Was ist Nutbearbeitung? Typen, Verfahren und Werkzeuge

Haben Sie diese Vertiefungen auf der Oberfläche verschiedener Produkte schon einmal gesehen? Diese Vertiefungen, Schlitze oder Rillen sind Standard bei Teilen, die ineinander passen. Beispielsweise werden diese Schlitze oder Rillen in Rohre eingearbeitet, um die Dichtungsringe zu halten. Diese Vertiefungen werden durch Nutbearbeitung hergestellt. Aber was ist Nutbearbeitung?

 

Wenn Sie hier sind, wissen Sie wahrscheinlich überhaupt nichts über diese Technik. Richtig? Bei der Nutbearbeitung werden Nuten mit Fräs- oder Drehmaschinen erzeugt. Diese Nuten sind praktisch, wenn ein Teil in ein anderes passt. Dieses Thema ist komplex – und muss in möglichst einfachen Worten erklärt werden. Genau das werde ich in diesem Artikel tun. Also, legen wir los!

 

Was ist Nutbearbeitung?

Die Nutbearbeitung ist ein Prozess, bei dem Nuten oder Kanäle auf der Oberfläche verschiedener Materialien erzeugt werden. Diese Nuten oder Schlitze sind praktisch, wenn ein Teil in ein anderes passt. Es gibt verschiedene Nutwerkzeuge, mit denen Sie präzise Nuten erzeugen können. Bei diesem Prozess werden Fräs- oder Drehmaschinen verwendet.

 

Nutbearbeitung mag relativ neu klingen. Produkte, die Rillen aufweisen, sind in unserem Leben jedoch weit verbreitet. Haben Sie die Schrauben mit diesen kleinen Vertiefungen auf ihrer Oberfläche gesehen? Diese Gewinde oder Vertiefungen sind das Ergebnis dieser Rillenbearbeitung. Dank dieser Rillen auf der Schraube passt sie leicht in die Löcher.

 

Haben Sie Rohre mit aufeinanderfolgenden Leitungen oder Kanälen gesehen? Diese Kanäle helfen, Wasserlecks zu verhindern. Wie? Sie können Dichtungsringe auf die Leitungen oder Kanäle der Rohre setzen. Diese Art der Bearbeitung ist in der Automobilindustrie weit verbreitet. Das Konzept des Rillens ist nicht neu. Es wird seit mehreren Jahrzehnten verwendet.

 

Allerdings hat sich die Art und Weise, wie diese Rillen hergestellt werden, weiterentwickelt. Früher mussten Arbeiter diese Rillen in Steine ​​gravieren. Dies war ein zeitaufwändiger und mühsamer Prozess. Heute machen Fräsmaschinen mit Rillenwerkzeugen das Leben jedoch einfacher. Diese Maschinen mit speziellen Werkzeugen erstellen Kanäle im Handumdrehen. Darüber hinaus ist ihre Präzision unübertroffen.

 

Arten der Nutbearbeitung

 

Es gibt viele Arten der Nutbearbeitung. Jede Art unterscheidet sich in der Art und Weise, wie Kanäle auf der Oberfläche erzeugt werden. Darüber hinaus sind diese Arten in ihrer Arbeit besonders. Eine bestimmte Art von Nut kann auch eine bestimmte Art der Bearbeitung erfordern. Lassen Sie uns tiefer eintauchen und verschiedene Arten der Nutbearbeitung besprechen.

 

1- Außennutbearbeitung

Bei dieser Art werden Nuten oder Kanäle auf der Außenfläche des Werkstücks erzeugt. Die Kanäle oder Schlitze erweisen sich als hilfreich, um zwei Teile einfach zusammenzufügen. Beispielsweise sehen Sie Außennuten an Rohren. Diese Nuten an Rohren halten die Dichtungsringe fest. Daher sehen Sie keinerlei Verbindungen dieser Verbindungen.

