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Gewinde

Gewinde fräsen oder schneiden

Von Stephan Wayan | 7. November 2023
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Im privaten Bereich werden Gewinde in der Regel geschnitten. Dies liegt unter anderem daran, dass Gewindeschneider leicht von Hand zu bedienen und preiswert sind. Alternativ lassen sich Gewinde auch fräsen, was im industriellen Bereich Vorteile bringt, aber eine CNC-Maschine voraussetzt.

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Sowohl Innen- als auch Außengewinde können gefräst werden
AUF EINEN BLICK
Was ist der Unterschied zwischen Gewinde fräsen und schneiden?
Das Gewindeschneiden wird auch als Bohren bezeichnet. Beim Schneiden findet eine große Materialverdrängung statt. In der Bohrung wird die Bohrungswand in einem Stück „gedrückt“ und es entsteht ein ständiger, Wärme erzeugender Materialkontakt. Beim stückweisen Fräsen kann „abgesetzt“ werden.

Welche Vorteile hat das Fräsen vom Gewinde?

Durch die Dosierbarkeit der Abtragsmenge können weiche bis sehr harte Werkstoffe mit Härten von HRC 65 und Titan individueller bearbeitet werden. Die steuerbare Erwärmung beschleunigt den Arbeitsprozess. Bei Problemen durch Werkzeugbruch, Verkanten oder Verschneiden, ist nur der unmittelbare Arbeitsbereich (Gewindegang) betroffen. Die Fräsköpfe sind kleiner als das Gewinde. Für Rechts- und Linksgewinde können die gleichen Fräsköpfe verwendet werden. Die meisten Fräsen erzeugen keine Grate, die beim Gewindeschneiden durch Bohren unvermeidlich sind.

Was passiert mit den Spänen beim Fräsen vom Gewinde?

Fräsköpfe werden häufig auch als Gewindeformer bezeichnet. Neben der Optimierung des Ergebnisses ist der Arbeitsprozess von großer Bedeutung. Durch eine spezielle Geometrie wird beim Fräsen das erforderliche Drehmoment reduziert, was die Vorteile gegenüber dem Bohren beziehungsweise Gewindeschneiden weiter erhöht. Ein weiterer wichtiger Aspekt im Fertigungsprozess ist der Spanfluss. Werden die so genannten „Wirrspäne“, die am Bohrerschaft entstehen, nicht gleichmäßig und gründlich „abtransportiert“, bilden sie potenzielle Fehlerquellen im Schnittbild. Ein Spänestau kann zum Werkzeugbruch führen.

Welche Art von Gewinde kann man fräsen?

Fräsen sind flexibler in der Anpassung an den Gewindewerkstoff. Der zu bearbeitende Werkstoff bringt unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich Dehnung, Härte und gegebenenfalls Beschichtung mit. Die Fräsköpfe können individuell ausgewählt werden, um beispielsweise hartes, wärmeempfindliches und sprödes Gusseisen ohne Beschädigung mit einem Gewinde zu versehen.

Welches Werkzeug benötigt man beim Fräsen vom Gewinde?

Beim Gewindefräsen werden Fräsköpfe aus Vollhartmetall (VHM) eingesetzt. Sie können bei allen Werkstoffen eingesetzt werden, da beim Fräsen nur eine geringe Materialverdrehung (Torsionskraft) auftritt. Die Biegesteifigkeit des Fräskopfes ist daher vernachlässigbar beziehungsweise hat sogar den Vorteil, das mechanische Abweichungen vermieden werden.

Wie wird der Durchmesser vom Gewinde beim Fräsen festgelegt?

Beim Vorbohren wird der Gewindedurchmesser festgelegt. Der Fräserdruchmesser sollte nicht mehr als 70 Prozent davon betragen (Toleranz 15 Prozent). Für ein M30-Gewinde wird beispielsweise eine Schneide von 21 Millimetern benötigt. Diese Formel minimiert mechanisch bedingte Formfehler, die durch das Zusammenspiel von den Durchmessern und der Steigung vor allem am Gewindegrund entstehen können.

Tipp: Kräfte nehmen nur langsam zu
Die physikalischen Kräfte steigen mit zunehmenden Gewindedurchmesser nur unterproportional an. Je größer ein Gewinde gefräst wird, desto mehr kommen die Vorteile des Fräsens gegenüber dem Bohren oder Schneiden zu Tragen.

Artikelbild: Kadmy/stock.adobe.com