Gewindeschneiden vs. Fräsen: So wählen Sie den richtigen Prozess für kostengünstige und erfolgreiche Teile

Gewindeschneiden vs. Fräsen ist ein klassisches Kompromissproblem, mit dem die Hersteller konfrontiert sind, wenn sie ein subtiles Gleichgewicht zwischen Kosten und Qualität erreichen wollen. Die herkömmliche Gewindebohrmethode könnte die Ursache für den Bruch von Gewindebohrern und die Ungenauigkeit der Testergebnisse sein, während andererseits die Gewindefrästechnik erfordert zusätzlichen Geldaufwand.

Der Nachteil in diesem Fall besteht jedoch darin, dass ein systematischer Prozess zur Bewertung eines Prozesses verloren geht. In einigen Fällen führt dies dazu, dass der falsche Prozess gewählt wird, was wiederum zu zusätzlichen Kosten- und Qualitätsproblemen führt. Offensichtlich bedarf es einer systematischen Richtlinie zur systematischen Unterscheidung zwischen dem Gewindebohr- und dem Fräsverfahren . Um Ihnen Zeit zu sparen, finden Sie im Folgenden eine ausführliche Erklärung.

Gewindeschneiden vs. Fräsen: Kurzreferenz

Aspekt	Klopfen	Mahlen
Kosten	Kosten für Werkzeuge	Hohe Werkzeugkosten
Geschwindigkeit	Schnelle Zykluszeit	Langsame Zykluszeit
Flexibilität	Feste Größe	Ein Werkzeug, mehrere Größen
Präzision	Gut	Exzellent
Risiko	Hoher Bruch	Geringer Bruch
Am besten für	Hohe Lautstärke	Geringe Lautstärke, hohe Präzision

Gerade das Gewindeschneiden erweist sich für die Massenproduktion als äußerst vorteilhaft und ermöglicht eine schnelle Produktion bei besonders wirtschaftlichen Stückkosten. Im Gegensatz dazu bietet das Fräsen eine größere Vielseitigkeit und eine höhere Maßgenauigkeit. Außerdem, CNC-Fräswerkzeuge Im Vergleich zu einem Standard-Gewindebohrer haben sie in der Regel eine deutlich längere Lebensdauer, wodurch sie sich besser für die Herstellung komplexer oder langlebiger Komponenten über längere Produktionsläufe hinweg eignen.

Warum diesem Leitfaden vertrauen? Praxiserfahrung von LS-Fertigungsexperten

Es gibt Hunderte von Artikeln zum Thema Gewindeschneiden und Fräsen . Was ist an diesem Artikel anders? Nun, dieser Artikel basiert auf Erfahrung, nicht auf Theorien. Als Vertreter von LS Manufacturing beschäftigen wir uns seit mehr als 15 Jahren mit zähen Legierungen im Bereich Gewindeschneiden und Fräsen . Was unsere technischen Mitarbeiter wissen, ist mehr als nur die Unterschiede; Unser technisches Personal nutzt dieses Wissen, um sicherzustellen, dass das, was eine kritische Komponente hier verlässt, zuverlässig ist.

Die jahrelange Erfahrung in der Herstellung von über 50.000 kundenspezifischen Teilen mit präzisem Gewindeschneiden hat einen Hinweis darauf geliefert, was funktioniert. Ganz gleich, ob wir einen Gewindeschneidzyklus an einem Titanteil optimieren oder Fräser für den Einsatz beim Fräsen in der Massenproduktion vorschlagen, so der Autor, wir haben Erfahrung damit, was im Hinblick auf die Luft- und Raumfahrtqualität funktioniert, die spürbar an die strengen Spezifikationen des Herstellers gebunden ist Internationale Qualitätsgruppe für Luft- und Raumfahrt (IAQG) , auch bekannt als SAE International .

Die hier gewonnenen Erkenntnisse sind nicht akademischen Ursprungs. Es handelt sich um kampferprobte Ansätze, die im Rahmen realer Herausforderungen in der Luft- und Raumfahrt-, Medizin- und Automobilindustrie entwickelt wurden – bei der Gewindequalität dürfen in keiner Weise Kompromisse eingegangen werden. In diesem Sinne wird all dieses hart erarbeitete Fachwissen mit Ihnen geteilt, damit Sie aus diesen Fehlern lernen und das richtige Gleichgewicht zwischen Qualität, Effizienz und Preis finden können.

Abbildung 1: CNC-Fertigungsprozess mit Hervorhebung des Gewindeschneidens in Nahaufnahme von LS Manufacturing

Was sind die grundlegenden Unterschiede zwischen Gewindeschneiden und Fräsen bei der Gewindebearbeitung?

Die beste Methode zum Gewindeschneiden oder Fräsen hängt von einer Reihe von Faktoren ab, darunter Losgröße, Grad der Gewindebearbeitung , Materialien und Genauigkeitsgrad. Die von LS Manufacturing für Prozessvergleiche verwendete Technik ermöglicht es seinen Kunden, sich für den Prozess zu entscheiden, der am besten geeignet ist, abhängig von Faktoren wie Gewindedetails und der Härte der betreffenden Materialien, und ermöglicht so eine durchschnittliche Effizienzsteigerung von insgesamt 35 % bei Gewindeprozessen.

