Schraubverbindungen und somit auch sauber geschnittene Gewinde sind in der Metallverarbeitung unverzichtbar. Ob im Maschinenbau, Schlossereien, bei Einzelteilen oder Serienbauteilen: Ein präzise geschnittenes Innengewinde sorgt für eine sichere, zuverlässige und lösbare Schraubverbindung.
Doch wie werden Innengewinde richtig geschnitten und worauf kommt es an?
Bei Reparaturen oder bei Einsätzen auf der Baustelle werden Gewinde gerne von Hand geschnitten. Dies ist einfach und erfordert keine Maschine, Druckluft oder Stromzufuhr.
Gewindeschneidmaschinen hingegen kommen meist stationär in der Firma zum Einsatz. Mit den Gewindeschneidmaschinen lassen sich schnell, effizient und präzise Gewinde wiederholgenau fertigen. Je nach Gewindegröße, Menge und Material kommen dabei pneumatische, elektrische oder hydraulische Gewindeschneidmaschinen zum Einsatz.
Was ist beim Gewindeschneiden zu beachten?
Beim Schneiden eines Innengewindes wird zunächst eine Bohrung mit dem passenden Kerndurchmesser hergestellt. Anschließend wird mit einem Gewindebohrer das Gewinde in das Werkstück geschnitten.
Entscheidend für ein gutes Ergebnis sind unter anderem:
- Der richtige Kerndurchmesser der Bohrung. Angaben hierzu finden sich im Tabellenbuch.
- Ansenken des Kernloches. So kann der Gewindebohrer sauber und gleichmäßig ins Material eintauchen.
- Die passende Schnittgeschwindigkeit. Grundsätzlich gilt für schwer zerspanbare Materialen eine niedrige und bei leicht zerspanbare Materialien eine höhere Drehzahl.
- Eine gute Schmierung. Ob Schneidöl, entsprechende Sprays, Schaum oder eine Emulsion, wichtig ist, dass das Kernloch und der Gewindebohrer ausreichend geschmiert werden.
- Ein geeigneter Gewindebohrer: Gewindebohrer gibt es für Sacklöcher oder Durchgangslöcher, sowie in unterschiedlichen Güteklassen.
- Eine präzise Führung des Gewindebohrers: Der Gewindebohrer wird im Gewindeschneidfutter und der Spindel der Gewindeschneidmaschine aufgenommen und wird präzise geführt.
Bei aufeinander abgestimmten Komponenten wird ein präzises Gewinde geschnitten und der Gewindebohrer mit Gewindeschneidmaschine wenig belastet, was zu einer hohen Standzeit führt.
Innengewinde richtig schneiden – Schritt für Schritt
- Kernloch bohren und ansenken
Zunächst muss ein Kernloch gebohrt werden. Der erforderliche Durchmesser richtet sich nach der Gewindegröße.
Bei den metrischen Regelgewinden kann für den Kernlochdurchmesser folgende Faustformel verwendet werden:
Kernlochdurchmesser = Gewindedurchmesser – Gewindesteigung
Bitte beachten Sie, dass dies nur eine Faustformel ist. Genaue Angaben finden sich im Tabellenbuch oder in den Angaben der Werkzeughersteller.
Ein anschließendes Ansenken der Bohrung erleichtert das Anschneiden des Gewindebohrers und verhindert eine unnötig hohe Belastung.
- Passenden Gewindebohrer auswählen
Der Gewindebohrer muss zur Gewindeart und zum Werkstoff passen. Für Durchgangs- oder Sackloch gibt es unterschiedliche Werkzeuge, die für die jeweilige Gewindeart ideal ausgelegt sind.
Für unterschiedliche Materialien können unterschiedliche Werkzeuggeometrien oder Beschichtungen sinnvoll sein.
- Passendes Gewindeschnellwechselfutter auswählen
Das Gewindeschnellwechselfutter nimmt über einen Schnellverschluss den Gewindebohrer auf. Das Schnellwechselfutter mit Gewindebohrer wird dann von der Spindel der Gewindeschneidmaschine aufgenommen.
