Das Einmaleins für das richtige Gewinde

Bei der Bearbeitung von Innengewindebohrungen kann ein Loch häufig länger sein als von unseren Gewindewerkzeugen erreichbar. In diesem Fall stehen Ihnen je nach Ihren Bedürfnissen einige Optionen zur Verfügung.

• Wählen Sie bei einem langen Durchgangsloch, das die maximale Reichweite überschreitet die Seite aus, von der aus die Schraube voraussichtlich eingeschraubt wird, wie in Abbildung 1 gezeigt. Wenn Ihre Schraube den gesamten Weg durch das Teil verlaufen soll, muss zusätzlich (in einem Nachbearbeitungsschritt) ein Gewindebohrer durch das Loch geführt werden, um das Gewinde fertigzustellen.
• Sie können das Merkmal auch von beiden Seiten aus mit einem Gewinde versehen, wie in Abbildung 2 dargestellt. Beachten Sie jedoch, dass sich die maximalen Gewindetiefen in der Bohrung überschneiden. Wenn Merkmale von beiden Seiten mit einem Gewinde versehen werden, besteht die Gefahr, dass die Gewinde sich verkanten und eine Schraube möglicherweise nicht vollständig und sauber durch das Teil geschraubt werden kann. Doch solange die Gewinde sich nicht wie in Abbildung 3 gezeigt überschneiden, ist gegen die Auswahl von Gewindebohrungen von beiden Seiten in der Regel nichts einzuwenden.

 

Außengewinde

Mit der Einführung von Drehmaschinen erhöhten sich die Möglichkeiten zur Herstellung von Außengewinden. Sie erhalten nun Außengewinde für ausgewählte Größen, sofern sich Ihre Teile für das Drehverfahren eignen. Wir verwenden ein spezielles Gewindewerkzeug mit einer bestimmten Anzahl an Gewindegrößen, -tiefen und -positionen innerhalb der Teilegeometrie. Das moderne Drehverfahren von Protolabs stellt jedoch Außengewinde auf der Mittelachse des Teils sowie angetriebene Werkzeuge bereit, die Bohrungen mit einem Gewinde versehen können, solange diese ähnliche Richtlinien wie beim Fräsen einhalten. Mit dem Verfahren lassen sich nicht nur auf der Achse liegende Bohrungen, sondern auch axiale und radiale Bohrungen herstellen.

Wie bei Innengewinden auch, muss für das Design von Außengewinden bei Drehteilen das Gewinde aus dem CAD-Modell entfernt werden, damit unsere Software es erkennt. Außerdem sollten Sie sich bei der Gestaltung von Außengewinden am Fräsverfahren und nicht am Drehverfahren orientieren. Nachdem Sie Ihr Angebot für das Drehverfahren erhalten haben, können Sie die geeignete Gewindegröße auswählen.

Obwohl gefräste Außengewinde bei Teilen viel seltener zum Einsatz kommen als Innengewinde, lassen sie sich effektiv bearbeiten. Gefräste Außengewinde werden über den halben Durchmesser hergestellt. Anschließend wird das Teil um 180 Grad gedreht, sodass die gegenüber liegenden Gewinde auf die gleiche Weise bearbeitet werden können. Bei größeren, groben Außengewinden funktioniert dies gut. Wir sind in der Lage, qualitativ hochwertige 1/2-Zoll-Gewinde zu fertigen. Unter Umständen möchten Sie jedoch die Gewinde nachschneiden, um Materialreste oder Versatz zu entfernen, da die Gewinde in zwei verschiedenen Bearbeitungsverfahren hergestellt werden.

Kleinere Außengewinde wie N 6-32UNC sind mit einer Kugel- und Schaftfräse deutlich schwieriger herzustellen, da aufgrund der zu geringen Gewindesteigung ein größerer Radius am Gewindegrund entstehen würde. Sie müssten die Gewinde in diesem Fall mit einem Schneideisen nachschneiden, um die Materialreste zu entfernen. Bei vielen Teilen würde ein Radius von 0,2 mm bis 0,4 mm zurückbleiben.

 

Drahtgewindeeinsätze

Wenn Sie stärkere Gewinde benötigen, stehen Ihnen außerdem Drahtgewindeeinsätze zur Verfügung. Spuleneinsatzgewinde werden für Bohrungen verwendet. Die Drahteinsätze werden jedoch nicht während der Fertigung eingesetzt. Die Einsätze müssen nach der Herstellung, jedoch vor dem Zusammenbau der Teile vom Benutzer montiert werden. Spuleneinsätze sind für UNC- und UNF-Gewinde zwischen N 2 und 1/2 Zoll sowie für metrische Gewinde zwischen M2 und M12 mit den gleichen Tiefen wie bei Standard-Gewindebohrungen erhältlich. Protolabs ist für Einsätze der Marke HeliCoil optimiert und unterstützt Standardgrößen und -längen.

