Eine Zusammenfassung von acht Bearbeitungsmethoden für Gewinde, die Sie bei der Bearbeitung kennen müssen.
.Das englische Wort, das Screw entspricht, ist Screw. Die Bedeutung dieses Wortes hat sich in den letzten Jahrhunderten stark verändert. Zumindest im Jahr 1725 bedeutet es „Paarung“.
Die Anwendung des Fadenprinzips lässt sich auf das spiralförmige Wasserhebewerkzeug zurückführen, das der griechische Gelehrte Archimedes im Jahr 220 v. Chr. schuf.
Im 4. Jahrhundert n. Chr. begannen die Mittelmeerländer, das Prinzip von Bolzen und Muttern auf die bei der Weinherstellung verwendeten Pressen anzuwenden. Damals wurde das Außengewinde mit einem Seil um einen zylindrischen Stab gewickelt und dann entsprechend dieser Markierung geschnitzt, während das Innengewinde oft durch Hämmern des Außengewindes mit einem weicheren Material geformt wurde.
Um 1500 gab es in der vom Italiener Leonardo da Vinci gezeichneten Skizze des Gewindebearbeitungsgeräts die Idee, mit der Innenschraube und dem Wechselgetriebe Gewinde mit unterschiedlichen Steigungen zu bearbeiten. Seitdem hat sich in der europäischen Uhrenindustrie die Methode des maschinellen Gewindeschneidens weiterentwickelt.
Im Jahr 1760 erhielten die britischen Brüder J. Wyatt und W. Wyatt ein Patent zum Schneiden von Holzschrauben mit einer bestimmten Vorrichtung. Im Jahr 1778 stellte der Brite J. Ramsden einst ein über ein Schneckenradpaar angetriebenes Gewindeschneidgerät her, das lange Gewinde mit hoher Präzision bearbeiten konnte. Im Jahr 1797 nutzte der Engländer H. Maudsley die Innenschraube und das Austauschgetriebe, um Metallgewinde mit unterschiedlichen Steigungen auf seiner verbesserten Drehmaschine zu drehen, die die primäre Methode zum Drehen von Gewinden begründete.
In den 1820er Jahren stellte Maudsley die ersten Gewindebohrer und Matrizen zum Gewindeschneiden her.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts förderte die Entwicklung der Automobilindustrie die Standardisierung von Gewinden und die Entwicklung verschiedener präziser und effizienter Verfahren zur Gewindebearbeitung weiter. Nacheinander wurden verschiedene automatisch öffnende Schneidköpfe und automatisch schrumpfende Gewindebohrer erfunden, und es begann, Gewindefräsen anzuwenden.
In den frühen 1930er Jahren kam das Gewindeschleifen auf.
Obwohl die Gewindewalztechnologie zu Beginn des 19. Jahrhunderts aufgrund der Schwierigkeit der Formenherstellung patentiert wurde, verzögerte sich die Entwicklung aufgrund der Notwendigkeit der Waffenproduktion und der Entwicklung der Gewindeschleiftechnologie bis zum Zweiten Weltkrieg (1942-1945). Das Präzisionsproblem beim Formenbau hat sich rasant entwickelt.CNC-Drehteil
Threads werden hauptsächlich in Verbindungsthreads und Übertragungsthreads unterteilt.
Die zentralen Bearbeitungsverfahren zum Verbinden von Gewinden sind Gewindeschneiden, Gewindeschneiden, Gewindeschneiden, Gewinderollen, Gewinderollen usw.
Die zentralen Bearbeitungsverfahren für Getriebegewinde sind Grob- und Feindrehen – Schleifen, Wirbelfräsen – Grob- und Feindrehen usw.
