Ob Sie Blechteile, Spritzgussteile oder CNC-bearbeitete TeileThreads sind eine einfache Möglichkeit, die Montage mehrerer Komponenten zu erleichtern.
Durch die jahrzehntelange Fertigung wurden Gewinde standardisiert, sodass Bauteile verschiedener Hersteller weiterhin mit genormten Verbindungselementen zusammengefügt werden können.
Trotz der universellen Anwendbarkeit von Gewinden gibt es dennoch viele verschiedene Arten und Größen. Die Wahl des Gewindes hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Bauteildicke, der Verbindungswinkel und die verfügbaren Gewindeschneidwerkzeuge.
Dieser Leitfaden behandelt alle Aspekte von Fäden und dem Einfädeln, einschließlich der wichtigsten Fadenarten, wann man sie verwendet und wie man sie herstellt.
Was sind Fäden?
Ein Gewinde ist eine spiralförmige, gerippte Struktur, die einer zylindrischen oder konischen Form folgt. Im Maschinenbau bezeichnet der Begriff „Schraubengewinde“ entweder den Rippenansatz der Schraube selbst (Außengewinde) oder das Gewindeloch, in das die Schraube geschraubt wird (Innengewinde).
Die Funktion eines Gewindes ist einfach: Durch die Drehung einer Schraube wird diese weiter in das Gewinde hineingedrückt, wodurch eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen hergestellt wird.
Das Herstellen von männlichen oder weiblichen Fäden wird als „Einfädeln“ bezeichnet.
Gewindereihen und -arten
Gewinde lassen sich nach ihrer Normenreihe oder ihrem Standard und nach ihrem Typ klassifizieren. Die meisten Gewinde fallen entweder unter metrische (M) oder unified (UTS) Normen.
Gängige Serien/Standards sind:
- ISO-Metrikgewinde (M)
- Einheitlicher Gewindestandard (UTS)
- National Pipe Threads (NPT)
- Britisches Standardrohr (BSPT)
- British Standard Whitworth (BSW)
- Threads des Glass Packaging Institute (GPI)
Sobald der Gewindestandard festgelegt ist, wird der genaue Gewindetyp durch eine Zahl oder andere Variablen definiert. (Siehe folgenden Abschnitt.)
Anatomie eines Fadens
Gewinde unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht, unter anderem in Durchmesser, Steigung und Tiefe. Diese Faktoren müssen bei der Konstruktion von Bauteilen mit Gewinde angegeben werden, um sicherzustellen, dass alle Komponenten miteinander verbunden werden können.
Zu den Aspekten eines Threads gehören:
- Gewindegröße: Auch Nenndurchmesser oder Außendurchmesser genannt, bezeichnet die Gewindegröße den Durchmesser des breitesten Teils des Gewindes.
- Kerndurchmesser: Der untere Extremdurchmesser eines Gewindes, d. h. der kleinste Durchmesser zwischen den einzelnen Gewindegängen.
- Steigung: Die Steigung ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fäden.
- Steigung: Die Steigung ist die Strecke entlang der Schraubenachse, die bei einer 360°-Umdrehung der Schraube zurückgelegt wird; sie unterscheidet sich von der Steigung nur bei Mehrfachgewinden.
- Gewindetiefe: Die Gewindetiefe bezeichnet, wie weit das Gewinde in ein Loch hineinreicht.
- Konizität: Die Konizität eines Gewindes beschreibt den Grad, in dem das Gewinde konisch und nicht zylindrisch ist.
Möglichkeiten zur Herstellung von Fäden
Die meisten Threads werden entweder subtraktiv, transformativ oder, in selteneren Fällen, additiv hergestellt.
Zu den subtraktiven Gewindeschneidtechniken gehören Gewindebohrer und Schneideisen, bei dem ein Gewindebohrer zur Herstellung eines Innengewindes und eine Schneide zur Herstellung des Außengewindes verwendet wird; Einpunktgewindeschneiden, bei dem ein Einpunktwerkzeug linear bewegt wird, um Außen- oder Innengewinde zu erzeugen; und Gewindefräsen, bei der eine (CNC-)Fräsmaschine mit einer Gewindefräser Das Schneidwerkzeug schneidet das Gewinde entlang einer spiralförmigen Werkzeugbahn.
Zu den transformativen und deformativen Gewindeschneidtechniken gehören Bildung — z. B. mit einem ventillosen Abgriff — und Für XNUMX Jahre, was in Form von Flachwalzen, Planetenwalzen, Zweiwalzen-Zylinderwalzen oder Dreiwalzen-Zylinderwalzen erfolgen kann.
Additive Verfahren werden durchgeführt von 3D Druck Gewinde werden direkt in oder auf 3D-gedruckte Teile geschraubt. Allerdings sind nur High-End-Systeme in der Lage, ausreichend präzise Gewinde mit akzeptabel engen Toleranzen herzustellen.
Sacklöcher und Durchgangslöcher
Gewindebohrungen lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: Sacklöcher und Durchgangslöcher. Ein Sackloch ist ein Loch, das das Werkstück nicht vollständig durchdringt; es hat einen Eingang, aber keinen Ausgang. Ein Durchgangsloch hingegen durchdringt das Werkstück vollständig (seine Tiefe entspricht somit der Tiefe des entsprechenden Abschnitts).
Designtipps
Die Konstruktion von Bauteilen mit Gewinde ist nicht schwierig, erfordert aber vom Hersteller genaue Vorgaben. In manchen Fällen wird das Gewinde direkt eingebracht (z. B. durch 3D-Druck), in anderen Fällen wird es nach der Fertigung der Bauteile gebohrt.
Zu beachtende Richtlinien:
- Kennen Sie Ihre Standards (und verwenden Sie sie): Sofern kein triftiger Grund dagegen spricht, sollten Sie sich nach Möglichkeit an die gängigsten Gewindeserien (UN oder M) und Größen halten. Wenn Sie einen Kompromiss eingehen und das Gewinde geringfügig größer oder kleiner als vorgesehen gestalten müssen, um eine Standardgröße zu erreichen, lohnt sich dies oft.
- Gewindetiefe angeben: Bei der Konstruktion von Sacklöchern ist die Gewindetiefe geringer als die Wandstärke des zu schneidenden Gewindes. Die genaue Tiefe sollte daher in der CAD-Konstruktion und/oder in technischen Zeichnungen angegeben werden.
- Kennen Sie Ihre Grenzen: Die Gewindetiefe kann durch Gewindedurchmesser, Material und Gewindeschneidwerkzeug begrenzt sein. Ist das Gewinde zu tief, kann das Bauteil versagen oder der Hersteller kann die Konstruktion möglicherweise nicht umsetzen.
- Nutzen Sie CAD-Software mit Gewindewerkzeugen: Das Gewindeschneiden ist viel einfacher, wenn Ihre CAD/CAM-Lösung Werkzeuge für eine optimierte Gewindekonstruktion bietet.
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