DE2058991C - Kombiniertes Werkzeug zur Herstel lung von Innengewinden - Google Patents

Description

Werkzeuge, mit deren Hilfe ich Innengewinde mit hoher Genauigkeit spanlos herst -Ilen lassen, indem der Werkstoff von einem Gewindeformer verdrängt und dabei verdichtet wird, sind seit langem bekannt.

Durch die mittek des Gewindeformen er.'ieibar. Werkstoffverdräneung bleibt die äußere Werkstofffaser erhalten, was eine wesentliche Erhöhung der Dauer- b/w. Scherfestigk.it de> Gewindegänge bewirkt, jedoch werden gegenüber spanend arbeitenden Gewindebohrern zwischen Werkzv. ig und Werkstück wesentlich größere Reibungskräfte wirksam, so daß die auftretenden Drehmomente erheblich hoher als beim Gewindebohren sind. Ks kommt deshalb der Ausbildung des Kernloches besondere Bedeutung zu. Ist dasselbe im Durchmesser /u weit, bildet sich, durch die Materialverdrängung bedingt, an der Gewir.despitze ein Hohlraum aus, ist es hingegen zu eng. so kann sich das Werkzeug im Kernloch festfressen und sein Werkzeugschaft brechen. Um eine einwandfreie Gewindeausbildung zu erhalten, sollte deshalb das Kemloch in der Toleranz H 11 gefertigt werden. 'Jm dies zu gewährleisten, waren bisher die Kernlöcher in einem gesonderten Arbeitsgang mit einem separaten Werkzeug entsprechend vorzureiben, wobei es für den Vorgang des sich anschließenden Gewindeformens wesentlich darauf ankam, daß die Kernlöcher frei von Metallabrieb waren, um den Lauf des Gewindes nachteilig beeinflussende Unregelmäßigkeiten an den Gewindeflanken oder gegebenenfalls ein Brechen des Werkzeugschaftes zu vermeiden. Aus den vorstehenden Gründen war es bisher nicht möglich, auf Automaten in wirtschaftlicher Weise Gewinde in Werkstücke, beispielsweise Schraubenmuttern, mit hoher Präzision ausschließlich spanlos einzutonnen.

Es ist zwar bereits ein Werkzeug bekanntgeworden, mit dessen Hilfe sich das Gewindeformen ohne Vorreiben der Kernlöcher und mit verhältnismäßig hoher Schnittgeschwindigkeit bewerkstelligen läßt, doch können die mit einem derartigem Werkzeug hergestellten Innengewinde hohen Quallitätsanforderungen nicht genügen, auch durften an Standzeit und Betriebssicherheit solcher Werkzeuge keine allzu hohen Forderungen gestellt werden können.

Dieses Werkzeug der gattungsgemäßen Art weist am einen Ende des Werkzeugschaftes einen das Kemloch spanend vorbearbeitenden Teil auf, an den sich ein Spanlos-Gewindeformer anschließt. Das spanend vorbearbeitende Teil in hierbei ein Gewindeschneider, der übergangslos in den Gewindeformer überseht. Die sich achsparallel zur Achse des Werkzeugschaftes erstreckenden Spannuten des Gewindobohrers laufen auf der Seite des Gewindeformen nach außen aus (USA.-Patentschrift 3 251 :^Λ8(Ϊ).

ίο Beim Einsatz dieses Werkzeugs werden die zu formenden Gewindegiinge zunächst vorgeschnitten Dies bedeutet, daß bei dem sich anschließenden Gewindeformen gegenüber dem konventionellen Gewindeformen, bei dem sich der Gewindeformer in die Vollwandung eines Kemloches hineinarbeiten muß. lediglich ein Bruchteil des Werkstoffs verdräng; werden muß. Demgemäß gering fällt, auf Grund der erheblich verminderten Materiaiverdichmng. die Scherfestigkeit der Gewindegänge aus. Der wesentliehe Vorteil des konventionellen Gewindeformens, nämlich der dem Gewinde angepaßte Fasen erliuf. wird ebenfalls nicht erreicht; vielmehr werden durch den Gewindebohrer die Materialfasern zerschnitten, so daß sich lediglich nur bedingt glatte Flächen der

»5 Gewindeflanken erzielen lassen. Dies liegt darin begründet, daß die während des Vorschneidens des Gewindes entstehenden und in die Spannuten eintretenden Spane in den Bereich des Gewindeformers gelangen bzw. von diesem in die vorgeschnittenen

Gewindegänge eingezogen werden können Das Resultat sind unregelmäßige Gewindeflanken und häufig ein Verklemmen des W'erk.vti£.->. da* zum Brechen des Werkzeugschafu-s fühijn kann.

