Ein Gewindebohrer muss einen Anschnitt bzw. eine Fase aufweisen, um ein Gewinde schneiden zu können. Der Anschnitt sorgt für konisch zulaufende oder unvollständige Gänge.

Die Hauptdurchmesser der Gänge sind angeschliffen, wobei durch den Schliff der Durchmesser am Werkzeugkopf kleiner ist. Dieser Durchmesser an der Werkzeugspitze ist etwas kleiner als der Durchmesser des vorgebohrten Loches oder die Größe der eigentlichen Gewindebohrers.

Wenn der Gewindebohrer am Loch zum Schneiden ansetzt, wird mit jedem Schneidzahn allmählich der Gewindegang in das Werkstück geschnitten. Nur der erste Zahngang hinter dem Anschnittkegel schneidet hierbei die endgültige Größe des Gewindeganges. Die Zähne weiter hinten dienen lediglich der Führung des Gewindebohrers im bereits geschnittenen Teil des Gewindes.

Der Anschnittkegel kann unterschiedliche Anschnittformen (A bis E) für Vor-, Mittel- und Fertigschneider aufweisen. Je nach Anschnittform kann der Anschnitt 7-10 Gänge (bei Vorschneidern), 3-5 Gänge (bei Mittelschneidern) oder 1-2 Gänge (bei Fertigschneidern) umfassen.

Ein Gewindebohrer mit einem aus 7-10 Gängen bestehenden Anschnittkegel wird häufig als Vorschneider bezeichnet und für raue oder wärmebehandelte Werkstoffe verwenden. Für die meisten Schneidanwendungen werden Gewindebohrer mit einem aus 3-5 Gängen bestehenden Anschnittkegel verwendet. Gewindebohrer mit einem aus 1-2 Gängen bestehenden Anschnittkegel werden eingesetzt, wenn die geringe Lochtiefe die Verwendung von Gewindeschneidern mit einem größeren Anschnitt unmöglich macht.

Welcher Anschnittkegel der richtige ist, richtet sich daher nach der Art der Bohrung, in die ein Gewinde geschnitten werden soll. Handelt es sich um eine Durchgangsbohrung oder um eine sehr tiefe Bohrung, kann ein Gewindeschneider mit einem Anschnittkegel von 3-10 Gängen (normalerweise Anschnittform A-D) gewählt werden. Ein Gewindebohrer mit einem flachen Anschnitt von 1-2 Gängen (normalerweise Anschnittform E) sollte nur verwendet werden, wenn das Gewinde bis zum Grund einer Sacklochbohrung geschnitten werden muss. Da zum Schneiden eines Gewindes bis direkt zum Grund der Bohrung ein größeres Drehmoment und eine geringere Drehzahl (U/min) erforderlich sind, führt diese Art des Gewindeschneidens zu einer raueren Werkstoffoberfläche und einer deutlichen Reduzierung der Werkzeugstandzeit.

Zudem existieren Spezialgewindebohrer (wie z. B. Hochleistungsgewindebohrer und spezielle Gusseisengewindebohrer für die Automobilindustrie) mit von den genannten Anschnittformen abweichenden Ausführungen. So gibt es auch Gewindeschneider mit halbflacher Fase (Anschnitt über 2 bis 2,5 Gänge) oder einem modifizieren Anschnittkegel (2,5 bis 4 Gänge). Durch die größere Fase wird der Spanquerschnitt reduziert, die Standzeit bei schwer zu verarbeitenden Werkstoffen verlängert und ein schnellerer Schneidvorgang ermöglicht.

Technischer Hinweis Nr. 41 - Anschnitt bei Gewindebohrern

Für Gewindelöcher sollte stets ein Gewindebohrer gewählt werden, der einen möglichst langen Anschnitt aufweist. Daher ist unter Umständen der Kauf eines Spezialgewindeschneiders ratsam. Je länger der Anschnitt ist, desto länger ist die Nutzungsdauer des Gewindebohrers!

Um die maximal mögliche Anschnittlänge zum Schneiden einer Sacklochbohrung zu bestimmen, subtrahieren Sie die gesamte erforderliche Gewindelänge plus eines zusätzlichen Gewindeganges von der Bohrtiefe. Der zusätzliche Gewindegang sorgt für einen Freiraum am Grund der Bohrung, um die Schneidspäne aufzunehmen und ein Überdrehen der Spindel abzufangen. Teilen Sie diesen Wert durch die Anzahl der Gänge pro Zoll (TPI). Das Ergebnis ist die empfohlene Länge des Anschnittes. Wählen Sie einen Gewindebohrer mit einem Anschnitt, der nicht länger als der errechnete Wert ist.

