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Schraubverbindungen gehören zu den stabilsten Verbindungen überhaupt. Ein Grund dafür liegt in der Gewindetechnik. Wenn ein Außen- und ein Innengewinde perfekt ineinandergreifen, sind zwei Werkstücke zuverlässig miteinander verbunden und halten großen Belastungen stand. Dafür müssen sich Schrauben oder Gewindestangen gut eindrehen lassen, dürfen aber gleichzeitig nicht zu locker sitzen. Deshalb ist höchste Präzision gefragt, wenn Sie ein Innengewinde selbst schneiden wollen.
Die eigentliche Arbeit ist nicht allzu schwer. Wie Sie dabei vorgehen und welche Ausrüstung Sie benötigen, um ein gut funktionierendes Gewinde zu schneiden, erfahren Sie in diesem Ratgeber.
Welches Werkzeug brauchen Sie, um ein Innengewinde zu schneiden?
Sie benötigen grundsätzlich folgende Werkzeuge:
- Spiralbohrer
- Kegelsenker
- Gewindebohrer
Neben den genannten Werkzeugen erleichtert Ihnen Schneidspray bzw. Schneidöl die Arbeit. Es verhindert, dass eine zu große Reibung entsteht, die Werkzeug und Werkstück beschädigen könnte. Auch auf eine Schutzbrille sollten Sie nicht verzichten, um Ihre Augen vor Spänen zu schützen. Das klingt nicht allzu kompliziert, doch die wahre Herausforderung ist es, die geeigneten Varianten dieser Werkzeuge zu nutzen.
Der passende Gewindebohrer
Der Gewindebohrer ist das wichtigste Werkzeug bei Ihrer Arbeit. Die Wahl des passenden Gewindebohrers hängt vom Material, der Größe des Bohrlochs und davon ab, ob Sie das Gewinde per Hand oder Maschine schneiden. Je nachdem, welche Art von Innengewinde Sie schneiden wollen, müssen Profil, Kopfform, Anschnitt und Nut des Bohrers passend ausgewählt werden.
- Gewindeart: Die verschiedenen Gewindearten sind international standardisiert. In Europa kommen häufig metrische ISO-Regelgewinde (M) oder metrische ISO-Feingewinde (MF) entsprechend der Normenreihen DIN 13 und DIN 14 zum Einsatz. Weitere Arten sind die nach britischem Standard genormten Whitworth-Gewinde (Ww/BSW) oder die in Amerika verwendeten UNC-(Grob) und UNF-Gewinde (Fein).
- Profil: Zähne, Flankenwinkel und Steigung müssen den später verwendeten Schrauben entsprechen. Auch hier helfen die genormten Kennzeichnungen bei der Auswahl.
- Anschnitt: Je härter das bearbeitete Material ist, umso mehr Anschnittgänge sollte der Bohrer aufweisen. Sie tragen bereits etwas Material ab, bevor das eigentliche Gewinde geschnitten wird. Dadurch geht die Arbeit leichter von der Hand und der Bohrer verschleißt weniger schnell.
- Kopfform: Für Durchgangslöcher wählen Sie einen Gewindebohrer mit spitz zulaufender Kopfform, für Sacklöcher muss der Kopf des Bohrers abgeflacht sein.
- Nut: Durch die im Profil eingearbeitete Nut werden die Späne abtransportiert. Verläuft die Nut gerade, fallen die Späne nach unten, verläuft sie spiralförmig, werden die Späne nach oben aus dem Bohrloch heraustransportiert (bei Sacklöchern sinnvoll).
- Schaft: Für sehr harte Materialien eignen sich Bohrer mit verstärktem Schaft. Dadurch wird eine bessere Kraftübertragung erreicht.
Der Spiralbohrer
Beim Spiralbohrer kommt es auf das Material Ihres Werkstücks und den gewünschten Durchmesser des Bohrlochs an. Denken Sie unbedingt daran, dass der Spiralbohrer kleiner sein muss als der Gewindebohrer. Bei beiden Bohrern werden die Größen im tatsächlichen Millimetermaß angegeben. Mit einem M8-Bohrer entsteht also ein Bohrloch von 8 mm Durchmesser. Damit Sie ein M8-Gewinde schneiden können, muss das Kernbohrloch demzufolge einen geringeren Durchmesser als 8 mm haben.
Mit dieser Formel lässt sich berechnen, welchen Durchmesser das Kernloch haben muss:
Gewindedurchmesser – Gewindesteigung = Kernlochdurchmesser
Der Betrag der Gewindesteigung wird dafür immer auf eine Stelle nach dem Komma gerundet. Wenn Sie ein M6-Gewinde schneiden wollen, das eine Steigung von 0,75 mm aufweist, brauchen Sie also ein Kernloch von 5,2 mm.