Die Erfindung hat sich nun zur \ufgabc gestellt, ein Werkzeug zu schaffen, nut dessen Hilf·, sich das spanlose formen von Innengewinden, insb.sondere auf entsprechenden Automuten, mit hoher Wirtschaftlichkeit und in einer hohtv qualitativen Ausführung in einem Arbeitsgang bewerkstelligen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe bedient sich die Erfindung eines Werkzeugs der eingangs beschriebenen Art, das sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß das spanend arbeitende Werkzeugteil in an sich bekannter Weise als ein mit Spannuten versehenes Reibwerkzeug ausgebildet ist. in dessen hinterem, einen zylindrischen Umfang aufweisenden Abschnitt die Spannuten auslaufen.

Dieses Werkzeug ist in der Lage, ein Kemloch. bevor in es das Gewinde eingeformt wird, so vorzu-.eiben, daß dasselbe nach Abschluß dieses Arbeitsganges das ideale Durchmessermaß bei höchster Oberflächengüte aufweist, so daß durch den Gewindeformer unmittelbar anschließend, das heißt ohne Unterbrechung des Arbeitsganges, das Gewinde eingeformt werden kann. Die Konstruktion des Werkzeugs gewährleistet hierbei nach Beendigung des Vorreibens ein absolut spänefreies Kemloch. indem die am Reibwerkzeug vorhandenen Spannuten an dessen hinterem zylindrischen' Umfangsabschnitt auslaufen. Somit sind die Spannuten während des Vorreibens an ihrem Hinterende geschlossen, so daß ein Austritt von Metallabrieb aus diesem nicht möglich ist Das erfindungsgemäBe Werkzeug ermöglicht es damit, auf zwei separate Arbeitsgänge, die bei der konventionellen Art des Gewindeformens erforderlich sind, zu verzichten, indem das Kemloch eines Werkstücks weder in einem vom Gewindeformen getrennt durchzuführenden Arbeitsgang vorzareiben.

3 ^{y 4}

••ο ■ η,ι-rirhnitt nicht rund, sondern polv-

Boch danach vom Metallabrieb zu säubern ist: viel- demgemäß im uu^rsun ^ _ep;ohen j_st daß heim mehr läßt sich das Gewinde in einem Zuge in ein gonal. wobei aus *"'=·..., _der Gewindeformer roh vorgebohrtes Kemloch einformen. gezeigten ^AusIunr "^g _cks;_eoe i₆ 18. 20. 22 aufin diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß auch beispielsweise vier - - _{u den} Werkstotl zu b.rcits ein Werkzeug zur Herstellune von innen- 5 weist, denen cl;e auii .ι ;^_dem werkzeug die gewinnen zum Stande der Technik gehört, an dessen verdrangen, wenn.sich tu ^ _{henen Gcv}._m,_k-Vorderer.de ein mit Spannuten % ersehenes Reibwerk- durch ^klC|^nt *P^anniV\ , o-windekernloche·. cn· zeue vorgesehen ist. Be, diesem Werkzeug ist jedoch gange in die ^" ^ _cr J_1n,, _auch ,_inc kleinere

d dkn Der Go*n<kf ™^r ^

g gange in ^ ^ _cr J_1n,, _auch ,

der das Vorreiben des Kernloches bewerkstelligende drucken Der Go*n<kf ™^r ^ ^.^ _aufwci._cn. j, Werkzeuatcil mit einem Gewindeschneiden kombi- io oder größere Anzati wπ ; _& Gewinde

„iert. in\ve!chen die Spannuten auslaufen (USA.- nachdem. *^el£^h™ ,'"J^ , , _{am linkcn} finde ^ Patentschrift 3 245 009). "halten soll. Du gtrrubM

Gdfmen

tentschrift 3 245 009).

l-< handelt sich damit um ein Werkzeug, be, dem Gewindeformen 14 ^hf^^^_nlochi:s ,_in,._ir!ik.

sich die Gewindeherstellung im Vereleich zum erfin- len sich zuerst m du. NN and ^L^ wrhar-

dunuseemäßen Werkzeug auf völlig anderem Wege .₅ kendcn Gewmdeg: inp* ^ -^ ",,^

^ll/iJht. «obei der am Reibwerkzeug entstehende mäßig spu/. und ihr D .rhm.^ ₂₄

Metallr.brieb auf die Qualität des herzustellenden ah der N^ndurchmes^r L, h ^ _Wcr^_!ot].

Gewindes keinen Einfluß hat. Diese Feststellung _u, . \v»m Gc^nJelormen ..... allnuhluti.

trifft auch auf solche bekanntgewordenen NVerk/eu-e Verdrängung herbe./utunr^i , _hc/C]d.

zu. die einen mit einem Bohrer oder einer Zieh- - Mu 26 ist as Ganzes _dl, Re«b^ ^u , .

nadel kombinierten Gewmdeschncoer aufweisen net. das am freien i.nde■ d.s C,.*^^™^ ^

(Cieb'iuchsmuster 1810601, Of!er.!e_Bungsschrift gesehen M. Be.m gezcgten Au^^run- ^ } ;

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2 ..1 > '«?. USA-Patentschrift 1 ^08 v,<). das rotations^mmetnsch ausgco Id t Jcih .rk

