Passfedernutbearbeitung – Einblicke in die Herstellung von Nuten während der Fertigung
Passfedern sind wichtige Merkmale in jedem Bearbeitungsprozess.
Aber wie erstellt man Schlüsselwege?
Genau darum geht es in diesem Artikel. Von der Definition über Bearbeitungsvorgänge und Werkzeugsysteme bis hin zum eigentlichen Prozess lernen Sie alle Grundlagen des Keilnutbearbeitungsprozesses kennen.
Aber beginnen wir zunächst mit:
Was ist Keilnutbearbeitung
Bei der Passfedernutbearbeitung handelt es sich um ein spezielles Verfahren, bei dem Maschinenbauteile wie Wellen mit einzigartigen Rillen versehen werden, in die Sie einen Schlüssel einsetzen können, um zwei oder mehr andere Elemente zu verriegeln.
Sie können diese Schlitze mit unterschiedlichen Methoden herstellen und Ihre Wahl sollte sich nach dem Zweck des Bauteils sowie der Präzision richten, die Sie erreichen möchten.
Wie funktioniert die Keilnutbearbeitung?
Wenn Sie einen Schlitz gravieren möchten, mit dem Sie ein Zahnrad oder eine Kupplung an einer Welle befestigen können, müssen Sie eine Passfedernut bearbeiten. Mit diesem Vorgang läuft Ihre Maschine oder Ihr System wie am Schnürchen, und Sie müssen nur die folgenden Schritte befolgen.
· Werkstück- und Werkzeugvorbereitung
Beginnen Sie Ihre Reise mit der Bearbeitung, indem Sie die Art der Passfedernut Sie möchten schneiden, wo sich die Passfedernut auf Ihrem Bauteil befindet und welche Abmessungen sie haben. Bestimmen Sie anschließend die beste Bearbeitungsmethode, mit der Sie die gewünschte Passfedernut erzielen.
Denken Sie an das Material Ihres Bauteils sowie an die gewünschte Länge und Breite der Nut. Beenden Sie Ihren Vorgang, indem Sie Ihr Bauteil in Ihre Keilnutfräsmaschine laden und im Schraubstock befestigen. So sind Sie bereit für die Keilnutbearbeitung.
· Passfedernuten schneiden/fräsen
Nachdem Sie Ihr Werkstück montiert haben, positionieren Sie es richtig, um sicherzustellen, dass der Fräser die Keilnut an der gewünschten Stelle erzeugt. Fahren Sie dann mit den wesentlichen Einstellungen Ihres Fräse oder eine Schneidemaschine. Stellen Sie zuerst den Vorschub ein, dann die Spindeldrehzahl und die Schnitttiefe. Diese Einstellungen bestimmen die Qualität der erzielten Keilnut.
Beginnen Sie daher mit dem Fräsen der Keilnut und beginnen Sie mit einem flachen Schnitt. Fahren Sie schrittweise fort, bis Sie die gewünschte Breite und Länge erreicht haben. Achten Sie beim Fräsen darauf, dass Sie ständig Kühlmittel verwenden, um die entstehende Hitze zu überwinden. Dadurch schützen Sie Ihren Keilnutfräser oder Schaftfräser. Wenn Ihr Schnitt raue Kanten hat, verwenden Sie ein Entgratungswerkzeug, um die Oberfläche Ihrer Keilnut zu glätten.
· Räumen
Wenn Sie sich für die RäumverfahrenWählen Sie zunächst das ideale Räumwerkzeug aus und montieren Sie es dann auf Ihrer Räumbuchse. Dieses Werkzeug besteht aus immer größeren Zähnen, die Ihre Passfedernut mit jedem Durchgang tiefer schneiden. Drücken oder ziehen Sie dann Ihr Räumwerkzeug mit einer einzigen, gleichmäßigen Bewegung auf Ihr Bauteil zu oder von ihm weg. Dadurch erhalten Sie eine saubere Passfedernut. Wenn Sie mit dem Schnitt unzufrieden sind, können Sie mit dem Unterlegen beginnen, wodurch die Länge Ihrer Passfedernut vergrößert wird.
· Veredelung
Sobald Sie einen gewünschten Schlüsselkanal haben, reinigen Sie ihn gründlich, um die entstandenen Metallspäne zu entfernen. Dadurch wird sichergestellt, dass Ihr Schlüssel perfekt passt. Wenn Sie feststellen, dass Ihre Rille raue oder scharfe Kanten hat, glätten Sie diese Kanten mit einer Feile. Schließen Sie ab, indem Sie den Schlüssel, den Sie in den Schlüsselkanal einsetzen möchten, einrasten. So können Sie feststellen, ob Sie den perfekten Schlitz erreicht haben.
So spannen Sie Ihr Werkstück für die Passfedernutbearbeitung ein
Um eine Passfedernut mit höchster Präzision zu fräsen, müssen Sie Ihr Werkstück sicher und fest montieren. Dadurch wird Stabilität gewährleistet, was wiederum zu präzisem Passfedernutfräsen führt. Sie können eine der folgenden Klemmmethoden nutzen.
