Leitfaden für Gewindefräser: Werkzeugtypen, Standards, Geschwindigkeiten und Vorschübe

Gewindefräser, die die Gewindequalität unter Kontrolle halten

Gewinde sind oft das letzte bearbeitete Merkmal eines hochwertigen Teils. Wenn ein Gewinde die Prüfung nicht besteht, sind die Kosten also höher als ein Nacharbeitszyklus. In unserer Werkstatt entwerfen und fertigen wir Gewindefräser, um Kunden dabei zu helfen, die Gewindegröße, -form und -bearbeitung auf CNC-Maschinen zu steuern, ohne dass das Risiko eines Gewindebohrerbruchs besteht, der zum Ausschuss von Teilen in Sacklöchern oder zähen Legierungen führen kann.

Beim Gewindefräsen werden Gewinde durch Spiralinterpolation erzeugt. Das gibt Ihnen Prozessflexibilität: Ein Fräser kann oft mehrere Durchmesser bei gleicher Steigung abdecken, Sie können die Gewindegröße durch Anpassen des Werkzeugwegradius feinabstimmen und Sie können Innen- oder Außengewinde mit stabilen Schnittkräften bearbeiten. Der praktischste Vorteil für Produktionsteams ist die Konsistenz: Wenn der Prozess richtig eingestellt ist, können Gewindefräser auch bei unterschiedlichen Materialchargen und Maschinenbedingungen wiederholbare Gewinde liefern.

Wenn Sie die von uns angebotenen Gewindeprofile und gängigen Konfigurationen (metrisch, UN, Rohrgewinde usw.) sehen möchten, besuchen Sie unsere Gewindefräser-Seite .

Auswahl der richtigen Gewindefräser-Geometrie

Der leistungsstärkste Gewindefräser ist derjenige, der auf Ihren Gewindestandard, Ihr Material und Ihr Produktionsziel (Zykluszeit vs. Flexibilität) abgestimmt ist. In der Praxis beschränken sich die meisten Auswahlmöglichkeiten auf drei Werkzeugtypen: Einzelzahn, Mehrzahn und Vollprofil.

Einzahn-Gewindefräser

Einzahnwerkzeuge sind die flexibelste Variante. Sie ermöglichen in der Regel die Abdeckung eines größeren Durchmesserbereichs bei gleicher Steigung und eignen sich hervorragend, wenn Sie gemischte Teile produzieren oder die Gewindegröße durch Ändern des Werkzeugwegradius präzise anpassen müssen. Wenn Kunden für schwierige Materialien (Edelstahl, Titan, wärmebehandelte Stähle) von Gewindebohrern auf Einzelzahn-Gewindefräser umsteigen, tun sie dies häufig, um das Risiko plötzlicher Werkzeugausfälle zu verringern und die Prozesskontrolle zu verbessern.

Vielzahnige (Kamm-)Gewindefräser

Mehrzahnwerkzeuge steigern die Produktivität, indem sie mehr Zähne pro Umdrehung in Eingriff bringen und so die Zykluszeit verkürzen – insbesondere bei längeren Gewindelängen. Der Nachteil besteht darin, dass sie Runout- und Programmierfehler normalerweise weniger verzeihen. Wenn Ihr Werkzeugmaschinenhaltersystem stabil ist und Sie Nachbestellungen haben, können Vielzahn-Gewindefräser ein effizienter Standard sein.

Vollprofil-Gewindefräser

Vollprofilwerkzeuge formen das komplette Gewindeprofil (einschließlich Spitze) und können das Gewinde in weniger Durchgängen fertigstellen. Sie sind eine gute Wahl, wenn Sie schnell eine gleichmäßige Gewindeform wünschen, insbesondere bei Standardgrößen. Wenn Sie auf metrische Vollprofilwerkzeuge standardisieren, können Sie sich eine Beispielkonfiguration auf ansehen Unsere Produktseite für metrische 60°-Gewindefräser mit Vollzahn .

Eine praktische Auswahl-Checkliste, die wir gemeinsam mit Kunden verwenden

• Gewindestandard und -winkel (z. B. metrisches 60°, UN 60°, BSP 55°, Rohrgewinde)
• Innen- oder Außengewinde und ob das Gewinde blind oder durchgehend ist
• Materialgruppe (Aluminium, Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Titan, gehärteter Stahl) und erforderliche Oberflächenbeschaffenheit
• Produktionsziel: Flexibilität (Einzelzahn) vs. Zykluszeit (Mehrzahn/Vollprofil)
• Maschinenstabilität und Werkzeughaltequalität (Zielrundlauf: ≤ 0,01 mm am Werkzeug)

Gewindestandards und -profile: Den Fräser an den Druck anpassen

Ein Gewindefräser ist nur dann „richtig“, wenn er mit der Gewindeform auf der Zeichnung übereinstimmt. Wir liefern Gewindefräser, die gängige metrische und einheitliche ISO-Standards sowie Rohr- und Zollgewindefamilien abdecken, die häufig in Fluid-, Pneumatik- und Instrumentierungskomponenten vorkommen.

