Schmiernuten finden sich am häufigsten in Gleitbuchsen und Lagerschalen. Ebenso oft findet man sie in Bohrungen von Getriebegehäuseteilen. Die Aufgabe einer solchen Nut ist einfach – sie soll das Schmiermittel gleichmäßig in der Bohrung verteilen. Wie fertigt man sie auf einer CNC-Drehmaschine?
Oft werden solche Nuten mit Spezialwerkzeugen im Gewindeschneidverfahren hergestellt. Man stellt Steigung und Spindeldrehzahl ein, und in wenigen Durchläufen ist die Nut fertiggestellt. Dies ist eine sehr schnelle und effiziente Methode. Sie eignet sich jedoch aufgrund des Spezialwerkzeugs hauptsächlich für größere Serien.
Was ist, wenn ich kein Spezialwerkzeug habe oder keines verwenden möchte?
Ich hatte dieses Dilemma schon sehr oft. Die Lösung war gar nicht so schwer – im Grunde lag sie direkt vor meinen Augen. Ich musste nur das Werkzeug, mit dem ich solche Nuten herstellte, aus einem anderen Blickwinkel betrachten.
Die Rede ist von einer Bohrstange, obwohl man mit einer Bohrstange nicht effizient mit einem Vorschub von 15 mm/Umg. bearbeiten kann. Der Steigungswinkel der Schmiernut übersteigt die Möglichkeiten eines solchen Werkzeugs um ein Vielfaches. Wenn wir die Bohrstange jedoch in einen angetriebenen Werkzeughalter einspannen? Dann wird sie zum Schaftfräser! Und das ist das ganze Geheimnis.
Ich denke, jeder hat eine passende Bohrstange in der Werkstatt – eine, mit der man beispielsweise einen Freistich herstellen kann (für TCMG- oder DNMG-Platten, also Dreieck- und 55°-Rautenplatten). Wichtig ist, dass der Schneidkreisdurchmesser, der sich aus der Rotation dieses Werkzeugs ergibt, deutlich kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung, in der wir die Nut einbringen wollen. Kann man z. B. einen Gewindefräser verwenden? Ja, aber nur einen mit einer einzigen Schneidreihe.
Wie geht man also an die Fertigung der Schmiernut heran?
- Spannen Sie die Bohrstange in den angetriebenen Werkzeughalter ein.
- Vermessen Sie sie so, wie Sie eine Bohrstange vermessen – in der Z- und X-Achse. Das vereinfacht vieles.
Sie können sie natürlich auch wie einen Schaftfräser vermessen (nur in der Z-Achse, wobei die X-Achse als Drehachse des Halters angenommen wird), aber dann müssten Sie alles umrechnen. Wir bleiben bei der Messung in der X-Achse. Dank diesem Vorgehen ist jede Bemaßung im Programm genau so, als würden Sie einfach eine Bohrung ausdrehen. Wenn Ihre Drehmaschine eine Werkzeugbeschreibung erfordert, können Sie diese Bohrstange als Schaftfräser definieren.
Das Werkzeug steht bereit, aber ohne Programm können wir nichts ausrichten. Da ich an Mazak-Maschinen arbeite, nutze ich täglich Mazatrol. Diese Operation lässt sich für uns jedoch einfacher in Standard-ISO (G-Code) schreiben. Es sind nur wenige Codezeilen. Sie können sich eine Vorlage erstellen, um bei folgenden Fällen nur noch Steigung, Durchmesser, Tiefe usw. anzupassen…
G-Code
M200
G53 X0. (VERWENDUNG VON MASCHINENKOORDINATEN ERLEICHTERT DIE RÜCKKEHR DES REVOLVERS ZUR "HOME"-POSITION IN DER X-ACHSE - FÜR MAZAK-MASCHINEN)
T0101 M8 (WERKZEUGAUSWAHL)
M203 S100 (EINIGE MASCHINEN BENÖTIGEN ZUM EINKUPPELN DES ANGETRIEBENEN HALTERS EINE NIEDRIGERE STARTDREHZAHL)
S3333
G0 X30.6 Z1. C0.
G1 Z0. F50
G1 Z-36. H864. (FRÄSOPERATION DER SCHMIERNUT)
G0 X29.
G0 Z10.
G53 X0.
M30
Ich habe hier die H-Achse verwendet – das ist die C-Achse inkrementell. Ich gebe ein, um wie viel Grad sich die C-Achse drehen soll, und nicht, auf welche absolute Position sie fahren soll. Das erleichtert uns die Arbeit sehr und wie man sieht, ist das Programm kurz und einfach.
Selbstverständlich müssen Maschinenunterschiede berücksichtigt werden. Die Bezeichnung der inkrementellen Achse für die C-Achse kann sich auf anderen Steuerungen unterscheiden. In diesem Programm habe ich vorausgesetzt, dass standardmäßig der asynchrone Vorschub sowie eine konstante Spindeldrehzahl aktiv sind. 3333 U/min verwende ich für eine Bohrstange mit 10 mm Durchmesser. Je größer das Werkzeug, desto geringer natürlich die Drehzahl.
Und wie erstellt man eine Version mit zwei Nuten mit entgegengesetzter Steigung?
Kopieren Sie einfach einige Zeilen und ändern Sie das Vorzeichen für den H-Wert:
G-Code
M200
G53 X0.
T0101 M8
M203 S100
S3333
G0 X30.6 Z1. C0.
G1 Z0. F50
G1 Z-36. H864. (FRÄSOPERATION DER SCHMIERNUT)
G0 X29.
G0 Z1.
G0 X30.6 C0.
G1 Z0. F50
G1 Z-36. H-864. (FRÄSOPERATION DER SCHMIERNUT IN ENTGEGENGESETZTER RICHTUNG)
G0 X29.
G0 Z10.
G53 X0.
M30
Wie berechnet man Steigung und Drehwinkel H?
Woraus ergibt sich die Steigung F in diesem Programm? Aus dem Verhältnis des Weges in der Z-Achse zum Winkel, um den sich die Spindel (H) dreht.
Formel für die Steigung F:
Setzt man die Werte aus dem Beispiel ein:
Die Steigung im Beispielprogramm beträgt 15 mm. Wenn Sie den H -Wert für einen bestimmten Weg Z und eine bestimmte Steigung F berechnen möchten, verwenden Sie folgende Formel:
Wichtiger Hinweis: Wenn Sie fertig sind und die Bohrstange aus dem angetriebenen Halter ausbauen, vergessen Sie nicht, die korrekte Korrektur und Koordinate in der X-Achse wiederherzustellen!
