Stanzwerkzeuge werden mit einer Presse verwendet, im Gegensatz zu Ziehwerkzeugen (für die Herstellung von Draht) und Gusswerkzeugen (für die Formgebung), bei denen dies nicht der Fall ist. Gewindebohrer und Schneideisen sind Werkzeuge, die zur Herstellung von Gewinden verwendet werden, was als Gewindeschneiden bezeichnet wird. Viele sind Schneidwerkzeuge, andere sind Formwerkzeuge. Ein Gewindebohrer wird zum Schneiden oder Formen des weiblichen Teils des Gegengewindes verwendet (z.
B. Das Schneiden oder Formen von Gewinden mit einem Gewindebohrer wird als Gewindeschneiden bezeichnet, während das Verfahren mit einem Schneideisen als Gewindeschneiden bezeichnet wird. Beide Werkzeuge können zum Reinigen eines Gewindes verwendet werden, was als Stoßen bezeichnet wird. Bei der Verwendung eines gewöhnlichen Gewindebohrers oder Schneideisens zum Reinigen von Gewinden wird jedoch in der Regel etwas Material abgetragen, was zu einem lockereren, schwächeren Gewinde führt.
Aus diesem Grund reinigen Maschinenbediener Gewinde in der Regel mit speziellen Gewindebohrern und Schneideisen, die als Strehler bezeichnet werden und speziell für diesen Zweck hergestellt werden. Strehler sind aus weicherem Material und schneiden keine neuen Gewinde. Sie sitzen jedoch fester als die eigentlichen Befestigungselemente und sind wie normale Gewindebohrer und Schneideisen geriffelt, damit Ablagerungen entweichen können. Automechaniker verwenden Strehler zum Beispiel für Zündkerzengewinde, um Korrosion und Kohlenstoffablagerungen zu entfernen.
Im 19.und 20. Jahrhundert entwickelte sich die Gewindenormung gleichzeitig mit den Techniken der Gewindeherstellung, einschließlich Gewindebohrer und Schneideisen. Das größte Unternehmen für Gewindebohrer und Schneideisen in den Vereinigten Staaten war Greenfield Tap & Die (GTD) in Greenfield, Massachusetts. GTD war für die alliierten Kriegsanstrengungen von 1940 bis 1945 so wichtig, dass in Erwartung eines möglichen Luftangriffs der Achsenmächte Flugabwehrkanonen um das Firmengelände herum aufgestellt wurden.
Die Marke GTD ist heute Teil der Widia Products Group. Bei weichen oder mittelharten Werkstoffen wie Kunststoff, Aluminium oder Baustahl wird üblicherweise ein Zwischengewindebohrer verwendet, um das Gewinde zu schneiden. Wenn das Gewinde bis zum Grund eines Sacklochs reichen muss, schneidet der Maschinenführer mit einem Zwischengewindebohrer (Gewindebohrer) ein Gewinde, bis die Spitze des Gewindebohrers den Grund erreicht, und wechselt dann zu einem Gewindebohrer mit Grundloch, um das Gewinde fertig zu schneiden. Der Bearbeiter muss häufig Späne ausstoßen, um ein Verklemmen oder Brechen des Gewindebohrers zu vermeiden.
Bei harten Werkstoffen kann der Bearbeiter mit einem Kegelgewindebohrer beginnen, dessen weniger starker Durchmesserübergang das zum Gewindeschneiden erforderliche Drehmoment verringert. Um ein Gewinde bis zum Grund eines Sacklochs zu schneiden, folgt auf den Kegelgewindebohrer ein Zwischengewindebohrer und zum Abschluss ein Gewindebohrer mit Grundloch. Das Gewindeschneiden kann entweder von Hand mit einer Reihe von Gewindeschneidern (erster Gewindeschneider, zweiter Gewindeschneider und letzter (Fertig-)Gewindeschneider) oder maschinell mit einer Drehmaschine, einer Radialbohrmaschine, einer Tischbohrmaschine, einer Säulenbohrmaschine, einer Vertikalfräsmaschine, einer HMC oder einer VMC erfolgen. Das maschinelle Gewindeschneiden ist schneller und im Allgemeinen genauer, da menschliche Fehler ausgeschlossen sind.
