Gewindeprofile und deren Bezeichnung
Gewinde kann man anhand mehrerer
Eigenschaften in Gruppen unterteilen. Eins dieser Möglichkeiten für solch eine
Unterteilung ist die Betrachtung des Gewindeprofils.
Die einzelnen Gewindearten
unterscheiden sich hierbei nach dem Einsatzzweck:
1.
Spitzgewinde:
Spitzgewinde:
o
Unter Spitzgewinde ist das ISO-Gewinde und das
Withworth-Gewinde genormt.
o
Metrische ISO-Gewinde:
§
haben einen Flankenwinkel von 60°
§
wird unterteilt zwischen Regelgewinde und
Feingewinde
o
Regelgewinde:
besitzt dem jeweiligen Nenndurchmesser zugeordnete Steigung.
§
Bei der Gewindebezeichnung wird das Kurzzeichen
M und der Nenndurchmesser angegeben. (M16)
o
Feingewinde:
§
haben eine kleiner Steigung als der
Regelgewinde, aber den gleichen Nenndurchmesser.
§
Selbsthemmend und werden bei dynamischer
Belastung verwendet
§
Bei der Gewindebezeichnung wird zur angabe wie
beim Regelgewinde noch die kleinere Steigung angegeben. (M16 x 1,5)
o
Withworth-Gewinde:
§
Flankenwinkel von 55°
§
Gewindemaße werden in inch (Zoll) angegeben
§
Steigung P wird anhand der Gangzahl je Zoll
ermittelt (1“ 8Gang)
o
Trapetzgewinde:
§
Flankenwinkel von 30°
§
wird meist als Bewegungsgewinde verwendet
§
z.B. bei Spindelpressen
§
können Kräfte in beide Richtungen übertragen (Tr
24x6)
o
Sägengewinde:
§
besitzen einen Flankenwinkel von 33°
§
Sind in einer Richtung hoch belastbar, da diese
einen unsymmetrischen Gewindeprofil haben
§
Werden meist als Bewegungsgewinde verwendet
§
Z.B. für Spannzangen von der Dreh- und
Fräsmaschine
§
Gewindebezeichnung des Sägengewinde S
(Nenndurchmesser und Steigung angegeben) (S24 x 5)
Gangzahl
Bei der Gangzahl unterscheidet
man unter ein und mehrgängige Gewinde.
Eingängige Gewinde:
Eingängige
Gewinde sind die Regel, sie dienen vorwiegend der Befestigung
Diese verwendet man, wenn bei
einer Umdrehung große axiale Bewegungen verlangt werden
·
z.B Spindelpressen
·
Bezeichnung von mehrgängigen Gewinden folgt nach
Nenndurchmesser und der Steigung die Teilung P (z.B. Tr 32 x 18 x P6) 3 gängiges
Trapetzgewinde (Nenndurchmesser= 32mm; Steigung =18mm; Teilung= 6mm)
Drehrichtung
Linksgewinde: werden entgegen dem Uhrzeigersinn eingeschraubt. Diese Verwendet man nur dann, wenn sich ein Rechtsgewinde sich lösen würde z.B. bei einer Schleifscheibenbenbefestigung oder wenn eine bestimmte Bewegungsrichtung bei gegebener Drehrichtung verlangt wird (Planzugspindel bei einer Drehmaschine).
Linksgewinde werden mit „LH“
gekennzeichnet und das Gewinde läuft
durch Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn ineinander
Die
Gewinde laufen durch Drehung im Uhrzeigersinn ineinander – dies ist die häufigste Form. Das
Bild deutet an, in welche Richtung sich das Bauteil (Spindel oder Mutter) bei
der Drehung bewegt.
Die
Bevorzugung des Rechtsgewindes ist durch ergonomische Anforderungen zu erklären: Die überwiegende
Mehrheit der Menschen sind Rechtshänder,
die beim Drehen im Uhrzeigersinn ein größeres Drehmoment aufbringen können als gegen den
Uhrzeigersinn. Durch die Reibungsverhältnisse am Keil beziehungsweise der schiefen Ebene ist das Anziehen eines Gewindes mit einem
größeren Drehmoment verbunden als das Lösen des Gewindes. Das Rechtsgewinde
kommt daher diesen beiden Umständen entgegen.
