DE102011055210A1

DE102011055210A1 - Tool for manufacturing threads and grooves, has drive-side area and tool-side area, and two axial cutter planes are arranged at tool-side area, where cutter planes are at distance from each other

Info

Publication number: DE102011055210A1
Application number: DE102011055210A
Authority: DE
Inventors: Horst Leidner; Karl-Heinz Schoppe
Original assignee: Mimatic GmbH
Current assignee: Mimatic GmbH
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: DE102011055210B4

Abstract

The tool (1) has a drive-side area (2) and a tool-side area (3). The two axial cutter planes (4) are arranged at the tool-side area, where the cutter planes are at a distance from each other. The each cutter plane has three cutting edges, where a cutting edge has a tooth root surface width (6). An axial distance of the cutter planes carries n-panel of tooth root surface width. An independent claim is included for a method for manufacturing of threads.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Gewindeherstellung auf Fräs- und Drehmaschinen, insbesondere ein eingängiges Werkzeug sowohl für die automatisierte als auch die Einzelfertigung von Gewinden und Nuten. The present invention relates to a tool for threading on milling and lathes, in particular a catchy tool for both the automated and the individual production of threads and grooves.

Gewinde werden ganz allgemein über das Fertigungsverfahren des Spanens mit geometrisch definierten Schneiden hergestellt. Gewinde sind gekennzeichnet durch ihre Nenn- und Kerndurchmesser, ihre Flankendurchmesser, Steigung und Steigungswinkel sowie durch ihre Flankenform. Das Gewindeprofil bezeichnet die geometrische Ausbildung eines Gewindes entlang eines Längsachsschnittes. Dieses Gewindeprofil weist in Analogie zu einer Nut eine Gewindetiefe, einen Gewindegrund mit einer Gewindegrundweite und eine Gewindeöffnung mit einer Gewindeöffnungsweite auf. Nenn- und Flankendurchmesser sowie Flankenform einschließlich der jeweiligen Übergangsradien und damit das Gewindeprofil werden vor allem durch die Geometrie der Schneiden festgelegt, die Steigung und der Steigungswinkel durch die Art des Werkzeugs und dessen Bewegung relativ zum Werkstück während des Fertigungsprozesses. In general, threads are made using the manufacturing process of machining with geometrically defined cutting edges. Threads are characterized by their nominal and core diameters, their pitch diameters, pitch and pitch angles, and their flank shape. The thread profile designates the geometric formation of a thread along a longitudinal axis section. This thread profile has in analogy to a groove on a thread depth, a thread root with a thread base and a threaded opening with a thread opening width. Nominal and flank diameters as well as flank shape including the respective transition radii and thus the thread profile are determined primarily by the geometry of the cutting edges, the pitch and the pitch angle by the type of tool and its movement relative to the workpiece during the manufacturing process.

Fertigungsverfahren für Gewinde mit geometrisch definierten Schneiden sind das Gewindedrehen, -strehlen, schneiden, -bohren oder -fräsen. Manufacturing processes for threads with geometrically defined cutting edges are thread turning, -seaming, cutting, -drilling or -cutting.

Stehen die Schneiden der Werkzeuge ständig in Kontakt mit dem Werkstück, erhitzen sich diese, was zu erhöhtem Verschleiß führt. Gleichzeitig werden relativ lange Späne erzeugt, die automatisierte Fertigungsverfahren behindern. Als Beispiel für ein solches Verfahren ist das Gewindestrehlen zu nennen. If the cutting edges of the tools constantly in contact with the workpiece, they heat up, which leads to increased wear. At the same time, relatively long chips are produced which impede automated production processes. As an example of such a method is the Gewindestrehlen to call.

Beim Gewindefräsen steht die einzelne Schneide des Werkzeugs nicht ständig im Eingriff mit dem Werkstück, sie wechselt sich vielmehr mit den anderen Schneiden desselben radialen Umfangskreises des Werkzeugs ab, so daß zum einen eine dynamische Belastung des Systems auftritt und zum anderen aber sich die einzelne Schneide nicht so stark erwärmt. Das Fräsen von Gewinden ist jedoch 2 bis 3 mal langsamer als das Gewindestrehlen und somit wirtschaftlich nachteilig. When thread milling the individual cutting edge of the tool is not constantly engaged with the workpiece, it alternates with the other cutting the same radial circumference circle of the tool, so that on the one hand, a dynamic load of the system occurs and on the other hand, but not the single cutting edge warmed up so much. The milling of threads is, however, 2 to 3 times slower than the thread spreader and thus economically disadvantageous.