Wenn ein Kunde sich über die Gewindefamilie nicht sicher ist (insbesondere bei Rohrgewinden), empfehlen wir, zunächst die Norm auf der Zeichnung und die Messmethode zu bestätigen. Dieser eine Schritt verhindert den häufigsten Fehlermodus, den wir sehen: ein Gewinde, das „korrekt aussieht“, aber unter Druck nicht in den Manometereingriff oder die Abdichtung eindringt.

Gewindefräser programmieren: ein zuverlässiges Spiralverfahren

Ein Gewindefräser erzielt die beste Leistung, wenn der Werkzeugweg so ausgelegt ist, dass die Spandicke stabil bleibt und Verweilspuren vermieden werden. Der folgende Ansatz ist unserer Meinung nach eine zuverlässige Basis für die meisten CNC-Steuerungen.

Von uns empfohlene Prozessschritte

1. Bearbeiten Sie das Loch/die Ausbuchtung vorab auf die richtige Größe und Rundheit. Bei Innengewinden beginnen stabile Ergebnisse mit einem konsistenten Kerndurchmesser.
2. Verwenden Sie eine sanfte Eintrittsbewegung (Bogen oder Rampe) und vermeiden Sie ein direktes Eintauchen in die Gewindewand, es sei denn, der Fräser ist dafür ausgelegt.
3. Spiralinterpolation mit konstantem Vorschub ausführen; Halten Sie den Fräser gleichmäßig im Eingriff, um Grate und Flankenausrisse zu minimieren.
4. Beenden Sie den Vorgang nur bei Bedarf mit einem Federdurchlauf. Wenn die Größe schwankt, überprüfen Sie zunächst den Rundlauf und den Werkzeugverschleiß – nicht nur den Versatz.
5. Halten Sie bei Sacklöchern einen sicheren Bodenabstand ein und verwenden Sie eine saubere Austrittsstrategie, um zu vermeiden, dass auf dem letzten Gewinde eine Markierung zurückbleibt.

Für prüfungsorientierte Industrien ist die Abstimmung der Gewindegröße ein großer Vorteil von Gewindefräsern: Durch die Anpassung des Interpolationsradius können geringfügige Größenverschiebungen ohne Werkzeugwechsel korrigiert werden. Das ist besonders wertvoll, wenn Sie enge Toleranzen einhalten oder mit Materialien arbeiten, die je nach Schmelze/Charge variieren.

Drehzahlen und Vorschübe: Praktische Ansatzpunkte für Hartmetall-Gewindefräser

Da es sich beim Gewindefräsen um einen Fräsvorgang handelt, können Sie die Schnittdaten mithilfe bekannter Fräsformeln festlegen. Eine einfache Grundlinie ist: U/min = (1000 × Vc) / (π × D) , wobei Vc die Oberflächengeschwindigkeit (m/min) und D der Werkzeugdurchmesser (mm) ist. Der Vorschub lässt sich anhand der Zahnbelastung abschätzen: Vorschub = U/min × Z × fz .

Startdatenbereiche, die wir als Referenz verwenden

Eine kurze Beispielrechnung (wie das in der Werkstatt aussieht)

Angenommen, ein Vollhartmetall-Gewindefräser mit D = 8 mm wird in Edelstahl mit einer konservativen Vc = 80 m/min verwendet. U/min ≈ (1000 × 80) / (π × 8) ≈ 3180 U/min . Handelt es sich um ein Einzahnwerkzeug (Z = 1) und man beginnt bei fz = 0,03 mm/Zahn, beträgt der Vorschub ≈ 3180 × 1 × 0,03 ≈ 95 mm/min . Von dort aus optimieren wir normalerweise je nach Spanform, Flankenbeschaffenheit und Spindellast nach oben oder unten, um die Spirale glatt zu halten und Verweilzeiten zu vermeiden.

Materialspezifische Spitzen, die das Werkzeug und das Gewinde schützen

Bei den meisten Problemen mit dem Gewindefräser handelt es sich nicht um „Werkzeugprobleme“, sondern um Eingriffs-, Hitze- oder Spanabfuhrprobleme. Dies sind die Anpassungen, die wir häufig empfehlen, wenn Kunden Fotos von Spänen, Gewindeflanken oder Lehrenergebnissen teilen.

