Vliegend door: Oppervlakken tijdens het draaien van schroefdraad met indexeerbare hardmetalen beitelplaatjes zijn vergelijkbaar met slijpen

Draadproductieprocessen kunnen in eerste instantie worden onderverdeeld in drie hoofdgroepen: Primair vormen. Vormen, snijden. Primair vormen wordt voornamelijk gebruikt voor plastic schroeven en moeren door middel van spuitgieten.

Schroefdraad die aan hoge spanningen wordt blootgesteld, wordt meestal warm of koud gevormd. Het belangrijkste proces hierbij is zeker het walsen van buitenschroefdraad. Omdat een hoog rendement wordt bereikt met de beste vermoeiingssterkte.

Vanwege de hoge nauwkeurigheden die bereikt moeten worden, speelt het fabricageproces een speciale rol. De meeste bewegingsdraden, zoals trapeziumspindels kogelomloopspindels en meetspindels, waar een hoge nauwkeurigheid vereist is. worden geproduceerd door machinale bewerking.

Als het gaat om productiemethoden voor machinale bewerking, zijn er verschillende productieprocessen bekend, zoals draadsnijden, draadsnijden, draadsnijtappen, schroefdraad frezen, draadsnijden en draadslijpen. Welk proces uiteindelijk in de productie wordt gebruikt, hangt af van verschillende factoren: Totaal aantal stuks, oppervlaktekwaliteit, schroefdraadprofiel, tolerantie, materiaal, productieapparatuur, aanschafkosten, gebruikskosten (zoals gereedschappen), stukproductie, storingsgevoeligheid van het systeem.

De langsnijdende processen, zoals draadsnijden, draadsnijden, tappen en draadsnijden, zijn voldoende bekend wat betreft hun voordelen, maar ook hun aanzienlijke nadelen, vooral in het geval van langsnijdende materialen met betrekking tot de gevoeligheid voor fouten in het machinegebied.

De drie korte-chipprocessen worden als voorbeeld getoond, waarbij het minder bekende draadwervelproces grotendeels aan bod komt.

Bij het frezen van schroefdraad wordt eerst een onderscheid gemaakt tussen twee processen: korte draad frezen en lange draad frezen. Korte binnen- en buitendraden, meestal puntdraad, worden geproduceerd met een cilindrische draadfrees die over de hele lengte is voorzien van het volledige draadprofiel. De aangrenzende rijen schroefdraadprofielen van de frees hebben geen spoed. De profielafstand komt precies overeen met de te produceren schroefdraadsteek; de profieltanden zijn reliëfgeslepen. Meestal worden HSS-frezen gebruikt, waarbij met één frees alleen schroefdraad van dezelfde steek kan worden geproduceerd. In de meeste gevallen wordt tegenrotatie gebruikt.

Hoge snijkrachten tijdens het schroefdraadfrezen

De korte productietijd en de kommavormige, korte spanen kunnen gezien worden als een voordeel. De nadelen zijn de hoge snijkrachten, die een negatieve invloed hebben op de nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit, vooral bij langere lengtes. Bovendien verandert de freesdiameter ook tijdens het naslijpen, wat zeer kostenintensief is, zodat een correctie van de afstelpaden of de padradius nodig is, bijvoorbeeld op bewerkingscentra.

Omdat voor elke schroefdraadsteek een frees nodig is, wordt deze methode vooral gebruikt voor massaproductie. De oppervlaktegeometrie die ontstaat tijdens de spaanvorming is ook niet ideaal, vooral aan de onderkant van de schroefdraad. Lange draad frezen wordt gebruikt voor lange draadlengtes. De schijfvormige profielfrezen zijn vaak gemaakt van HSS met reliëfgeslepen tanden of, in het geval van grotere profielbreedtes, voorzien van indexeerbare inzetstukken. De freesas is gekanteld volgens de schroefdraadsteek of steekhoek. Voor grotere profielbreedtes die in één snede moeten worden geproduceerd of grotere uitloophoeken is een profielcorrectie op het gereedschap nodig.

Gesynchroniseerd frezen heeft de voorkeur voor kwaliteitsschroefdraad. De eenvoudige productie van lange draden, meestal in één snede tot de volledige draaddiepte, is bijzonder voordelig. De resulterende korte spanen kunnen gemakkelijk worden verwijderd. Vlakfrezen is ook voordelig voor grote profielbreedtes zoals in het gebied van de extruderschroef. Bij lange lengtes, kleine diameters en grotere profielbreedtes zijn grotere steekafwijkingen en slechtere oppervlaktekwaliteiten te verwachten. Net als bij frezen voert het roterende gereedschap de snijbeweging uit tijdens het slijpen. De hoeken van de slijpkorrels verwijderen kommavormige spanen van het werkstuk. Geharde werkstukken zoals kogelomloopspillen met geprofileerde schijven worden meestal geslepen. De onderdelen worden vaak met andere processen voorgeprofileerd zodat slechts ongeveer 0,15 mm van elke schroefdraadflank wordt verwijderd. Diepteslijpen met volledig profiel komt ook veel voor, waarbij het volledige profiel in één snede wordt verwijderd. De slijpschijf wordt continu geprofileerd, bijvoorbeeld met behulp van een diamantrol.

De bereikbare oppervlaktekwaliteiten, de productie op geharde materialen en de profielnauwkeurigheden moeten als voordelen worden genoemd. De nadelen zijn zeker de hoge aanschafkosten van de machines en de complexe scheiding van koelsmeermiddelen, spanen en aluminiumoxide.

Gunstige spaanvorming tijdens het wervelen van schroefdraad

De relatief langzame aanvoer (nR) van het werkstuk (hoofdspil van de machine) heeft altijd dezelfde draairichting als de gereedschapsring tijdens het economisch gesynchroniseerd ronddraaien. De hardmetalen messen draaien trillingsvrij en gelijkmatig met een hoge omtreksnelheid (snelheid nw).

Deze toenames zijn aanzienlijk kleiner dan bij frezen en hebben betrekking op de kern van de schroefdraad. Afhankelijk van de flankhoek van de schroefdraad is deze waarde slechts ongeveer ¼ Y op de flanken.

De hoge snijsnelheden en de gunstige omsluitende cirkelsnede resulteren in hoge voedingssnelheden en korte snijtijden met de hoogste kwaliteit. In combinatie met een gebruiksvriendelijk en economisch gereedschapssysteem wordt precisiedraad geproduceerd met een hoge productiviteit. Door de korte kommavormige spanen worden stilstandtijden door lange spaanvorming, zoals bij draaien, geëlimineerd.

Inwendige draden van lange lengte worden geproduceerd met behulp van het zogenaamde heen-en-weer-gaande wervelproces. Het roterende en oscillerende gereedschap wordt in het kerngat ondersteund door middel van een stationaire geleidehand. De gereedschappen zijn uitgerust met een multi-bladige indexeerbare inleg.

Inwendige bevestigingsdraden op zware onderdelen worden bijvoorbeeld gemaakt op grote kotterbanken met behulp van speciale wervelapparaten. Dit proces is geïntroduceerd in de turbinebouw. Voor kleinere werkstukken op bewerkingscentra wordt de schroefdraad alleen geproduceerd via het cirkelvormige proces met geschikte schroefdraadfreesgereedschappen. De gereedschappen hebben inserts met vier snijkanten die niet aangepast hoeven te worden.