Rändelrechner, Tabellen und Formeln

Rändelrechner

  • Ermittelt den erforderlichen Rohlingsdurchmesser, um den richtigen Durchmesser nach dem Rändeln zu erhalten.
  • Rändeln Geschwindigkeiten und Vorschübe.

Was ist Rändeln?

Das Rändeln ist ein Fertigungsverfahren, das auf einer Drehmaschine durchgeführt wird und bei dem ein Muster von einem Rändelrad auf ein rundes Werkstück übertragen wird. Es wird hauptsächlich verwendet für:

  • Erhöhung der Reibung eines Bereichs auf einem Teil, um den menschlichen Griff zu erleichtern. Zum Beispiel eine Mikrometerschraube.
  • Verbesserung der Griffigkeit eines in Kunststoff eingebauten Metallteils. Zum Beispiel elektronische Steckverbinder.
  • Dekorative Zwecke.

Die Rändelung wird durch die Verdrängung von Material erzielt, wenn das Rändelrad gegen die Oberfläche eines rotierenden Werkstücks gedrückt wird.

Rändelrad

Rändel-Räder:

  • Rändelräder werden in der Regel aus PVD-beschichtetem HSS hergestellt.
  • Der Durchmesser liegt in der Regel zwischen 0,5 – 1,5 Zoll (6 – 32 mm).
  • Der Abstand liegt normalerweise zwischen 8 und 80 TPI (3 – 0,5 mm).
  • Es gibt sie in verschiedenen Mustern (siehe unten).
Knuling Patterns

Rändelungen gibt es in 4 Hauptmustern:

  • Gerade
  • Diamant
  • Linksrändel
  • Rechtsrändel
  • Wenn nicht anders angegeben, sind Diamant- und Diagonalrändel um 30° geneigt.

Es gibt zwei Fertigungstechniken, um eine Rändelung auf einem Werkstück zu erzielen:

Rändelformen:

Werkzeug zum Rändeln durch Umformen
  • Das Rändelrad wird auf das rotierende Werkstück gedrückt und verdrängt das Material.
  • Diese Methode ist einfach zu implementieren.
  • Der Durchmesser der Werkstücke ändert sich in Abhängigkeit von der Rändelsteigung, und der Anwender muss den richtigen Rohlingsdurchmesser berechnen, um den gewünschten Enddurchmesser nach dem Rändeln zu erhalten.
  • Die Kräfte sind hoch und hängen vom Vorschub, dem Durchmesser und der Rändelbreite ab.
  • Niedrige Vorschübe.
  • Geeignet für Teile mit kleinem Durchmesser.

Rändelschneiden:

Werkzeug zum Rändeln durch Schneiden
  • Die Rändelräder sind geneigt und bewegen sich entlang der Achse des Werkstücks, so dass sie schneiden statt formen.
  • Das Schneidewerkzeug ist teurer, und die Umsetzung ist komplizierter.
  • Keine Änderung des Durchmessers
  • Kleinere Kräfte.
  • Höhere Vorschübe.
  • Die bessere Lösung bei größeren Durchmessern.

Parameter Wörterbuch

Steigungsparameter

Knurling Pitch Parameters
  • P – Kreisförmige Steigung: Der Abstand zwischen den Zähnen, gemessen parallel zum Rändel [mm / Inch].
  • Pt – Verfahrweg Steigung: Der Abstand zwischen den Zähnen, gemessen parallel zur Werkstück-/Radachse [mm / Inc].
  • TPI Zähne pro Zoll: Die Teilung, ausgedrückt als die Anzahl der Zähne in einem Zoll (25,4 mm)
  • Ø – Rändelwinkel: Der Winkel der Rändellinie in Bezug auf die Werkstück-/Radachse (normalerweise 30°)
  • Z – Anzahl der Zähne.
  • Tf– Tooth Factor (Zahnfaktor): Ein Faktor, der zur Berechnung der Anzahl der Zähne verwendet wird.

Durchmesser Parameter

Rändelskizze mit Parametern
  • D – Enddurchmesser nach der Rändelung: In der Regel die Anforderung der Zeichnung, da es sich um das Funktionsmaß des Rändelrades handelt.
  • Db – Der Durchmesser des Rohlings (oder des Drehteils): Der erforderliche Durchmesser des Rohlings, der benötigt wird, um den endgültigen Durchmesser nach dem Rändelvorgang zu erhalten. Dies ist ein technischer Parameter, den Sie berechnen müssen.
  • G- Materialwachstum: Die Menge an Material, die durch den Rändelvorgang „verformt“ wird. Er ist ein Hilfsparameter, der zur Berechnung des Rohlingsdurchmessers verwendet wird.
  • Dw – Raddurchmesser: Der Durchmesser des Rändelrads.