Der Kegelsenker
Zum Ansenken des Bohrlochs brauchen Sie einen Kegelsenker mit 90-Grad-Winkel. Auch hier können Sie zwischen verschiedenen Größen und Materialien wählen, die Ihrem Werkstück entsprechen. Wenn Sie zum Beispiel ein Gewinde in Metall schneiden wollen, sind Kegelsenker aus hochbelastbarem HSS-Stahl gut geeignet.
Gewinde schneiden mit Maschine oder Handwerkzeug?
Eine weitere wichtige Frage ist, ob Sie das Innengewinde von Hand schneiden oder eine Maschine nutzen wollen. Die Entscheidung hängt vor allem davon ab, wie häufig das in Ihrem Arbeitsalltag vorkommt. Für vereinzelte Einsätze reichen Handgewindebohrer aus, müssen Sie jedoch häufig viele Gewinde schneiden, sparen Sie mit einer Maschine Zeit und Kraft.
- Handgewindebohrer werden in ein Windeisen eingespannt. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen: als Einschnittbohrer oder als mehrteilige Bohrersätze. Während Sie das Gewinde mit dem Einschnittbohrer in einem Arbeitsdurchgang schneiden, sind mit den Bohrersätzen zwei oder drei Arbeitsschritte nötig. Sie bestehen aus einem Vorschneider und einem Fertigschneider; bei dreiteiligen Sätzen ist zusätzlich ein Mittelschneider enthalten. Alle Bohrer haben das gleiche Profil, allerdings sind die Zähne bei Vor- und Mittelbohrer nicht vollständig ausgeprägt. Dadurch wird bei jedem Durchgang nur ein Teil des Materials abgetragen, bis das Gewinde schließlich mit dem Fertigschneider vollendet wird. Der Vorteil gegenüber dem Einschnittbohrer ist, dass die Arbeit leichter von der Hand geht und die einzelnen Bohrer weniger schnell verschleißen, weil geringere Kräfte auf sie einwirken.
- Maschinengewindebohrer sind immer Einschnittbohrer. Sie können in CNC-Maschinen, Gewindeschneidmaschinen oder Bohrmaschinen eingespannt werden. Von der höheren Geschwindigkeit und besseren Kraftübertragung profitieren Sie vor allem, wenn Sie sehr harte Materialien bearbeiten wollen. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Bohrer senkrecht ausgerichtet und fixiert wird. So fällt es auch Ungeübten leicht, das Innengewinde senkrecht in das Werkstück zu schneiden.
Welche Rolle spielt das Material, wenn Sie ein Gewinde schneiden wollen?
Das Material Ihres Werkstücks ist ausschlaggebend für die Auswahl Ihrer Werkzeuge. Je härter es ist, umso schwieriger ist es, ein Innengewinde von Hand zu schneiden und umso robustere Gewindebohrer sind nötig.
1. Holz:
Ein Gewinde in Holz zu schneiden ist recht einfach. Häufig brauchen Sie dafür nicht einmal einen Gewindebohrer. Für Holz gibt es selbstschneidende Schrauben, die das Gewinde direkt beim Eindrehen in das Holz schneiden.
2. Kunststoff:
Wollen Sie ein Gewinde in Kunststoff schneiden, kommt es auf die jeweilige Zusammensetzung an. Einige weiche Kunststoffverbindungen können ebenfalls mit selbstschneidenden Schrauben bearbeitet werden. Für sehr harte, formbeständige Kunststoffe sind Handgewindebohrer aus geeigneten Materialien besser geeignet.
3. Metall:
Auch bei Metallen ist entscheidend, welche Art von Metall konkret vor Ihnen liegt. Es ist durchaus in Handarbeit möglich, ein Gewinde in Alu zu schneiden. Bei Eisen- und Stahlverbindungen wird das zunehmend schwieriger. Außerdem brauchen Sie in dem Fall unbedingt Bohrer aus Werkzeugstahl, denn nur diese sind robuster als das Werkstück selbst.
Bedenken Sie immer, dass das Gewinde passend zur Schraube geschnitten werden muss. Schrauben werden größtenteils nach rechts eingedreht. In einigen Fällen kann es aber sinnvoll sein, linksdrehende Schrauben zu verwenden (z. B. wenn sich die verbundenen Teile selbst in die entsprechende Richtung bewegen und dabei die Schraubverbindung mit der Zeit lösen könnten). Aus diesem Grund gibt es Gewindebohrer sowohl rechts- als auch linksschneidend.
