Moet u snel en efficiënt nauwkeurige buitenschroefdraad maken? Heeft u genoeg van traag traditioneel draaien of complexe freesopstellingen die niet geschikt zijn voor volumeproductie of lastige materialen? Dan is een wervelmachine misschien wel de gespecialiseerde, snelle oplossing die u zoekt.

Een wervelmachine is een gespecialiseerd apparaat, vaak een hulpstuk voor draaibanken (vooral van het Zwitserse type) of een speciale machine, dat wordt gebruikt om nauwkeurig buitenschroefdraad te maken. Het maakt gebruik van hardmetalen of andere geavanceerde beitelplaatjes gemonteerd op een met hoge snelheid roterende freesring om schroefdraad op een werkstuk te frezen en biedt uitzonderlijke snelheid, nauwkeurigheid en efficiëntie.

Het is een geavanceerde schroefdraadbewerkingsmethode die vooral waardevol is voor complexe profielen of de productie van grote volumes. Hoewel het vaak gericht is op schroefdraad, maakt de precisie het een belangrijke aanwinst voor moderne productie. Laten we eens kijken hoe deze indrukwekkende technologie werkt en waarom ze zo bijzonder is.

Hoe werkt een wervelmachine?

Hebt u wel eens een wervelmachine zien draaien, maar weet u niet hoe deze zo nauwkeurig en snel schroefdraad freest? Het gaat om draaien met hoge snelheid en nauwkeurige asbesturing, in wezen een sterk geoptimaliseerd freesproces speciaal voor schroefdraad.

De freesring van de wervelunit, die meerdere beitelplaatjes bevat (vaak hardmetaal, CBN of keramiek) in de vorm van het schroefdraadprofiel, draait met zeer hoge snelheden. Tegelijkertijd draait het werkstuk (bestuurd door de C-as van de draaibank) veel langzamer. De gereedschapskop beweegt lineair langs de Z-as om de spoed te creëren, terwijl de A-as de snijhoek voor de spiraal instelt en de X-as de kleine diameter van de schroefdraad regelt. Deze gecoördineerde beweging freest de schroefdraad, die vaak in één keer klaar is en kenmerkende kommavormige spanen produceert.

Laten we die assen en bewegingen eens uit elkaar halen:

• Snijring met hoge snelheid: Dit is de kern, die snel ronddraait met meerdere snijkanten ingeschakeld.
• Langzame rotatie van het werkstuk (C-as): Zorgt voor stabiliteit en helpt de draadvorm te definiëren.
• Lineaire aanzet (Z-as): Regelt de beweging langs de lengte van het werkstuk en bepaalt de schroefdraadsteek in coördinatie met de rotatie van de C-as. Door de verplaatsingsrichting van de Z-as te wijzigen, kan zowel rechtse als linkse schroefdraad worden gesneden.
• Hoekaanpassing (A-as): Kantelt de wervelkop zodat deze overeenkomt met de gewenste helixhoek van de draad.
• Diametercontrole (X-as): Stelt de snijdiepte in en bepaalt zo de kleine diameter van de schroefdraad.

Dit proces is een onderbroken snede¹en toch een opmerkelijke precisie en afwerking van het oppervlak. Door de soepele spaanvorming kunnen zelfs geharde materialen (tot 65 HRc) en broze materialen, die voor andere methodes een uitdaging kunnen vormen, effectief bewerkt worden.

• Snijvormen (recapitulatie): Kan ontworpen worden voor het snijden van inwendige of uitwendige draad, waarbij uitwendige draad gebruikelijker is en vaak een instelbare spiraalhoek heeft (bijv. ±40°).
• Snijmethoden (recapitulatie): Kan vooruit (Klim) frezen of achteruit (Conventioneel) frezen, afhankelijk van de hardheid van het materiaal en de stijfheid van de machine.

Deze nauwkeurige controle over meerdere assen zorgt voor de hoge efficiëntie en kwaliteit waar het wervelen bekend om staat.

Wat zijn de voordelen van een wervelmachine ten opzichte van een draaibank bij het bewerken van schroefdraad?

Vertrouwt u nog steeds op enkelpuntsdraaien voor al uw schroefdraad? Wordt u gefrustreerd door meerdere bewerkingen, gereedschapsslijtage op taaie materialen, lange cyclustijden of de noodzaak van vies koelmiddel? Wervelen biedt overtuigende voordelen, waardoor het een moderne, economische oplossing voor draadsnijden is.