Bekannte Gewindefräswerkzeuge sind Mehrzahngewindefräser und Einzahngewindefräser. Beide können aus Vollhartmetall (VHM) oder aus die Schneiden tragenden Platten bestehen, wobei die Platten im Werkzeug gehaltert sind. Bei den Mehrzahngewindefräsern ist eine Vielzahl von Zähnen am Werkzeug axial und radial angeordnet, es ist mindestens ein Zahn pro zu fertigendem Gewindegang im Eingriff. Bei Einzahngewindefräsern sind die Zähne radial auf einem einzigen Umfangskreis des Werkzeugs angeordnet, so daß ein Zahn pro zu fertigender Gewindelänge im Eingriff ist. Unter Umfangskreis versteht die Erfindung dabei nicht einen mathematisch definierten Umfangskreis sondern die für das Spanen wirksame Breite des Zahns und damit der Schneide des Werkzeugs. Der Zahn weist dabei im längsaxialen Schnitt durch das Werkzeug eine in etwa dreieckige Geometrie auf, mit einer Zahnspitze, Zahnflanken und einer Zahngrundweite, so daß die Zahngeometrie zu dem späteren Gewindeprofil korrespondiert. Known thread milling tools are multi-tooth thread milling cutters and single tooth thread milling cutters. Both can consist of solid carbide (VHM) or of the cutting-bearing plates, the plates are held in the tool. In the multi-tooth thread cutters, a plurality of teeth on the tool are arranged axially and radially, at least one tooth per thread to be manufactured is engaged. In single-thread milling cutters, the teeth are radially disposed on a single circumferential circle of the tool so that one tooth is engaged per thread length to be manufactured. Under circumference circle, the invention does not understand a mathematically defined circumferential circle but the effective width for the cutting width of the tooth and thus the cutting edge of the tool. The tooth has in the longitudinal axial section through the tool on an approximately triangular geometry, with a tooth tip, tooth flanks and a tooth base, so that the tooth geometry corresponds to the later thread profile.

Mehrzahngewindefräser sind universelle Werkzeuge, mit denen sich unter sehr kurzen Arbeitswegen sowohl Innen- als auch Außengewinde fertigen lassen. Sie arbeiten bei kurzen Gewinden sehr wirtschaftlich, da sie das gesamte Gewinde mit einer Werkzeugumdrehung fertigen können. Bei langen Gewinden sind Mehrzahngewindefräser nachteilig. Mehrzahngewindefräser in VHM-Ausführung sind zusätzlich nachteilig bei großen Gewindedurchmessern, da sie entsprechend groß dimensioniert sein müssen und entsprechend hohe Materialkosten aufweisen. Mehrzahngewindefräser in Platten-Ausführung sind zusätzlich nachteilig bei der Fertigung kleiner Gewindedurchmesser, da entsprechend klein dimensionierte Platten nur schwer oder gar nicht am Werkzeug befestigbar sind. Beide Ausführungsformen sind zudem nachteilig bei der Fertigung von Gewinden in hochfesten Werkstoffen, da eine Vielzahl von Zähnen gleichzeitig im Eingriff mit dem hochfesten Werkstoff des Werkstücks stehen. Multi-tooth thread milling cutters are universal tools with which both internal and external threads can be manufactured under very short working distances. They work very economically with short threads because they can produce the entire thread with one tool revolution. For long threads, multi-tooth thread cutters are disadvantageous. Multi-tooth thread milling cutters in solid carbide design are additionally disadvantageous in the case of large thread diameters, since they must be dimensioned correspondingly large and have correspondingly high material costs. Multi-tooth thread milling cutters in plate design are additionally disadvantageous in the production of small thread diameter, since correspondingly small-sized plates are difficult or impossible to attach to the tool. Both embodiments are also disadvantageous in the manufacture of threads in high strength materials, since a plurality of teeth are simultaneously engaged with the high strength material of the workpiece.

