Acht Verarbeitungsmethoden für Threads

Threads werden hauptsächlich in Verbindungsthreads und Übertragungsthreads unterteilt.Die Hauptverarbeitungsmethoden für Verbindungsgewinde sind: Gewindeschneiden, Gewindeschneiden, Drehen, Rollen und Rollen usw.;Bei Getriebegewinden sind die Hauptbearbeitungsverfahren: Schruppdrehen-Schleifen, Wirbelfräsen-Grobschlichten usw.

Die Anwendung des Gewindeprinzips lässt sich bis ins Jahr 220 v. Chr. zurückverfolgen, als der griechische Gelehrte Archimedes das Schraubenwerkzeug zum Wasserheben entwickelte.Im 4. Jahrhundert n. Chr. begann man, das Prinzip von Schrauben und Muttern auf die Pressen anzuwenden, die bei der Weinherstellung in den Mittelmeerländern verwendet wurden.Damals wurde das Außengewinde mit einem Seil um einen zylindrischen Stab gewickelt und dann entsprechend dieser Markierung geschnitzt, während das Innengewinde oft durch Hämmern des Außengewindes mit einem weicheren Material geformt wurde.
Um 1500 wurde in der vom Italiener Leonardo da Vinci gezeichneten Skizze des Gewindebearbeitungsgeräts die Idee vorgeschlagen, mithilfe einer Innenschraube und eines Wechselgetriebes Gewinde mit unterschiedlichen Steigungen zu bearbeiten.Seitdem hat sich in der europäischen Uhrenindustrie die Methode des maschinellen Gewindeschneidens weiterentwickelt.
Im Jahr 1760 erhielten die britischen Brüder J. Wyatt und W. Wyatt ein Patent zum Schneiden von Holzschrauben mit einer speziellen Vorrichtung.Im Jahr 1778 stellte der Brite J. Ramsden einst ein über ein Schneckengetriebepaar angetriebenes Gewindeschneidgerät her, das lange Gewinde mit hoher Präzision bearbeiten kann.Im Jahr 1797 nutzte der Engländer H. Maudsley die Innenschraube und das Austauschgetriebe, um auf der von ihm verbesserten Drehmaschine Metallgewinde unterschiedlicher Steigung zu drehen, und legte die grundlegende Methode zum Drehen von Gewinden fest.
In den 1820er Jahren stellte Maudsley die ersten Gewindebohrer und Matrizen zum Gewindeschneiden her.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts förderte die Entwicklung der Automobilindustrie die Standardisierung von Gewinden und die Entwicklung verschiedener präziser und effizienter Verfahren zur Gewindeverarbeitung weiter.Nach und nach wurden verschiedene automatisch öffnende Schneidköpfe und automatisch schrumpfende Gewindebohrer erfunden, und es begann, Gewindefräsen anzuwenden.
In den frühen 1930er Jahren kam das Gewindeschleifen auf.
Obwohl die Gewindewalztechnologie im frühen 19. Jahrhundert aufgrund der Schwierigkeit der Formenherstellung patentiert wurde, verlief die Entwicklung bis zum Zweiten Weltkrieg (1942-1945) aufgrund der Bedürfnisse der Waffenproduktion und der Entwicklung des Gewindeschleifens sehr langsam Technologie Die rasante Entwicklung wurde erst nach der Lösung des Präzisionsproblems des Formenbaus erreicht.

Die erste Kategorie: Gewindeschneiden

Es bezieht sich im Allgemeinen auf die Methode zur Bearbeitung von Gewinden an Werkstücken mit Formwerkzeugen oder Schleifwerkzeugen, hauptsächlich einschließlich Drehen, Fräsen, Gewindeschneiden, Gewindeschleifen, Schleifen und Wirbelschneiden.Beim Drehen, Fräsen und Schleifen von Gewinden sorgt die Übertragungskette der Werkzeugmaschine dafür, dass sich der Drehmeißel, Fräser oder die Schleifscheibe bei jeder Umdrehung des Werkstücks exakt und gleichmäßig um eine Steigung entlang der Achse des Werkstücks bewegt.Beim Gewindeschneiden oder Gewindeschneiden drehen sich das Werkzeug (Gewindebohrer oder Matrize) und das Werkstück relativ zueinander, und das Werkzeug (oder Werkstück) wird durch die zuvor gebildete Gewindenut geführt, um sich axial zu bewegen.