Wervelmachines zijn aanzienlijk sneller (tot 3 keer snellere cyclustijden dan draaibanken), leveren oppervlaktebewerkingen die vaak vergelijkbaar zijn met slijpen, verwerken moeilijke/harde materialen (tot 65 HRc) effectief, maken kostenbesparend droog bewerken mogelijk en blinken uit in diepe schroefdraad of onderdelen met lange lengte-diameterverhoudingen.

Uit mijn ervaring bij J&M Machine Tools blijkt dat de overstap naar wervelen de productiecijfers van schroefdraad drastisch kan verbeteren. Hier is een meer gedetailleerde vergelijking:

Functie	Wervelend voordeel	Waarom het belangrijk is
Cyclustijd	Tot 3x sneller dan traditioneel draaien. Mogelijkheid tot enkelvoudig draaien vermindert stappen (>60%) en tijd (>50%).	Enorme productiviteitsstijging, lagere kosten per onderdeel, snellere levering.
Afwerking oppervlak	Uitstekende afwerking, vaak vergelijkbaar met slijpen (Ra 0,8 μm of beter). Minder polyhedrale pieken door de snijwerking.	Vermindert/elimineert secundaire nabewerkingen.
Kosteneffectiviteit	Droog bewerken mogelijk (geen kosten/beheer van koelmiddel). Kortere insteltijd (geen afstemming tussen ruwe en fijne beitelplaatjes).	Lagere bedrijfskosten, eenvoudigere installatie, schoner milieu.
Moeilijke materialen	Bewerkt effectief gehard staal (tot 65 HRc), titaanlegeringen, superlegeringen, roestvrij staal.	Breidt capaciteit uit, betrouwbare verwerking voor zware klussen.
Diepe/lange draden	Blinkt uit bij diepe schroefdraadprofielen en onderdelen met hoge lengte-diameterverhoudingen (biedt betere ondersteuning/stijfheid).	Verwerkt complexe geometrieën waar draaien problemen kan opleveren.
Nauwkeurigheid	Hoge maatnauwkeurigheid en nauwkeurigheid van het schroefdraadprofiel, verbeterd met gradaties in vergelijking met sommige methoden.	Garandeert onderdelen van hoge kwaliteit, betrouwbare pasvorm en werking.
Levensduur gereedschap	Door de snijbelasting over meerdere beitelplaatjes te verdelen, gaat het gereedschap langer mee dan bij draaien met één beitelplaatje.	Minder stilstand voor gereedschapswissels, consistente prestaties.
Draaibankintegratie	Hulpstukken beschikbaar voor bestaande draaibanken (vooral Zwitserse), of beschikbaar als speciale machines.	Flexibele implementatieopties op basis van behoefte.

Deze voordelen maken wervelen tot een superieure keuze voor veel veeleisende schroefdraadtoepassingen, waarbij de beperkingen van traditioneel draaien worden overstegen.

Is wervelmachine geschikt voor grootschalige productie of alleen voor kleinschalige productie?

Vraagt u zich af of deze gespecialiseerde technologie geschikt is voor grote volumes of alleen voor nicheonderdelen in kleine volumes? Kan het opgeschaald worden als uw productie-eisen toenemen? Het antwoord is ja - wervelen is veelzijdig genoeg voor beide uiteinden van het spectrum.

Draaimachines zijn geschikt voor zowel kleinschalig, hoognauwkeurig werk als grootschalige productie. Speciale wervelmachines zijn ideaal voor massaproductie, terwijl wervelvoorzetstukken op Zwitserse draaibanken flexibiliteit bieden voor kleinere series of winkels met uiteenlopende behoeften.

