Zähne von Hand

Innen- und Außengewinde schneiden

Zähne von Hand

# 83 | 22.01.2015 | JEM

Wer Innengewinde schneiden kann, hat mit Außengewinden keine Mühe: Schneideisen in den Schneideisenhalter und los!

1Innengewinde schneiden

Ist das Kernloch endlich fachgerecht im Werkstück verankert (beispielsweise der sinnfreien Bohrplatte), sollte noch eine Fase angesenkt werden, die den Gewindebohrer zentriert und das Gewinde gratfrei macht. Im Anschluss daran wird der erste der drei Bohrer in das Kernloch geschraubt. Zack! Dabei sollte man verschiedenes im Auge haben. Zuvörderst ist wichtig, dass die Gewindebohrung grade, d.h. lotrecht auf dem Werkstück steht.
 
Das klingt banal, ist aber nicht so einfach, weil Schieflage menschlich ist. Und schon eine kleine Schieflage bedeutet, dass die Bohrung möglicherweise um zwei oder drei Grad aus dem Kurs geht. Mag das für die spätere Bedeutung der Bohrung egal sein, so sorgt diese Kursabweichung schon nach wenigen Umdrehungen des Windeisens für deutlichen Widerstand, weil sich der Bohrer verkantet.
 
Das Ding frisst sich nämlich brav Windung um Windung ins Material und wird dabei gehörig verspannt. Hat man Glück, so kuckt der Bohrer nachher unten aus dem Loch heraus und hat nur das Gewinde aus dem Kurs gebracht. Mit etwas Pech tut es aber ein trockenes "knack", weil sich der Bohrer auf wundersame Weise in zwei Stücke teilte.
Diese Zweiteilung ist ganz und gar unschön, einfach weil das Herausfummeln abgebrochener Gewindebohrer-Fragmente Zeit frisst oder mitunter gar nicht geht.
 
Um diesen GAU zu verhindern, sollte man schon während des Gewindeschneidens einen schnöden Taschenwinkel in Anschlag bringen. Mit diesem Ding lässt sich sicher kontrollieren, ob das Gewinde auch wirklich lotrecht sitzt - wenn nicht, muss schleunigst korrigiert oder sogar neu angesetzt werden.
 
Insbesondere bei Maschinengewindebohrern ist dieses lotrechte Reinfiedeln extrem wichtig: Hier wird schon ab dem 4 Gang „fertiggeschnitten“ - eine nachträgliche Korrektur der Achse ist beinahe unmöglich.

2Geschmierter Dreh zurück

Schmieren und Salben hilft nicht nur in Bonn, Berlin und Brüssel auf der Karriereleiter, sondern auch beim Gewindeschneiden. Welches ölige Schmierzeug hier zum Einsatz kommt, ist fast einerlei - das Zeug soll die Reibung an den Gewindeflanken herabsetzen. Neben den speziell fürs Gewindeschneiden entwickelten Schneidenölen tut es in der Werkstattpraxis deswegen auch normales Motor- oder Getriebeöl.
 
Während sich M8 oder M10 auch ohne Schmierung ganz passabel schneiden lassen, so steigt die erforderliche Schnittkraft / das erforderliche Drehmoment am Windeisen mit jedem Millimeter Außendurchmesser quadratisch an. Ein nicht sonderlich aufregendes M24 auf einen Bolzen zu schneiden erfordert daher bereits russische Urkraft am Hebel und lässt die Spänchen gut spuckheiß auf den Werkstattboden prasseln.
 
Üblicherweise geht die Gewinde-Fabrikation jedoch unspektakulär von sich: Ein paar Tropfen Schneidöl in die Bohrung träufeln und rein mit dem Gewinde-Ahl.  Nach wenigen Umdrehungen mit konstantem Dreh geht es jedoch trotzdem schwer - und das liegt an der Form der Spannuten im Gewindebohrer.
 
Im Gegensatz zum Kollegen Spiralbohrer sind dessen Spannuten nämlich gerade. Und das sorgt dafür, dass die Späne nicht abfließen, sondern bestenfalls nach unten in die Bohrung fallen. Im ärgsten Fall backen sie einfach fest und vermackeln die eben kunstvoll geschnittenen Zähnchen.
 
Um das zu verhindern, kommen auf drei oder vier Vorwärts-Umdrehungen mindestens eine Viertel- oder halbe Rückwärts-umdrehung. Die bricht dann den entstandenen Span, das spürt man beim Drehen ganz deutlich. Weiterdrehen, drehen, drehen und dann wieder einen Tangoschritt zurück.

3Schneidkluppe und Schneideisen

Außengewinde lassen sich auf vielerlei Art und Weise fabrizieren; in der Werkstatt kommen hingegen allermeistens Schneideisen zum Einsatz, wenn es um metrisches Gewinde geht. Klempner und Installatöre, die Stahlrohre für Gas, Öl und Heizung verlegen, haben auch mit Gewinde und Gewindeschneiden zu tun. Allerdings hantieren die Götter des Warmwassers wieder mit zölligem Kram herum: Rohrgewinde waren und sind in englischer Hand und hören auf den Namen Withworth.
 
Weil es sich bei des Klempners Röhricht außerdem teils um gewaltige Durchmesser in rauer Umgebung handelt, werden Gewinde mit Schneidkluppen geschnitten. Das sind hand- oder motorgetriebene Vorrichtungen, in denen bewegliche Schneidbacken stecken - zöllig, versteht sich.
Für metrisches Gewinde nimmt man hingegen Schneideisen - die Dinger erinnern entfernt an Sechskantmuttern, sind aber aus besserem Stahl gemacht und haben außen keinen Sechskant. Damit sich diese Geräte überhaupt drehen lassen, sind auf ihrem Umfang eine Reihe von Bohrungen verteilt, mit denen man sie in Schneideisenhaltern festspannen kann.
 
