Das Gewinde ist das unsichtbare Rückgrat unserer modernen Welt. Mit den hochgenauen Universal-Rundschleifmaschinen von STUDER und deren intuitiver Software können Kunden einfach und effizient Gewinde selbst für anspruchsvolle Industrien in bester Qualität fertigen.

Nur wenige Maschinenelemente sind so allgegenwärtig und wichtig wie das Gewinde. Dieses geniale Prinzip – eine wendelförmige Nut, die Drehbewegung in Längskraft verwandelt – wurde bereits vor tausenden von Jahren in den frühen Hochkulturen entwickelt, in der Antike für Pressen und Wasserhebewerke genutzt und in der industriellen Revolution durch Normung zur Grundlage moderner maschineller Massenfertigung. Heute hält es buchstäblich unsere moderne Welt zusammen, sei es die Schraube aus dem Baumarkt, die Kugelgewindespindel im Elektrolenkgetriebe oder das Implantatgewinde in der Medizin. Dabei gilt: Je höher die Anforderungen an das Gewinde, desto anspruchsvoller ist auch seine Herstellung.

Hochleistungsgewinde entstehen meist nach dem Härten des Werkstücks, das sich dann oft nicht mehr drehen oder fräsen lässt, sondern nur noch geschliffen werden kann. Dabei überträgt eine speziell profilierte Schleifscheibe das Negativbild des Gewindeprofils unter synchronisierter CNC-Steuerung in das Werkstück. Dieses Verfahren stellt in Sachen Präzision höchste Ansprüche an die Schleifmaschine: Die Toleranzen liegen bei wenigen Mikrometern, zuverlässige Reproduzierbarkeit ist enorm wichtig, Wärmestau führt schnell zu Schleifbrand, und schon kleinste Vibrationen beeinflussen die Oberflächenqualität. All dies sind schleiftechnologische Herausforderungen, mit denen sich STUDER bestens auskennt. Die modernen Universal-Rundschleifmaschinen des Schweizer Technologieunternehmens ermöglichen hochpräzises Gewindeschleifen für industrielle Anwendungen.

"Für Kunden hat es zahlreiche Vorteile, Gewinde auf einer Universal-Rundschleifmaschine schleifen zu können, statt auf eine Spezialmaschine angewiesen zu sein", erklärt Daniel Huber, CTO der Fritz Studer AG. Der Traditionshersteller begann Mitte der 1990er-Jahre eine innovative Software im Zusammenspiel mit einer gesteuerten C-Achse für diese anspruchsvolle Fertigungstechnologie zu entwickeln. Heute sind im aktuellen Portfolio alle STUDER-Universal-Rundschleifmaschinen mit der entsprechenden Softwareoption zum Gewindeschleifen fähig. Dieses universelle Maschinenkonzept bietet klare Vorteile. Denn das Rund-, Formen- und Gewindeschleifen in einer einzigen Aufspannung eliminiert Umspannfehler und sichert höhere Lagegenauigkeiten. Wer zuvor Spezialmaschinen betrieb oder Teile extern vergab, konsolidiert heute auf einer einzigen Maschine, spart Stellfläche und holt die Wertschöpfung ins Haus. Es überrascht also nicht, dass jede sechste ausgelieferte STUDER-Maschine für das Gewindeschleifen ausgerüstet ist.

Egal ob ISO-metrische Gewinde, Feingewinde, Befestigungsgewinde an Werkzeughaltern, konische Gewinde oder Innen- und Aussen-Gewindelehren: Auf allen STUDER-Modellen lässt sich mit der C-Achse und softwarebasierter Profilkorrektur der Grossteil der industrieüblichen Bauteile fertigen. "Und für Werkstücke mit grossem Steigungswinkel wie mehrgängige Kugelgewindetriebe, Schnecken oder Extruderwellen haben wir 2013 die A-Achse als schwenkbare Schleifspindelachse eingeführt", erläutert Huber. Sie ist auf der S41 und S22 verfügbar – eine revolutionäre mechanische Lösung, die für Universal-Rundschleifmaschinen zuvor nicht existierte.

Eine weitere richtungsweisende STUDER-Technologie für das Gewindeschleifen ist WireDress®. Die auf dem Prinzip der Elektroerosion basierende Abrichttechnologie für das Aussen- und Innenschleifen auf der S41 und S22 kann metallgebundene Diamant- und CBN-Schleifscheiben bei voller Arbeitsgeschwindigkeit direkt in der Maschine kontaktlos profilieren und schärfen. Die so konditionierten Schleifscheiben sind extrem schnittig, reduzieren Schleifbrandgefahr und können Gewinde direkt aus dem Vollen schleifen. Das Resultat sind deutliche Produktivitätssteigerungen gegenüber konventionellen Abrichtverfahren. Auch das intelligente STUDER-Kühlschmierstoff-Düsensystem SmartJet™ wurde speziell zum Gewindeschleifen weiterentwickelt und beugt Schleifbrand vor. Mit der leistungsstärksten Gewindeschleifkonfiguration im STUDER-Portfolio lassen sich selbst härteste Werkstoffe mit grossem Steigungswinkel prozesssicher schleifen, etwa Hartmetallgewinde für Werkzeugaufnahmen, hochpräzise Kugelumlaufgewinde in der Antriebstechnik oder Robotik-Gewindespindeln in der Hochproduktion.

Alle Kunden profitieren von einem durchdachten Software-Ökosystem, das auch weniger erfahrenen Anwendenden einen sicheren Einstieg ins Gewindeschleifen ermöglicht und Fehler reduziert. StuderThread erstellt dabei zunächst das Abrichtprogramm für die Schleifscheibe. Die dort enthaltene Bibliothek aller gängigen ISO-Normgewinde und die Möglichkeit, mehrgängige Gewinde oder Schrupp- und Schlichtzähne grafisch zu konfigurieren, reduziert die Programmierzeit deutlich. Während des Abrichtvorgangs überprüft ExactDress mithilfe von Körperschall-Sensorik, ob das Schleifscheibenprofil vollständig konditioniert wird. Der Abrichtprozess wird solange automatisch wiederholt, bis die Schleifscheibe über das gesamte Profil hinweg optimal gestaltet ist. Anschliessend ist InOneThread für den Schleifzyklus zuständig. Die smarte Software visualisiert den Gewindeschleifprozess vorab grafisch am Bildschirm und schlägt sinnvolle Schnittaufteilungen vor. Der gesamte Bedienprozess ist intuitiv gestaltet und falls dennoch Fragen auftauchen, haben Kunden immer Zugriff auf den zuverlässigen Customer Care von STUDER sowie Schulungen durch kompetente Fachleute.