Das endgültige Gewindeschneiden wird mit einem einzigen Gewindebohrer erreicht. Obwohl das maschinelle Gewindeschneiden im Allgemeinen genauer ist, war die Durchführung von Gewindeschneidvorgängen traditionell sehr schwierig, da der Gewindebohrer häufig brach und die Qualität des Gewindeschneidens uneinheitlich war. Um diese Probleme zu überwinden, werden spezielle Werkzeughalter benötigt, um die Wahrscheinlichkeit eines Gewindebohrerbruchs während des Gewindeschneidens zu minimieren. Diese werden in der Regel in konventionelle Werkzeughalter und CNC-Werkzeughalter unterteilt.
Das größte Problem beim einfachen Gewindeschneiden von Hand besteht darin, den Gewindeschneider genau auf die Bohrung auszurichten, so dass sie koaxial sind, d. h. gerade und nicht schräg eindringen. Der Bediener muss diese Ausrichtung annähernd ideal hinbekommen, um ein gutes Gewinde zu erzeugen und den Gewindebohrer nicht abzubrechen.
Je größer die Gewindetiefe ist, desto ausgeprägter ist die Auswirkung des Winkelfehlers. Bei einer Tiefe von 1 oder 2 Durchmessern spielt er kaum eine Rolle. Bei einer Tiefe von mehr als 2 Durchmessern wird der Fehler zu groß, um ihn zu ignorieren. Eine weitere Tatsache in Bezug auf die Ausrichtung ist, dass der erste oder zweite Gewindeschnitt die Richtung vorgibt, der der Rest der Gewinde folgen wird.
Sie können den Winkel nach dem ersten oder zweiten Gewindegang nicht mehr korrigieren. Gewindebohrer mit zwei Gewindegängen und Gewindebohrer mit Einsätzen benötigen andere Drehzahlen und Vorschübe sowie andere Startlochdurchmesser als andere Gewindebohrer. Feste Schneideisen schneiden eine nominelle Gewindeform und -tiefe, deren Genauigkeit von der Präzision, mit der die Schneideisen hergestellt wurden, und von den Auswirkungen des Verschleißes abhängt. Verstellbare Schneideisen können leicht gestaucht oder gedehnt werden, um einen gewissen Ausgleich für den Verschleiß zu schaffen oder um verschiedene Klassen von Gewindepassungen (Klasse A, B und seltener C) zu erreichen.
Es gibt auch verstellbare Gewindebohrer, die jedoch nicht sehr verbreitet sind. Diese haben eine durch die Spannuten geteilte Spitze und eine axiale Schraube, die die Schneiden leicht auseinander drückt. Das zu schneidende Werkstück (Rohling), das in der Regel einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Hauptdurchmesser des Gewindeschneidwerkzeugs hat, wird an dem Ende, an dem das Gewinde geschnitten werden soll, mit einer leichten Abschrägung versehen. Diese Abschrägung hilft, die Schneideisen auf dem Rohling zu zentrieren, und verringert die Kraft, die zum Starten des Gewindeschneidens erforderlich ist.
Sobald das Schneideisen gestartet ist, schiebt es sich selbst vor. Ein regelmäßiges Umkehren der Schneideisen ist oft erforderlich, um den Span zu brechen und ein Zusammendrücken zu verhindern. Matrizen sind ein wichtiges Werkzeug in der Fertigungsindustrie. Sie funktionieren wie Gussformen und ermöglichen die Herstellung von Objekten in individuellen und oft komplexen Formen.
Von kleinen Befestigungselementen und Werkzeugbits bis hin zu großen Automobilkomponenten und Maschinenteilen werden Matrizen für die Herstellung einer Vielzahl von Produkten verwendet. Was genau ist eine Matrize, und werden sie von Fertigungsunternehmen verwendet? Matrizen sind Metallformen, Wörter oder Buchstaben, mit denen man Bilder aus einem Material ausschneiden kann. Sie bestehen aus Metall und sind in allen möglichen lustigen Formen und Größen erhältlich. Gewindebohrer und Schneideisen schneiden Metall und andere Gewinde.