· Indexkopfmethode
Diese Spannmethode basiert auf einem Indexiergerät, das dafür sorgt, dass Ihr Werkstück stabil positioniert ist. Sie benötigen ein selbstzentrierendes Dreibackenfutter, um Ihr Werkstück festzuspannen. Die Indexkopfmethode ist die beste Wahl beim Bearbeiten von Keilnuten in Werkstücken mit mehreren Schlitzen.
· Parallel-Backen-Schraubstock-Methode
Diese Klemmmethode eignet sich am besten zum Fräsen von Passfedernuten in der Einzelteilfertigung. Mit dem richtigen Werkzeug können Sie jedoch auch mit einem Parallelbackenschraubstock Passfedernuten auf industriellem Niveau fräsen. Diese Methode ist auch bei kleinen bis mittelgroßen Werkstücken unschlagbar.
· T-Nut Methode
Bei dieser Methode müssen Sie Ihr Werkstück lediglich auf einer T-Nut positionieren und mithilfe einer Platte festklemmen. Diese Methode eignet sich am besten für relativ lange Werkstücke, insbesondere solche mit einem Durchmesser von 20–60 mm.
· V-förmige Rahmenmethode
Beim Fräsen einer Passfedernut in ein relativ langes oder dickes Werkstück ist ein V-förmiger Rahmen praktisch. Diese Klemmmethode garantiert Stabilität, was die Bearbeitung der Passfedernut einfacher und bequemer macht. Sie müssen lediglich die Mitte Ihrer Welle entlang der Winkelhalbierenden des V-förmigen Rahmens positionieren.
Bearbeitung von Passfedernuten
Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie die komplizierten Rillen entstehen, mit denen die Tasten in Maschinen befestigt werden? Nun, es gibt zahlreiche Möglichkeiten, dies zu erreichen, darunter:
· Passfedernutfräsen
Dieser Vorgang der Keilnutbearbeitung erfordert ein speziell entwickeltes Fräswerkzeug mit einem Profil, das einer Keilnut ähnelt. Es gilt als relativ langsam, ist aber unschlagbar beim Fräsen unterschiedlicher Keilnutdesigns. Sie können entweder Folgendes nutzen:
- Nutenfräsen: Diese Frästechnik eignet sich zum Einfügen von relativ großen und breiten Passfedernuten. Dabei wird ein Nutfräser verwendet, um Nuten oder Schlitze von den Seiten Ihrer Welle aus zu fräsen. Dieser Fräser verfügt über Schneidkanten, die die Passfedernut in Ihr Werkstück einbringen.
- Schaftfräsen: Diese Technik funktioniert am besten, wenn Sie flache und vergleichsweise lange Keilnuten erzeugen möchten. Sie benötigen lediglich einen speziellen Schaftfräser, um die Schlitze vom Ende Ihres Werkstücks aus zu fräsen.
· Nutenziehen
Bei diesem Verfahren zur Bearbeitung von Passfedernuten kommt ein hin- und hergehender Passfedernutfräser zum Einsatz, der die Passfedernut schneidet, während das Werkstück stationär bleibt. Dieses Verfahren wird für seine Kosteneffizienz und die Fähigkeit geschätzt, tiefe Passfedernuten in relativ große Wellen oder Werkstücke zu schneiden. Es ist jedoch relativ langsam und es wurden Zweifel an seiner Genauigkeit geäußert.
· Nutenräumen
Das Räumen ist für seine hohe Präzision und glatte Oberflächenbeschaffenheit bekannt und nimmt unter den modernen Verfahren zur Bearbeitung von Passfedernuten einen hohen Stellenwert ein. Dabei wird ein Räumwerkzeug verwendet, das die Passfedernut durch Drehen in Richtung des Werkstücks oder von diesem weg erzeugt. Die Anschaffung des erforderlichen Werkzeugs ist zwar relativ teuer, aber Sie werden die Geschwindigkeit und Qualität dieser Methode zu schätzen wissen.
· Elektroerosive Bearbeitung
Dieses Bearbeitungsverfahren eignet sich hervorragend zum Fräsen von Passfedernuten mit anspruchsvoller Geometrie auf gehärteten Werkstücken wie Matrizen. Dabei wird ein elektrisch geladener Draht verwendet, wodurch hochpräzise Passfedernuten hergestellt werden können. Außerdem ist keine mechanische Kraft erforderlich.
· Passfedernutenbearbeitung
Bei diesem Vorgang, der auch als Schlitzen bezeichnet wird, wird ein einteiliger Fräser verwendet, um Passfedernuten in Ihre Welle oder Ihr Werkstück zu bohren. Er eignet sich hervorragend zum Erstellen von inneren Passfedernuten und wird von vielen Menschen wegen seiner einfachen Einrichtung und der Möglichkeit, Passfedernuten in toten Winkeln zu bohren, geschätzt. Die Qualität der Endbearbeitung ist jedoch schlechter als bei anderen Methoden.
