Das Tief-Gewinden von Löchern in Teilen aus Spezialmaterialien ist ein schwieriger Prozess. Zum Beispiel das Klopfen eines tiefen-Lochs auf einTeil aus Titanlegierungist eine besondere Herausforderung. Es ist äußerst unwirtschaftlich, wenn ein fast fertiges Teil wegen der durch einen gebrochenen Gewindebohrer verursachten Furchenbildung verschrottet wird. Um ein Ausstechen zu verhindern, ist es daher wichtig, die richtigen Schneidwerkzeuge und Gewindeschneidtechniken zu verwenden.
Zunächst müssen wir definieren, was ein tiefes Loch ausmacht und warum es einer besonderen Betrachtung bedarf. Beim Bohren werden Löcher mit einer Tiefe von mehr als dem Dreifachen ihres Durchmessers als Tieflöcher bezeichnet. Unter Tieflochgewindebohren hingegen versteht man Gewindebohrtiefen, die das 1,5-fache des Gewindebohrerdurchmessers überschreiten. Wenn beispielsweise ein Gewindebohrer mit 1/4″-Durchmesser zum Schneiden eines 3/8″-tiefen Gewindes verwendet wird, wird dies normalerweise als Tieflochgewindeschneiden bezeichnet.
Die Bearbeitung eines Tieflochgewindes erfordert einen längeren Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück. Gleichzeitig entstehen durch den Bearbeitungsprozess mehr Schnittwärme und höhere Schnittkräfte. Folglich kann das Gewindeschneiden kleiner, tiefer Löcher in Sondermaterialien (z. B. Titanteile) leicht zu Werkzeugbruch und Gewindeungleichmäßigkeiten führen.
Um dieses Problem anzugehen, können zwei Lösungen gewählt werden:
(1) Erhöhen Sie den Durchmesser des Pilotlochs vor dem Gewindeschneiden.
(2) Verwenden Sie Gewindebohrer, die speziell für das Gewindebohren tiefer -Löcher entwickelt wurden.
1. Vergrößern des Durchmessers des Pilotlochs vor dem Gewindeschneiden
Eine Pilotbohrung mit der richtigen Größe ist für Gewindeschneidvorgänge von entscheidender Bedeutung. Eine Vorbohrung, die etwas größer als erforderlich ist, kann die beim Gewindeschneiden entstehende Schnittwärme und Schnittkräfte wirksam reduzieren. Allerdings verringert sich dadurch auch das Gewindeeingriffsverhältnis.
Nationale Normen und technische Gremien schreiben vor, dass bei tiefen Löchern nur 50 % der gesamten Gewindehöhe an der Lochwand gebohrt werden dürfen. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie kleine Löcher in spezielle oder schwer zu bearbeitende Materialien bohren. Obwohl die Reduzierung der Gewindehöhe an der Lochwand das Gewindeeingriffsverhältnis verringert, sorgt die vergrößerte Gewindelänge für eine zuverlässige Gewindeverbindung.
Die erforderliche Vergrößerung des Pilotlochdurchmessers hängt in erster Linie vom erforderlichen Gewindeeingriffsverhältnis und der Anzahl der Gewindegänge pro Zoll ab. Anhand dieser beiden Werte lässt sich mit empirischen Formeln der richtige Pilotlochdurchmesser berechnen.
2. Schnittparameter
Da Titanteile schwierig zu bearbeiten sind, müssen die Schnittparameter und die Werkzeuggeometrie sorgfältig berücksichtigt werden.
Schnittgeschwindigkeit
Da Titanlegierungen eine hohe Elastizität und Verformungsgeschwindigkeit aufweisen, sollten relativ niedrige Schnittgeschwindigkeiten eingesetzt werden. Bei der Bearbeitung kleiner Löcher in Titanlegierungsteilen wird eine empfohlene Umfangsschnittgeschwindigkeit von 10–14 Zoll pro Minute empfohlen. Wir raten davon ab, niedrigere Drehzahlen zu verwenden, da dies zu einer Kaltverfestigung des Werkstücks führen kann. Darüber hinaus muss darauf geachtet werden, dass die Schnitthitze durch Werkzeugbruch vermieden wird.
3. Kühlmittel
Bei der Bearbeitung von Sonderwerkstoffen ist unbedingt darauf zu achten, dass das Kühlmittel die Schneidkante erreicht. Um den Kühlmittelfluss zu verbessern, empfiehlt es sich, Kühlnuten auf der Spanfläche des Gewindebohrers zu fräsen. Wenn der Durchmesser groß genug ist, sollten Sie die Verwendung eines innengekühlten Zapfhahns in Betracht ziehen.
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