Sie werden aus Schnellarbeitsstahl (HSS) oder gehärtetem Kohlenstoffstahl hergestellt, wobei ersterer viel robuster ist und für eine größere Bandbreite an Materialien verwendet wird. Diese Schneidstoffe eignen sich zum Gewindeschneiden von Stahl, Stahlguss, Gusseisen, Nichteisenmetallen, Kunststoffen, Weich- und Hartholz. Der Unterschied zwischen einem Werkzeug und einer Matrize lässt sich am einfachsten dadurch erklären, dass Matrizen eine Untergruppe von Werkzeugen sind - alle Matrizen sind Werkzeuge, aber nicht alle Werkzeuge sind Matrizen. Beim Metallstanzen kann ein Werkzeug fast jede mechanische Vorrichtung sein, die zum Schneiden, Formen, Stützen oder Gießen von Metallen verwendet wird.
Nach dieser Definition sind Lehren und Vorrichtungen Werkzeuge, ebenso wie Bohrer und Schneidemesser. Matrizen hingegen sind nur solche Werkzeuge, die die Form des Metalls funktionell verändern. Matrizen sind in der Regel die weiblichen Komponenten eines größeren Werkzeugs oder einer Presse. Zu Beginn des 20.
Jahrhunderts hat sich die Praxis des Gewindeschleifens erheblich weiterentwickelt und den Stand der Technik (und der angewandten Wissenschaft) des Gewindeschneidens, einschließlich des Gewindeschneidens mit Schneideisen, weiter vorangetrieben. Eine Matrize ist ein vorgeformtes Werkzeug, das mit einer Presse verwendet wird, um die Größe und Form von Rohmaterialien zu verändern. Die Presse presst den Kunststoff, das Metall oder den Verbundwerkstoff in den Hohlraum der Matrize und erzeugt so ein neues Objekt, das die gleiche Größe und Form wie die Matrize hat. Die Hersteller von z.
Lokomotiven, Feuerwaffen oder Textilmaschinen stellten daher ihre eigenen Gewindebohrer und Matrizen her. Beim Stanzen beispielsweise wird ein flaches Metallstück, in der Regel ein Blech, mit Hilfe einer Matrize in die gewünschte Größe und Form geschnitten. Ein Gewindebohrer- und Matrizensatz gehört zu den Werkzeugen, die man nicht sofort intuitiv braucht, die aber für die Arbeit unentbehrlich sind, sobald man sie hat. Eine Stufenpresse oder Mehrfachwerkzeugpresse ist insofern einzigartig, als sie mit jedem Hub der Presse mehrere Bauteile herstellt.
Integrierte Stellschrauben können so angeordnet sein, dass sie axial arbeiten, wobei die Bewegung der Stellschraube in ein Gewindeloch im Werkzeug den Schlitzabschnitt des Werkzeugs aufdrückt, oder tangential, wobei eine auf einer Seite des Schlitzes eingeschraubte Schraube gegen die gegenüberliegende Seite des Schlitzes drückt. Andererseits ist eine Matrize ein Gewindewerkzeug, das in den männlichen Teil eines Gegenstücks ein Gewinde schneidet oder formt. Die Stanzmaschine erzeugt eine Falzlinie auf dem Material, was wiederum dessen Flexibilität erhöht. Durch das Zusammendrücken und Lösen der einstellbaren Matrize lassen sich verschiedene Klassen von Gewindepassungen erzielen.
Obwohl die Kombination von Arbeitsgängen den Hub verlangsamen kann, sind Verbundwerkzeuge im Verlauf des Werkzeugherstellungsprozesses effizienter und minimieren das Fehlerrisiko beim Transfer eines Werkstücks zwischen mehreren Stationen. Das Stanzen ist ein Verfahren, bei dem eine Maschine zur Massenproduktion von ausgestanzten Formen verwendet wird, ähnlich wie eine riesige Ausstechform. Dazu müssen in der Regel mehrere identische Stanzformen mit demselben Steuermechanismus verbunden werden, damit sie synchron arbeiten können.