Innengewinde:
Vorschneider:
- langen schlanken Anschnitt
- schnittlänge beträgt 5 Gewindegänge
- Schneiden sind kurz
- dient nur zum vorschneiden
- hat einen Ring am Schaft gekennzeichnet
Mittelschneider:
- anschnittlänge beträgt 3,5 Gewindegänge
- soll das vorgeschnittene Gewindeprofil vertiefen
- sind entsprechend ausgebildet
- mit zwei Ringen am Schaft gekennzeichnet
- wird das Gewindeprofil fertig geschnitten
- anschnittlänge beträgt 2 Gewindegänge
- hat kein Ring am Schaft
Das Spanen erfolgt im Bereich des Anschnitts, während der
hintere Teil des Schneidteils der Führung und der Vorschubbewegung sowie zum
Glätten der Gewindeflanken dient. (Freiwinkel a ist nur angeschliffen, der
Keilwinkel ß und der Spanwinkel y sind im gesamten Schneidteil vorhanden)
Außengewinde werden von Hand mit genormten Schneideisen
gefertigt. (offene und geschlossene Schneideisen)
·
offener Schneideisen hat einen Schlitz (dieser
durchbricht den Ring vom Schneideisen)
· Anschnitt auf beiden Seiten, dadurch von beiden Seiten verwendbar
· Anschnitt ergibt sich durch genormte 60° Senkung
· Anschnittlänge beträgt ungefähr anderhalb Gewindegänge
· sind bei einwandfreien zustand scharf und symmetrisch zur Achse geschliffen
· guter Spanabfluss ist mit entscheidend für glatte Gewindeflanken (kleine Drehkräfte beim Schneiden)
· Spanabfluss dienen die Spanlöcher
· Spanlöcher Anzahl ergibt sich aus den Scheiden
· Mehr Schneiden bewirken kleiner Spandicke (Schneideisen bleibt länger scharf)
· Bis zu 6mm haben Schneideisen 3 Spanlöcher
· größere Schneideisen haben 5 Spanlöcher
Schneideisenhalter:
· Dient zur Aufnahme des Schneideisens
· alle Flächen sollten Sauber sein (damit es gut anliegt)
· Spreizschraube muss in den Schlitz ragen
· Befestigungsschrauben müssen in die entsprechenden Haltebohrung und angezogen sein
· Durch Spreizschraube und Befestigungsschrauben lässt sich der Gewindedurchmesser bei offenen in engen Grenzen einstellen
· Geschlossene Schneideisen unbeeinflussbar
Herstellen von Innen-und Außengewinden:
Innengewinde:
Beim Bohren des Gewindes wird der
Werkstoff durch den Gewindebohrer geschnitten und dabei werden die
Profilspitzen verdrängt. Dabei staucht er unterschiedlich auf, darum muss der
Kernloch für das Innengewinde größer gebohrt werden, als der Kerndurchmessers
des Gewindes.
·
Kernlochbohrer für Gewindegrößen sind in DIN 336
genormt (siehe Tabelle)
·
Faustregel bis größe M10 = Kernlochdurchmesser =
0,8 x Gewindenenndurchmesser + 0,2 bis 0,5 mm Zugabe
·
vor dem Gewindebohren sollte man, damit dieser
auch eine bessere Führung hat beidseitig ansenken ( Kegelwinkel 120°) und
sollte so groß sein wie der Gewindedurchmesser
Innengewindebohren von Hand:
Inngengewindebohren folgt meistens mit Satzgewindebohrern und erfolgt in drei Schneidvorgängen.
Das Vorschneiden des Gewindes ist
dabei am wichtigsten.