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Gewinde in CAD-Programmen

Da es hinsichtlich der Spezifizierung von Gewinden keine einheitlichen Standards zwischen den CAD-Programmen gibt, bestimmt unser automatisiertes System, wo Gewinde platziert werden können und sucht dabei nach geeigneten potenziellen Durchmessern. Vermeiden Sie es, Gewinde an Teilen zu modellieren. Wir empfehlen die Auswahl des Kernbohrungsdurchmessers, solange er im Entwurf etwa 75 Prozent des Gewindedurchmessers entspricht.

Die CAD-Datei sollte in einem anderen Dateiformat als STL eingereicht werden. Wir raten dringend davon ab, für CNC-bearbeitete Teile Dateien im STL-Format hochzuladen, da unsere Software Merkmale wie Pilotbohrungen in diesem Format nicht erkennen kann. Verwenden Sie möglichst ein neutrales Dateiformat wie IGES oder STEP.

Bei Frästeilen, die Außengewinde benötigen müssen Sie die Gewinde an Ihrem Teil so konzipieren wie bei unserem Standard-Fräsverfahren, das Kugel- und Schaftfräsen verwendet. Wie bereits erwähnt, wäre dies nicht die bevorzugte Methode zur Herstellung von Gewinden, da diese eine sekundäre Bearbeitung zum Nachschneiden der Gewinde mit einem Schneideisen notwendig machen würde, um eine einwandfreie Montage der Teile zu gewährleisten.

Bei Drehteilen lassen sich Außengewinde deutlich besser herstellen, da das Teil mittig gedreht wird und ein scharfes einschneidiges Gewindewerkzeug ein qualitativ hochwertiges Gewinde herstellen kann. Das Design eines gedrehten Außengewindes gleicht dem der Innenbohrung. Sie müssen die Gewinde entfernen, damit die Software den Außendurchmesser digital erkennen kann, um den Typ des benötigten Gewindes zu ermitteln.

 

Gewinde in Angeboten

Innerhalb Ihres Protolabs-Angebots haben Sie die Möglichkeit, Innen- und Außengewinde bei den Teilemerkmalen auszuwählen. Auf der Registerkarte „Gewindezuordnung“ Ihres Angebots sehen Sie ein vollständig interaktives Modell, in dem Sie die verfügbaren Gewindemerkmale auswählen können. Jedes auswählbare Merkmal wird hervorgehoben und Sie können manuell Gewinde auswählen. Sie können außerdem mehrere Gewinde gleichzeitig in UNC-, UNF- und metrischen Größen zuordnen, was schneller gehen kann, als Gewinde einzelnen Bohrungen zuzuordnen. Achten Sie jedoch darauf, dass Sie nicht versehentlich Bohrungen ein Gewinde zuordnen, die kein Gewinde erhalten sollten.

Wenn ein gewünschtes Gewinde nicht verfügbar ist, müssen Sie möglicherweise den Durchmesser Ihrer Merkmale überprüfen, um sicherzustellen, dass sie den Richtlinien für Gewinde entsprechen. Bitte beachten Sie, dass Sie beim Durchsehen unserer Gewindetabellen innerhalb der einzelnen Registerkarten zwischen unseren gefrästen und gedrehten Optionen wechseln können, um die Verfügbarkeit von Gewinden für jede Herstellungsmethode zu überprüfen. Alle Gewinde müssen ausgewählt und gespeichert werden, bevor Sie mit der Bestellung fortfahren. Wenn Sie zu irgendeinem Zeitpunkt Ihr Fertigungsverfahren oder Ihren Werkstoff ändern, überprüfen Sie bitte erneut die Registerkarte „Gewindezuordnung“, da sich die Auswahl ändern kann.

Protolabs bietet Gewinde für Frästeile aus Kunststoff und Metall an. Bei Drehteilen sind Gewinde derzeit nur bei Metallen erhältlich. Im Zusammenhang mit Spuleneinsätzen bieten wir UNC-, UNF- und metrische Gewinde an (Spuleneinsätze werden von uns jedoch nicht bereitgestellt oder eingebaut). Für eine vollständige Liste mit Richtlinien für die Gewindeherstellung bei Fräs- und Drehteilen klicken Sie hier. Wenn Sie Fragen haben, können Sie sich unter [email protected] oder +49 (0) 89 905002 22 jederzeit an die Mitarbeiter unseres technischen Kundendienstes wenden.