01 Gewindedrehen

Das Gewindedrehen auf einer Drehmaschine kann mit einem Formdrehmeißel oder einem Gewindekamm erfolgen.Das Drehen von Gewinden mit einem formgebenden Drehmeißel ist aufgrund des einfachen Werkzeugaufbaus eine gängige Methode für die Einzelstück- und Kleinserienfertigung von Gewindewerkstücken;Das Drehen von Gewinden mit einem Gewindekämmwerkzeug weist eine hohe Produktionseffizienz auf, die Werkzeugstruktur ist jedoch komplex und nur für die Produktion mittlerer und großer Serien geeignet.Drehen von Kurzgewindewerkstücken mit feiner Steigung.Die Steigungsgenauigkeit gewöhnlicher Drehmaschinen zum Drehen von Trapezgewinden kann im Allgemeinen nur 8 bis 9 Stufen erreichen (JB2886-81, dasselbe unten);Die Bearbeitung von Gewinden auf speziellen Gewindedrehmaschinen kann die Produktivität oder Genauigkeit erheblich verbessern.

02 Gewindefräsen

Fräsen mit Scheiben- oder Kammfräser auf einer Gewindefräse.

Scheibenfräser werden hauptsächlich zum Fräsen trapezförmiger Außengewinde an Werkstücken wie Schraube und Schnecke eingesetzt.Der kammförmige Fräser wird zum Fräsen von Innen- und Außengewinden sowie konischen Gewinden verwendet.Da es mit einem Mehrschneidenfräser gefräst wird und die Länge seines Arbeitsteils größer ist als die Länge des zu bearbeitenden Gewindes, muss das Werkstück zur Bearbeitung nur 1,25 bis 1,5 Umdrehungen gedreht werden.Mit hoher Produktivität erledigt.Die Steigungsgenauigkeit beim Gewindefräsen kann im Allgemeinen 8 bis 9 Grad erreichen, und die Oberflächenrauheit beträgt R5 bis 0,63 Mikrometer.Dieses Verfahren eignet sich für die Massenproduktion von Gewindewerkstücken allgemeiner Präzision oder zum Schruppen vor dem Schleifen.

03Gewindeschleifen

Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Präzisionsgewinden gehärteter Werkstücke auf Gewindeschleifmaschinen eingesetzt.Je nach Querschnittsform der Schleifscheibe kann diese in zwei Typen unterteilt werden: Einlinien-Schleifscheibe und Mehrlinien-Schleifscheibe.Die Steigungsgenauigkeit, die durch einzeiliges Schleifscheibenschleifen erreicht werden kann, beträgt 5 bis 6 Stufen, und die Oberflächenrauheit beträgt R1,25 bis 0,08 Mikrometer, was für das Abrichten der Schleifscheibe bequemer ist.Dieses Verfahren eignet sich zum Schleifen von Präzisionsschrauben, Gewindelehren, Schnecken, kleinen Chargen von Gewindewerkstücken und zum Hinterschleifen von Präzisionswälzfräsern.Das Mehrlinien-Schleifscheibenschleifen wird in Längsschleifverfahren und Tauchschleifverfahren unterteilt.Beim Längsschleifverfahren ist die Breite der Schleifscheibe kleiner als die Länge des zu schleifenden Gewindes, und die Schleifscheibe bewegt sich ein- oder mehrmals in Längsrichtung, um das Gewinde auf die endgültige Größe zu schleifen.Die Breite der Schleifscheibe beim Tauchschleifverfahren ist größer als die Länge des zu schleifenden Gewindes.Die Schleifscheibe schneidet radial in die Oberfläche des Werkstücks ein und nach ca. 1,25 Umdrehungen lässt sich das Werkstück gut schleifen.Die Produktivität ist hoch, aber die Genauigkeit ist etwas geringer und das Abrichten der Schleifscheibe ist komplizierter.Das Tauchschleifen eignet sich zum Hinterschleifen großer Chargen von Gewindebohrern und zum Schleifen bestimmter Gewinde zur Befestigung.
04 Gewindeschleifen

