Gewindebohreranalyse: Ein Leitfaden zur Steigerung der Gewindeschneideffizienz um 300 % von der Grundauswahl bis zur fortschrittlichen Technologie.
In der mechanischen Bearbeitung bestimmt der Gewindebohrer als Kernwerkzeug für die Innengewindebearbeitung direkt die Gewindegenauigkeit und die Produktionseffizienz. Von der Erfindung des ersten Gewindebohrers durch Maudslay in Großbritannien im Jahr 1792 bis zur heutigen Einführung spezieller Gewindebohrer für Titanlegierungen kann die Entwicklungsgeschichte dieses Schneidwerkzeugs als Mikrokosmos der Präzisionsfertigungsindustrie betrachtet werden. Dieser Artikel analysiert detailliert den technischen Kern des Gewindebohrers, um Ihnen zu helfen, die Effizienz beim Gewindeschneiden zu verbessern.
I. Die Grundlagen von Tap: Typentwicklung und Strukturdesign
Der Gewindebohrer kann anhand der Spanabnahmemethode in drei Haupttypen eingeteilt werden, und jeder Typ entspricht unterschiedlichen Verarbeitungsszenarien:
1.Dreikant-Zapfen(Spitzenpunkt-Tipp): Es wurde 1923 vom Deutschen Ernst Reime erfunden. Das vordere Ende der geraden Nut ist mit einer schrägen Nut versehen, die die Späne nach vorne befördert und so den Abfluss erleichtert. Die Bearbeitungseffizienz von Durchgangsbohrungen ist 50 % höher als bei Gewindebohrern mit gerader Nut, und die Lebensdauer ist mehr als doppelt so hoch. Es eignet sich besonders für die Tiefgewindebearbeitung von Materialien wie Stahl und Gusseisen.
2. Spiralnut-Gewindebohrer: Das Spiralwinkeldesign ermöglicht die Ableitung der Späne nach oben und eignet sich daher perfekt für Sacklochanwendungen. Bei der Bearbeitung von Aluminium kann ein Spiralwinkel von 30° den Schnittwiderstand um 40 % reduzieren.
3. Extrudiertes Gewinde: Hat keine Spanabfuhrnut. Das Gewinde entsteht durch plastische Verformung des Metalls. Die Zugfestigkeit des Gewindes wird um 20 % erhöht, die Genauigkeit der Gewindebohrung ist jedoch extrem hoch (Formel: Gewindebohrungsdurchmesser = Nenndurchmesser - 0,5 × Steigung). Es wird häufig für Teile aus Aluminiumlegierungen in Luft- und Raumfahrtqualität verwendet.
| Typ | Anwendbare Szene | Schnittgeschwindigkeit | Spanabfuhrrichtung |
| Tipp tippen | Durchgangsloch | Hohe Geschwindigkeit (150 sfm) | Nach vorne |
| Spiralhahn | Sackloch | Mittlere Geschwindigkeit | Nach oben |
| Gewindeformer | Hochplastisches Material | Niedrige Geschwindigkeit | Ohne |
Vergleich der Leistung der drei Arten von Wasserhähnen
II. Werkstoffrevolution: Der Sprung vom Schnellarbeitsstahl zur Beschichtungstechnologie
Die Kernunterstützung der Leistung von Tap liegt in der Materialtechnologie:
Schnellarbeitsstahl (HSS): Macht über 70 % des Marktes aus. Aufgrund seiner Kosteneffizienz und hervorragenden Schlagfestigkeit ist es die erste Wahl.
Hartlegierung: Unverzichtbar für die Verarbeitung von Titanlegierungen mit einer Härte von über HRA 90. Seine Sprödigkeit muss jedoch durch die Konstruktion kompensiert werden.
Beschichtungstechnologie：
TiN (Titannitrid): Goldfarbene Beschichtung, vielseitig einsetzbar, Lebensdauer um das 1-fache erhöht.
Diamantbeschichtung: Reduziert den Reibungskoeffizienten bei der Verarbeitung von Aluminiumlegierungen um 60 % und verlängert die Lebensdauer um das Dreifache.
Im Jahr 2025 brachte die Shanghai Tool Factory spezielle Gewindebohrer aus Titanlegierungen auf den Markt. Diese Gewindebohrer verfügen über ein dreifach gewölbtes Nutdesign im Querschnitt (Patentnummer CN120460822A), das das Problem der am Bohrer haftenden Titanspäne löst und die Effizienz des Gewindeschneidens um 35 % steigert.
III. Lösungen für praktische Probleme beim Gewindebohrergebrauch: Gebrochene Schäfte, kariöse Zähne, verringerte Präzision
1. Abbruchsicherung:
Bodenlochanpassung: Für M6-Gewinde beträgt der erforderliche Lochdurchmesser in Stahl Φ5,0 mm (Formel: Lochdurchmesser = Gewindedurchmesser - Steigung)
Vertikale Ausrichtung: Bei Verwendung eines Pendelfutters sollte der Abweichungswinkel ≤ 0,5° sein.
Schmierstrategie: Schneidflüssigkeit auf Basis ätherischer Öle zum Gewindeschneiden von Titanlegierungen, reduziert die Schnitttemperatur um 200 °C.
2. Maßnahmen zur Genauigkeitsreduzierung
Kalibrierabteilung Verschleiß: Messen Sie regelmäßig den Innendurchmesser. Wenn die Toleranz den IT8-Wert überschreitet, ersetzen Sie das Gerät sofort.
Schnittparameter: Für Edelstahl 304 beträgt die empfohlene Lineargeschwindigkeit 6 m/min. Der Vorschub pro Umdrehung = Steigung × Rotationsgeschwindigkeit.
Der Gewindebohrer verschleißt zu schnellWir können den Gewindebohrer schleifen, um seinen Verschleiß zu reduzieren. Sie können uns für detaillierte Informationen über dieGewindebohrerschleifmaschine.
IV. Goldene Regel für die Auswahl: 4 Elemente zur Auswahl des besten Wasserhahns
1.Durchgangslöcher / Sacklöcher: Für Durchgangslöcher verwenden Sie Schlitzspiralbohrer (mit dem Schneidrest auf der Vorderseite); für Sacklöcher verwenden Sie immer Schlitzspiralbohrer (mit dem Schneidrest auf der Rückseite);
2. Materialeigenschaften: Stahl/Schmiedeeisen: HSS-Co-beschichteter Gewindebohrer; Titanlegierung: Hartmetall + axiales Innenkühlungsdesign;
3. Gewindegenauigkeit: Präzisionsteile für die Medizintechnik werden mit Gewindebohrern in Schleifqualität (Toleranz IT6) hergestellt;
4. Kostenbetrachtung: Der Stückpreis des Extrusionsgewindebohrers ist 30 % höher, die Stückkosten für die Massenproduktion reduzieren sich jedoch um 50 %.
Aus dem oben Gesagten lässt sich erkennen, dass sich Tap von einem allgemeinen Werkzeug zu einem präzisen System für individuelle Szenarien entwickelt. Nur durch die Beherrschung der Materialeigenschaften und Strukturprinzipien kann jedes Schraubengewinde zum genetischen Code für eine zuverlässige Verbindung werden.
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Veröffentlichungszeit: 18. August 2025