Innengewinde schneiden: Schritt-für-Schritt-Anleitung
Grundsätzlich schneiden Sie ein Innengewinde in drei Arbeitsschritten. Unsere Anleitung zeigt, wie Sie dabei vorgehen. Zunächst sollten Sie passende Schutzkleidung wie Arbeitshandschuhe und eine Schutzbrille anlegen.
- Kernloch mit dem Spiralbohrer bohren
Zuerst bohren Sie ein Loch mit dem Kerndurchmesser des Gewindes in Ihr Werkstück. Bevor Sie das Gewinde schneiden, heißt es: Vorbohren. Ausgehend vom geplanten Gewinde berechnen Sie den Durchmesser des Kernlochs nach der Formel
Gewindedurchmesser – Gewindesteigung = Kernlochdurchmesser
und bohren es in der entsprechenden Tiefe (oder durchgehend) mit einem Spiralbohrer in das Werkstück. Bei glatten oder sehr harten Materialien ist es sinnvoll, die Bohrstelle vorher mit einem Körner anzureißen, damit der Bohrer nicht abrutscht. - Bohrloch mit dem Kegelsenker anfasen
Anschließend wird dieses Kernloch am oberen Rand abgesenkt. Nutzen Sie den Kegelsenker mit 90-Grad-Winkel, um den oberen Rand des Bohrlochs schräg abzusenken. Der Kegelsenker sollte dafür etwa 10 Prozent größer sein als der Bohrer, den Sie zuvor verwendet haben. Dank der Fase lässt sich der Gewindebohrer leichter absetzen und senkrecht in das Material drehen.
- Das Gewindeprofil schneiden
Nun kommt der eigentliche Vorgang: Sie schneiden das Innengewinde. Hierfür haben Sie zwei Möglichkeiten:
· Innengewinde von Hand schneiden
Benetzen Sie den Gewindebohrer mit Schneidöl und setzen Sie ihn an der Fase des Kernlochs an. Nun drehen Sie den Bohrer langsam und mit gleichmäßigem Druck in das Loch. Nach zwei vollen Umdrehungen drehen Sie ihn etwa eine halbe Umdrehung zurück. Auf diese Weise wird der Span gebrochen und das Werkzeug entlastet. So fahren Sie fort, bis die gewünschte Tiefe erreicht ist. Bei mehrteiligen Bohrersätzen wiederholen Sie den Vorgang anschließend mit Mittel- und Fertigschneider.
· Innengewinde mit der Maschine schneiden
Benetzen Sie den Gewindebohrer mit Schneidöl und platzieren Sie ihn exakt über dem Kernloch. Schalten Sie die Maschine ein und führen den Bohrer vorsichtig in die Fase. Es ist nicht viel Druck nötig, denn nach den ersten Umdrehungen „frisst“ sich der Bohrer durch die Spiralbewegungen von selbst in das Material. Ist die gewünschte Tiefe erreicht, halten Sie die Maschine an, stellen die entgegengesetzte Laufrichtung ein und schalten Sie wieder ein. Der Bohrer wird automatisch durch das Gewinde zurückgeführt.
FAQ zum Thema Innengewinde schneiden
· Körner, um das Bohrloch anzureißen
· Spiralbohrer, um das Kernloch zu bohren
· Kegelsenker, um den Rand des Kernlochs anzufasen
· Gewindebohrer, um das Gewinde zu schneiden
· Schneidöl, um eine zu hohe Reibung und Schäden an Werkzeug und Werkstück zu verhindern
· Schutzbrille, um fliegende Späne abzuhalten
Ein Gewinde schneiden Sie grundsätzlich in drei Arbeitsschritten: Zuerst bohren Sie ein Loch mit dem Kerndurchmesser des Gewindes in Ihr Werkstück, anschließend wird dieses Kernloch am oberen Rand angesenkt und zum Schluss das Gewindeprofil hineingeschnitten. Bei mehrteiligen Bohrersätzen mit Vor-, Mittel- und Fertigschneider schneiden Sie das Profil in drei Durchgängen, denn die Zähne der Vor- und Mittelbohrer sind nicht vollständig ausgeprägt. Dadurch wird bei jedem Durchgang nur ein Teil des Materials abgetragen, bis das Gewinde schließlich mit dem Fertigschneider vollendet wird.
Der Spiralbohrer muss kleiner sein als der Gewindebohrer. Bei beiden Bohrern werden die Größen im tatsächlichen Millimetermaß angegeben. Mit einem M10-Bohrer entsteht also ein Bohrloch von 10 mm Durchmesser. Damit Sie ein M10-Gewinde schneiden können, muss das Kernbohrloch demzufolge einen geringeren Durchmesser als 10 mm haben.
Mit dieser Formel lässt sich berechnen, welchen Durchmesser das Kernloch haben muss:
Gewindedurchmesser – Gewindesteigung = Kernlochdurchmesser
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