Die erste Kategorie ist das Gewindeschneiden
Es bezieht sich im Allgemeinen auf die Bearbeitung von Werkstückgewinden mit Form- oder Schleifwerkzeugen, hauptsächlich einschließlich Drehen, Fräsen, Gewindeschneiden und Gewindeschleifen, Schleifen und Wirbelschneiden. Beim Drehen, Fräsen und Schleifen von Gewinden sorgt die Antriebskette der Werkzeugmaschine dafür, dass sich der Drehmeißel, Fräser oder die Schleifscheibe bei jeder Umdrehung des Werkstücks präzise und gleichmäßig um eine Steigung entlang der Achse des Werkstücks bewegt. Beim Gewindeschneiden oder Gewindeschneiden drehen sich das Werkzeug (Gewindebohrer oder Matrize) und das Werkstück relativ zueinander, und die zuvor gebildete Gewindenut führt das Werkzeug (oder Werkstück) so, dass es sich axial bewegt.
1. Gewindedrehen
Das Gewindedrehen auf einer Drehmaschine kann mit einem Formdrehmeißel oder einem Gewindekamm erfolgen. Das Drehen von Gewinden mit einem formgebenden Drehmeißel ist aufgrund des einfachen Werkzeugaufbaus eine Standardmethode für die Einzel- und Kleinserienfertigung von Gewindewerkstücken; Das Drehen von Gewinden mit einem Gewindekämmwerkzeug weist eine hohe Produktionseffizienz auf, die Werkzeugstruktur ist jedoch komplex und nur für die Produktion mittlerer und großer Serien geeignet. Sie drehen Werkstücke mit kurzem Gewinde und feiner Steigung. Die Steigungsgenauigkeit gewöhnlicher Drehmaschinen zum Drehen von Trapezgewinden kann im Allgemeinen nur 8 bis 9 Stufen erreichen (JB2886-81, dasselbe unten); Die Bearbeitung von Gewinden auf speziellen Gewindedrehmaschinen kann die Produktivität oder Genauigkeit erheblich verbessern.
2. Gewindefräsen
Ich habe mit einem Scheiben- oder Kammfräser auf einer Gewindefräse gefräst.
Scheibenfräser werden hauptsächlich zum Fräsen von trapezförmigen Außengewinden an Werkstücken wie Schrauben und Schnecken verwendet. Kammfräser werden zum Fräsen von Innen- und Außengewinden sowie konischen Gewinden verwendet. Da es mit einem Mehrschneidenfräser gefräst wird und die Länge seines Arbeitsteils größer ist als die Länge des Gewindes, muss das Werkstück nur 1,25 bis 1,5 Umdrehungen gedreht werden, um es mit hoher Produktivität zu bearbeiten und fertigzustellen. Die Steigungsgenauigkeit beim Gewindefräsen kann im Allgemeinen 8 bis 9 Grad erreichen, und die Oberflächenrauheit beträgt R5 bis 0,63 Mikrometer. Dieses Verfahren eignet sich für die Massenproduktion von Gewindewerkstücken allgemeiner Präzision oder für das Schruppen vor dem Schleifen.
Gewindefräser zur Bearbeitung von Innengewinden
3. Gewindeschleifen
Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Präzisionsgewinden gehärteter Werkstücke auf Gewindeschleifmaschinen eingesetzt. Die Form des Schleifscheibenquerschnitts kann in zwei Typen unterteilt werden: einzeilige Schleifscheibe und mehrzeilige Schleifscheibe. Die durch einzeiliges Schleifscheibenschleifen erreichte Teilungsgenauigkeit beträgt 5 bis 6 Stufen und die Oberflächenrauheit beträgt R1,25 bis 0,08 Mikrometer, was für das Abrichten von Schleifscheiben praktischer ist. Dieses Verfahren eignet sich zum Schleifen von Präzisionsschrauben, Gewindelehren, Schnecken, kleinen Chargen von Werkstücken mit Gewinde und zum Hinterschleifen von Präzisionswälzfräsern. Das Mehrlinien-Schleifscheibenschleifen wird in Längs- und Einstechschleifverfahren unterteilt. Beim Längsschleifverfahren ist die Breite der Schleifscheibe kleiner als die Länge des zu schleifenden Gewindes, und die Schleifscheibe bewegt sich ein- oder mehrmals in Längsrichtung, um das Gewinde auf die endgültige Größe zu schleifen. Die Breite der Schleifscheibe beim Tauchschleifverfahren ist größer als die Länge des zu schleifenden Gewindes. Die Schleifscheibe schneidet radial in die Oberfläche des Werkstücks ein und nach ca. 1,25 Umdrehungen lässt sich das Werkstück gut schleifen. Die Produktivität ist hoch, aber die Präzision ist etwas geringer und das Abrichten der Schleifscheibe ist komplizierter. Das Tauchschleifen eignet sich zum Hinterschleifen großer Mengen an Gewindebohrern und zum Schleifen spezifischer Gewinde zur Befestigung.Aluminium-Strangpressteile
4. Gewindeschleifen
Der Gewindeschleifer vom Mutter- oder Schraubentyp besteht aus weichen Materialien wie Gusseisen, und die Teile, an denen das Gewinde einen Steigungsfehler am Werkstück aufweist, werden einem Vorwärts- und Rückwärtsdrehschleifen unterzogen, um die Steigungsgenauigkeit zu verbessern. Gehärtete Innengewinde werden normalerweise geschliffen, um Verformungen zu vermeiden und die Genauigkeit zu verbessern.