1. den Vorschneider fest einspannen in den Windeisen
2. mit gleichmäßigen Druck in das Loch drehen bis es anschneidet (im Uhrzeigersinn drehen)
3. wenn der Vorschneider genügend Halt hat im Kernloch, dann auf Rechtwinkligkeit zum Werkstück
prüfen (gegebenfalls beim Weiterdrehen verbessern, gelegentlich mit Schneidöl einsetzen)
4. nach einer halben Umdrehung ist der Span jeweils durch Zurückzudrehen zu brechen
5. nach dem beendigen des 1. Ganges mit dem Vorschneider diesen wieder rausdrehen
6. den Mittelschneider einsetzten in den Windeisen einspannen und in die Bohrung drehen, wo man zuvor mit dem Vorschneider gebohrt hatte, dabei auch nach jeder Umdrehung einmal Zurückdrehen um den Span zu brechen
7. Schritt 5 & 6 mit dem Fertigschneider wiederholen
1. den Vorschneider fest einspannen in den Windeisen
2. mit gleichmäßigen Druck in das Loch drehen bis es anschneidet (im Uhrzeigersinn drehen)
3. wenn der Vorschneider genügend Halt hat im Kernloch, dann auf Rechtwinkligkeit zum Werkstück
prüfen (gegebenfalls beim Weiterdrehen verbessern, gelegentlich mit Schneidöl einsetzen)
4. nach einer halben Umdrehung ist der Span jeweils durch Zurückzudrehen zu brechen
5. nach dem beendigen des 1. Ganges mit dem Vorschneider diesen wieder rausdrehen
6. den Mittelschneider einsetzten in den Windeisen einspannen und in die Bohrung drehen, wo man zuvor mit dem Vorschneider gebohrt hatte, dabei auch nach jeder Umdrehung einmal Zurückdrehen um den Span zu brechen
7. Schritt 5 & 6 mit dem Fertigschneider wiederholen
Außengewinde:
Damit das Gewinde maßhaltig und
sauber ist, muss der Bolzen je nach Werkstoff bis zu 0,2mm kleiner als der
Gewindedurchmesser sein. Da das Schneideisen beim Schneides das Werkstoff etwas
drückt. Damit das Schneideisen gut greifen kann, wird der Bolzen durch das
Feilen mit einer Kegelkuppe oder mit einer Linsenkuppe versehen.
Gewindeschneiden von Hand:
1. Schneideisen, was im Schneideisenhalter befestigt ist, rechtwinklig zur Werkstückachse aufgesetzt
2. gleichmäßiges Drehen im Uhrzeigersinn beim Anschneiden
3. nach den ersten Gewindegängen (voll ausgeschnitten) den Druck verringern (Gewindegänge nehmen nun die Führung des Schneideisens)
4. nach jeweils einer ganzen Umdrehung des Schneideisens, eine halbe Umdrehung im entgegen dem Uhrzeigersinns drehen (Span brechen)
5. Schneidöl immer wieder benutzen (verbessert die Oberflächengüte und die Sauberkeit der Gewindeflanken
1. Schneideisen, was im Schneideisenhalter befestigt ist, rechtwinklig zur Werkstückachse aufgesetzt
2. gleichmäßiges Drehen im Uhrzeigersinn beim Anschneiden
3. nach den ersten Gewindegängen (voll ausgeschnitten) den Druck verringern (Gewindegänge nehmen nun die Führung des Schneideisens)
4. nach jeweils einer ganzen Umdrehung des Schneideisens, eine halbe Umdrehung im entgegen dem Uhrzeigersinns drehen (Span brechen)
5. Schneidöl immer wieder benutzen (verbessert die Oberflächengüte und die Sauberkeit der Gewindeflanken
Dadurch, dass das Gewindeschneiden mit der Hand
grundsätzlich sehr zeitaufwendig ist. Bohrt man meistens das Innengewinde mit
der Maschine. Zudem wird dadurch eine hohe Oberflächengüte gewährleistet
Das Gewindebohren auf Maschine erfolgt mit Starr
eingespannten Gewindebohrern.
Dazu benötigt man einen Gewindescheidapparat oder eine
Längenausgleichsfutter.
Der Gewindebohrer zieht sich selbst in die
Kernlochbohrung
Durch kontrolliertes wir in der Schraube eine
Vorspannkraft FV erzeugt, dadurch werden bei langen Schrauben ohne
zusätzliche Elemente gesichert
Setzsicherung: gleichen Kriech- und Setzbeträge aus und verhindern so, dass
Vorspannkräfte unzulässig abnehmen.
· Spannscheiben
· Tellerfedern
· Federringe
· Zahnscheiben
· Fächerscheiben
· Spannscheiben
· Tellerfedern
· Federringe
· Zahnscheiben
· Fächerscheiben
Losdrehsicherung:
Losdrehsicherungen verhindern ein Losdrehen der Schraubverbindungen
Man verwendet:
· Sperrzahnschrauben (besitzen Verriegelungszähne, drücken sich ins Werkstück)
· Sperrzahnmuttern
· Klebstoffe
· Sperrzahnschrauben (besitzen Verriegelungszähne, drücken sich ins Werkstück)
· Sperrzahnmuttern
· Klebstoffe
Quellen:
Fachkundebuch Metall
Tabellenbuch Metall
Sehr ausführlicher und informativer Artikel. Vielen Dank dafür ! Hier vielleicht noch ergänzend einige Tabellen für die verschiedenen Kernlochdurchmesser der Gewinde etc.: www.gewinde-schneiden.de/gewinde-tabellen/
AntwortenLöschen