-
-
Schneidwerkzeug für die Herstellung von Gewinde-
-
rollbacken Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug für die Herstellung
von Gewindewalzbacken, bestehend aus einem scheibenförmigen Träger mit an seinem
Umfang angeordneten Schneidzähnen, deren Profil im Axialschnitt dem Profil des mit
der Gewindewalzbacke herzustellenden Gewindes entspricht, wobei in Umfangsrichtung
ein oder mehrere zueinander parallele Reihen von Schneidzähnen angeordnet sind.
- Unter dem Begriff Schneidzähne werden im folgenden nicht nur einzelne, gegebenenfalls
in Umfangsrichtung gereihte Vorsprünge z.B. aus Werkzeugstählen verstanden, sondern
auch sich durchgehend über den Umfang erstreckende ringförmige Rippen an Schleifscheiben
mit entsprechend profilierter Umfangsfläche.
-
Gewalzte Gewinde werden durch Abrollen eines den späteren Gewinde
zapfen bildenden-Rohlings zwischen zwei Gewindewalzbacken erzeugt. Die Gewindewalzbacken
tragen auf den einander zugekehrten Seiten ein Gegengewindeprofil mit dem Steigungswinkel
des Gewindes. Die eine Gewindewalzbacke ist in der Gewindewalzmaschine ortsfest,
während die andere meist längere Gewindewalzbacken durch einen hin- und hergehenden
Schlitten parallel zur ersteren bewegt wird.
-
Zur Herstellung der Gewindewalzbacken verwendet man Schneidwerkzeuge
der eingangs beschriebenen Gattung, z.B. eine Schleifscheibe, die die Oberfläche
des Walzbackenrohlings bearbeitet, um in diesem das Gegengewindeprofil auszubilden.
Dabei wird das Schneidwerkzeug unter einem Winkel an den Walzbackenrohling angesetzt,
der demjenigen Winkel entspricht, mit dem sich am Gewindezapfenrohling beim Gewindewalzen
das Gewindeprofil eindrücken soll. Dieser Winkel entspricht dem Steigungswinkel
des herzustellenden Schraubengewindes. Diese Herstellung von Gewindewalzbacken ist
unproblematisch, solange mit den fertigen Gewindealzbacken Gewinde an einem zylindrischen
Gewindezapfenrohling erzeugt werden sollen. Dazu genügt es nämlich, am Schneidwerkzeug
das Umfangsprofil im Axialschnitt so auszubilden, daß es im wesentlichen dem Gewindeprofil
des herzustellenden Gewindezapfens entspricht.
-
Das Schneidwerkzeug wird dann so gegen die zu bearbeitende Seite der
Gewindewalzbacke geführt, daß die Rotationsachse des Schneidwerkzeuges parallel
zu der zu bearbeitenden Seite angeordnet ist. Die Gewindewalzbacken werden dann
so in die Gewindewalzmaschine eingespannt, daß ihre das Gewindegegenprofil tragenden
Seiten parallel zu dem durch die Gewindewalzmaschine geführten-Gewindezapfenrohling
angeordnet sind.
-
Diese Arbeitsweise versagt jedoch bei der Herstellung von kegelförmigen
oder konischen Gewinden z.B. an Gewindestopfen oder Einschraubverschraubungen. Dabei
müssen nämlich die Gewindewalzbakken mit ihrer das Gegengewindeprofil tragenden
Seite so in die Gewindewalzmaschine eingespannt werden, daß zwischen den entsprechenden
Seiten des Gewindewalzbackenpaares ein Winkel entsteht, der dem Konuswinkel des
herzustellenden Gewindezapfens entspricht. Werden die Gewindewalzbacken in üblicher
Weise und mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen hergestellt, dann entsteht an den
konischen Gewindezapfen ein Gewinde mit verzerrtem Profil.
-
Deswegen war es bisher nicht möglich, bei der Herstellung von Gewindewalzbacken
an diesen gleichzeitig mehrere Gänge des Gegengewindeprofils zu erzeugen. Man war
darauf angewiesen, jeden Gewindegang einzeln z.B. mit einer Schleifscheibe zu fertigen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung von Gewindewalzbacken
für konische Gewinde zapfen zu vereinfachen, wobei insbesondere die Beibehaltung
der bisherigen Arbeitsweise und die weitere Nutzung der bisher verwendeten Werkzeugmaschinen
angestrebt wird.
-
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Schneidwerkzeug der eingangs beschriebenen
Gattung, bei dem zur Herstellung von Gewindewalzbacken für konische Gewindezapfen
die Schneidzähne so auf dem Umfang angeordnet sind, daß ihr Profil gegen die Rotationsebene
des Trägers in axialer Richtung um einen Winkel geneigt ist, der dem halben Konuswinkel
des konischen Gewindezapfens entspricht.