Beispiel:
Größe: ¼-20 NC
Volle Gewindelänge: .250
Bohrtiefe: .473
Gewindegang: 1/ 20 = .050

0,473 – 0,250 – 0,050 = 0,173
(Bohrtiefe minus volle Gewindelänge und ein Gewindegang)

0,173 ÷ 0,050 = 3,5
(neue Bohrtiefe geteilt durch die Gänge pro Zoll (TPI)
 
3,5 = empfohlene Anschnittlänge

In diesem Fall sollten Sie einen Standardgewindebohrer wählen, dessen Anschnitt nicht länger als 3,5 Gänge ist.
Aus Sicherheitsgründen ist ein Anschnitt von 3 Gängen empfehlenswert.

Ein 4-schneidiger Semi-Fertigschneider besitzt 12 Schneidzähne, ein regulärer Fertigschneider hingegen 8 Zähne. Der Semi-Fertigschneider verfügt über 50 % mehr Gewindezähne, was die Standzeit des Werkzeugs enorm verlängert.
Indem Sie einen Gewindebohrer mit einem längeren Anschnitt wählen, reduzieren Sie den Zahnvorschub und das Drehmoment beim Schneiden und ermöglichen eine höhere Schnittgeschwindigkeit und Standzeit des Werkzeugs. Bei harten Stählen und Legierungen für die Luft- und Raumfahrt (z. B. mit Nickel, Titan und nicht rostendem Stahl) kann ein längerer Anschnitt ein Schneiden überhaupt erst möglich machen.

Ermitteln Sie die korrekte Anschnittlänge und verlängern Sie damit die Standzeit des Gewindeschneiders. Mit jedem zusätzlichen Zahn im Anschnitt erhöht sich die Standzeit exponentiell.

Technischer Hinweis Nr. 65 – Anschnittlänge und Werkzeugstandzeit

Durch den Einsatz von Hartmetall hat sich die maschinelle Bearbeitung deutlich verbessert. Zu den Vorteilen zählen Kostenersparnisse, da Werkzeuge länger und schneller verwendet werden können und die gefertigten Teile zudem eine höhere Genauigkeit aufweisen. Mit diesen Vorteilen gestattet der Einsatz von Hartmetall auch bei Gewindebohrern längere Produktionsläufe.

Bedeutende Fortschritte wurden hinsichtlich der Bruchfestigkeit von Hartmetall gemacht. Dadurch hat sich der praktische Nutzen von Hartmetall-Gewindebohrern noch vergrößert.

Hartmetall-Gewindebohrer sollten in starren oder synchronen CNC- oder Leitspindelmaschinen mit hoher Vorschubpräzision verwendet werden. Die Gewindebohrer sollten starr oder in synchronen Werkzeughaltern mit TG- oder TGHP-Spannzangen oder mithilfe von Hydrodehn- oder Schrumpfspannfutteradaptern gehalten werden.

Wenn der Gewindebohrer mit einem Vierkant ausgestattet ist, verwenden Sie speziell für Gewindebohrer mit Vierkant entwickelte ER-Spannzangen. Übermäßige Werkzeugbewegung kann zu Abplatzen oder Abbrechen führen. Daher sollte vom Einsatz von Druckausgleichs-Pendelhaltern und konventionellen Schnellwechseladaptern für Gewindebohrer abgesehen werden.

Im Gegensatz zu Bohrern haben Gewindebohrer ein spezielles Problem beim Austritt aus einem Bohrloch. Gewindebohrer können die Bohrung nur durch eine Umkehrung ihrer Drehrichtung verlassen, was lange und faserige Späne zur Folge hat. Ein für Sacklochgewindebohren geeignetes Kühlschmiermittel sollte verwendet werden, um die Späne aus der Bohrung zu spülen. Dadurch wird verhindert, dass Späne sich zwischen den Zähnen des Gewindebohrers verhaken und Schäden durch Abplatzen oder Abbrechen verursachen. Wenn der Werkstoff sehr kurze, gebrochene Späne oder pulverige Späne produziert (z. B. Grauguss), muss keine innere Zuführung von Kühlschmiermittel erfolgen.

Da Hartmetall-Gewindebohrer speziell für hohe Drehzahlen konzipiert sind, sollten die Maschinen für Schnittgeschwindigkeiten von mindestens 250 SFM ausgelegt sein.

HINWEIS: Die maximale Nenndrehzahl der Maschine bezieht sich in der Regel auf Bohr- und Fräsvorgänge und nicht auf Gewindeschneiden. Beim Gewindebohren kann die tatsächlich mögliche Drehzahl der Maschine auf 1/3 des angegebenen Drehzahlwertes sinken.

Technischer Hinweis Nr. 107 – Vollhartmetall-Gewindebohrer