Das Gewindeschleifwerkzeug vom Mutter- oder Schraubentyp besteht aus weichen Materialien wie Gusseisen, und der Teil des bearbeiteten Gewindes am Werkstück mit dem Steigungsfehler wird in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht und geschliffen, um die Steigungsgenauigkeit zu verbessern .Gehärtete Innengewinde werden normalerweise geschliffen, um Verformungen zu vermeiden und die Genauigkeit zu verbessern.
05 Gewindeschneiden und Gewindeschneiden

Gewindeschneiden: Dabei wird der Gewindebohrer mit einem bestimmten Drehmoment in das vorgebohrte untere Loch am Werkstück geschraubt, um das Innengewinde zu bearbeiten.

Gewindeschneiden: Dabei wird mit einer Matrize das Außengewinde am Stangen- (oder Rohr-) Werkstück geschnitten.Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Gewindeschneiden oder Gewindeschneiden hängt von der Genauigkeit des Gewindebohrers oder der Matrize ab.

Obwohl es viele Möglichkeiten gibt, Innen- und Außengewinde zu bearbeiten, können Innengewinde mit kleinem Durchmesser nur durch Gewindebohrer bearbeitet werden.Das Gewindeschneiden und Gewindeschneiden kann sowohl von Hand als auch mit Drehmaschinen, Bohrmaschinen, Gewindeschneidmaschinen und Gewindeschneidmaschinen durchgeführt werden.

Die zweite Kategorie: Gewinderollen

Das Bearbeitungsverfahren besteht darin, das Werkstück mit einem formgebenden Walzwerkzeug plastisch zu verformen, um ein Gewinde zu erhalten.Das Gewinderollen wird im Allgemeinen auf einer Gewinderollmaschine oder einem Drehautomaten mit einem automatisch öffnenden und schließenden Gewinderollkopf durchgeführt.Außengewinde für die Massenproduktion von Standard-Verbindungselementen und anderen Schraubverbindungen.Der Außendurchmesser des gerollten Gewindes beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 25 mm, die Länge beträgt nicht mehr als 100 mm, die Gewindegenauigkeit kann Stufe 2 (GB197-63) erreichen und der Durchmesser des verwendeten Rohlings entspricht in etwa der Steigung Durchmesser des verarbeiteten Fadens.Beim Walzen können im Allgemeinen keine Innengewinde verarbeitet werden. Bei Werkstücken aus weicheren Materialien kann jedoch ein rillenloser Gewindebohrer zum Kaltfließpressen von Innengewinden verwendet werden (der maximale Durchmesser kann etwa 30 mm erreichen).Das Funktionsprinzip ähnelt dem des Klopfens.Das beim Kaltfließpressen von Innengewinden erforderliche Drehmoment ist etwa 1-mal größer als das beim Gewindeschneiden, und die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität sind etwas höher als beim Gewindeschneiden.

Vorteile des Gewinderollens: ①Die Oberflächenrauheit ist geringer als beim Drehen, Fräsen und Schleifen;②Die Festigkeit und Härte der Gewindeoberfläche nach dem Walzen kann durch Kaltverfestigung verbessert werden;③Die Materialausnutzungsrate ist hoch;④Die Produktivität wird im Vergleich zum Schneiden verdoppelt und die Automatisierung ist einfach zu realisieren.⑤ Die Lebensdauer des Walzwerkzeugs ist sehr lang.Das Walzen von Gewinden erfordert jedoch, dass die Härte des Werkstückmaterials HRC40 nicht überschreitet;die Maßgenauigkeit des Rohlings ist hoch;Auch die Präzision und Härte der Walzmatrize ist hoch und die Herstellung der Matrize ist schwierig.Es ist nicht zum Einrollen von Gewinden mit asymmetrischer Zahnform geeignet.