Besonderheit	Klopfen	Mahlen
Verfahren	Typ​ Gewinde direkt mit Gewindebohrer formen/schneiden	Schneiden über programmierten Werkzeugweg
Werkzeugkosten	Niedrig (pro Größe)	Hoch (vielseitiger Schaftfräser)
Einrichtungszeit	Schnell	Langsam (Programmierung erforderlich)
Zykluszeit	Schnell	Langsam
Flexibilität	Niedrig (feste Größe pro Werkzeug)	Hoch (ein Werkzeug für mehrere Größen)
Materialeignung	Duktile Materialien	Alle Materialien
Blinde Löcher	Exzellent	Gut (erfordert Spanabfuhr)
Fadenqualität	Gut (konstant)	Hervorragend (hohe Präzision)
Risiko eines Werkzeugbruchs	Hoch	Niedrig
Beste Anwendung	Umfangreiche, einfache Threads	Komplexe Threads mit geringem Volumen

Es handelt sich um eine Mischung aus Gewindeschneiden und Fräsen , die vollständig von verschiedenen Faktoren abhängt. Um dieses Problem vollständig anzugehen, hat LS Manufacturing eine völlig neue Art des Prozessvergleichs entwickelt, der es dem Kunden ermöglichen soll, auf der Grundlage verschiedener Parameter wie Gewindespezifikationen und Materialhärte die völlig optimale Lösung zu erreichen. All dies hat die Effizienz von völlig gesteigert Gewindefräsbearbeitung um durchschnittlich 35 %.

Wie kann man anhand der Produkteigenschaften zwischen Gewinde- und Fräsverfahren wählen?

Die Entscheidung, wie Wählen Sie Gewindeschneiden oder Fräsen ist für Hersteller von großer Bedeutung, da sich diese Prozessauswahl sowohl auf die Produkteigenschaften als auch auf die Kosten auswirkt. Um diese Wahl zu treffen, muss man eine Reihe produktbezogener Parameter bewerten. Die Wahl lässt sich nicht auf Anwendungen verallgemeinern.

• Losgröße-Produktionsvolumen: In der Serienproduktion bietet das Gewindeschneiden aufgrund der kürzeren Zykluszeiten trotz relativ hoher Werkzeuginvestitionen generell bessere wirtschaftliche Vorteile. Allerdings ist das Gewindefräsen für Kleinserien und Prototypenbau flexibel, da unterschiedliche Gewindegrößen mit nur einem Werkzeug geschnitten werden können und die Investition in Rüstwerkzeuge geringer ist.
• Materialeigenschaften und Härte: Die für diesen Prozess verwendete Materialklasse umfasst duktile Materialien wie Aluminium und Weichstahl. Zu den harten Werkstoffen zählen Titan und Stahl, bei denen Gewindefräsen zum Einsatz kommt. Um Materialbrüche zu verhindern und qualitativ hochwertige Gewinde herzustellen, gilt das Gewindefräsen als unerlässlich. Die Bearbeitbarkeit von Materialien sowie die Klasse der gebildeten Späne tragen dazu bei, die Klasse der Herstellungsverfahren zu bestimmen.
• Gewindespezifikationen und Komplexität: Bei einfachen geometrischen Merkmalen hat das Gewindeschneiden hinsichtlich der Ausführungsgeschwindigkeit viel zu bieten. Wenn es um komplexere Geometrien oder Gewinde mit größerem Durchmesser oder nicht standardmäßigen Steigungen geht, ist das Gewindefräsen hinsichtlich der Programmierung flexibler.

LS Manufacturing hat ein intelligentes Auswahltool zur Bewertung dieser Faktoren entwickelt, um eine optimale Prozessauswahl zwischen diesen zu treffen Gewindeschneiden oder Fräsen . Da einige Faktoren von den Produkteigenschaften abhängen, sind Hersteller in der Lage, 20–30 % Kostenoptimierungen bei gleichzeitiger Beibehaltung hoher Qualitätsstandards vorzunehmen, um die optimale Entscheidung für die jeweiligen Prozesse zu treffen.

Wie kann die Kosteneffizienz bei wirtschaftlichen Gewindeschneid- und Fräslösungen maximiert werden?

Um einen kosteneffektiven Gewindefräsprozess zu erreichen, liegt der Schlüssel daher darin, den optimalen Gleichgewichtspunkt zwischen den Investitionskosten und dem Optimierungspotenzial zu ermitteln Gewindeschneid- und Fräsprozess sowie. Dabei geht es vor allem um das Potenzial der Zapfgeschwindigkeit, aber auch um die daraus resultierenden Flexibilitäten bei der Kostenoptimierung durch den Einsatz der wirtschaftlichen Lösung .

Value Engineering-Analyse für die Prozessauswahl

Im Szenario der LS-Fertigung wird Value Engineering intensiv zur Bestimmung der Produktionskosten eingesetzt. Es wurde beobachtet, dass sich das Gewindeschneiden bei der Massenproduktion allgemeiner Gewinde im Vergleich zu anderen Verfahren aufgrund kürzerer Produktionszyklen als kostengünstiger erweist. Aber bei der Herstellung komplexer Formen oder in geringen Produktionsmengen ist aufgrund der Vielseitigkeit der Gewindefräsverfahren trotz hoher Produktionskosten eine Wirtschaftlichkeit zu beobachten.

