Standard für die Abstimmung von Kernloch und Gewindegröße beim Gewindeschneiden mit motorischem Gewindeschneidkopf

Viele, die in der Präzisionsbearbeitung tätig sind, kennen dieses Ärgernis: Beim Gewindeschneiden bricht der Gewindebohrer plötzlich, oder das geschnittene Gewinde besteht die Grenzlehre nicht, während die Ausschusslehre durchgeht. Oft liegt das Problem nicht an der Maschine selbst, sondern an der grundlegendsten Stelle – der Durchmesser des Kernlochs ist falsch gewählt.

Heute sprechen wir anhand der praktischen Erfahrungen mit der YSA Yisai Servo-Gewindeschneid-Einheit der BD03-Serie darüber, wie der Abstimmungsstandard zwischen Kernloch und Gewindegröße beim starren Gewindeschneiden mit hochpräziser Servospindel festgelegt werden sollte.

Warum ist die Kernlochgröße so entscheidend?

Wird das Kernloch zu groß gebohrt, reicht die Gewindeprofilhöhe nicht aus und die Verbindungsfestigkeit nimmt erheblich ab; wird das Kernloch zu klein gebohrt, steigt der Schnittwiderstand stark an, was nicht nur zum Ausbrechen oder Brechen des Gewindebohrers führen kann, sondern auch den Verschleiß der Spindellager beschleunigt. Für eine hochsteife Einheit wie die YSA BD03 mit extremem Rundlauf von 0,003 mm und Doppelservo-Struktur gilt: Obwohl sie ein stabiles Drehmoment und präzise Vorschubsteuerung bietet, kann sie ihre optimale Leistung nicht entfalten, wenn die Kernlochparameter nicht sinnvoll eingestellt sind.

Allgemeine Referenz für Abstimmungsstandards

In der praktischen Produktion hängt die Wahl des Kernlochdurchmessers normalerweise von der Materialhärte und der Gewindeart ab. Hier sind empirische Formeln und Referenzdaten für gängige metrische Regelgewinde:

1. Spröde Materialien (z. B. Gusseisen, Bronze)

Diese Materialien erzeugen beim Schneiden Späne und üben nur geringen Druck auf die Lochwand aus.

Empfohlene Formel: Kernlochdurchmesser = Nenndurchmesser des Gewindes - (1,05 ~ 1,1) × Steigung

Beispiel: Für ein Gewinde M6×1,0 wird ein Kernloch zwischen Φ4,9 mm und Φ5,0 mm empfohlen.

2. Plastische Materialien (z. B. Stahl S45C, Edelstahl, Aluminium)

Bei der Bearbeitung dieser Materialien entstehen kontinuierliche Späne, und es gibt einen gewissen Rückfederungs- und Verdrängungseffekt. Das Kernloch sollte entsprechend vergrößert werden.

Empfohlene Formel: Kernlochdurchmesser = Nenndurchmesser des Gewindes - Steigung

Zum Beispiel: Für ein M61.0-Gewinde wird ein Kernloch von Φ5,0 mm empfohlen; für ein M81.25-Gewinde wird ein Kernloch von Φ6,7 mm - Φ6,8 mm empfohlen.

Der Vorteil des YSA-Servo-Antriebskopfs liegt darin, dass sein CNC-System die Gewindetiefe und -geschwindigkeit präzise einstellen kann. Wenn das Kernloch sich im kritischen Bereich befindet, ermöglicht der Doppel-Servo-Antrieb von YSA ein echtes "starres Gewindeschneiden", d. h. die Spindelrotation und die Z-Achsen-Vorschubbewegung bleiben in einem streng synchronen Verhältnis, wodurch das "Gewindeüberspringen" vermieden wird, das bei herkömmlichen pneumatischen Köpfen durch Druckschwankungen auftreten kann. Dies bedeutet, dass der YSA-Antriebskopf eine extrem hohe Gewindequalitätsrate gewährleisten kann, solange das Kernloch den Normen entspricht.

Feinabstimmungsempfehlungen für verschiedene Materialien

- Aluminium: Aufgrund des weicheren Materials und der hohen Klebrigkeit neigt es zum Verkleben am Gewindebohrer. Es wird empfohlen, den Kernlochdurchmesser am unteren oder mittleren Wert zu wählen und gleichzeitig die Hochgeschwindigkeits-Rückzugsfunktion des YSA-Antriebskopfs zu nutzen, um Spanverwicklungen effektiv zu vermeiden.

- Edelstahl: Hohe Zähigkeit und Härte, konzentrierte Schnittwärme. Es wird empfohlen, den Kernlochdurchmesser am oberen Wert zu wählen und die Gewindedrehzahl zu reduzieren. Der YSA BD03 erreicht bis zu 12000 U/min, aber bei der Bearbeitung von Edelstahl sollte die Drehzahl gemäß den Empfehlungen des Gewindebohrerherstellers in einem angemessenen Bereich gehalten werden, um die hohe Steifigkeit für stabiles Schneiden zu nutzen.

- Kohlenstoffstahl (S45C): Dies ist das am häufigsten verwendete Testmaterial. Die Berechnung erfolgt nach der Standardformel D-d=P. Das integrierte Gehäusedesign des YSA-Antriebskopfs bietet ausreichende Steifigkeitsunterstützung, sodass selbst bei tiefem Gewindeschneiden über den gesamten Hub von 80 mm extrem geringe Vibrationen auftreten.

Wie vermeidet man häufige Fehler?

1. Nicht blind auf "volle Gewindeprofile" setzen. Manche Kunden möchten eine 100%ige Gewindeprofilhöhe, was jedoch oft zu einem drastischen Rückgang der Gewindebohrerlebensdauer führt. Tatsächlich reicht eine Profilhöhe von 75%-80% für die Festigkeitsanforderungen der meisten mechanischen Verbindungen aus.

2. Auf den Verschleiß der Bohrer achten. Mit der Zeit wird der Durchmesser des Bohrers kleiner, was zu einem zu kleinen tatsächlichen Kernloch führt. Die regelmäßige Überprüfung der Bohrergröße ist die Voraussetzung für eine gleichbleibende Gewindequalität.

3. Das YSA-Steuerungssystem nutzen. Im selbst entwickelten Gewindeschneid- und Bohrsystem von YSA können Sie die Bearbeitungsparameter visuell einstellen. Wenn die Gewindeschneidlast zu hoch ist, prüfen Sie zuerst, ob das Kernloch zu klein ist, und passen Sie dann den Vorschub an, anstatt einfach die Motorleistung zu erhöhen.

Fazit

Wer gute Arbeit leisten will, muss zuerst seine Werkzeuge schärfen; und der Einsatz guter Werkzeuge erfordert die richtige Methode. Die korrekte Kernloch-Passung ist die Grundlage für die hohe Leistung des YSA-Servo-Gewindeschneidkopfes. Durch die wissenschaftliche Auswahl des Bohrungsdurchmessers in Kombination mit der hohen Präzision und Wartungsfreiheit der YSA BD03-Serie steigern Sie die Produktionseffizienz erheblich, reduzieren den Werkzeugverschleiß und erzielen echte Kosteneinsparungen.

Wenn Sie Fragen zu den Gewindeschneidparametern für bestimmte Materialien haben, kontaktieren Sie bitte das YSA-Technikteam. Wir bieten Ihnen professionelle Unterstützung bei der Auswahl und Prozessoptimierung.