-
Handelt es sich um ein Schneidwerkzeug mit auf dem zylindrischen Umfang
angeordneten Schneidzähnen, die im Axialschnitt im wesentlichen ebene und unter
einem Winkel zueinander angeordnete Profilflanken aufweisen, dann soll die Winkelhalbierende
der Profilflanken zur Rotationsachse des Trägers unter einem Winkel angeordnet sein,
der der Differenz zwischen einem rechten Winkel und dem halben Konuswinkel des konischen
Gewindezapfens entspricht.
-
Anders ausgedrückt weist das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug im Axialschnitt
und im Umfangsbereich ein Profil auf, das im wesentlichen dekkungsgleich mit dem
Gewindeprofil des herzustellenden konischen Gewindezapfens ist, wenn die Ro-
tationsachse
des Schneidwerkzeuges unter einem Winkel zur Längsachse des konischen Gewindezapfens
angeordnet wird, der dem halben Konuswinkel entspricht. Mit dem erfindungsgemäßen
Schneidwerkzeug lassen sich Gewindewalzbacken in der bisher üblichen Weise herstellen,
indem nämlich das Schneidwerkzeug so gegen die zu bearbeitende Seite der Gewindewalzbacke
gesetzt wird, daß die Rotationsachse des Schneidwerkzeuges sich parallel zu dieser
Seite erstreckt, und dann das Gegengewindeprofil der Gewindewalzbacken in der herkömmlichen
Weise und unter Verwendung der herkömmlichen Werkzeugmaschinen erzeugt wird. Je
nachdem, welche Gestalt der Gewindewalzbackenrohling besitzt, werden vor oder nach
der Erzeugung des Gegengewindeprofils am Gewindewalzbacken die erforderlichen Spannflächen
für die Einspannung in die Gewindewalzmaschine erzeugt. Werden diese Spannflächen
vor der Erzeugung des Gegengewindeprofils erzeugt, dann empfiehlt es sich, den Walzbackenrohling
zur Erzeugung des Gegengewindeprofils in eine Vorrichtung einzuspannen, bei der
die eingangs erläuterten geometrischen Verhältnisse zwischen der zu bearbeitenden
Seite und der Rotationsachse des Schneidwerkzeuges eingehalten werden können.
-
Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert; es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt -durch
ein Gewindewalzbakkenpaar in einer nicht dargestellten Gewindewalzmaschine bei der
Bearbeitung eines konischen Gewindezapfenrohlings, Fig. 2 in perspektivischer Darstellung
eine Gewindewalzbacke, Fig. 3 in schematischer Darstellung ein Schneidwerkzeug bei
der Bearbeitung einer Gewindewalzbacke, wobei entsprechend Figur 1 auch die Bearbeitung
des konischen Gewindezapfens durch die Gewindewalzbacke angedeutet ist, Fig. 4 das
Schneidwerkzeug bei der Bearbeitung einer in eine Spannvorrichtung eingespannten
Gewindewalzbacke gemäß Figur 1.
-
Figur 1 erläutert, wie an einem konischen Gewindezapfen 1 mit einem
Konuswinkel 2 durch Gewindewalzen zwischen zwei in eine nicht dargestellte Gewindewalzmaschine
eingespannten Gewindewalzbacken 3, 4 ein Gewinde 5 erzeugt wird. Man erkennt, daß
die Gewindewalzbacken 3, 4 im Querschnitt trapezförmige Gestalt aufweisen, wobei
die jeweils das Gegengewindeprofil 6 tragenden Seiten 7 nach Einspannung in die
Maschine zwischen sich einen Winkel bilden, der dem Konuswinkel 2 entspricht. Dabei
ist der konische Gewindezapfen 1 so in der Maschine und relativ zu den Gewindewalzbacken
3, 4 geführt, daß seine
Längsachse 8 in der Ebene der Winkelhalbierenden
zwischen dem von den beiden Seiten 7 gebildeten Winkel angeordnet ist.
-
Aus Figur 2 entnimmt man, daß die einzelnen Gänge 9 des Gegengewindeprofils
6 parallel und in gleichen Abständen sowie unter einem Winkel 10 angeordnet sind,
der dem Steigungswinkel des Gewindes am Gewindezapfen 1 entspricht.
-
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel soll am konischen Gewinde zapfen
1 ein Gewinde mit im Axialschnitt geraden Profilflanken erzeugt werden, die unter
einem Winkel derart zueinander angeordnet sind, daß die Winkelhalbierende zwischen
den Profilflanken senkrecht auf der Längsachse 8 des Gewindezapfens 1 steht. Wie
man insbesondere aus Figur 3 entnimmt, muß dazu das Gegengewindeprofil 6 der Gewindewalzbacken
3 bzw. 4 in besonderer-Weise gestaltet sein. Zur Herstellung dieses Gegengewindeprofils
dient ein scheibenförmiges Schneidwerkzeug 11 , beim dargestellten Ausführungsbeispiel
eine Schleifscheibe, die an ihrem im wesentlichen zylindrischen Umfang mehrere in
axialer Richtung nebeneinander angeordnete und sich in Umfangsrichtung ringförmig
erstreckende Vorsprünge 12, die als Schneidzähne zur Bearbeitung des Gegengewindeprofils
6 dienen. Die Schleifscheibe bzw. das Schneidwerkzeug 11 ist um eine Rotationsachse
13 drehbar. Die ringförmigen Vorsprünge 12 sind auf dem Umfang des Schneidwerkzeuges
11 so angeordnet, daß im
Axialschnitt ihr Profil gegen die normal
zur Rotationsachse 13 angeordnete Rotationsebene des Schneidwerkzeuges 11 in axialer
Richtung um einen Winkel geneigt ist, der dem halben Konuswinkel 2 des konischen
Gewindezapfens 1 entspricht.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bedeutet das, daß die ringförmigen
Vorspringe bzw.