Einzahngewindefräser sind gegenüber Mehrzahngewindefräsern Nischenprodukte zum Einsatz bei speziellen Anwendungen. Sie weisen sehr lange Arbeitswege auf, da der einzige, die Schneiden tragende Ring des Werkzeugs das gesamte Gewinde fertigen muß. Sie sind unwirtschaftlich für die Fertigung von Außengewinden und weisen für die Fertigung von großen Gewindedurchmessern eine zu lange Bearbeitungszeit auf. Einzahngewindefräser finden daher vor allem bei der Fertigung von langen, tiefen Gewinden und bei hochfesten Werkstoffen ihre Verwendung. Mit Vorteil ist bei diesen die Steigung des herzustellenden Gewindes nicht durch das Werkzeug vorgegeben sondern frei wählbar. Single-tooth thread milling cutters are niche products for multi-tooth thread milling cutters for use in special applications. They have very long working distances, since the only, the cutting-bearing ring of the tool must make the entire thread. They are uneconomical for the production of external threads and have too long a machining time for the production of large thread diameters. Single-thread milling cutters are therefore used primarily in the production of long, deep threads and high-strength materials. Advantageously, in these the slope of the thread to be produced is not predetermined by the tool but freely selectable.

Schließlich ist für das gleichzeitige Fräsen mehrerer Zahnlücken von Zahnstangen ein Zahnstangen-Satzfräser bekannt, der aus mehreren, axial unmittelbar hintereinander angeordneten, einprofiligen Fräserscheiben zusammengesetzt ist, die in axialer Richtung eine fortlaufende Versetzung der Spannuten zur Mitnehmernut aufweisen und somit spiralig um einen werkzeugseitigen Schaft eines Werkzeugs angeordnete Schneiden aufweist. Dieses Werkzeug kann keine Gewinde fertigen sondern soll vielmehr Zahnlücken erstellen. Finally, for the simultaneous milling of a plurality of tooth gaps of racks, a rack set milling cutter is known, which is composed of several axially arranged immediately one behind the other, einprofiligen cutter discs having a continuous displacement of the flutes for driving groove in the axial direction and thus spirally about a tool-side shaft of a Tool has arranged cutting. This tool can not produce threads but rather create tooth spaces.

Die Erfindung stellt sich in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe, ein Werkzeug anzugeben, daß in vielen Anwendungen wirtschaftlich einsetzbar ist und ein entsprechendes Fertigungsverfahren für Gewinde anzugeben. The invention is in the light of this prior art, the task of specifying a tool that is economically viable in many applications and to provide a corresponding manufacturing method for thread.