Hybrider Ansatz für gemischte Produktion

Die meisten produzierenden Unternehmen nutzen den Nutzen einer Kombination beider Verfahren. Das Gewindeschneiden wird bei den Standard-Volumenbauteilen angewendet, während die komplexen Bauteile durch Gewindefräsen hergestellt werden. Es hilft bei der Kostenoptimierung der Produktion aller Komponenten, indem bestimmt wird, welche Komponenten in welchem ​​Prozess hergestellt werden sollen.

Werkzeugstandzeitmanagement und Prozessoptimierung

Es ist wichtig, die Werkzeuglebensdauer durch geeignete Werkzeugparameter, die Verwendung von Kühlmitteln und Wartung zu maximieren. In der LS-Fertigung können die eingesetzten Prozessüberwachungssysteme zur Überwachung des Werkzeugzustands nützlich sein. Dies reduziert Ausfallzeiten und Werkzeugaustauschkosten und trägt erheblich zur Gesamtkostenoptimierung bei.

Um zu haben Kostengünstiges Gewindefräsen Es ist erforderlich, dass man einen datengesteuerten Ansatz unter Berücksichtigung des gesamten Herstellungsprozesses verfolgt. Durch die Nutzung des Prozesses der Wertschöpfung und Kombinationen zusammen mit optimierten Werkzeugen für das Lebensmanagement hilft LS Manufacturing seinen Kunden, Einsparungen von über 25 % bei den Herstellungskosten zu erzielen.

Abbildung 2: CNC-Gewindefräser bei der Bearbeitung von blauem Material mit irisierender Oberfläche von LS Manufacturing

Was sind die Unterschiede zwischen Gewindeschneiden und Fräsen in Bezug auf Genauigkeit und Effizienz?

Gewindeschneiden und Fräsen sind zwei grundlegende Bearbeitungsprozesse mit unterschiedlichen Merkmalen in Bezug auf Genauigkeit, Effizienz​ und Prozessleistung . Für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Innengewinden gilt das Gewindeschneiden als das beste Verfahren. Es gibt jedoch gewisse Einschränkungen hinsichtlich der Genauigkeit beim Gewindeschneiden. Beim Gewindefräsen kann jedoch durch komplexe Programmierung eine hohe Genauigkeit erreicht werden. Je nach Material und Produktionsvolumen kann zwischen Bearbeitungsverfahren gewählt werden.

Aspekt	Klopfen	Mahlen
Genauigkeit	Begrenzt (±0,05 mm)	Hoch (±0,01 mm)
Effizienz	Schnell (einmaliger Durchgang)	Langsamer (mehrere Durchgänge)
Werkzeuglebensdauer	Kürzer	Länger
Flexibilität	Niedrig (feste Tonhöhe)	Hoch (variable Tonhöhe)
Programmierung	Einfach	Komplex

Unterschied zwischen Gewindeschneiden und Fräsen liegen in den Kompromissen, die sie den Benutzern bieten. Obwohl die Gewindeschneidgeschwindigkeit hoch sein kann und die Volumina groß sein können, ist die Genauigkeit des Prozesses beim Fräsen aufgrund des im Vergleich zum Gewindeschneiden bevorzugten Verschleißes der Werkzeuge besser. Zu den Faktoren, die den Prozess des Fräsens über das Gewindeschneiden bestimmen, zählen auch harte Werkstoffe.

Wie trifft man die optimale Prozesswahl zwischen Gewindeschneiden und Fräsen?

Es besteht Bedarf an einem Entscheidungsrahmenmodell , das eine große Anzahl von Faktoren berücksichtigt Wählen Sie zwischen Gewindeschneiden und Fräsen . Es ist eine Kombination aus Produktions- und Ressourcenfaktoren, die die optimale Auswahl aus den beiden Faktoren bestimmen muss, die die Variabilität der zu nutzenden Vorteile berücksichtigen. Es handelt sich um eine strukturierte Methode zur Entscheidungsfindung, die in Fällen wie LS Manufacturing die Lösung für die Entscheidungsfindung bietet.

1. Produktionsvolumen und Losgröße: Aufgrund der kürzeren Zykluszeit, die zum Gewindeschneiden erforderlich ist, wird das Gewindeschneiden idealerweise für die Produktion in großen Stückzahlen bevorzugt, während die Programmierung relativ einfacher ist. Die Flexibilität bei der Fertigung in Losgrößen sowie bei der Prototypenfertigung für Sonderprodukte kann auch durch den Fräsbetrieb erreicht werden. Der Break-Even-Punkt für Material-Faden-Spezifikationen ist für beide Prozesse unterschiedlich.
2. Anforderungen an Gewindegenauigkeit und -qualität: Durch Fräsen kann ein sehr hoher Grad an Genauigkeit und Oberflächengüte gewährleistet werden, wenn ein Toleranzniveau von + oder – 0,01 mm oder eine höhere Genauigkeit erforderlich ist. Im Gegenteil, das Gewindeschneiden kann beim Gewindeschneiden einwandfrei funktionieren, wenn eine Genauigkeit von + oder – 0,05 mm toleriert werden kann.
3. Materialeigenschaften und Bearbeitbarkeit: Harte Materialien (HRC > 45) und andere Legierungen, die schwer zu bearbeiten sind, erfordern Fräsen. Der Grund hierfür besteht darin, Brüche zu vermeiden, die während des Klopfvorgangs auftreten können. Darüber hinaus unterstützt es den Prozess der Gewinnung hochwertiger Fäden . Der Prozess des Gewindeschneidens ist ideal für Materialien wie weiche Materialien und Materialien aus Nichteisenmaterialien. Die Härte von Materialien hängt mit der Lebensdauer von Werkzeugen zusammen.
4. Gerätefähigkeit und Rüstzeit: Beim Gewindeschneiden sind Gewindeschneidkenntnisse für die Gewindeschneidleistung, Gewindeschneidsynchronität und Spindelsynchronität erforderlich. Mahlbetrieb Zu den Anforderungen gehören Anforderungen an CNC-Systeme, die neben der Steifigkeit auch die Fähigkeit zur spiralförmigen Interpolation beinhalten. Die Spezifikationen beeinflussen die Prozessfähigkeiten.
5. Kostenüberlegungen und Werkzeuginvestitionen: Das Gewindeschneidwerkzeug ist teurer. Allerdings ist die Lebensdauer des Gewindeschneidwerkzeugs bei der Bearbeitung schwieriger Materialien länger. Die Lebensdauer des Fräsers ist länger als die des Gewindeschneidwerkzeugs. Dies gilt nicht nur für die Vorteile des Gewindeschneidens in mehreren Größen . Alle Herstellungskosten der Komponenten berücksichtigen Werkzeugkosten, Programmierkosten sowie Bearbeitungskosten.

