaxiale Verknüpfung eines CNC-Systems erreicht wird. Der Gewindefräser führt unter der Antriebsspindel eine spiralförmige Fräsung durch, wobei er für jeden spiralförmigen Fräsgang einen Schritt (Vorschub) entlang der Z-Achse des Werkzeugs bewegt. Im Vergleich zum traditionellen Gewindedrehen bietet das Gewindeschneiden größere Vorteile in Bezug auf Bearbeitungsgenauigkeit und -effizienz und ist nicht durch die Struktur oder Richtung des Gewindes begrenzt.
Schneidemethoden
Es gibt mehrere verschiedene Arten von Werkzeugbahnen beim Gewindeschneiden, darunter radiale Zuführung, verbesserte laterale Zuführung und abwechselnde Zuführung. Unterschiedliche Werkzeugbahnen beeinflussen die Spanbildung, den Werkzeugverschleiß und die Oberflächenqualität. Zum Beispiel ist die radiale Zuführung die häufigste traditionelle Methode, bei der die Zuführungsrichtung des Einsatzes senkrecht zur Spindelachse des Werkstücks verläuft und beide Seiten des Einsatzes gleichzeitig am Schneiden beteiligt sind. Diese Methode eignet sich für das Bearbeiten von Gewinden mit kleinen Steigungen, aber bei grob gestuften Gewinden besteht das Risiko von Vibrationen und schlechter Spankontrolle.
Werkzeugauswahl
Die Auswahl des richtigen Gewindeeinsatzes erfordert die Berücksichtigung mehrerer Faktoren, darunter das zu bearbeitende Material, die Art des Gewindes und die Größe des Gewindes. Zum Beispiel sind Hartmetall-Gewindeeinsätze für die Bearbeitung harter Materialien geeignet. Für Gewinde mit größerem Durchmesser (z. B. D > 25 mm) können indexierbare Gewindefräser eine bessere Wahl sein, insbesondere bei der Bearbeitung von Aluminiumlegierungen.
Vorsichtsmaßnahmen
Beim Einsatz von Gewindeeinsätzen müssen einige Vorsichtsmaßnahmen beachtet werden, wie z.B. die Auswahl des richtigen Steigungswinkels des Einsatzes, der durch Ändern des Einsatzsitzes an verschiedene Bearbeitungsbedingungen angepasst werden kann. Darüber hinaus tritt die höchste axiale Schnittkraft beim Ein- und Austritt des Gewindes auf, daher ist es notwendig, die Schneidparameter sorgfältig zu wählen, um ein Lösen oder Beschädigen des Einsatzes zu verhindern.
Der richtige Einsatz von Gewindeeinsätzen kann nicht nur die Bearbeitungseffizienz verbessern, sondern auch sicherstellen, dass die Qualität des Endprodukts den Anforderungen entspricht.
Hinweis: Der Begriff "Drei-Achsen-Verknüpfung" bezieht sich auf die koordinierte Bewegung von drei Achsen in einer CNC-Maschine, um komplexe Operationen wie Gewindefräsen durchzuführen.
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