Diese Aufgabe wird bei einem Werkzeug zur Herstellung von Gewinden und Nuten dadurch gelöst, dass es einen antriebsseitigen Bereich und einen werkzeugseiteigen Bereich aufweist, wobei am werkzeugseitigen Bereich mindestens zwei, axial zueinander beabstandete Fräserebenen angeordnet sind, wobei jede Fräserebene mindestens eine, vorzugsweise mindestens drei Schneiden aufweist, wobei eine Schneide eine Zahngrundweite aufweist, wobei die axiale Beabstandung der Fräserebenen ein n-faches der Zahngrundweite beträgt, wobei n Werte größer 1 aufweist. Mit großem Vorteil schlägt die Erfindung ein Werkzeug vor, bei dem die Vorteile eines Einzahngewindefräsers mit denjenigen eines Mehrzahngewindefräsers kombiniert sind. Durch das Vorsehen von mehr als einer Fräserebene lassen sich Gewinde deutlich schneller als mit Einzahngewindefräser fertigen, da jede Fräserebene nurmehr eine Sektion der Gesamtgewindelänge fertigen muss. Das heißt, dass sich die Bearbeitungszeiten gegenüber Einzahngewindefräsern bei zwei Fräserebenen halbieren, bei drei Fräserebenen dritteln und allgemein sich auf den Faktor 1/n verkürzen. Im Gegensatz zu Mehrzahngewindefräser ist bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug jedoch mit Vorteil auch die Fertigung von Gewinden in hochfesten Werkstoffen möglich, da im Vergleich zu Mehrzahlgewindefräsern nur wenige Zähne im Eingriff mit dem Werkstück stehen und so ein ruhiger Werkzeuglauf während des Bearbeitungsvorgangs gewährleistet werden kann, der zu besonders guten Oberflächen führt, die mit Vorteil bereits im Endmaß herstellbar sind. Die axiale Beabstandung der Fräserebenen beträgt dabei mindestens eine Zahngrundweite, kann jedoch auch ein ganzzahliges oder sonstiges Mehrfaches der Zahngrundweite betragen. Der axiale Abstand der Fräserebenen zueinander und/oder deren Anzahl pro Werkzeug ist dabei an das zu fertigende Gewinde, insbesondere dessen Steigung und Länge anzupassen, so daß n üblicherweise ein größeres Mehrfaches der Zahngrundweite sein wird, beispielsweise n = 3, n = 5, n = 10 oder größer, jeweils abzustimmen mit der Anzahl der gewünschten Fräserebenen. Bei Werkzeugen für lange Gewinde könnten entsprechend vier oder fünf Fräserebenen mit entsprechend kürzeren Abständen gewählt werden, bei kürzeren Gewinden sind womöglich bereits zwei Fräserebenen mit entsprechendem Abstand optimal. Die Anpassung des erfindungsgemäßen Werkzeugs an den Einsatzzweck kann durch Anfertigung unterschiedlicher Werkzeuge erfolgen oder durch variable Wahl der Abstände zwischen den Fräserebenen und Wahl der Anzahl der Fräserebenen. Ersteres wird der Fachmann bei einstückigen Werkzeugen vorsehen, letzteres bei mehrstückigen Werkzeugen. Bei Einstückigkeit ist das gesamte Werkzeug beispielsweise aus VHM gefertigt, Einstückigkeit kann erfindungsgemäß auch bedeuten, daß nur der werkzeugseitige Bereich des Werkzeugs mit Fräserebenen und ihrem Abstand einstückig ist und dieser wirkende Abschnitt am werkzeugseitigen Bereich angeordnet und befestigt ist. Erfindungsgemäß können auch die einzelnen Abstände der Fräserebenen eines Werkzeugs ungleich zueinander gewählt werden, sofern dies für ein Gewinde sinnvoll erscheint, beispielsweise, wenn zwei unterschiedliche Gewindeformen aneinander grenzen sollen. This object is achieved in a tool for producing threads and grooves in that it has a drive-side area and a tool-side area, wherein at least two, mutually axially spaced milling planes are arranged on the tool side, each cutter plane at least one, preferably at least three cutting wherein a cutting edge has a tooth base width, wherein the axial spacing of the milling planes is an n-fold of the tooth root width, where n has values greater than 1. With great advantage, the invention proposes a tool in which the advantages of a Einzahngewindefräsers are combined with those of a Mehrzahngewindefräsers. By providing more than one milling plane, threads can be made much faster than with single-thread milling cutters, since each milling plane only has to produce one section of the total thread length. This means that the machining times are halved compared to single-thread milling cutters with two milling planes, three-fold with three milling planes and generally shorten to the factor 1 / n. In contrast to Mehrzahngewindefräser in the tool according to the invention but also the production of threads in high-strength materials is possible with advantage, since compared to Mehrfachgewindefräsern few teeth are engaged with the workpiece and so a smooth tool run during the machining process can be guaranteed, the Particularly good surfaces leads, which are already produced in the final gauge with advantage. The axial spacing of the milling planes is at least one dental base, but may also be an integer or other multiple of the tooth base. The axial distance of the milling planes to each other and / or their number per tool is adapted to the thread to be produced, in particular its pitch and length, so that n will usually be a greater multiple of the tooth base, for example, n = 3, n = 5, n = 10 or greater, to be matched with the number of desired milling planes. With tools for long threads, four or five milling planes with correspondingly shorter distances could be selected accordingly, with shorter threads possibly already two milling planes with an appropriate distance are optimal. The adaptation of the tool according to the invention to the application can be done by making different tools or by variable choice of distances between the milling planes and choice of the number of milling planes. The former will provide the expert in one-piece tools, the latter in multi-piece tools. When integral, the entire tool is made, for example, made of solid carbide, one-piece can mean according to the invention that only the tool-side portion of the tool with milling planes and their distance is integral and this acting portion is arranged and fixed on the tool side area. According to the invention, the individual distances of the milling planes of a tool can be selected unequal to each other, if this seems reasonable for a thread, for example, if two different thread shapes are to adjoin one another.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Schneide einer Fräserebene spiralisiert zu der wenigstens einen Schneide einer anderen Fräserebene angeordnet ist. Eine solche Spiralisierung der Schneiden erlaubt mit Vorteil einen noch ruhigeren Werkzeuglauf, da die Zähne einer Fräserebene zeitlich versetzt zu den Zähnen einer anderen Fräserebene Material des Werkstücks abtragend sind, was zur Laufruhe des Werkzeugs beiträgt. Spiralisierung bedeutet dabei daß die Zahnspitzen der Schneiden nicht auf einer koaxialen Linie zur Werkzeuglängsachse liegen, sondern vielmehr auf einer schraubenförmig gedrehten Linie. In an embodiment of the invention, it is provided that the at least one cutting edge of a milling plane is arranged in a spiral manner with respect to the at least one cutting edge of another milling plane. Such a spiraling of the cutting edges advantageously permits a still calmer tool run, since the teeth of one milling plane are time-displaced relative to the teeth of another milling plane of the workpiece, which contributes to the smoothness of the tool. Spiralization means that the tips of the cutting edges are not on a coaxial line to the tool longitudinal axis, but rather on a helically rotated line.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens zwei Fräserebenen miteinander verbunden ausgebildet sind. Diese Ausführung ist eine Zwischenstufe zwischen einem einstückigen Werkzeug und einem gänzlich mehrstückigen Werkzeug, bei dem sämtliche Bauteile des werkzeugseitigen Bereichs voneinander unabhängig sind. Letztere Ausführungsform ermöglicht größte Anpassungsfähigkeit des Werkzeugs durch Austausch einzelner Bauteile an geänderte Einsatzzwecke, erstere Ausführungsform ist konstruktiv am einfachsten. Die Fräserebenen können einstückig mit ihrem Verbindungsabschnitt ausgebildet sein, oder an diesem lösbar befestigt miteinander verbunden sein. In an embodiment of the invention it is provided that at least two milling planes are formed interconnected. This embodiment is an intermediate between a one-piece tool and a fully multi-piece tool, in which all components of the tool-side area are independent of each other. The latter embodiment allows the greatest adaptability of the tool by replacing individual components to changed uses, the first embodiment is structurally the simplest. The milling planes may be integrally formed with their connecting portion, or be connected to this releasably secured together.