Bei der optimalen Auswahl zwischen Gewinde- und Fräsverfahren muss ein ganzheitlicher Ansatz umgesetzt werden. Dies liegt daran, dass keine generische Lösung für jedes Problem verfügbar ist, da jedes Problem separat analysiert werden muss, um einen Entscheidungsrahmen für die bestmögliche Vorgehensweise zu erstellen. Auch diese Vorgänge müssen mit Hilfe speziell konstruierter Maschinen durchgeführt werden.

Was sind die technischen Vorteile des Gewindefräsens im Vergleich zum herkömmlichen Gewindeschneiden?

Prozess von Gewindefräsen vs. Gewindeschneiden kann als ein bedeutender technologisch fortschrittlicher Prozess mit technischen Vorteilen identifiziert werden, die ihn zu einem hochmodernen Bearbeitungsprozess machen. Obwohl das Gewindeschneiden seit Jahrzehnten ein konventioneller Bearbeitungsprozess ist, weist das Gewindefräsen eine technische Überlegenheit auf.

Überlegene Genauigkeit und Oberflächenbeschaffenheit

Die mit dem Gewindefräsverfahren erreichbare Maßhaltigkeit innerhalb der Toleranzgrenze von ±0,01mm kann allein durch das Gewindebohrverfahren nicht erreicht werden, dessen Genauigkeit im Bereich von ±0,05mm liegt. Mithilfe der spiralförmigen Interpolation ist es möglich, einen höheren Grad an Kontrolle über die Form und die Steigung der Gewinde auszuüben, um den Mangel des Gewindeschneidprozesses auszugleichen.

Erhöhte Flexibilität und Vielseitigkeit

Die Single Gewindefräser kann mehrere Arten von Gewinden mit ihren jeweiligen Steigungen für Durchmesser ausführen, die je nach verfügbarem Schneidwerkzeug möglich sind. Dieses Verfahren kann sowohl für Rechtsgewinde als auch für Linksgewinde gleichermaßen angewendet werden. Sowohl für Innengewinde als auch für Außengewinde gleichermaßen geeignet. In bestimmten Fällen kann es auch für konische Gewinde verwendet werden. Für bestimmte Spezifikationen ist zum Schneiden von Gewinden kein spezieller Gewindebohrer erforderlich.

Längere Werkzeugstandzeit und Kosteneffizienz

Gewindefräser würden sich im Vergleich zu Gewindebohrern als langlebiger erweisen. Bei ähnlichem Material beträgt dieser Faktor das 3- bis 5-fache . Manchmal kann es zu Verbesserungen um den Faktor 10 kommen. Während die anfänglichen Werkzeugkosten höher sind, führen die längere Werkzeuglebensdauer und die geringeren Ausfallzeiten zu niedrigeren Kosten pro Teil im Produktionslauf.

Verbesserte Prozesssicherheit

Beim Gewindefräsen besteht keine Gefahr, dass der Gewindebohrer im Werkstück bricht und teure Bauteile verschrottet werden können. Der Prozess lässt sich leicht an Größenausgleich und Werkzeugverschleiß anpassen und sorgt so für eine gleichbleibende Qualität während der gesamten Lebensdauer des Werkzeugs. In Sacklöchern sorgt das Gewindefräsen für eine bessere Spankontrolle und macht Tiefschneidezyklen überflüssig, was die Zykluszeiten verkürzt und den Prozess verbessert Stabilität.

Bessere Leistung bei schwierigen Materialien

Harte Materialien – HRC > 45, Edelstahl usw. sind Materialien, die einen schnellen Verschleiß der Gewindebohrer verursachen, was zu häufigem Bruch führt. Auch diese lassen sich durch Gewindefräsen wirkungsvoll bearbeiten. Beim Gewindefräsen sind Schnittkraft und Drehmoment geringer; Aus diesem Grund wird es für dünnwandige Teile bevorzugt, die beim Gewindeschneiden zu Brüchen/Verzerrungen neigen. Auch unterbrochene Schnitte und Querlöcher lassen sich im Vergleich zum Gewindeschneiden effektiv bewältigen.