Rändelberechnungen

Steigung-Formeln:

\( \large P_t = \LARGE \frac{P}{\cos{\theta }} \large \text { [inch / mm]} \)
\( \large TPI_t = TPI \times \cos{\theta } \)
\( \large TPI = \LARGE \frac {1}{P} \large \text { (When the pitch is measured in Inches)} \)
\( \large TPI = \LARGE \frac {25.4}{P} \large \text { (When the pitch is measured in mm)} \)
\( \large P_t = \LARGE \frac{P}{\cos{\theta }} \large \text { [inch / mm]} \)
\( \large TPI_t = TPI \times \cos{\theta } \)
\( \large TPI = \LARGE \frac {1}{P} \)
\( \large TPI = \LARGE \frac {25.4}{P} \)

Diameter and tooth Formulas:

\( \large G = function (TPI) \text { [see chart and explanation below]} \)
\( \large D = D_b + 2 \times G \)
\( \large Z = T_f * TPI \times \pi \times D_b \)
\( \large T_f = function (TPI,Dw) \text { [see chart and explanation below]} \)
\( \large G = function (TPI) \)
\( \large D = D_b + 2 \times G \)
\( \large Z = T_f * TPI \times \pi \times D_b \)
\( \large T_f = function (TPI,Dw) \)

Material Wachstum (G) :

  • Das Rändelrad „drückt“ beim Formen der Zähne auf das Material und vergrößert so den Durchmesser. Daher ist der Enddurchmesser nach dem Rändeln größer als der Durchmesser des Rohlings vor dem Rändelvorgang .
  • Die Zeichnung des Teils zeigt normalerweise den endgültigen Durchmesser nach dem Rändeln.
  • Um ihn zu erhalten, muss das Teil jedoch auf einen kleineren Durchmesser gedreht werden, der nach dem Rändelvorgang den gewünschten Durchmesser ergibt.
  • Dies kann durch Versuch und Irrtum geschehen oder durch eine gute Annäherung an die Größe des Materialwachstums (G).
  • G ist eine Funktion der Steigung, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.
  • Die Tabelle ist für gerade Rändelungen. Bei rautenförmigen Rändelungen sollte der Wert um 15 % erhöht werden.
  • Unser Rechner übernimmt alle diese Berechnungen für Sie!
Rändel Materialwachstumstabelle

Anzahl der Zähne Faktor (Tf) :

  • Die Anzahl der Zähne, die sich auf dem Teil bilden werden, hängt von der Teilung und dem Durchmesser ab.
  • Wenn die Teilung in TPI und der Durchmesser in Zoll angegeben ist, sollte sie gleich TPI * Pi * Durchmesser sein.
  • In der Praxis sollte dieser Wert jedoch mit dem Zähnefaktor (TF) multipliziert werden, der sich aus dem Rändelraddurchmesser und der Steigung ergibt.
  • Die folgende Tabelle zeigt die TF-Werte für verschiedene Radgrößen.
  • Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, beträgt der maximale Fehler 5 % und wird mit zunehmendem Raddurchmesser und TPI kleiner.
  • Der Rechner übernimmt den Zahnfaktor automatisch in seinen Algorithmus.
  • Am besten ist es, eine ganzzahlige Anzahl von Zähnen für das Teil zu erhalten. Der Rechner zeigt Ihnen die genauen Durchmesser, die ein solches Ergebnis ergeben.
  • Es wird empfohlen, diesen Wert zu verwenden (solange er innerhalb der zulässigen Toleranz auf der Zeichnung liegt).
Knurling teeth factor chart

Rändel Tabellen

Geschwindigkeiten und Vorschübe für Rändelungen nach Materialgruppen

Rändelschneidgeschwindigkeiten Tabelle
Rändelvorschübe – Zoll
Rändelvorschübe – Metrisch
Rändelsteigung (TPI) Tabelle
TPI Pitch (Inch) Pitch (mm)
8 0.1250 3.18
10 0.1000 2.54
12 0.0833 2.12
14 0.0714 1.81
16 0.0625 1.59
20 0.0500 1.27
25 0.0400 1.02
30 0.0333 0.85
35 0.0286 0.73
40 0.0250 0.64
50 0.0200 0.51
60 0.0167 0.42
80 0.0125 0.32
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