Entsprechend den unterschiedlichen Walzwerkzeugen kann das Gewindewalzen in zwei Arten unterteilt werden: Gewindewalzen und Gewindewalzen.

06 Gewinderollen

Zwei Gewinderollplatten mit Gewindezahnform sind mit einer halben Teilung einander gegenüber angeordnet, die statische Platte ist fest und die bewegliche Platte bewegt sich in einer linearen Hin- und Herbewegung parallel zur statischen Platte.Wenn das Werkstück zwischen den beiden Platten hindurchgeschickt wird, bewegt sich die bewegliche Platte vorwärts und reibt das Werkstück, um die Oberfläche plastisch zu verformen und ein Gewinde zu bilden.

07 Gewinderollen

Es gibt drei Arten des Radial-Gewinderollens, des Tangential-Gewinderollens und des Rollkopf-Gewinderollens.

①Radiales Gewinderollen: 2 (oder 3) Gewinderollräder mit Gewindeprofil werden auf zueinander parallelen Wellen montiert, das Werkstück wird auf die Unterlage zwischen den beiden Rädern gelegt und die beiden Räder drehen sich mit gleicher Geschwindigkeit in die gleiche Richtung.Das Rad führt auch eine radiale Vorschubbewegung aus.Das Werkstück wird durch das Gewinderollrad gedreht und die Oberfläche wird radial extrudiert, um Gewinde zu bilden.Für einige Leitspindeln, die keine hohe Präzision erfordern, kann eine ähnliche Methode auch zum Rollformen verwendet werden.

②Tangentiales Gewinderollen: Das Rollwerkzeug wird auch als Planetengewinderollen bezeichnet und besteht aus einem rotierenden zentralen Gewinderollrad und drei festen bogenförmigen Gewindeplatten.Beim Gewindewalzen kann das Werkstück kontinuierlich zugeführt werden, sodass die Produktivität höher ist als beim Gewindewalzen und Radialgewindewalzen.

③ Gewinderollkopf: Wird auf einer automatischen Drehmaschine durchgeführt und dient im Allgemeinen der Bearbeitung kurzer Gewinde am Werkstück.Im Rollkopf befinden sich 3 bis 4 Gewinderollräder, die gleichmäßig am Außenumfang des Werkstücks verteilt sind.Beim Gewinderollen dreht sich das Werkstück und der Rollkopf fährt axial vor, um das Werkstück aus dem Gewinde zu rollen.

08 EDM-Gewindeschneiden
Für die Bearbeitung gewöhnlicher Gewinde werden in der Regel Bearbeitungszentren oder Gewindeschneidgeräte und -werkzeuge verwendet, manchmal ist auch manuelles Gewindeschneiden möglich.In einigen Sonderfällen ist es jedoch nicht einfach, mit den oben genannten Methoden gute Verarbeitungsergebnisse zu erzielen, z. B. wenn nach der Wärmebehandlung von Teilen aufgrund von Nachlässigkeit Gewinde bearbeitet werden müssen, oder aufgrund von Materialbeschränkungen, z. B. wenn direkt auf Hartmetall geklopft werden muss Werkstücke.Zu diesem Zeitpunkt ist es notwendig, die Verarbeitungsmethode von EDM zu berücksichtigen.
Im Vergleich zur Bearbeitungsmethode erfolgt der EDM-Prozess in der gleichen Reihenfolge, und das untere Loch muss zuerst gebohrt werden, und der Durchmesser des unteren Lochs sollte entsprechend den Arbeitsbedingungen bestimmt werden.Die Elektrode muss in eine Gewindeform bearbeitet werden und die Elektrode muss sich während des Bearbeitungsprozesses drehen können.