Gewindefräsen im Vergleich zum Gewindeschneiden zeigt deutlich die technischen Vorteile dieses fortschrittlichen Prozesses in mehreren Dimensionen. Es kann die Genauigkeit des Prozesses sein Oberflächenbeschaffenheit oder sogar die Lebensdauer der Schneidwerkzeuge, Gewindefräsen ist in einer oder mehreren Hinsichten leistungsfähiger; Somit ist es das beste Verfahren zur Lösung der Aufgabe, auch wenn die anfänglichen Kosten des Verfahrens hoch sind, sein Vorteil ist jedoch vorzuziehen.

Abbildung 3: CNC-Gewindeschneidprozess mit einem regenbogenfarbenen Spiralnutenwerkzeug von LS Manufacturing

Wie wirken sich die Schlüsselparameter des CNC-Gewindeschneidprozesses auf die Bearbeitungsqualität aus?

CNC-Gewindeschneidprozess Der Erfolg hängt von der präzisen Steuerung wichtiger Parameter ab, die sich direkt auf die Gewindequalität und die Werkzeugleistung auswirken. Aus den Erfahrungen von LS Manufacturing ist klar geworden, dass die bestmögliche Kontrolle kritischer Parameter in hohem Maße von den für den Gewindeschneidprozess verwendeten Materialien und Spezifikationen abhängt.

Spindelgeschwindigkeit und Synchronisierung

Die Spindeldrehzahl muss ordnungsgemäß mit der Vorschubgeschwindigkeit synchronisiert sein. Es muss sichergestellt werden, dass ein korrektes Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten besteht (Vorschub = Steigung × U / min). Das bedeutet, dass sich das Werkzeug erhitzen würde, wenn die Geschwindigkeit überschritten würde. Somit würde es zu einem Verschleiß des Werkzeugs kommen. Wenn es langsamer läuft, würde es zu einer unerwünschten Form des Chips führen. Dadurch würde sich die Schnittkraft erhöhen. Der Drehzahlbereich der Spindel kann zwischen 50 und 500 U/min liegen.

Vorschubgeschwindigkeit und Steigungsgenauigkeit

Der Vorschub dient im Wesentlichen der Kontrolle der Genauigkeit der Gewindesteigung und muss daher einen Wert haben, der genau der Steigung des Gewindebohrers entspricht. Zu viel Vorschub führt zum Bruch des Gewindes oder des Gewindebohrers durch Abisolieren, während zu wenig Vorschub zu übergroßen Gewinden mit schlechter Oberflächenqualität führt. Beim starren Gewindeschneiden lautet die Formel zur Bestimmung der Vorschubgeschwindigkeit Steigung × U/min . Um einen Fehler in der Steigung aufgrund einer Fehlausrichtung zu vermeiden, muss eine perfekte Synchronisierung zwischen den beiden Achsen erfolgen.

Kühlmittelauftrag und Spanabfuhr

Die Kühlverteilung ist für die Wärmeableitung, Schmierung und Spanbeseitigung sehr wichtig. Dabei kommt Hochdruck-Flutkühlmittel (10–15 bar) für Durchgangslöcher zum Einsatz, während Nebel- oder Schmiermittelkühlmittel für Sacklöcher zum Einsatz kommen. Eine unzureichende Kühlung erhöht das Risiko von Aufbauschneidenbildung, Kaltverfestigung und Werkzeugbruch, insbesondere bei Edelstahlmaterialien und deren hitzebeständigen Legierungen .

Tiefenkontrolle und Gewindeeingriff

Bei der Tiefe eines Gewindes muss jedoch zusätzlich zum Gewindeeingriff auch die Länge der Gewindebohrerfase berücksichtigt werden. Bei Sacklöchern muss die programmierte Gewindebohrtiefe die Fasenlänge zusätzlich zu einer zusätzlichen Tiefe von 1–2 Steigungen der vollständigen Gewindeerzeugung umfassen. Eine unzureichende Tiefe führt zu einem unvollständigen Gewinde, während eine zu große Tiefe zum Bruch des Gewindebohrers führt. Eine verwendete Fasenlänge ergibt eine Tiefe von 3–5 Gewindegängen, um den Gewindeeingriff zu glätten.

Werkzeuggeometrie und Beschichtungsauswahl

Seine geometrische Art, zum Beispiel Spiralspitze, Spiralnut oder gerade Nut, sollte den jeweiligen Aufgabenanforderungen entsprechen. Beim Spiralspitz-Gewindebohrer werden Späne in Durchgangslöchern nach vorne gedrückt und bei Spiralnuten werden die Späne in Sacklöchern herausgezogen. Beschichtete Werkzeuge mit TiN, TiCN oder TiAlN mit guten verschleißfesten Eigenschaften und reibungsbeständigen Eigenschaften; Daher kann sich die Lebensdauer der Werkzeuge um das Zwei- bis Dreifache erhöhen.

Für den CNC-Gewindeschneidprozess müsste eine geeignete Optimierung der Parameter durchgeführt werden, damit eine Qualitätsauswirkung erzielt wird. Wichtige Parameter im Zusammenhang mit Schnittgeschwindigkeit, Schneidflüssigkeit, Schnitttiefe und vielem mehr erfordern eine Kombination in Bezug auf das Material, mit dem gearbeitet wird. Geeignete Kombinationsparameter würden zu einer qualitativ hochwertigen Schlagbearbeitung führen, die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs verlängern und die Produktionskosten senken.