Diese z,m Allgemeingut der Technik gehörend,n uimittclbar am ^-J ^ ^ ^

ih i d Vbndung Λ*

Diese z,m Allgemeingut der Te g

NVerk/euekonstruktionen sind somit nicht mit dem 25 Verbindung Λ* ^^f _Duri-hme--

vorliegenden NVerkzeug vergleichbar. former ein Halsstuck »^^ ^™ _r!J_n

Wa^ nun das erfindungsgemäüe Werkzeug bcJrifTt. etwas kleiner als der Dun.hm..ss«.r ü, γκ ,ο können die Spannuten des Reibwerk.eugs ent- Endstücks des Gewirnkform-rs ,>..Das R . ^ weder Geradlinig verlaufen oder als Drall- bzw zeug weist einen vorderen „th ^i M mi \\" Schrlienuten ausgebildet scm. 3» zu konisch verlangenden I rr^.* ^» ^, "

Bei'eincr bevorzugten Ausführungsform ist hierbei in einen hinteren, zylindrischen ^^M j.^ , die Konstruktion so getroffen, daß die Spannuten in Außendurchmessers dcmhcr/su ^ RichtunK des hinteren zylindrischen Umf_an_?steiles mess,, genau entspricht B, rr de, Reibwerkzeugs ansteigen. ^^Τμ^Χ

Schließlich ist es noch vorteilhaft, wenn die durch 35 drei Schneiden 34, 36 38 die Spannuten definierten Schneiden mindestens auf freien Ende her in das der Länee ihres am kon.schen Teüstück dc- R.Mb- Drallnuten bz^ ™Jⁿ werkzeug verlaufenden Schneidenteiles einen Frei- die sich in Richtung des „:_,..,, aufweisen ³² erstrecken und an dessen I mfan^naent

der ZeSung ist ein bevorzugtes Ausfüh- ,0 fen. An se.nem Vorderende ^" ^« rungsbeispie! der Erfindung dargestellt. Es zeigt fangsteil 30 eine KegelspiUre 46 .

F. _e 1 eine Ansicht eines Gew.ndeformwerkzeugs. F i g. 2 zu ersehen ,st sind dier w

Fi 2 eS Oueichnitt des Reibwerkzeugs ent- ,5 auf. Dieser Freiwmkel is. in F i g 2 he, 48 angedeuU, lang d⁸er Linie 2-2 der Fig. I in größerem Maßstab Bei Einsatz des ^.ndeformwcrkz«ig*™^

als Fie I Reibwerkzeug zunächst das Gewindekern loch abso

F i H einen Querschnitt des Gewindeformers ent- lut zylindrisch und toleranzgenau auf den ertönterlang hr Linie 3-3 der F i g. 1. ebenfalls in größerem liehen Kemlochdurchmesser. Der dabei entstehende M-ßs?b as Fiε 1 5o Materialabrieb bzw. die feinen Spane werden, da die

Das in der Zeichnung gezeigte Gewindeformwerk Spannuten am zylmdoschen ^^m^^teil 32 auslau zeug zum spanlosen Herstellen von Innengewinden fen. an einem Austritt aus den Spannuten η Rich weift einen zylindrischen NVerkzeugschaft 10 auf, an tung des Gewindeformers gehmöert_ bzw. so lang, dessen einem Ende ein Vierkant 12 angeformt ist. zurückgehalten, bis durch den ^schließend η da Auf dieses Vierkant läßt sich ein Windeisen zum 55 Gewindeloch emdnngenden Gew.ndefomier d^ manuellen Gebrauch des Gewindeformwerkzeugs Innengew ,de geformt .st Durch ^dg ^^th^ⁿ aufstecken. An dem dem Vierkant gegenüberliegen- des Re,bwerkzeugs wird dJrch^"^J¹^⁰^ den Endstück ist am Werkzeugschaft ein als Ganzes 14 ein Gewinde geformt, das sich durch etne oeim mit 14 bezeichneter, an sich bekannter Spanlos- spanenden Schneiden von Gewinden nicht zuι erra-Sewindefonner angesetzt Dessen Querschnittsform 60 chende Saub^keit, pb^achengute «^ ^f ^ ist aus Fig. 3 ersichtlich. Der Gewindeformer ist sowie eine absolute Lehrenhaltigkeit auszeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   !. Kombiniertes Werkzeug zur Herstellung von Innengewinden mit einem Werkzeugschaft, an dem axial vor einem Spanlos-Gewindeformer ein das Kernloch des Werkstücks spanend vorbearbeitender Teil angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, daß das spanend arbeitende Werkzeugteil (26) in an sich bekannter Weise als ein mit Spannuten (40. 42. 44) versehenes Reibwerkzeug ausgebildet ist. in de^cc<'" hinterem, einen zylindrischen Umfang aufweisenden Abschnitt (32) die Spannuten (40. 42. 44) auslaufen.
2. 2. Werkzeug nach Anspruch !. dadurch gekennzeichnet, daß die Spannuten (40. 42. 44) als Drallnuten bzw. Schrägnuten ausgebildet sind und in Richtung des hinteren /\Sininschen Abchnitts (32' insteigen