Gewindebohren auf der CNC: Steigung, Synchronisation und Kernloch

18. März 2026 Patrick Mehner

Beim Gewindebohren erzeugt ein Gewindebohrer das Innengewinde. Sein axialer Weg muss zur Drehbewegung und zur Gewindesteigung passen. Starres Gewindebohren, Arbeiten mit Ausgleichsfutter, Gewindeformen und Gewindefräsen sind unterschiedliche Verfahren mit unterschiedlichen Voraussetzungen.

Die Frage lautet deshalb zuerst: Welches Gewinde soll in welchem Werkstoff und welcher Bohrung entstehen? Erst danach kommen Werkzeug, Aufnahme, Steuerungsfunktion und Schnittdaten. Eine CNC-Fräsmaschine beherrscht nicht allein deshalb starres Gewindebohren, weil sie einen G-Code-Editor und eine einstellbare Spindeldrehzahl besitzt.

Steigung und Vorschub koppeln

Für ein eingängiges Gewinde M6 × 1 beträgt der axiale Weg je relativer Umdrehung 1 mm. Bei gleichmäßigen 300 U/min entspricht das betragsmäßig 300 mm/min. Die Rechnung erklärt den Zusammenhang, stellt aber noch keine geregelte Synchronisation her. Gerade beim Anfahren, Abbremsen und Umkehren müssen Dreh- und Vorschubbewegung zusammenpassen.

Ideales kinematisches Modell eines eingängigen Gewindes mit 1 mm Steigung. Positive Drehung bezeichnet hier nur die gewählte Einschraubrichtung; Einfahrweg und reales Bremsverhalten sind nicht dargestellt.

Das Prinzip Schritt für Schritt

Startet nur auf Wunsch. Pause hält den aktuellen Stand fest. Die Darstellung läuft in Lerngeschwindigkeit; sie simuliert keine Maschinensteuerung. Ohne Bewegung erklären Grafik und Liste denselben Inhalt.

Vom gewählten Startpunkt aus führt eine Umdrehung in Einschraubrichtung zu 1 mm axialem Weg hinein. Im Modell zeigt die positive Z-Richtung aus der Bohrung.
Nach zwei Umdrehungen sind 2 mm axialer Weg erreicht. Das Verhältnis bleibt 1 mm pro Umdrehung.
Beim Rücklauf wird eine Umdrehung in Gegenrichtung zurückgenommen. Die Achse bewegt sich dazu passend 1 mm nach außen.
Nach der zweiten Rückwärtsumdrehung ist der Startpunkt wieder erreicht. Eine reale Steuerung muss zusätzlich Beschleunigung, Bremsen und mögliche Nachlaufwege beherrschen.

Starres Gewindebohren und Ausgleichsfutter unterscheiden

Beim starren Gewindebohren übernimmt eine dafür eingerichtete Maschine die Synchronisation. Ein Ausgleichsfutter erlaubt dagegen einen bestimmten axialen Ausgleich innerhalb seines vorgesehenen Arbeitsbereichs. Es ist kein Ersatz für beliebige Vorschubfehler. Die passende Kombination aus Zyklus und Aufnahme muss aus den Maschinen- und Werkzeugunterlagen hervorgehen.

Ein konkretes Steuerungsbeispiel: LinuxCNC beschreibt G33.1 als synchronisierte Bewegung mit Rücklauf; K gibt den Weg je Spindelumdrehung an. G84 wird dort für Gewindebohren mit axial ausgleichendem Futter beschrieben. „G84 bedeutet auf jeder Steuerung Rigid Tapping“ wäre daher falsch. Bei G33.1 kann die synchronisierte Bewegung während des tatsächlichen Spindelbremsens über den angegebenen Endpunkt hinausgehen. Der notwendige Freiraum muss berücksichtigt werden.

Kernloch und Gewindetiefe separat festlegen

Nenngewindedurchmesser, Kernlochdurchmesser, Bohrtiefe und nutzbare Gewindetiefe sind vier verschiedene Angaben. Beim Grundloch benötigen unter anderem Bohrerspitze und Anschnitt des Gewindewerkzeugs Platz. Die vollständige Gewindeform beginnt nicht zwangsläufig an der Werkzeugspitze. Ein zu knappes Grundloch kann deshalb trotz scheinbar passender Gewindetiefe zum Anschlagen führen.

Die bekannte Näherung Nenndurchmesser minus Steigung ist keine universelle Fertigungsvorschrift. Werkzeugherstellerdaten, Werkstoff und geforderte Gewindetoleranz bestimmen die Vorbohrung. Beim Gewindeformen wird Werkstoff plastisch verdrängt; die dafür vorgesehene Bohrung darf nicht ungeprüft vom schneidenden Gewindebohrer übernommen werden.

Bohrungstyp und Spanabfuhr gehören zur Werkzeugwahl

Sandvik unterscheidet gerade genutete, spiral genutete und mit Schälanschnitt ausgeführte Gewindebohrer sowie Gewindeformer. Grund- oder Durchgangsbohrung und Werkstoff sind zentrale Auswahlgrößen. Formen setzt einen dafür geeigneten, ausreichend duktilen Werkstoff voraus und benötigt passende Schmierung. Es entstehen dabei keine Schnittspäne; die übrigen Prozessanforderungen bleiben bestehen.

Beim helikalen Gewindefräsen bewegt sich der Werkzeugmittelpunkt auf einer räumlichen Bahn um die Gewindeachse. Die Eigenrotation des Fräsers ist dabei nicht mit der Gewindesteigung pro Werkzeugumdrehung gekoppelt. Welche Durchmesser ein bestimmter Gewindefräser herstellen kann, hängt von Bauart, Profil und Abmessungen ab; gleiche Steigung allein genügt nicht.

Was vor einem CNC-Gewinde geklärt sein muss

Vollständige Gewindebezeichnung, Werkstoff und nutzbare Tiefe.
Geeignetes Werkzeug, Vorbohrung und Spannsystem.
Verfügbare und eingerichtete Steuerungsfunktion.
Rücklauf, Überfahrwege und Freiraum im Grundloch.
Prüfverfahren für das fertige Gewinde und Dokumentation.

Meine Optimum BF 20 habe ich selbst auf CNC umgebaut. Ob mein Aufbau starres Gewindebohren unterstützt, ist hier nicht belegt. Ich übertrage deshalb keine Beispielzyklen ungeprüft auf diese Maschine. Die Aufgaben der CNC-Steuerung, G-Code-Grundlagen und Werkzeugaufnahme liefern den Zusammenhang.

Quellen und fachliche Einordnung

Primärquellen, geprüft am 24.10.2026. Eigene Lehrbeispiele und schematische Grafiken. Befehlsdetails gelten jeweils für die genannte Steuerung.

CNC Modellbau