 

2- Innennutbearbeitung

 

Diese Art der Nutbearbeitung bezieht sich auf die Innenseite eines hohlen Objekts. Die Kanäle oder Nuten befinden sich innerhalb der hohlen Struktur. Sie können dann jedes andere Teil in diese hohle Struktur einpassen. Diese Nuten ermöglichen es dem passenden Teil, leicht hineinzukommen und dichte Verbindungen herzustellen. Denken Sie daran, dass das Innennuten das Gegenteil des Außennutentyps ist. Lager und Buchsen bestehen aus Innennuten. Diese Kanäle oder Schnitte helfen bei der korrekten Rotation dieser Komponenten.

 

3- Plannuten

 

Das Plannuten unterscheidet sich sowohl vom Innen- als auch vom Außennuten. Dabei werden Kanäle oder Schnitte auf der Vorderseite der Scheibe oder des Werkstücks erzeugt. Einfach ausgedrückt müssen Sie keine Nut im Inneren oder an der Außenfläche des Materials erzeugen. Im Inneren werden diese Kanäle auf der nach oben gerichteten Fläche erzeugt.

 

Das Beispiel umfasst das Erzeugen eines Kanals auf einer Scheibe, um Dichtungen oder O-Ringe anzubringen. Lassen Sie es mich anhand eines anderen Beispiels erklären. Stellen Sie sich vor, Sie haben flache Teile, die Sie verbinden möchten. Vor dem Verbinden können Sie Kanäle auf der Vorderseite der Scheibe erzeugen. Diese Kanäle helfen beim Herstellen von Verbindungen und halten Fett und O-Ringe.

 

4- Keilnuten

Wie der Name schon sagt, wird das Keilnuten innerhalb der hohlen Struktur durchgeführt. Diese Rillen helfen dem Schlüssel, in die Struktur einzudringen und den Mechanismus zu verriegeln. Ist Ihnen aufgefallen, dass das Pedal und die Kurbel des Fahrrads verbunden bleiben? Wenn sie nicht zusammenbleiben, fährt das Fahrrad nicht.

 

Die Rillen werden im Inneren des Pedals und der Kurbelwelle angebracht. Dann wird der Keil in diese Rillen eingeführt, um das Pedal und die Kurbel zusammenzuhalten. Wenn Sie also auf das Pedal treten, wird die Bewegung auf die Kette übertragen. Dadurch fährt das Fahrrad. Viele Elektromotoren sind ebenfalls auf diese Rillen angewiesen. Sie helfen dabei, den Motorrotor an der Welle zu befestigen, damit der Elektromotor arbeiten kann.

 

5- Konturrillen

 

Konturrillen sind eine sehr einzigartige Technologie, da sie Rillen auf gekrümmten Oberflächen erzeugt. Im Allgemeinen werden die Schnitte, Gewinde oder Rillen auf einer geraden Oberfläche angebracht. Das Erstellen solcher Rillen ist relativ einfach. Beim Konturrillen wird jedoch eine gekrümmte Oberfläche verwendet.

 

Diese Art der Rillen wird in der Automobilindustrie verwendet. Ingenieure erzeugen Rillen auf verschiedenen Motorteilen mit gekrümmten Oberflächen. Außerdem haben viele Flaschen diese Art von Rillen am Flaschenhals. Der Deckel passt problemlos auf diese Rillen. Solche Flaschen, in denen Sirup aufbewahrt wird, sind Ihnen vielleicht in der Medizinindustrie aufgefallen.

 

6- Gewindeschneiden

 

Gewindeschneiden unterscheidet sich von anderen Verfahren in der Form der Rille, die es erzeugt. Es entstehen keine kleinen Vertiefungen. Stattdessen werden Sie spiralförmigere Schnitte oder Kanäle an der Außenseite des Werkstücks bemerken. Diese Spiralen helfen dabei, ein Teil in ein anderes zu stecken. Sie werden Gewinderillen an den Schrauben oder Bolzen sehen. Mithilfe dieser gewindeähnlichen Rillen können sich Schrauben im Loch bewegen.

 

Rillenbearbeitungsprozess oder -arbeitsweise

 

Im obigen Abschnitt habe ich einige beliebte Arten der Rillenbearbeitung erwähnt. Die Frage ist jedoch, wie Rillenbearbeitung so präzise Kanäle oder Schnitte erzeugt. Diese Kanäle erfüllen schnell die Anforderungen, ohne dass es zu Inkompatibilitätsproblemen kommt. Denken Sie daran, dass die Rillenbearbeitung aus mehreren Schritten besteht. Lassen Sie uns ins Detail gehen und einige Schritte besprechen.