Edelstahl

• Priorisieren Sie einen stabilen Werkzeugweg und eine stabile Kühlmittelkonsistenz, um die Kaltverfestigung zu reduzieren.
• Wenn Sie verschmierte Flanken sehen, verringern Sie Vc leicht und erhöhen Sie die Spanabfuhr (Luftstoß oder höherer Durchfluss).
• Behalten Sie den Schlag unter Kontrolle; Edelstahl reagiert empfindlich auf eine Überlastung durch einen Zahn.

Titanlegierungen

• Verwenden Sie eine niedrigere Oberflächengeschwindigkeit und vermeiden Sie plötzliche Eingriffsänderungen, um ein Absplittern der Kante zu verhindern.
• Reduzieren Sie den Überhang und sorgen Sie für eine stabile Werkzeughaltung. Kleine Abweichungen können sich als Tonhöhen-/Größenvariation zeigen.
• Verwenden Sie nach Möglichkeit eine Innenkühlung oder Hochdruckkühlmittel, um die Hitze an der Schneidkante zu kontrollieren.

Aluminiumlegierungen

• Die Spanabfuhr ist wichtiger als das Drehmoment. Luftstrahlen verbessern häufig die Oberflächengüte und verhindern die Bildung von Spänen.
• Wenn eine Aufbauschneide auftritt, verringern Sie fz leicht und stellen Sie sicher, dass die Schneidkante sauber und scharf ist.

Was eigentlich die Standzeit bei Gewindefräsern bestimmt

Aus Herstellersicht ist die Werkzeuglebensdauer ein Systemergebnis: Fräsergeometrie und Kantenvorbereitung sind wichtig, aber auch Halterqualität, Rundlauf und Wärmekontrolle. Wenn Kunden eine längere Lebensdauer und eine sauberere Messung wünschen, liefern diese Hebel normalerweise die schnellste Verbesserung.

• Auslaufkontrolle ist grundlegend. Wenn die Unrundheit 0,01 mm überschreitet, kann in der Regel ein Zahn die meiste Last tragen und der Verschleiß beschleunigt sich.
• Werkzeugüberhang sollte so kurz wie praktisch sein; Die große Reichweite vergrößert die Durchbiegung und verändert die effektive Gewindegröße.
• Einstiegs-/Ausstiegsstrategie Beeinflusst das Finish: Glatte Lichtbögen reduzieren Flankenausrisse und Austrittsgrate.
• Hitzestabilität beeinflusst die Wiederholbarkeit der Größe. Große Temperaturschwankungen können sich bei langen Läufen als Dickenschwankungen bemerkbar machen.
• Spanabfuhr verhindert ein Nachschneiden. Nachgeschnittene Späne sind eine häufige Ursache für raue Flanken und unvorhersehbaren Verschleiß.

Wenn Sie uns Ihr Material und Ihre Gewindespezifikation mitteilen und angeben, ob das Gewinde blind oder durchgehend ist, können wir Ihnen einen Gewindefräserstil und ein Startparameterfenster empfehlen, das zu Ihrer Maschinensteifigkeit und Ihrem Produktionsziel passt.

So liefern wir Gewindefräser für Produktionsstabilität

Als Hersteller und Lieferant liegt unser Fokus nicht nur auf dem Angebot von Gewindefräsern – wir helfen unseren Kunden dabei, die Gewindeergebnisse über Chargen hinweg stabil zu halten. Wir produzieren Fräser mit fortschrittlicher Mehrachsen-CNC-Schleiffunktion und überprüfen Geometrie und Konsistenz mit speziellen Prüfgeräten. Für Käufer bedeutet dies ein vorhersehbares Werkzeugverhalten und weniger Überraschungen in der Mitte der Laufzeit.

Wir unterstützen auch die Anpassung, wenn Sie ein echtes Produktionsproblem lösen müssen: enger Zugang, große Reichweite, spezielle Materialien oder eine Gewindefamilie, die von den Katalogtools nicht gut abgedeckt wird. In diesen Fällen richten wir das Werkzeugdesign an Ihren Anwendungsdaten (Gewindespezifikation, Eingriffslänge, Halter, Kühlmittelmethode) aus, anstatt eine nahezu passende Auswahl zu erzwingen.

Wenn Ihr Einkaufsteam mehrere Bohr- und Gewindeschneidvorgänge standardisiert, können Sie sich das breitere Sortiment unter ansehen Unsere Kategorieseite für Lochbearbeitungswerkzeuge und richten Sie Gewindefräser auf die vorgeschalteten Bohrer und Reibahlen aus.