Fertigungsverfahren II: Gewinde, Feinbearbeitung, Erodieren
Gewindefräsen oder Gewindebohren — wann ist was besser?
Gewindebohren ist bei kleinen Durchmessern und größeren Stückzahlen schneller und günstiger. Gewindefräsen lohnt sich bei großen Gewinden, schwer zerspanbaren oder gehärteten Werkstoffen, dünnwandigen Teilen und überall dort, wo ein abgebrochenes Werkzeug das Bauteil vernichten würde: Der Fräser ist kleiner als das Gewinde und lässt sich notfalls herausfahren.
Passende Leistungen
So arbeiten die beiden Verfahren
Beim Gewindebohren läuft ein Gewindebohrer axial in das Kernloch und schneidet das Profil in einem Durchgang. Werkzeug und Gewinde haben dieselbe Nenngröße, Steigung und Vorschub sind zwangsgekoppelt. Das ist einfach, sehr schnell und für Standardgewinde bis in den mittleren Durchmesserbereich der wirtschaftliche Normalfall.
Beim Gewindefräsen fährt ein deutlich kleinerer Fräser auf einer Schraubenlinie um die Bohrungsachse und erzeugt das Profil durch Zirkularinterpolation. Ein Werkzeug deckt damit alle Gewinde derselben Steigung ab, unabhängig vom Durchmesser, und es kann sowohl Rechts- als auch Linksgewinde herstellen. Voraussetzung ist eine Maschine, die mindestens drei Achsen gleichzeitig interpolieren kann.
Vergleich der Eigenschaften
| Kriterium | Gewindebohren | Gewindefräsen |
|---|---|---|
| Zeit je Gewinde | sehr kurz | länger, mehrere Umläufe |
| Werkzeugvielfalt | je Gewindegröße ein Werkzeug | ein Werkzeug je Steigung |
| Werkzeugbruch | Bohrer klemmt im Gewinde, Bauteil oft Ausschuss | Fräser kleiner als Bohrung, meist entnehmbar |
| Späne im Sackloch | kritisch, Spanabfuhr begrenzt | unkritisch, kurze Späne |
| Gewinde bis Sacklochgrund | Auslauf durch Anschnitt nötig | bis nahe an den Grund möglich |
| Harte Werkstoffe | schwierig | mit geeigneter Schneidstoffwahl machbar |
| Maschinenanforderung | gering | Bahnsteuerung erforderlich |
Wann welches Verfahren
Für das Gewindebohren spricht: viele gleiche Gewinde kleiner Nennweite, gut zerspanbare Werkstoffe, Durchgangslöcher, einfache Maschinen und knapp kalkulierte Serienteile. Bei kurzen Taktzeiten ist der Zeitvorteil kaum einzuholen.
Für das Gewindefräsen spricht: teure Bauteile, bei denen ein Werkzeugbruch den Wert vieler Vorstufen vernichtet; große Gewinde, für die kein passender Bohrer oder nicht genug Drehmoment zur Verfügung steht; zähe und hochfeste Werkstoffe; dünnwandige Teile, bei denen das hohe Moment des Bohrers verformen würde; Sacklöcher mit Gewinde nahe am Grund; sowie Kleinserien mit vielen verschiedenen Gewindegrößen bei gleicher Steigung.
Ein Zwischenweg sind Bohrgewindefräser, die Kernloch und Gewinde in einem Werkzeug erzeugen. Sie sparen einen Werkzeugwechsel, sind aber auf begrenzte Bohrtiefen ausgelegt.
Das Wichtigste in Kürze
- Gewindebohren gewinnt bei kleinen Standardgewinden und hohen Stückzahlen über die Taktzeit.
- Gewindefräsen ist prozesssicherer: Ein Bruch macht das teure Bauteil selten zum Ausschuss.
- Ein Gewindefräser deckt alle Durchmesser derselben Steigung ab, auch Links- und Rechtsgewinde.
- Gewindefräsen setzt eine Maschine mit gleichzeitiger Bahninterpolation voraus.
Weitere Fragen dazu
Ist ein gefrästes Gewinde so tragfähig wie ein gebohrtes?
Bei korrekter Auslegung ja, denn beide erzeugen dasselbe genormte Profil und dieselbe Tragtiefe. Unterschiede entstehen in der Praxis durch die Oberflächengüte der Flanken und durch Radiuskorrekturen beim Fräsen, die das Flankenspiel beeinflussen. Deshalb wird beim Gewindefräsen die erste Bohrung mit Gewindelehrdorn geprüft und die Korrektur eingestellt.
Warum bricht ein Gewindebohrer im Sackloch besonders häufig?
Weil die Späne nicht entweichen können. Sie sammeln sich vor dem Bohrer, verklemmen sich zwischen Werkzeug und Flanke und lassen das Drehmoment schlagartig ansteigen. Abhilfe schaffen Werkzeuge mit Linksdrall zur Spanabfuhr nach oben, ausreichende Kernlochtiefe als Spanraum und eine wirksame innere Kühlschmierstoffzufuhr.
Wie holt man einen abgebrochenen Gewindebohrer heraus?
Hartmetall- und HSS-Bohrer lassen sich mechanisch kaum entfernen, weil sie härter sind als das Bauteil. Fachbetriebe arbeiten deshalb mit Senkerodieren: Eine Elektrode trägt den Rest berührungslos ab, ohne das Gewinde zu beschädigen. Bei geringwertigen Teilen ist der Neuteilpreis oft niedriger als der Aufwand.
Verwandte Fragen
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