 

1- Gestaltung der Form

 

Die Arbeit von Rillenmaschinen beginnt mit der Gestaltung der Rillenform. Wie ich oben sagte, gibt es verschiedene Arten von Rillen. Ingenieure legen fest, welche Art von Rille passt und ihren Anforderungen entspricht. Sobald dies festgelegt ist, entwerfen sie die Form dieser Rillen.

 

Die Frage ist jedoch, wie die erforderliche Form der Rille entworfen werden soll. Das ist eine Millionenfrage. Die meisten Hersteller verfügen nicht über Designfähigkeiten. Daher nehmen sie die Hilfe von erfahrenen CAD-Designern in Anspruch. Diese Designer sind darauf spezialisiert, Formen nach den Anweisungen der Ingenieure zu erstellen. Diese Entwürfe spielen eine Schlüsselrolle bei der Erstellung der endgültigen Rillen.

 

2- Computergestützte Anweisungen

 

Dies ist ein wichtiger Schritt, da er aus dem Entwurf codierte oder programmierte Anweisungen erstellt. Es stehen verschiedene Tools zum Lesen des Entwurfs und zum Entwickeln von Codes zur Verfügung. CAM (Computer-Aided Manufacturing) ist das beliebteste Tool, um die Arbeit zu erledigen. Der Entwurf, den wir im ersten Schritt erstellen, wird nicht direkt verwendet. Stattdessen erstellen wir Anweisungen.

 

Lassen Sie mich erklären, warum. Der computergestützte Dampf des CNC-Systems versteht nur codierte Anweisungen. Wir leiten den Computer beim Bewegen der Werkzeuge an, um die endgültigen Nutmuster zu erhalten. Es werden CNC-Fräs- oder Drehmaschinen verwendet, die auf ihr CNC-System angewiesen sind. Ihr CNC-System versteht unsere codierten Anweisungen und handelt entsprechend.

 

3- Code einspeisen und Anweisungen ausführen

 

Die CNC-Maschinen bestehen aus ihrer Schnittstelle (computergesteuert). Der Bediener speist unsere codierten Anweisungen in den Computer ein. Die CNC-Fräs– oder Drehmaschine (je nach Verwendung) wird dann eingeschaltet. Sie können jede dieser Maschinen verwenden, aber verwenden Sie korrigierende Nutwerkzeuge. Denken Sie daran, dass auf diesen Maschinen Nutwerkzeuge installiert sind.

 

Die ursprüngliche Funktion dieser Maschinen besteht nicht darin, Rillen zu erzeugen. Stattdessen haben wir Rillwerkzeuge installiert, die Rillen oder Schnitte erzeugen. Stellen Sie vor dem Einschalten der Maschine sicher, dass Sie die richtigen Werkzeuge installiert haben, die für Ihre Art der Rillung geeignet sind. Sobald die Werkzeuge montiert sind, wird das Werkstück auf der Maschine installiert.

 

Sobald die Maschine eingeschaltet ist, analysiert das CNC-System die codierten Anweisungen. Es sendet dann eine Nachricht an die Rillwerkzeuge, sich gemäß den Anweisungen zu bewegen. Diese Werkzeuge schneiden und erstellen Kanäle gemäß den Anweisungen. Wenn die Anweisungen korrekt sind, erhält der Bediener 100 % präzise Rillen auf dem Werkstück.

 

Kurzes Highlight: Es sind verschiedene Rillwerkzeuge erhältlich. Jedes erstellt einzigartige Rillen. Daher ist es entscheidend, die richtigen Werkzeuge für die gewünschte Rillenform auszuwählen. Falsche Werkzeuge erstellen falsche Kanäle und umgekehrt. Dies bedeutet, dass Sie die Rolle verschiedener Rillwerkzeuge kennen müssen, bevor Sie sie verwenden.

