Konstruktion & fertigungsgerechtes Design (DFM)
Wie tief muss ein Sackloch für ein Gewinde gebohrt werden?
Die Bohrtiefe eines Gewindesacklochs setzt sich aus drei Anteilen zusammen: der nutzbaren Gewindetiefe, dem Gewindeauslauf mit den unvollständigen Gängen und dem Kegel der Bohrerspitze. Wer nur die Gewindetiefe zeichnet, bekommt entweder zu wenig tragendes Gewinde oder einen im Grund anlaufenden Gewindebohrer. Beide Maße gehören deshalb auf die Zeichnung.
Passende Leistungen
Die drei Anteile der Bohrtiefe
- Nutzbare Gewindetiefe: der Bereich mit vollem Profil, aus dem die Verbindung ihre Tragfähigkeit bezieht. Sie ergibt sich aus der erforderlichen Einschraubtiefe und dem Werkstoff des Bauteils.
- Gewindeauslauf: Der Gewindebohrer schneidet über seinen Anschnitt hinweg nur unvollständige Gänge. Je nach Anschnittform sind das mehrere Gewindesteigungen, die kein tragendes Gewinde liefern.
- Bohrerspitze: Der Kegel des Wendelbohrers hinterlässt am Grund einen Bereich ohne zylindrischen Kernlochdurchmesser. Bei üblichen Spitzenwinkeln entspricht seine Höhe etwa einem Drittel des Bohrerdurchmessers.
In Summe liegt die Bohrtiefe damit spürbar über der geforderten Gewindetiefe. Zusätzlich braucht der Grund etwas Freiraum als Spanraum, sonst staucht sich der Span vor dem Gewindebohrer und lässt das Drehmoment schlagartig ansteigen.
Was das für die Konstruktion bedeutet
Die Bauteilhöhe muss die vollständige Bohrtiefe aufnehmen, nicht nur die Gewindetiefe. Wird das übersehen, sind zwei Ergebnisse möglich: Entweder das Gewinde wird flacher als gefordert, oder der Bohrer bricht auf der Gegenseite durch — bei einer Dichtfläche oder Sichtfläche ein Fehler, der das Teil unbrauchbar macht.
Muss das Gewinde konstruktiv sehr nah an den Bohrungsgrund reichen, gibt es drei Wege: einen Gewindebohrer mit sehr kurzem Anschnitt, einen flach schneidenden Bohrer, der den Kegel am Grund verkleinert, oder das Gewindefräsen — es erzeugt volles Profil bis nahe an den Grund. Alle drei sind aufwendiger als der Standardweg und sollten nur gefordert werden, wenn die Funktion es verlangt.
Ein zweiter Punkt betrifft die Wandstärke: Rund um das Gewinde muss genug Material stehen, damit es nicht ausbricht. Als grobe Orientierung sollte der Restquerschnitt zur nächsten Fläche in der Größenordnung des Gewindedurchmessers liegen.
So wird es richtig bemaßt
Auf die Zeichnung gehören:
- Gewindebezeichnung mit Steigung, bei Bedarf mit Toleranzklasse, zum Beispiel M8 mit Regelsteigung
- die geforderte nutzbare Gewindetiefe — das ist der Bereich mit vollem Profil
- die Bohrungstiefe, wenn sie funktional relevant ist, etwa wegen Restwandstärke oder Bauraum
- die Angabe, ob eine Ansenkung am Bohrungsmund gefordert ist — sie führt das Werkzeug und verhindert einen aufgeworfenen ersten Gang
- bei Gewindeeinsätzen zusätzlich Typ und Nennlänge des Einsatzes, weil sich davon Bohrung und Aufnahmegewinde ableiten
Fehlt die Bohrungstiefe, legt der Fertiger sie nach den üblichen Regeln fest. Das ist im Normalfall unproblematisch — nur eben nicht dort, wo die Restwandstärke knapp ist oder ein Durchbruch nicht auffallen darf.
Das Wichtigste in Kürze
- Bohrtiefe gleich nutzbare Gewindetiefe plus Gewindeauslauf plus Bohrerspitze plus Spanraum.
- Die Bohrerspitze entspricht bei üblichen Spitzenwinkeln etwa einem Drittel des Durchmessers.
- Gewinde bis nahe an den Grund erfordern kurzen Anschnitt, Flachbohrer oder Gewindefräsen.
- Auf die Zeichnung gehören nutzbare Gewindetiefe und, wenn relevant, die Bohrungstiefe.
Weitere Fragen dazu
Was bedeutet die Angabe Gewindetiefe auf der Zeichnung genau?
Gemeint ist die Länge des nutzbaren Gewindes mit vollem Profil, gemessen ab der Bauteiloberfläche. Der Gewindeauslauf mit den unvollständigen Gängen zählt nicht dazu. Wenn Unklarheit besteht, hilft eine ergänzende Notiz, weil sich daraus unmittelbar die Tragfähigkeit der Verbindung ergibt.
Warum ist eine Ansenkung am Gewindeeingang sinnvoll?
Sie führt den Gewindebohrer beim Anschneiden und verhindert, dass der erste Gewindegang aufgeworfen wird. Ein aufgeworfener Gang steht über die Bauteiloberfläche hinaus und verhindert, dass ein Schraubenkopf oder ein Gegenstück plan aufliegt. Zusätzlich erleichtert die Fase das Ansetzen der Schraube bei der Montage.
Wie tief sollte ein Durchgangsgewinde ausgeführt werden?
Beim Durchgangsloch entfällt das Problem, weil das Gewinde über die gesamte Länge geschnitten werden kann und die Späne nach unten austreten. Wirtschaftlich sinnvoll ist es trotzdem, das Gewinde nicht länger zu fordern als nötig — jede zusätzliche Gewindelänge kostet Bearbeitungszeit und belastet das Werkzeug.
Verwandte Fragen
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