Gewindebearbeitung bezeichnet die Verfahren zur Herstellung verschiedener Innen- und Außengewinde mithilfe von Gewindeschneidwerkzeugen.
I. Gewindeschneiden
Der Begriff bezeichnet allgemein Verfahren zur Bearbeitung von Gewinden an Werkstücken mithilfe von Formwerkzeugen oder Schleifmitteln. Zu den wichtigsten Verfahren zählen Drehen, Fräsen, Gewindeschneiden, Schneidgewindeschneiden, Schleifen, Läppen und Wirbelschleifen. Beim Drehen, Fräsen und Schleifen sorgt der Maschinenantrieb dafür, dass sich das Werkzeug (Drehwerkzeug, Fräser oder Schleifscheibe) bei jeder Umdrehung des Werkstücks präzise und gleichmäßig um eine Steigung in axialer Richtung bewegt. Beim Gewindeschneiden rotieren Werkzeug und Werkstück relativ zueinander, wobei das Werkzeug axial durch die vorgeformten Gewindenuten geführt wird.
II. Gewindedrehen
Beim Gewindedrehen auf einer Drehmaschine können Formwerkzeuge oder Gewindeschneidmaschinen eingesetzt werden. Formwerkzeuge eignen sich aufgrund ihrer einfachen Bauweise besonders für die Einzel- und Kleinserienfertigung. Gewindeschneidmaschinen bieten zwar eine hohe Effizienz, weisen aber komplexere Strukturen auf und sind daher eher für die Fertigung von kurzen Feingewinden in mittleren bis großen Serien geeignet. Die Steigungsgenauigkeit für Trapezgewinde auf herkömmlichen Drehmaschinen liegt im Allgemeinen bei Güteklasse 8–9.
III. Gewindefräsen
Die Bearbeitung erfolgt auf Gewindefräsmaschinen mit Scheiben- oder Kammfräsern. Scheibenfräser werden für trapezförmige Außengewinde an Gewindespindeln oder Schnecken verwendet. Kammfräser kommen bei gängigen Innen- und Außengewinden sowie Kegelgewinden zum Einsatz. Da ein Mehrschneidfräser verwendet wird, der länger als die Gewindelänge ist, benötigt das Werkstück nur 1,25–1,5 Umdrehungen für die Bearbeitung, was eine hohe Produktivität ermöglicht. Die Genauigkeit liegt bei Klasse 8–9, die Oberflächenrauheit bei Ra 5–0,63 μm.
IV. Gewindeschleifen
Hauptsächlich verwendet für Präzisionsgewinde an gehärteten Werkstücken. Man unterscheidet zwischen Ein- und Mehrlinien-Schleifverfahren. Beim Einlinien-Schleifen werden Genauigkeitsgrade 5–6 und Rauheiten von Ra 1,25–0,08 μm erreicht; das Abrichten ist einfach. Es eignet sich für Präzisionsgewindespindeln und -lehren. Das Mehrlinien-Schleifen umfasst Längs- und Einstechschleifen. Einstechschleifen ist schneller, aber weniger genau und erfordert ein aufwendiges Abrichten.
V. Gewindeüberlappen
Mithilfe von mutter- oder schraubenförmigen Läppwerkzeugen aus weichen Materialien (wie Gusseisen) werden die Gewindeteile mit Steigungsfehlern durch Vorwärts- und Rückwärtsdrehung geschliffen, um die Steigungsgenauigkeit zu verbessern. Das Verfahren dient auch zur Beseitigung von Verformungen in gehärteten Innengewinden.
VI. Gewindeschneiden und Schneideisen
Beim Gewindeschneiden wird ein Gewindebohrer mit einem bestimmten Drehmoment verwendet, um Innengewinde in ein vorgebohrtes Loch zu schneiden. Beim Schneideisen werden Außengewinde mit einem Schneideisen in Stangen- oder Rohrmaterial geschnitten. Die Genauigkeit hängt von der Präzision des Werkzeugs ab. Innengewinde mit kleinem Durchmesser können nur durch Gewindeschneiden hergestellt werden.
VII. Gewinderollen
Ein Umformverfahren, das durch Walzen eine plastische Verformung erzeugt. Es eignet sich für die Massenproduktion von Verbindungselementen. Der Außendurchmesser beträgt in der Regel maximal 25 mm, die Länge liegt unter 100 mm.
Vorteile: 1. Geringere Oberflächenrauheit; 2. Höhere Festigkeit/Härte durch Kaltverfestigung; 3. Hohe Materialausnutzung; 4. Vervielfachte Produktivität; 5. Lange Werkzeugstandzeit.
Methoden: Flachwalzen (bewegliche/stationäre Platten) und Rundwalzen (radial, tangential oder mit Walzköpfen).