Hier zie je hoe het op verschillende schalen past:

• Grootschalige productie: Speciale wervelmachines² (zoals sommige series van fabrikanten als Leistritz) zijn geoptimaliseerd voor een hoge verwerkingscapaciteit. Door hun snelheid, betrouwbaarheid, automatiseringsmogelijkheden en efficiëntie zijn ze perfect voor industrieën die duizenden of miljoenen identieke onderdelen met schroefdraad nodig hebben (bijvoorbeeld de auto-industrie en de medische sector). De aanzienlijke verkorting van de cyclustijd in vergelijking met andere methoden is hier een belangrijke drijfveer.
• Kleinschalige / flexibele productie: Voor werkplaatsen of fabrikanten die kleinere batches of een grotere verscheidenheid aan onderdelen produceren, is het toevoegen van een wervelend hulpstuk³ naar een bekwame CNC Zwitserse draaibank⁴ is een geweldige optie. Dit biedt de voordelen van wervelen (snelheid, kwaliteit op moeilijk schroefdraad) zonder te investeren in een speciale machine, terwijl de veelzijdigheid van de draaibank voor andere bewerkingen behouden blijft.

Dus of je nu een handvol complexe prototypes maakt of continue productielijnen draait, er is waarschijnlijk een werveloplossing die past bij jouw schaalgrootte en vereisten.

Welke producten kan de wervelmachine verwerken en in welke sectoren worden deze producten gebruikt?

Denk je aan specifieke onderdelen zoals precisieschroeven, wormwielen of misschien zelfs medische implantaten? Vraagt u zich af waar werveltechnologie precies haar stempel op drukt? De mogelijkheden ervan strekken zich uit tot een groot aantal kritieke onderdelen in veel belangrijke industrieën.

Wervelmachines blinken uit in het produceren van onderdelen met uitwendige schroefdraad zoals schroeven en bouten, wormwieloverbrengingen/assen, loodschroeven (inclusief kogelomloopspillen), pomprotors en kritieke medische onderdelen zoals botschroeven. Deze zeer nauwkeurige onderdelen zijn van vitaal belang in de productie-, luchtvaart-, auto-, medische en energiesector.

De precisie, snelheid en materiaalverwerkingsmogelijkheden van wervelen maken het ideaal voor:

• Producten:

  • Loodschroeven & Kogelomloopspindels: Voor nauwkeurige lineaire bewegingen in bewerkingsmachines, automatisering, robotica en ruimtevaartactuators.
  • Wormassen en tandwielen: Gebruikt in tandwielkasten voor autobesturing, industriële aandrijvingen en hefmechanismen.
  • Medische schroeven: Hoge precisie botschroeven, ruggengraat fixatieschroeven en tandheelkundige implantaten zijn vaak gemaakt van titanium of PEEK en vereisen specifieke schroefdraadvormen en biocompatibiliteit. Dit is een belangrijk, misschien onverwacht toepassingsgebied.
  • Pomprotors: Bepaalde types pomprotoren met schuine profielen.
  • Bevestigingsmiddelen en actuatoren voor de ruimtevaart: Complexe schroefdraadcomponenten met hoge sterkte voor vliegtuigstructuren en besturingssystemen.
  • Auto-onderdelen: Onderdelen met schroefdraad voor transmissies, stuurinrichtingen en motoren.
  • Algemene bevestigingsmiddelen: Productie van grote volumes speciale of standaardschroeven en -bouten waarbij efficiëntie van groot belang is.

• Gebruiksgebieden:

  • Productie: Algemene mechanische assemblages die precisiedraad vereisen.
  • Ruimtevaart en defensie: Kritische componenten die een hoge betrouwbaarheid en nauwkeurigheid vereisen.
  • Automobiel: Productie in grote volumes van transmissie- en stuurinrichtingsonderdelen.
  • Medische hulpmiddelenindustrie: Chirurgische implantaten, instrumenten en tandheelkundige onderdelen.
  • Energiesector: Onderdelen voor energieopwekking, olie- en gasapparatuur.
  • Gereedschapsmachine-industrie: Nauwkeurige besturingscomponenten voor andere machines bouwen.

De mogelijkheid om efficiënt complexe, nauwkeurige draden te maken in uitdagende materialen maakt wervelen onmisbaar op deze veeleisende gebieden.

Conclusie

Samengevat bieden wervelmachines een gespecialiseerde, zeer efficiënte methode om buitenschroefdraad te produceren. Ze bieden aanzienlijke voordelen op het gebied van snelheid, oppervlaktekwaliteit, kosteneffectiviteit en materiaaltoepassing in vergelijking met traditioneel draaien, waardoor ze geschikt zijn voor zowel kleinschalig precisiewerk als fabricage van grote volumes in kritieke industrieën.

---