Was sind die spezifischen Unterschiede zwischen Gewindeschneiden und Fräsen hinsichtlich der Bearbeitungskosten?

Bei der Berechnung der Kosten für Fräsen vs. Gewindeschneiden Es ist zu beachten, dass die Kostenkurve für Gewindeschneiden und Fräsen von Natur aus nicht gleich ist. Es ist zu beachten, dass die Kostenanalyse keine Kostenanalyse über die Kostenanalyse ist. Es zeigt sich, dass die Kostenanalyse für Gewindeschneiden und Fräsen zeigt, dass die Kostenkurve eine Funktion der Menge ist.

• Anfängliche Werkzeuginvestition: Die Gewindeschneidwerkzeuge kosten zwischen 20 und 100 US-Dollar pro Stück , Gewindefräser kosten jedoch zwischen 200 und 800 US-Dollar . Dennoch ist es durch den Einsatz von Gewindefräsern möglich, mehr als eine Gewindegröße herzustellen.
• Standzeit und Austausch: Dies ist die Standzeit der Gewindebohrer beim Bohren in harte Materialien. Die Lebensdauer beträgt 100 bis 500 Löcher . Dies erfordert jedoch einen Austausch. Die Gewindefräser bohren 1.000 bis 5.000 Löcher, bevor ein Nachschleifen erforderlich ist. Die längere Lebensdauer des Fräsprozesses gleicht die Arbeit des Bohrens aus.
• Zykluszeit und Effizienz: Das Gewindeschneiden bietet schnellere Zykluszeiten für die Verarbeitung in einem Durchgang und ist anwendbar, wenn hohe Produktionsmengen erforderlich sind. Beim Gewindefräsen sind eine Mehrdurchgangsbearbeitung und langsamere Vorschübe erforderlich. Das Fräsen kann andere Bearbeitungsvorgänge wie das Entgraten verhindern.
• Einrichtung und Programmierung: G-Code-Befehle allein reichen aus, um mit sehr wenig Programmierung eine optimale Lösung für den Gewindeschneidprozess zu erstellen. Beim Gewindefräsen müssen komplizierte Spiralinterpolationen programmiert werden. Die Produktion von Kleinserien ist mit dem Gewindeschneidverfahren aufgrund der im Vergleich dazu hohen Rüstkosten weitaus wirtschaftlicher Gewindefräsen . Die Zykluszeit des Gewindeschneidprozesses ist sehr lang.
• Qualität und Ausschusskosten: Beim Gewindefräsen sind die erzeugten Gewinde sehr präzise und von guter Qualität. Durch die Einsparung von Inspektionszeit ergeben sich Kosteneinsparungen. Das Gewindeschneiden kann als sensibler Vorgang angesehen werden, da es in manchen Fällen zu Brüchen kommen kann. Beim Gewindeschneiden von zähen Materialien kann es zu Gewindefehlern kommen.

Bei der Berechnung der Fräs- und Gewindeschneidkosten von Gewinden hat sich herausgestellt, dass sich das Gewindeschneiden bei der Herstellung von Standardgewinden in der Massenproduktion hervorragend eignet; Dennoch erweist sich das Gewindefräsen sowohl im mittleren Produktionsbereich als auch in der schwierigen Materialbearbeitung als wirtschaftlicher. Für den optimalen wirtschaftlichen Vergleich ist eine gründliche Kostenanalyse unter Berücksichtigung aller direkten und indirekten Kosten unerlässlich.

Abbildung 4: CNC-Gewindeschneidgerät zur Herstellung von Innengewinden in metallischem Material von LS Manufacturing

LS Manufacturing Automobilteileindustrie: Optimierung des Gewindebearbeitungsprozesses für Motorzylinderköpfe

LS Manufacturing sah sich in der Automobilkomponentenfertigung mit einer schwierigen Situation konfrontiert, konnte diese jedoch durch innovative Prozessverbesserungen bewältigen. In der Gegenwart Fallstudie Die Definition der strategischen Prozessverbesserung besteht darin, erhebliche Kosteneinsparungsinitiativen zusammen mit Qualitätsverbesserungen für einen Produktionsprozess mit hohen Stückzahlen zu realisieren.

Kundenherausforderung

Das Problem, mit dem der Hauptmarkt im Zusammenhang mit der Automobilersatzteilindustrie konfrontiert war, war die Herstellung von Zylinderköpfen aus Aluminiummotoren und die Bearbeitung von Gewinden. Hierzu zählen unter anderem ein Werkzeugverschleiß und eine tatsächliche Ausschussrate von 8 % sowie Qualitätskosten von über 50.000 RMB .

LS-Fertigungslösung

Das Vollgewindefräsen wurde im Konstruktionsprozess mit der Absicht analysiert, das Gewindeschneiden bei diesen Vorgängen zu ersetzen. Dies lässt sich anhand der Auswahlkriterien für die Gestaltung von Gewindeschneidern erreichen, die in der Lage sind, Operationen in Bezug auf den Einsatz in Aluminiumlegierungen durchzuführen, spiralförmige Bahnen für die Interpolation zu erzeugen und die Schnittfaktorniveaus festzulegen. Dieser Prozess bietet die Möglichkeit, vollständige Threads zu erzeugen, ohne notwendigerweise mehrere Setups in Bezug auf die Eliminierung von Ebenen von 6H-Threads zu übernehmen.

