Bohren und Gewinde schneiden

Willkommen in unserer Bastelstunde!

Fast jeder, der an Fahrrädern bastelt, kommt hin und wieder in die Verlegenheit ein Loch zu bohren und/oder ein Gewinde zu schneiden.

"Das kann ja jeder!"

Klar, das ist richtig. Das sollte aber niemanden davon abhalten weiterzulesen was man noch besser machen könnte.

Bohren

Ich möchte da nicht zu viel Theorie breittreten, davon gibts genug nachzulesen. Nur soviel: Es gibt beim Bohren 2 Problemzonen.

  1. In der Mitte des Bohrlochs hat der Bohrer zum Werkstück die Relativgeschwindigkeit Null. Er dreht sich auf der Stelle. Dort befindet sich auch der Kern des Bohrers. Das heißt dort muß der Bohrer das Material zur Seite wegdrücken. Das benötigt klarerweise viel Kraft und daher ist es sinnvoll, mit einem dünneren Bohrer vorzubohren um den Anpreßdruck verringern zu können.
  2. Am Außenrand der Bohrung hat der Bohrer die höchste Geschwindigkeit. Je höher die Schnittgeschwindigkeit, desto höher die Belastung des Werkzeuges. Hier ist es wichtig zu wisssen, oder für unerseins abzuschätzen wie hoch die maximale Bohrerdrehzahl sein darf.

Die meisten Fehler beim Bohren sind auf obige 2 Punkte zurückzuführen. Es wird zu wenig angedrückt, das heißt der Bohrer wird mit zu wenig Kraft in das Werkstück getrieben. Gleichzeitig wird die Drehzahl sehr stark überhöht, so daß die entstehenden Reibung den Bohrer so stark erhitzt, daß er im Extremfall weichgeglüht wird.

Vorgang beim Bohren

  1. Bohrung anzeichnen. ZB. mit schwarzen Filzstift das Metall schwärzen und dann mit einem Meßwerkzeug oder besser Anreißwerkzeug markieren. Bei lackierten Oberflächen entfällt das Schwärzen.
  2. Auf der Markierung mit einem Körner (das ist ein zugespitzter gehärteter Metallzylinder) den Bohrungsmittelpunkt einschlagen
  3. Mit einem dünnen Bohrer (zB. 3mm) anbohren. Dünne Bohrer biegen sich gerne durch. Daher vorsichtig anbohren oder einen gekürzten Bohrer verwenden. Idel ist das Verwenden eines Zentrierbohrers.
  4. Dann nach Wunsch vorbohren. Bohrer immer kühlen. Es gibt im Handel verschiedene Kühlmittel und Bohrflüssigkeiten, zur Not geht auch Motoröl. Bei Zerspanen von Aluminium kann man wunderbar mit Petroleum kühlen.
  5. Mit dem richtigen Bohrdurchmesser die Bohrung fertigstellen. Richtige Drehzahl beachten und immer wieder Kühlmittel zuführen.

Für die, die es genau wissen wollen: Berechnung der Bohrerdrehzahl
n = ( v * 1000 ) / ( pi * d ) mit n..Drehzahl [U/min], v..Schnittgeschwindigkeit [m/min], d..Bohrerdurchmesser [mm]
Schnittgeschwindigkeiten HSS [m/min]: Baustahl..20-30, Vergütungsstähle (25CrMo4)..15-18, Nichtrostender Stahl..10-15, Titan..5-10; Aluminium 7075..30-60

Gewinde schneiden

Es gibt viele verschiedenen Gewindeschneider. Je nach Art des Materials bzw. ob von Hand oder mit Maschine geschnitten wird, ob Durchgangs- oder Sackloch, werden Gewindeschneider verschieden ausgeführt. Im folgenden wird nur das Handgewindebohren mit den zwei gebräulichsten Gewindebohrerarten (gerade Spannut und rechtsspiralige Spannut) betrachtet.

Für den Arbeitsvorgang gibt es daher grundsätzlich 2 Methoden, je nachdem welchen Gewindeschneider man einsetzt.

Wichtig dabei: Immer mit Öl schneiden! Am besten geeignet sind natürlich spezielle Schneidöle. Wenn das nicht vorhanden ist, dann ein Öl wie zB. Motoröl, MoS2 oder WD-40 verwenden, so etwas hat meist jeder.

3-stufige Gewindeschneider: Früher war es gang und gäbe für ein Gewinde 3 Gewindeschneider zu verwenden. Das ist nicht mehr zeitgemäß, es werden fast nur noch Fertigschneider verwendet, die ein Gewinde in einem Abeitsvorgang fertigstellen.

1) Gewindeschneider mit gerader Spannut

gerade Spannut
  1. Kernloch bohren.
  2. Ansenken mit 90° Senker oder notfalls mit größeren Bohrer.
  3. Den Gewindeschneider mit (Schneid-) Öl schmieren.
  4. Den Gewindeschneider gerade (bei ungeübten Auge mit Winkel) ansetzen und im Uhrzeigersinn unter Druck drehen bis er anbeißt.
  5. Den Gewindeschneider wieder herausdrehen.
  6. Eindrehen bis man Widerstand spürt. 1/2 Umdrehung eindrehen.
  7. 1/2 Umdrehung zurückdrehen.
  8. 1 Umdrehung vordrehen
  9. Letzten 2 Schritte wiederholen bis das Gewinde fertig ist.
  10. Gewindeschneider herausdrehen und Gewinde und Werkzeug reinigen.

Wenn bei dieser Gewindeschneiderform nicht zurückgedreht wird, sondern in einem durchgeschnitten, dann verkleben die Späne je nach Werkstoff das Werkzeug und verschweißen das Werkzeug mit dem Werkstück. Das Gewinde wird dabei meist zerstört und manchmal auch das Werkzeug!

2) Gewindeschneider mit rechtsspiraliger Spannut

  1. Kernloch bohren.
  2. Ansenken mit 90° Senker oder notfalls mit größeren Bohrer.
  3. Den Gewindeschneider mit (Schneid-) Öl schmieren.
  4. Den Gewindeschneider gerade (bei ungeübten Auge mit Winkel) ansetzen und im Uhrzeigersinn unter Druck drehen bis er anbeißt.
  5. Gewindeschneider eindrehen. Je nach Material und Spanfluß bis das Gewinde fertig ist oder ca. 5 Umdrehungen. Auf keinen Fall zurückdrehen!
  6. Gewindeschneider herausdrehen. Entweder ist das Gewinde dann fertig oder man dreht wieder ein, schneidet ein paar Umdrehungen und dreht wieder vollständig heraus.

Wenn bei dieser Gewindeschneiderform zurückgedreht und dann weitergeschnitten wird, verklebt der Span zwischen Werkstück und Werkzeug, der Gewindeschneider bricht!