Diese Schneideisenhalter sind quasi das Windeisen des Innengewindes und die Aufnahme für das Schneideisen. Logischerweise gibt es diese Schneideisenhalter in verschiedenen Größen.

4Außengewinde schneiden

Wie auch auf den Innengewindebohrern sind auf Schneideisen Außendurchmesser und Steigung des Gewindes bemerkt. Ist man sich deswegen nicht 100%ig sicher, ob das fertige Gewinde dann auch zur Mutter passt, sollte man das Schneideisen als Gewindelehre für die Schraube nehmen und kurz anprobieren.
Um den Kerndurchmesser muss man sich bei Außengewinde nicht kümmern: hier dreht es sich um ein- und denselben Außendurchmesser und der ist im Fall M10x1,5 genau derselbe wie bei M10x0,25 und heißt 10 Millimeter.
 
Damit sich Schneideisen und später auch die Muttern leichter ansetzen lassen, muss das Werkstück für ein Außengewinde sauber angefast werden. Diese Fase ist bemisst sich natürlich nach der Steigung des Gewindes - die dicken Zähne des groben Regelgewindes benötigen eine größere Fase als die filigranen Beißer des Feingewindes.
 
Und muss das Bauteil schlussendlich nicht durch die unerbittliche Qualitätskontrolle ukrainischer Flugzeugingenieure, so tut es ein schlichter Streich am werkstatteigenen Schruppstein, um den Bolzen hinreichend anzufasen.
 
Die Fabrikation des Außengewindes geht dann genauso vor sich wie die eines Innengewindes: ein Tropfen Walfischtran, froher Mut und russische Urkraft am Schneideisenhalter. Wie auch beim Innengewinde sollte auf zwei Umdrehungen vorwärts eine kontemplative Rückdrehung erfolgen, um den Span zu brechen und damit die Oberfläche zu verbessern.

5Gewinde kontrollieren

Zur Kontrolle des fertigen Gewindes existieren ganz kunstfertige Gewindelehren, die ähnlich wie die Grenzlehrdorne ebenfalls eine „Gut-“ und eine „Ausschuss-“Seite haben.
Kann man kaufen, muss aber nicht. Schließlich hat man in 1001 Schmuddelkisten ja einen halben Zentner Schrauben rumliegen, die ebenfalls als Lehre dienen können. Passt das M10-Gegenstück in die frisch geschnittene Bohrung? Prima.
 
Nicht? Dann lohnt sich ein Blick auf den Schaft des Gewindebohrers. Steht hier z.B. statt M10x1,5 eine „M10x1,25“, so darf man sich jetzt die Mütze vom Kopf reissen und auf den Boden klatschen. Wir empfehlen darüber hinaus einen Frust-Schluck Mariacron sowie ein paar herbe Flüche auf die Erfinder des Feingewindes.

6Gewindeschneider-Sortiment

Würden sich Außen- und Innengewinde nur von Hand herstellen lassen, wäre die deutsche Wirtschaft auf einen Schlag gesund. Die Bundesrepublik hätte Vollbeschäftigung, einen Mehrwertsteuersatz von 8% und beheizte Autobahnen.
 
Schade also, dass irgendein Depp den Gewindeschneidapparat erfunden hat. Dieser unscheinbare Apparat kostet zwar teuer Geld, lässt sich aber an der Säulenbohrmaschine der Wahl montieren und macht dolle Gewinde in Nullkommanix. Ein darin eingespannter Maschinengewindebohrer wird mit Maschinendrehzahl in ein vorgebohrtes Loch gedreht und nach Erreichen des Lochgrundes automatisch andersherum herausgedreht. Das ist hochkomfortabel, macht Serienbohrungen in Rekordzeit fertig und lohnt nur in größten Stückzahlen.
 
Innen- und Außengewinde von Hand herzustellen, ist dagegen leichter als es aussieht. Nimmt man darüber hinaus noch brauchbares Werkzeug und bereitet die Werkstücke entsprechend vor, so kann eigentlich gar nichts schief gehen. Es soll sogar Leute geben, die schneiden Gewinde, wie andere Leute Angeln gehen und beruhigen damit ihre flattrigen Nerven.
Besonders reizvoll an diesem meditativen Hobby ist der niedrige Preis: schon recht brauchbare Gewindebohrer aus HSS werden vom Werkzeughöker auf dem Flohmarkt für kleines Geld unters Volk gebracht, komplette Sortimente M3 bis M12 mit Windeisen, Anleitung und Traktoristendiplom in kyrillischer Schrift kosten kaum 50 Euro.
 
Alles oben gesagte bezieht sich natürlich wieder einmal auf den einfachsten Fall, und der ist aus Bau- oder Automatenstahl. Zähe Werkstoffe wie z.B. Edelstahl lassen sich nimmer so munter und problemlos bearbeiten und widersetzen sich Gewindeschneidversuchen ganz erfolgreich. Hier braucht man teure bis sehr teure Schneideisen und Gewindebohrer namhafter Hersteller. Diese Dinger lohnen sich gegenüber den günstigen Exemplaren natürlich auch dann, wenn man viel schraubt oder wenn es wirklich drauf ankommt.
 
Was passiert, wenn man es mit kaputten Gewinden zu tun hat und wie man ausgerissenem oder vermackeltem Mist beikommt, zeigt die nächste Folge unserer unendlichen Bohr und Gewindereihe. Junge Damen, bitte dranbleiben.