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Version vom 19. September 2013, 19:20 Uhr
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Inhaltsverzeichnis
Definition
Ein Gewinde ist eine wendelartige Einkerbung die um einen zylindrischen Körper verläuft. Die Einkerbung wird auch als Gewindegang bezeichnet und und ihr Profil ergibt den Namen der Gewindeart. Gewinde können sowohl Aussen auf einer Welle verlaufen oder Innen in einer Bohrung. Das Gewinde basiert auf den prinzip der "Schiefen Ebene".
Geschichte
Der erste Vorläufer des Gewindes war die Archimedische Schraube, die um 200 v.Chr. nachgewiesen ist und die zu wasserförderung genutzt wurde. Joseph Withworth legte 1850 den Flankenwinkel auf 55° fest. Dieses Gewinde kennt man heute zu Tage als Whitworth-Gewinde.
Wichtige Bezeichnungen am Gewinde
Nenndurchmesser: Ist der Aussendurchmesser des Gewindes z.B. M6 bedeutet Nenndurchmesser 6 mm.
Kerndurchmesser: ist beim Innengewinde der Durchmesser des vorgebohrten Loches und beim Aussengewinde der Durchmesser von Flankenansatz zum Flankenansatz z.B. Kerndurchmesser beim Aussen- und Innengewinde für M6 ist 5 mm.
Flankenwinkel: Der Winkel an den Flanken (im Querschnitt gesehen der Winkel an den Zacken) z.B. beim M6 Gewinde 60° und beim Withworth-Gewinde 55°.
Flankendurchmesser: Der Flankendurchmesser ist ein imginärer Zylinder der auf einer Linie liegt, sodass die Flanken eine glatte Oberfläche ergeben würde z.B. 5,35 mm beim M6 Gewinde. Der Flankendurchmesser liegt zwischen Nenn- und Kerndurchmesser.
Gewindeprofil: Das Gewindeprofil gibt die Form und ist somit auch entscheidend für den Anwendugsbereich des Gewindes.
Steigung: Die Steigung ist der Abstand von Flankenspitze zu Flankenspitze. Die Steigung bei einer M6 Schraube beträgt 1 mm d.H. pro umdrehung dreht sich die Schraube um 1 mm in die Mutter rein bzw raus.
Herstellung
Gewinde kann spanend oder spanlos hergstellt werden
Gewindeschneiden
Beim Gewindebohren oder auch Gewindeschneiden muss zunächst ein Kernloch gebohrt und angesenkt werden. Der Gewindbohrer hat einen kegeligen Anschnitt, der die Zerspanung übernimmt. Der dabei entstehende Span wird durch Spannuten abgeführt.Das Spanende verfahren wird meist bei Teilen angwendet die ohnehin schon Spanend gefertigt werden.
Gewinde formen
Beim Gewindeformen entsteht kein Span. Der Gewindeformer wird in das Kernloch eingedreht. Dabei wird das Material verdrängt und das Gewinde geformt. Durch die verformung bleiben die Werkstofffasern erhalten, wodurch die Belastbarkeit des Gewindes deutlich höher ist als beim geschnittenen Gewinde. Das kernloch beim Gewindeformen muss größer sein als das beim Gewindeschneiden, da der Werkstoff verdrängt und nicht entfernt wird. Das Gewindeformen wird häufig in der Massenanfertigung angewand, da eine bessere Oberfläche entsteht,eine höhere Festigkeit erreicht und kein Span, der mühsam abtransportiert werden muss, entsteht.
Einteilung
Verwendungszweck
Beim Verwendungszweck sind die Eigenschaften, die dem Gewinde durch Profil, Flankenwinkel, Steigung ect. gegeben werden, entscheidend. Es wird dabei zwischen Befestigungsgewinde und Bewegungsgewinde unterschieden.
Beim Befestigungsgewinde ist entscheidend, dass es sicher gegen selbstständiges Lösen ist (Selbsthemmend). Deshalb verwendet man eingängige Spitzgewind, die einen kleinen Steigungswinkel und einen großen Flankenwinkel besitzen. Durch diese konstellation ergibt sich eine große Reibungskraft, die die Gefahr des selbstständigen Lösens minimiert. Beispiele hierfür sind das Metrische ISO-Gewinde, das Withworth-Gewinde und das Rohrgewinde.
Das Hauptmerkmal eines Bewegungsgewinde ist, dass gerdlinige Bewegungen in Drehbewegungen umgewandelt werden oder umgekehrt. Dies ist zum z.B. bei Schraubstöcken, Vorschubspindeln an Dreh- und Fräsmaschinen oder beim einfachen Wagenheber der Fall.