Die Schnellwechselfutter gibt es mit und ohne Rutschkupplung.
Schnellwechselfutter mit Rutschkupplung:
- Die Rutschkupplung schützt den Gewindebohrer vor Bruch.
- Wird das voreingestellte Drehmoment überschritten dreht die Rutschkupplung durch.
- Dies kann sein, wenn der Gewindebohrer verschlissen ist, der Gewindebohrer auf den Grund des Sackloches trifft oder das Kernloch zu klein gebohrt wurde.
Schnellwechselfutter ohne Rutschkupplung:
- Übertragen das Drehmoment direkt.
- Oft notwendig, wenn Gewinde in gelaserte und somit aufgehärtete Kernlöcher gebohrt werden.
- Schmieren
Der Gewindebohrer und das Kernloch müssen vor der Bearbeitung ausreichend geschmiert werden. Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten:
- Je nach Maschinentyp und Ausführung können Gewindeschneidmaschinen mit einer Minimalmengenschmiereinheit ausgestattet werden. Hierbei bläst ein mit Öl versetzter Druckluftstrahl Schmierstoff auf den Gewindebohrer.
- Alternativ kann manuell per Spraydose, Dosierflasche oder Tauchen des Gewindebohrers in Öl geschmiert werden.
Es gibt viele Möglichkeiten den Gewindebohrer zu schmieren. Wichtig ist, dass er geschmiert wird. Nur so kann ein maßhaltiges und leichtgängiges Gewinde geschnitten werden. Auch sorgt dies für einen geringen Verschleiß und somit für eine hohe Standzeit des Werkzeuges.
- Bauteil fixieren
Das Werkstück muss fest auf dem Gewindeschneidtisch fixiert werden. Um die Werkstücke zu spannen, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Je nach Bauteilgröße, Menge und Ausführung des Tisches können Bauteile über einen Schraubstock, Vorrichtungen oder ähnlichem fixiert werden.
Wichtig hierbei ist, dass das Kernlochbohrung und der Gewindebohrer axial aufeinander ausgerichtet sind.
- Gewinde schneiden
Nun wird der Gewindebohrer kontrolliert in die Bohrung geführt und das Gewinde kann geschnitten werden. Je mach Maschine kann die Gewindetiefe programmiert werden. Alternativ kann mit dem Schnellwechselfutter mit Rutschkupplung auf den Grund des Sackloches gefahren werden.
- Gewinde kontrollieren
Nach dem Schneiden sollte das Gewinde auf Maßhaltigkeit und Funktion getestet werden. Hierfür eignen sich Gewindelehrdorne. Die Winkligkeit kann geprüft werden, indem ein Haarlineal an den Gewindelehrdorn gehalten wird.
Gewindeschneidmaschinen für effizientes Arbeiten
Bei regelmäßigen Anwendungen ist das manuelle Gewindeschneiden zu zeitaufwändig und zu unpräzise. Gewindeschneidmaschinen ermöglichen eine deutliche schnellere, komfortablere und vor allem präzisere Bearbeitung.
Besonders praktisch sind Maschinen mit schwenkbaren und beweglichem Auslegerarm. So können Gewinde flexibel über unterschiedliche Positionen des Werkstücks positioniert werden.
Je nach Anwendung und Einsatzgebiet stehen elektrische, pneumatische oder hydraulische Gewindeschneidmaschinen zur Verfügung.
Pneumatische Gewindeschneidmaschinen
Pneumatische Gewindeschneidmaschinen sind wahre Klassiker unter den Gewindeschneidmaschinen. Die Druckluftbetriebenen Gewindeschneidmaschinen kommen seit vielen Jahren in vielen verschiedenen Branchen der Metallverarbeitung zum Einsatz.
Pneumatische Gewindeschneidmaschinen gibt es in verschiedenen Größen und sind für Innengewinde bis M24 erhältlich.
Typische Vorteile der pneumatischen Gewindeschneidmaschinen sind:
- Besonders einfache Handhabung.
- Großer Arbeitsbereich dank hoher Ausladung des Pantographenarms.