Werkzeuge zur Keilnutbearbeitung
So klein und unbedeutend Keilnuten auch erscheinen mögen, sie spielen eine wichtige Rolle und erfordern spezielle Ausrüstung für ihre Erstellung. Zu diesen Werkzeugen gehören:
- Schaftfräser: Schaftfräser eignen sich hervorragend zum Erstellen unterschiedlicher Arten von Passfedernuten. Um jedoch die gewünschte Nutqualität zu erzielen, müssen Sie möglicherweise mehrere Durchgänge durchführen. Zum Erstellen gekrümmter Passfedernuten benötigen Sie einen Kugelschaftfräser und zum Erstellen regelmäßiger Passfedernuten einen Schlitzschaftfräser.
- Walzenfräser: Diese Keilwellenfräser verfügen über einen röhrenförmigen Körper mit scharfen Schneidkanten, sind leicht zu verwenden und können tiefe und flache Keilwellen erzeugen.
- Woodruff Keyslot Miller: Diese Fräser haben eine Abmessung, die den Abmessungen Ihres jeweiligen Schlüssels entspricht. Sie sind darauf ausgelegt, Woodruff-Schlüsselschlitze unterschiedlicher Tiefe herzustellen.
- Keilnutfräser mit geradem Schaft: Diese mit einem Rohrschaft ausgestatteten Keilnutfräser werden hauptsächlich zum Fräsen von Nuten in Naben und Wellen verwendet. Die meisten Keilnutfräser mit geradem Schaft haben zwei bis vier Zähne, Sie können jedoch auch einen kundenspezifischen Fräser mit mehreren Zähnen bestellen.
- Räumnadeln: Diese Keilnutfräser sind mit mehreren Zähnen ausgestattet, deren Länge sich nach und nach vertieft, und eignen sich daher besonders für die Massenproduktion von Bauteilen mit Keilnuten. Sie erzeugen Keilnuten in einem einzigen Durchgang und sind damit relativ schneller als die anderen Keilnutfräser.
Häufige Probleme bei der Keilwellenbearbeitung und ihre Lösungen
Auch wenn Sie über die richtigen Maschinen, Erfahrung und Fachkenntnisse zum Fräsen von Passfedernuten verfügen, können bei der Bearbeitung von Passfedernuten einige Hürden auftreten. Zu diesen Hürden gehören:
- Geschwätz: Wenn Sie Ihre Welle nicht sicher festklemmen und Ihr Werkstück falsch positionieren, kann es zu Rattern kommen. Um dies zu vermeiden, verringern Sie einfach Ihre Bearbeitungsgeschwindigkeit und befestigen Sie Ihr Werkstück sicher.
- Raue Oberfläche: Wenn Sie feststellen, dass Ihre Keilnut rau oder uneben ist, sollten Sie zunächst den Zustand Ihres Schneidwerkzeugs überprüfen. Wenn es abgenutzt ist, ersetzen Sie es oder schärfen Sie seine Kanten.
- Falsch ausgerichtete Passfedernuten: Eine falsch ausgerichtete Keilnut bedeutet, dass Ihr Schlüssel nicht perfekt passt. Dies kann eine Folge einer ungeeigneten Maschineneinstellung oder Maschinenabnutzung sein. Um dies zu beheben, arbeiten Sie an der Einstellung Ihrer Maschine und stellen Sie sicher, dass Ihr Schlitzwerkzeug in einwandfreiem Zustand ist.
Gängige Anwendungen zur Keilnutbearbeitung
Die Maschinen, die Ihr Leben reibungslos am Laufen halten, sind auf Passfedernuten angewiesen. Das bedeutet, dass die Passfedernutbearbeitung eine der am häufigsten genutzten Bearbeitungsvorgänge ist und ihre Verwendung über Folgendes hinausgeht:
- Industriemaschinen: Passfedernuten spielen in zahlreichen Industriemaschinen, einschließlich Pumpen, Drehmaschinen und Förderbändern, eine wichtige Rolle.
- Automobilindustrie: Die Automobilindustrie verlässt sich bei der Herstellung von Getriebewellen, Kurbelwellen und anderen Automobilkomponenten auf die Passfedernutbearbeitung.
- Baumaschinen: Wichtige Baugeräte, einschließlich Lader und Bulldozer, verfügen über Keilwellen, die eine effiziente Bewegung ermöglichen.
- Allgemeines Ingenieurwesen: Unzählige allgemeine Maschinenbaukomponenten, darunter Spindeln, Lager und Kupplungen, sind auf die Bearbeitung von Passfedernuten angewiesen.
- Schiffsausrüstung: Die Schifffahrtsindustrie nutzt die Passfedernutbearbeitung zur Herstellung von Antriebswellen, Zahnrädern und anderen Wellenverbindungen.
Abschluss
Wie Sie sehen, umfasst der Bearbeitungsprozess von Passfedernuten viele Schritte. Mit den Informationen in diesem Handbuch können Sie Ihre Passfedernutbearbeitungsvorgänge problemlos durchführen.
Bei TSINFA bieten wir eine breite Palette an Geräten für alle Bearbeitungsvorgänge. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an kontaktiere uns jetzt.