-
die Schneidzähne, die im Axialschnitt im wesentlichen gerade und unter
einem Winkel zueinander angeordnete Profilflanken 14, 15 aufweisen, derart am Umfang
des Schneidwerkzeuges 11 angeordnet sind, daß die Winkelhalbierenden 16 der Profilflanken
14, 15 zur Rotationsachse 13 des Schneidwerkzeuges 11 unter einem Winkel angeordnet
sind, der der Differenz zwischen einem rechten Winkel und dem halben Konuswinkel
2 des konischen Gewindezapfens 1 entspricht. Das dadurch am Schneidwerkzeug 11 gebildete
Gewindeprofil entspricht im wesentlichen dem gewünschten Gewindeprofil am konischen
Gewindezapfen, wenn, wie in der in Figur 3 dargestellten Projektion das Schneidwerkzeug
11 mit dem konischen Gewindezapfen 1 derart zur Deckung gebracht wird, daß die Rotationsachse
13 des Schneidwerkzeuges 11 mit der Längsachse 8 des Gewindezapfens 1 den halben
Konuswinkel 2 einschließt.
-
Zur Herstellung der Gewindewalzbacken 3 bzw. 4, mit denen gemäß Figur
1 das Gewinde am konischen Gewindezapfen 1 erzeugt werden soll, kann man unter Verwendung
des Schneidwerkzeuges 11
in herkömmlicher Weise vorgehen, indem
das Schneidwerkzeug 11 so gegen die zu bearbeitende Seite 7 der Gewindewalzbacke
gesetzt wird, daß die Rotationsachse 13 des Schneidwerkzeuges 11 sich parallel zu
der von der Seite 7 gebildeten Ebene erstreckt. Wird dann das Schneidwerkzeug 11
angetrieben und um seine Rotationsachse 13 in Drehung versetzt, dann können bei
entsprechender Führung des Schneidwerkzeuges 11 die Gewinde gänge 9 unter Berücksichtigung
des Steigungswinkels 10 erzeugt werden, wobei die Rotationsachse 13 stets parallel
zu der von der Seite 7 gebildeten Ebene geführt wird. Dabei entsteht an der Seite
7 der Gewindewalzbacken 3 bzw. 4 das Gegengewindeprofil 6 mit den Profilflanken
14 bzw. 15 zugeordneten ebenen Profilflanken 17 bzw. 18, zwischen denen Winkelhalbierende
19 gebildet werden können, die wiederum unter einem Winkel zur Seite 7 angeordnet
sind, der der Differenz zwischen einem rechten Winkel und dem halben Konuswinkel
2 des konischen Gewindezapfens entspricht. Nach Einspannung der Gewindewalzbakken
3 bzw. 4 in die nicht dargestellte Gewindewalzmaschine erstrecken sich die Winkelhalbierenden
19 dann normal zur Längsachse 8 des zu bearbeitenden konischen Gewindezapfens 1.
-
Bei der Herstellung der Gewindewalzbacken 3 bzw.
-
4 kann von einem Walzbackenrohling 20 ausgegangen werden, der einen
im wesentlichen rechtekkigen Querschnitt besitzt. Damit die Gewindewalzbacke in
eine herkömmliche Gewindewalzmaschine
eingespannt werden kann,
müssen dann allerdings die Außenkonturen des Rohlings 20 so bearbeitet werden, daß
ein trapezförmiger Querschnitt entsteht, wie er in Figur 3 mit strichpunktierten
Linien angegeben ist. Man kann aber auch von einem Rohling 21 mit im wesentlichen
trapezförmigem Querschnitt ausgehen und diesen zur Bearbeitung der Seite 7 mit dem
Schneidwerkzeug 11 so in eine Vorrichtung einspannen, wie das in Figur 4 dargestellt
ist. Die dargestellte Spannvorrichtung besteht aus einem Tragkörper 22 mit einer
Ausnehmung 23, die so ausgebildet ist, daß sie den Rohling 21 mit trapezförmigem
Querschnitt an wenigstens zwei Seiten derart abstützt, daß die zu bearbeitende Seite
7 sich parallel zur Rotationsachse 13 des Schneidwerkzeuges 11 erstreckt. Der Rohling
21 wird mit einer Spannschraube 24 unter Zwischenschaltung einer Spannplatte 25
oder dergleichen in der Ausnehmung 23 des Tragkörpers 22 festgelegt.
-
Leerseite