Ergebnisse und Wert

Dies führte zu unerwarteten Einsparungen bei verschiedenen Parametern. Die Werkzeugstandzeit hat sich um erstaunliche 300 % erhöht ; Daher ist der Werkzeugaufwand auf dem derzeitigen Niveau vernachlässigbar. Der Ausschuss pro Einheit wurde von 8 % auf erstaunliche 0,5 % gesenkt; Dies wirkte sich enorm auf die erste Rendite aus. Das Erstaunlichste ist, dass dies zu einer Kosteneinsparung von nicht weniger als 600.000 RMB pro Jahr führte; Aus diesem Grund sind die Ausgaben für diesen speziellen Prozess gerechtfertigt. Dies führte zur Bildung einer strategischen Partnerschaft zwischen diesen beiden Gruppen

LS-Fertigung ist ein Beispiel, das den Grad der Effizienz der Prozessoptimierungstechnik im Hinblick auf spezifische Probleme in der Fertigung und die allgemeinen Auswirkungen auf ein Unternehmen demonstriert. Das Gewindefräsverfahren ; Dabei handelte es sich offensichtlich um eine sehr fortschrittliche Technik im Vergleich zum herkömmlichen Gewindeschneiden . Sie lieferte die Lösung für ein spezifisches Problem auf eine Art und Weise, die einen Wettbewerbsvorteil im Hinblick auf die Auswirkungen auf die Kosteneffizienz darstellte

Sind Sie immer noch hin- und hergerissen zwischen den Prozessen Gewindeschneiden und Fräsen? Nun, wir sind hier, um Ihnen dabei zu helfen, einen geeigneten Prozess für Sie zu finden.

Wie richtet man ein wissenschaftliches Prozessmanagementsystem für die Gewindebearbeitung ein?

Das Prozessmanagement für die Ausführung des Gewindeschneidprozesses erfordert einen organisatorischen Ansatz für Effizienz und Qualität. Die Implementierung eines Qualitätssystems mit standardisierten Betriebsabläufen für den Prozessbetrieb ist für die Erzielung von Effizienz bei Großserienprozessen von wesentlicher Bedeutung. Bei solchen Systemen handelt es sich um einen organisatorischen Ansatz bei der Verwaltung von Werkzeugen oder Parametern zur Umsetzung von Prozessverbesserungen.

Standardisierte Betriebsabläufe

In diesem Zusammenhang ist es wichtig, die Relevanz von Prozessanweisungen in Bezug auf die Thread-Verarbeitung zu berücksichtigen. Es sollte sichergestellt werden, dass alle Prozessparameter im Zusammenhang mit Gewinden in Bezug auf Spindeldrehzahl, Bearbeitungsgeschwindigkeit und Kühlgeschwindigkeit berücksichtigt werden Der Nutzen und die Tiefe der Kontrolle werden bei der Standardisierung zum Nutzen der Mitarbeiter innerhalb einer Organisation berücksichtigt.

Werkzeugverwaltung und -wartung

Es sollte ein organisatorisches Managementsystem für die Werkzeuge vorhanden sein, um die Nutzungsdauer sowie den Austauschzeitpunkt der Werkzeuge zu verfolgen. Es sollte auch eine Reihe von Standards geben, die dabei helfen können, festzustellen, ob es angebracht ist, die Werkzeuge einer Inspektion, einem Nachschleifen oder sogar einem Austausch zu unterziehen. Die effiziente Verwaltung von Werkzeugen kann auch dazu beitragen, unerwarteten Werkzeugbruch zu verhindern und die Nutzungsrate von Werkzeugen zu verbessern.

Qualitätskontrolle und Inspektion

Die Qualitätskontrollen müssen in den Produktionsprozess integriert sein, beginnend mit der Prüfung des ersten Stücks bis zur Endkontrolle. Beispiele für einsetzbare Messgeräte sind Gewindelehrdorne, Lehrringe und optische Komparatoren. Mit der Prozesssteuerung können Qualitätskontrollen im Produktionsprozess erfasst und Fähigkeitsprüfungen durchgeführt werden.

Effektives Prozessmanagement erfordert einen ganzheitlichen Ansatz, der standardisierte Betriebsabläufe mit robusten Qualitätskontrollen kombiniert. Durch die Implementierung eines systematischen Werkzeugmanagements, regelmäßiger Qualitätskontrollen und kontinuierlicher Verbesserung können Hersteller eine gleichbleibende Gewindequalität erreichen, Kosten senken und die Gesamteffizienz der Produktion verbessern. Dieser strukturierte Ansatz stellt sicher, dass Gewindeschneidprozesse stabil bleiben und den Qualitätsanforderungen in Produktionsumgebungen mit hohen Stückzahlen gerecht werden.

FAQs

1. Bei welchem ​​Verfahren, Gewindeschneiden oder Fräsen, wird weniger Material abgetragen?

Auch bei der Kleinserienfertigung ist das Gewindefräsen anwendbar. Dies liegt vor allem daran, dass das Gewindefräsen ohne Werkzeugwechsel erfolgt, aber auch an der Flexibilität bei der Programmierung.