5. Gewindeschneiden und Gewindeschneiden
Klopfen
Dabei wird der Gewindebohrer mit einem bestimmten Drehmoment in das vorgebohrte untere Loch am Werkstück eingeschraubt, um das Innengewinde zu bearbeiten.
Faden
Schneiden Sie das Außengewinde am Stangen- (oder Rohr-) Werkstück mit einer Matrize ab. Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Gewindeschneiden oder Gewindeschneiden hängt von der Genauigkeit des Gewindebohrers oder der Matrize ab.Aluminiumteile
Obwohl es viele Möglichkeiten gibt, Innen- und Außengewinde zu bearbeiten, können Innengewinde mit kleinem Durchmesser nur durch Gewindebohrer bearbeitet werden. Das Gewindeschneiden und Gewindeschneiden kann sowohl von Hand als auch mit Drehmaschinen, Bohrmaschinen, Gewindeschneidmaschinen und Gewindeschneidmaschinen durchgeführt werden.
Die zweite Kategorie: Gewindewalzen
Das Bearbeitungsverfahren besteht darin, das Werkstück mit einem formgebenden Walzwerkzeug plastisch zu verformen, um ein Gewinde zu erhalten. Das Gewinderollen wird im Allgemeinen auf einer Gewinderollmaschine oder einer automatischen Drehmaschine mit einem automatisch öffnenden und schließenden Gewinderollkopf, einem Außengewinde für die Massenproduktion von Standardbefestigungselementen und anderen Gewindekupplungen durchgeführt. Der Außendurchmesser des gerollten Gewindes beträgt nicht mehr als 25 mm, die Länge beträgt nicht mehr als 100 mm, die Gewindegenauigkeit kann Stufe 2 (GB197-63) erreichen und der Durchmesser des verwendeten Rohlings entspricht in etwa dem Flankendurchmesser des verarbeiteten Threads. RThread kann im Allgemeinen keine Innengewinde verarbeiten, aber für Werkstücke mit weicheren Materialien kann ein nutenloser Extrusionsgewindebohrer zum Kaltfließpressen von Innengewinden verwendet werden (der maximale Durchmesser kann etwa 30 mm erreichen). Das Funktionsprinzip ähnelt dem des Klopfens. Das beim Kaltfließpressen von Innengewinden erforderliche Drehmoment ist etwa 1-mal größer als das beim Gewindeschneiden, und die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität sind etwas höher als beim Gewindeschneiden.
Vorteile des Gewinderollens:
①Die Oberflächenrauheit ist geringer als beim Drehen, Fräsen und Schleifen;
②Die Oberfläche des Gewindes kann durch Kaltverfestigung die Festigkeit und Härte verbessern;
③Die Materialausnutzungsrate ist hoch;
④Die Produktivität wird im Vergleich zum Schneiden verdoppelt und die Automatisierung ist einfach zu realisieren.
⑤ Die Lebensdauer des Walzwerkzeugs ist sehr lang. Beim Walzen von Gewinden muss jedoch darauf geachtet werden, dass die Härte des Werkstückmaterials HRC40 nicht überschreitet. die Maßgenauigkeit des Rohlings ist hoch; Auch die Präzision und Härte der Walzmatrize ist hoch und die Herstellung der Matrize ist schwierig. Es ist nicht zum Einrollen von Gewinden mit asymmetrischer Zahnform geeignet.