- Robust und langlebig durch einfache und bewährte Mechanik.
- Dank unseres Reparatur Services immer wieder reparabel.
- Besonders beliebt in Schlosserei- und Metallbaubetrieben.
- Geeignet für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen wie Aluminiumschleifereien oder im Umfeld einer Pulverbeschichtungsanlage.
Als Nachteile der pneumatischen Gewindeschneidmaschinen sind folgende Punkte zu nennen:
- Nur eine oder max. zwei Drehzahlen
- Druckluft ist eine sehr teure Form der Energie und nicht überall verfügbar.
- Um die Mechanik der Maschine zu schmieren, wird die Druckluft geölt. Überflüssiges Öl wird über die Abluft der Maschine in das Arbeitsumfeld abgegeben.
Elektrische Gewindeschneidmaschinen
Bei elektrischen Gewindeschneidmaschinen wird die Bearbeitung direkt mit einem Elektromotor ausgeführt. Die elektrischen Maschinen ersetzen in vielen Fällen die pneumatischen Maschinen.
Die elektrischen Gewindeschneidmaschinen gibt es in verschiedenen Größen für Innengewinde bis M45. Der Hauptanwendungsbereich für die elektrischen Maschinen liegt jedoch im Bereich bis M27.
Für den Einsatz von elektrischen Gewindeschneidmaschinen sprechen einige starke Argumente:
- Stufenlos regelbare Drehzahlen für Gewindeschneiden und Rückholen.
- Hohe Drehzahlen, ideal für kleine Gewinde und das Rückholen.
- Programmierbare Gewindetiefe.
- Übersichtliche und intuitive Steuerung über Touchscreen.
- Energieeffizient und leise.
- Ideal für Maschinenbauunternehmen und als Ergänzung für CNC-Betriebe.
Hydraulische Gewindeschneidmaschinen
Hydraulische Gewindeschneidmaschinen werden elektrisch angetrieben und erzielen über die Hydraulikpumpe hohe Drehmomente. Diese Maschinen kommen bei großen Gewinden, tiefen Gewinden und schwer zerspanbaren Materialien zum Einsatz.
Hydraulische Gewindeschneidmaschinen haben ein hohes Drehmoment und können je nach Maschine Innengewinde bis M130 schneiden. Der Hauptanwendungsbereich liegt im Bereich bis M45.
Hydraulische Gewindeschneidmaschinen bieten besondere Vorteile:
- Untersetzungsgetriebe für großen Drehzahl- und Drehmomentbereich und somit ideal für kleine und große Gewinde.
- Besonders geeignet für große Gewinde, schwer zerspanbare Materialien und tiefe Gewinde.
- Drehgeber für exakte Gewindetiefe.
- Auch geeignet für das Eindrehen von Gewindeeinsätzen und Gewindebuchsen.
- Besonders massive und robuste Konstruktion.
- Durch eine individuelle Konfiguration lassen sich die hydraulischen Gewindeschneidmaschinen ideal auf die geforderte Anwendung anpassen.
Als nahezu einzigen negativen Aspekt der hydraulischen Maschinen ist der höhere Anschaffungspreis aufzuführen.
Pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch – welche Gewindeschneidmaschine ist die richtige?
Die verschieden Maschinentypen haben jeweils ihre Einsatzschwerpunkte. Eine pauschale Empfehlung ist deshalb nicht sinnvoll.
Wenn Sie sich eine neue Gewindeschneidmaschine anschaffen wollen und hierzu Fragen aufkommen, beraten wir Sie gerne und erstellen Ihnen ein individuelles Angebot.