2. Wäre es bei Edelstahlmaterial besser, Gewinde zu bohren oder zu fräsen?

Auch bei der Bearbeitung von rostfreiem Stahl empfiehlt sich der Einsatz des Gewindefräsens, da es eine Kaltverfestigung verhindert, die beim Gewindeschneiden auftreten kann.

3. Mit welcher Formel kann ich wirtschaftliche Kosteneinsparungen für die Prozessumstellung berechnen?

Kostenlose Prozessbewertung durch Kosten-Nutzen-Analyse , um den Return-on-Investment-Wert für den Konvertierungsprozess zu ermitteln.

4. Welches der beiden Verfahren ist beim Tieflochgewindeschneiden genauer?

CNC-Fräsen ist die bevorzugte Methode gegenüber dem Gewindeschneiden in tiefen Löchern, da sie eine bessere Spanabfuhr, Genauigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Gewindebohrerbruch bietet.

5. Wie lässt sich die Verarbeitungsgenauigkeit mit den Kosten in Einklang bringen?

Auf diese Weise führt uns die Value-Engineering-Analyse zu einem Gleichgewicht zwischen Kosten und Präzision für das gegebene Produkt. Während bei einem normalen Anschlussgewinde das Gewindeschneiden möglich ist, empfiehlt sich für ein kritisches Bauteil das Fräsen.

6. Können Sie Prozesstests und einen Musterproduktionsservice anbieten?

Kostenlose Prozesstests und Musterherstellung: um Kunden bei der Überprüfung der tatsächlichen Verarbeitung und der Auswahl der besten Prozesslösung zu unterstützen.

7. Welche technische Unterstützung ist für die Einführung des neuen Verfahrens erforderlich?

Um sicherzustellen, dass der neue Prozess ordnungsgemäß funktioniert, bieten wir technische Unterstützung für den gesamten Prozess an.

8. Wie unterstützt eine bestimmte Gewindetechnik die Qualitätskontrolle?

Durch die Einführung von Online-Inspektion und SPC-Kontrolle haben wir ein umfassendes Qualitätsüberwachungssystem eingerichtet, um eine stabile und zuverlässige Gewindequalität sicherzustellen.

Zusammenfassung

Durch die Anwendung wissenschaftlicher Prozessauswahlmethoden und des Verarbeitungsmanagementsystems können Qualität und Effizienz des Einfädelprozesses deutlich gesteigert werden. Mit der großen Erfahrung und dem entsprechenden Fachwissen ist LS Manufacturing in der Lage, seinen Kunden effektive Prozesslösungen zu liefern.

Bitte Kontaktieren Sie unsere Experten Sie können eine kostenlose, gründliche Bewertung Ihres bestehenden Gewindeschneidprozesses vereinbaren, da wir Ihre Anforderungen spezifisch und insbesondere unter Berücksichtigung dieser Bedenken bewerten, um Ihnen eine fachkundige Beratung zu geben, die Ihren Anforderungen im Hinblick auf Ihre Anforderungen an Effizienz und die gewünschte Qualität entspricht.

Holen Sie sich noch heute eine kostenlose Bewertung Ihrer Gewindebearbeitungslösung, optimieren Sie Ihre Auswahl beim Gewindebohren gegenüber dem Fräsen und sparen Sie bis zu 30 % der Kosten!

📞Tel: +86 185 6675 9667
📧E-Mail: info@longshengmfg.com
🌐Website: https://lsrpf.com/

Haftungsausschluss

Der Inhalt dieser Seite dient ausschließlich Informationszwecken. LS-Fertigungsdienstleistungen Es gibt keinerlei Zusicherungen oder Gewährleistungen, weder ausdrücklich noch stillschweigend, hinsichtlich der Richtigkeit, Vollständigkeit oder Gültigkeit der Informationen. Daraus sollte nicht geschlossen werden, dass ein Drittlieferant oder -hersteller Leistungsparameter, geometrische Toleranzen, spezifische Designmerkmale, Materialqualität und -typ oder Verarbeitung über das LS Manufacturing-Netzwerk bereitstellt. Es liegt in der Verantwortung des Käufers. Erforderliche Teile Angebot Identifizieren Sie spezifische Anforderungen für diese Abschnitte. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen .

LS-Fertigungsteam

LS Manufacturing ist ein branchenführendes Unternehmen . Konzentrieren Sie sich auf maßgeschneiderte Fertigungslösungen. Wir verfügen über mehr als 20 Jahre Erfahrung mit über 5.000 Kunden und konzentrieren uns auf hochpräzise CNC-Bearbeitung. Blechfertigung , 3D-Druck , Spritzguss . Metallprägung und andere Fertigungsdienstleistungen aus einer Hand.
Unser Werk ist mit über 100 hochmodernen 5-Achsen-Bearbeitungszentren ausgestattet, die nach ISO 9001:2015 zertifiziert sind. Wir bieten Kunden in mehr als 150 Ländern weltweit schnelle, effiziente und qualitativ hochwertige Fertigungslösungen. Ganz gleich, ob es sich um eine Kleinserienproduktion oder eine groß angelegte Individualisierung handelt, wir können Ihre Anforderungen mit der schnellsten Lieferung innerhalb von 24 Stunden erfüllen. Wählen Sie LS Manufacturing. Das bedeutet Auswahleffizienz, Qualität und Professionalität.
Um mehr zu erfahren, besuchen Sie unsere Website: www.lsrpf.com .