Entsprechend den unterschiedlichen Walzwerkzeugen kann Gewinde in zwei Arten unterteilt werden: Gewinderollen und Gewindeschneiden
6. Gewinderollen
Zwei Gewinderollplatten mit Gewindezahnformen sind mit 1/2 Teilung einander gegenüber angeordnet; Die statische Platte ist fest und die bewegliche Platte bewegt sich in einer hin- und hergehenden linearen Bewegung parallel zur statischen Platte. Wenn das Werkstück zwischen den beiden Platten hindurchgeschickt wird, bewegt sich die bewegliche Platte vorwärts und reibt das Werkstück, um die Oberfläche plastisch zu verformen und ein Gewinde zu bilden (Abbildung 6 [Schrauben]).
7. Gewinderollen
Es gibt drei Arten von radialem Gewinde-RoThread, tangentialem Gewinde-RoThread und Rollkopf-Gewinderollen.
①Radialer Gewindeschneider 2 (oder 3) Gewinderollräder mit Gewindeprofilen sind auf zueinander parallelen Wellen montiert; Das Werkstück wird auf die Unterlage zwischen den beiden Rädern gelegt und die beiden Räder drehen sich in die gleiche Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit (Abbildung 7). [Radiales Gewindewalzen]), eine der Runden, führt auch eine radiale Vorschubbewegung aus. Das Gewinderollrad dreht das Werkstück und die Oberfläche wird radial extrudiert, um Gewinde zu bilden. Für einige Leitspindeln, die keine hohe Präzision erfordern, kann eine ähnliche Methode auch zum Rollformen verwendet werden.
②Tangentiales Gewinde-RoThread Das Rollwerkzeug, auch als Planeten-Gewinde-RoThread bekannt, besteht aus einem rotierenden zentralen Gewinderollrad und drei festen bogenförmigen Gewindeplatten (Abb. 8 [Tangentiales Gewinderollen]). Während des Gewindeschneidens kann das Werkstück kontinuierlich vorgeschoben werden, sodass die Produktivität höher ist als beim Gewindeschneiden und Radialgewindeschneiden
③ Gewinde nachfädeln: Wird auf einer automatischen Drehmaschine durchgeführt und dient im Allgemeinen der Bearbeitung kurzer Gewinde am Werkstück. Im Rollkopf befinden sich 3 bis 4 Gewinderollräder, die gleichmäßig am Außenumfang des Werkstücks verteilt sind (Abb. 9 [Gewindewalzen]). Beim Gewinderollen dreht sich das Werkstück und der Rollkopf führt einen axialen Vorschub durch, um das Werkstück aus dem Gewinde zu rollen.
Einfädeln von Fäden
Bei der Bearbeitung gewöhnlicher Gewinde kommen im Allgemeinen Bearbeitungszentren oder Gewindeschneidgeräte und -werkzeuge zum Einsatz; manchmal ist auch manuelles Klopfen möglich. In einigen Ausnahmefällen ist es jedoch nicht einfach, mit der oben genannten Methode gute Bearbeitungsergebnisse zu erzielen, z. B. wenn nach der Wärmebehandlung von Teilen aufgrund von Nachlässigkeit oder aufgrund von Materialbeschränkungen Gewinde bearbeitet werden müssen, z. B. wenn direkt auf Hartmetallwerkstücke geklopft werden muss . Zu diesem Zeitpunkt muss die pEDM-Verarbeitungsmethode berücksichtigt werden.
Im Vergleich zur Bearbeitungsmethode ist der EDM-Prozess in der gleichen Reihenfolge: Zuerst muss das untere Loch gebohrt werden, und der Durchmesser des unteren Lochs sollte entsprechend den Arbeitsbedingungen bestimmt werden. Die Elektrode muss in eine Gewindeform bearbeitet werden und die Elektrode muss sich während des Bearbeitungsprozesses drehen können.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. April 2022