 

Werkzeuge für die Nutbearbeitung

 

Wie bereits erwähnt, sind verschiedene Arten von Nutwerkzeugen erhältlich. Diese Werkzeuge ermöglichen die Nutbearbeitung. Denken Sie daran, dass es keine Nutmaschine gibt, die die Nuterstellung im Alleingang steuert. Stattdessen verwenden Hersteller Fräs- oder Drehmaschinen und montieren Nutwerkzeuge. Diese Werkzeuge sind auf die Erstellung der gewünschten Nuten spezialisiert. Hier ist die Liste der wichtigsten Werkzeuge:

• Nuteinsätze
• Plannutwerkzeuge
• Schaftfräser und Drehwerkzeuge
• Innennutwerkzeuge
• Außennutwerkzeuge
• Abstechwerkzeuge für tiefere Schnitte oder Kanäle
• Werkzeughalter (um verschiedene Werkzeuge an einem Ort aufzubewahren)
• Spänekontrollwerkzeuge, um sicherzustellen, dass kein Abfall die Funktion der Maschinen beeinträchtigt.

 

Was bei der Auswahl eines Nutwerkzeugs zu beachten ist

 

Im obigen Abschnitt habe ich mehrere Werkzeuge erwähnt. Nutwerkzeuge bieten je nach Art einzigartige Nuten. Woher wissen Sie also, welches Nutwerkzeug Ihren Anforderungen entspricht? Keine Sorge! Im folgenden Abschnitt werde ich einige Faktoren besprechen, die Ihnen bei der Auswahl der richtigen Werkzeuge helfen.

 

• Nutgeometrie: Die gewünschte Nutform kann bei verschiedenen Produkten unterschiedlich sein. Tiefe, Länge und Größe der Nut wirken sich auf die Werkzeugauswahl aus. Sie sollten die Werkzeuge verwenden, die die Anforderungen an die Nutgeometrie erfüllen.
• Nutart: Hersteller erzeugen unterschiedliche Arten von Nuten an Teilen. Manchmal ist beispielsweise das Außennuten besser geeignet. In solchen Fällen sollten daher Außennutwerkzeuge verwendet werden. Ebenso liefern Plannutwerkzeuge beim Plannuten präzise Ergebnisse. Denken Sie daran: die richtigen Werkzeuge für die richtige Nut.
• Werkstückmaterial: Nuten können mit verschiedenen Materialien hergestellt werden. Beispiele hierfür sind Metalle, Kunststoffe, Holz und Verbundwerkstoffe. Sie sollten die Nutwerkzeuge auswählen, die mit Ihrem Material kompatibel sind. Wenn das Werkzeug nicht perfekt kompatibel ist, werden Sie mit vielen Präzisionsproblemen konfrontiert.
• Kühlmittelkompatibilität: Auf dem Markt sind unterschiedliche Kühlmittel erhältlich. Ihre Aufgabe besteht darin, die Werkzeuge abzukühlen und ihre Arbeit zu verbessern. Denken Sie daran, dass Werkzeuge beim Erstellen von Nuten durch Reibung erhitzt werden. Sie sollten das Kühlmittel verwenden, das vom Werkzeughersteller empfohlen wird.

 

Was sind die wichtigsten Parameter der Nutbearbeitung?

 

Die Nutbearbeitung zeichnet sich durch ihre Präzision aus. Kleine Ungenauigkeiten können zu ernsthaften Problemen bei der Qualität von Nuten oder Kanälen führen. Es gibt einige Parameter, die sehr wichtig sein können. Wenn Sie diese Parameter im Hinterkopf behalten, erhalten Sie immer hervorragende Nuten auf der Oberfläche von Werkstücken. Hier ist ihre Liste:

• Schnittgeschwindigkeit: Sie sollten immer besonders auf die Geschwindigkeit achten, mit der sich Nutwerkzeuge bewegen. Sehr hohe Geschwindigkeiten können dazu führen, dass Werkzeuge überhitzen. Infolgedessen beginnen sie zu versagen und die Präzision zu beeinträchtigen. Wählen Sie immer eine ausgewogene Geschwindigkeit für Werkzeuge.
• Vorschubgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit, mit der Schneidwerkzeuge das Werkstück bearbeiten. Wenn Schneidwerkzeuge schnell arbeiten, erledigen sie ihre Arbeit schnell. Werkzeuge können jedoch beschädigt werden, wenn sie zu schnell an einem Werkstück arbeiten.
• Vibrationskontrolle: Vibrationen sind ein ernstes Problem, das die Genauigkeit erheblich beeinträchtigen kann. Werkzeuge, die beim Schneiden vibrieren, können Fehler machen. Daher sollten Sie die Maschine immer auf einer moderaten Geschwindigkeit halten. Warum? Weil dadurch das Vibrationsniveau reduziert wird. Wenn die Maschine neu ist, vibriert sie weniger.
• Schnitttiefe: Sie wird definiert als die Menge an Material, die in einem Durchgang geschnitten oder entfernt wird. Passen Sie die Schnitttiefe ständig an die Tiefe und Form Ihrer Nut an. Sie können die Schnitttiefe verringern, wenn Sie nicht viel Material entfernen müssen.
• Schnittkraft: Dieser Faktor bezieht sich auf die Geschwindigkeit der Schneidwerkzeuge. Die Fräser oder Nutwerkzeuge sollten das Werkstück nicht mit Kraft schneiden. Warum? Wenn Werkzeuge mit mehr Kraft angewendet werden, besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass sie überhitzen. Darüber hinaus können Werkzeuge auch beschädigt werden, wenn die Kraft zu groß ist.
• Toleranz und Oberflächenbeschaffenheit: Die Toleranz ist ein wichtiger Parameter, der die Präzision beeinflusst. Ich empfehle dringend, Nuten immer mit engen Toleranzen zu erstellen. Dadurch verringern Sie die Fehlerwahrscheinlichkeit und erzielen die gewünschten Ergebnisse. Eine zu geringe Toleranz birgt immer das Risiko von Fehlern. Darüber hinaus sollten Sie sich auf eine optimale Oberflächenbeschaffenheit konzentrieren.

 

Vor- und Nachteile der Nutbearbeitung

 

Es besteht kein Zweifel, dass die Nutbearbeitung viele Vorteile bietet. Man könnte jedes Mal daran denken, diese Technik zu wählen. Stimmt’s? Allerdings hat diese Technik auch ein paar Nachteile und Einschränkungen. Im folgenden Abschnitt werde ich die Vor- und Nachteile der Nutbearbeitung besprechen. Dies wird Ihnen helfen, diesen Prozess besser zu verstehen.

 

Vorteile der Nutbearbeitung	Nachteile der Nutbearbeitung
Geeignet für verschiedene Nutformen und -größen.	Werkzeuge verschleißen schnell.
Hohe Genauigkeit mit engen Toleranzen.	Erfordert präzise Ausrichtung und Einrichtung.
Erzeugt glatte und saubere Nuten.	Schlechte Spanabfuhr kann Werkzeuge beschädigen.
Erzeugt Nuten, die an spezifische Designs angepasst sind.	Übermäßige Hitze kann die Lebensdauer der Werkzeuge und die Qualität der Teile verringern.
Funktioniert gut mit automatisierten Systemen.	Probleme mit weichen oder spröden Materialien.
Kann an Metallen, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen arbeiten.	Hochwertige Nutwerkzeuge können teuer sein.

 

Fazit

 

Das Nutenfräsen ist in der Tat eine praktische Technik. Es hilft, Schnitte, Kanäle, Gewinde und Vertiefungen auf der Oberfläche verschiedener Materialien zu erzeugen. Dadurch wird das Verbinden zweier Materialien sehr einfach. Diese Nuten sind bei Rohren sehr häufig. Sie verringern das Problem von Undichtigkeiten, wenn der Dichtungsring an einem Rohr angebracht wird.

 

Interessanterweise wird diese Nuttechnik in fast allen Branchen eingesetzt. Automobile und Sanitärtechnik sind jedoch die wichtigsten Branchen, die auf diese Technologie angewiesen sind. In diesem Artikel habe ich das Nutenfräsen so einfach wie möglich erklärt. Ich hoffe, meine Bemühungen helfen Ihnen, alle Probleme im Zusammenhang mit Nuttechniken zu überwinden.