Als kleinen Leitfaden haben wir Ihnen folgende Übersicht erstellt:
| Antrieb | Typische Eigenschaften | Geeignet für |
| Pneumatisch | Robust und langlebig Großer Arbeitsbereich Äußerst einfach zu bedienen Hohe Energiekosten | Lasereien Blechverarbeiter Schlossereien |
| Elektrisch | Hoher Drehzahlbereich Schnell und dynamisch Viele Einstellmöglichkeiten wie programmierbare Gewindetiefe etc. Leise | CNC-Betriebe Industriebetriebe |
| Hydraulisch | Für große und tiefe Gewinde Für Gewinde in schwer zerspanbaren Materialien Präzise programmierbare Gewindetiefe | Anspruchsvolle industrielle Anwendungen in Metallbau, Maschinen- und Anlagenbau |
Bei der Auswahl der Gewindeschneidmaschine sind neben dem Antrieb auch
– die maximale Gewindegröße
– der Werkstoff
– die benötigte Gewindetiefe
– der gewünschte Drehzahlbereich
– die Anzahl der Gewinde
– die vorhandene Infrastruktur
– und persönliche Vorlieben
berücksichtigt werden.
Warum eine Gewindeschneidmaschine sinnvoll ist
Gerade bei wiederkehrenden Bearbeitungen bietet eine Gewindeschneidmaschine erhebliche Vorteile gegenüber dem manuellen Gewindeschneiden. Der Arbeitsaufwand wird beschleunigt und die Belastung des Bedieners reduziert.
Durch die präzise Führung des Gewindebohrers lassen sich außerdem reproduzierbare Ergebnisse erzielen. Das ist besonders bei Serienarbeiten von Bedeutung, bei denen zahlreiche Gewinde mit gleichbleibender Qualität hergestellt werden müssen.
Ein weiterer Vorteil ist die ergonomische Arbeitsweise. Die leichtgängigen Maschinenauszüge, die austarierten Maschinenköpfe und der automatische Antrieb machen die Arbeit nahezu ermüdungsfrei.
Häufige Fehler beim Gewindeschneiden von Innengewinden
Beim Gewindeschneiden von Innengewinden können verschiedene Fehler auftreten. Zu den häufigsten Fehler gehören:
Falscher Kernlochdurchmesser:
Eine zu kleine Bohrung erhöht die Belastung des Gewindebohrers, führt zum Bruch des Gewindebohrers oder Durchdrehen der Rutschkupplung.
Eine zu große Bohrung kann dagegen zu einem unvollständigen Gewinde führen.
Schlechte Ausrichtung:
Der Gewindebohrer, bzw. die Spindel der Gewindeschneidmaschine, muss möglichst genau zur Achse der Bohrung ausgerichtet sein.
Ungeeignetes Werkzeug:
Gewindebohrer müssen zum Werkstoff und zur gewünschten Gewindeart passen.Für leicht oder schwer zerspanbare Werkstoffe und Durchgangs- oder Sacklochgewinde gibt es unterschiedliche Werkzeuge.
Fehlende Schmierung:
Bei der Bearbeitung muss ausreichend geschmiert werden. Dies ist besonders wichtig bei anspruchsvollen Werkstoffen.
Zu hohe Belastung:
Wird der Gewindebohrer überlastet, können Teile davon ausbrechen oder sogar ganz abbrechen.
Unzureichende Spanabfuhr:
Bei bestimmten Werkstoffen und Gewindearten ist eine kontrollierte Spanabfuhr entscheidend.
Fazit: Innengewinde präzise und effizient herstellen
Richtiges Gewindeschneiden beginnt bereits bei der Auswahl des passenden Kernlochdurchmessers und dem geeigneten Gewindebohrers. Eine präzise Führung, die richtige Schnittgeschwindigkeit und eine gute Schmierung tragen ebenfalls zu einem sauberen Ergebnis bei.
Wer regelmäßig Gewinde schneiden muss, kann mit einer pneumatischen, elektrischen oder hydraulischen Gewindeschneidmaschine den Arbeitsprozess deutlich komfortabler und effizienter gestalten. Welche Variante und Ausführung am besten geeignet ist, hängt von den individuellen Anforderungen der Anwendung ab.
Von der Werkstatt bis zur industriellen Serienfertigung bieten moderne Gewindeschneidmaschinen eine wirtschaftliche Möglichkeit, Innengewinde schnell, präzise, wiederholgenau und ermüdungsfrei herzustellen.