Besonders einfach wird ein erfindungsgemäßes Werkzeug, wenn eine Fräserebene durch eine zylinderscheibenförmige Fräserscheibe gebildet ist. In diesem Fall wird die Fräserscheibe einzeln herstellbar und damit auch austauschbar, so daß ein Werkzeug nur im Umfang der verschlissenen Fräserebenen wieder hergestellt werden muß. Particularly simple is a tool according to the invention, when a milling plane is formed by a cylindrical disk-shaped cutter disk. In this case, the cutter disc is produced individually and thus interchangeable, so that a tool must be restored only in the extent of the worn milling planes.

Ganz besonders vorteilhaft ist die Ausführung, wonach die Fräserscheiben eines Werkzeugs zueinander identisch ausgebildet sind. Hierdurch sind die Herstellungskosten deutlich reduziert und gleichzeitig die Einsetzbarkeit des erfindungsgemäßen Werkzeuges verbessert, da ein Anwender lediglich eine Sorte von Fräserscheiben vorrätig halten muss, und jede abgenutzte Fräserscheibe gegen eine baugleiche austauschbar ist. Very particularly advantageous is the embodiment, according to which the cutter discs of a tool are identical to each other. As a result, the production costs are significantly reduced while improving the usability of the tool according to the invention, since a user only has to keep a variety of cutter discs in stock, and each worn cutter disc is exchangeable with a structurally identical.

Mit besonders großem Vorteil schlägt die Erfindung vor, dass die Fräserscheiben lösbar formschlüssig am werkzeugseitigen Bereich gehaltert sind, insbesondere auf diesen stirnseitig aufgeschoben sind. With particularly great advantage, the invention proposes that the cutter discs are releasably positively held on the tool side area, in particular pushed onto these front side.

Dies stellt eine sehr einfache und praxistaugliche Ausführungsform dar, bei der das Werkzeug mit antriebsseitigem Bereich und werkzeugseitigem Bereich einen Halter bildet, und die Fräserscheiben auf diesen Halter aufgeschoben sind. Auch bei dieser Ausführungsform können sowohl einzelne separate Fräserscheiben als auch eine einheitliche Baugruppe aus mehreren Fräserscheiben vorgesehen sein. This represents a very simple and practicable embodiment, in which the tool with the drive-side area and the tool-side area forms a holder, and the cutter disks are pushed onto this holder. Also in this embodiment, both individual separate cutter discs as well as a uniform assembly may be provided from a plurality of cutter discs.

Noch einfacher wird ein Werkzeug, bei dem axial zwischen den Fräserscheiben Distanzhülsen vorgesehen sind, insbesondere lösbar formschlüssig am werkzeugseitigen Bereich gehalterte Distanzhülsen vorgesehen sind. In diesem Fall sind identische Fräserscheiben und identische Distanzhülsen einsetzbar, sodass die Lagerhaltung der Werkzeugteile deutlich reduziert ist. Gleichzeitig wird durch diese Ausgestaltung der Trennung von Fräserscheiben und Distanzhülsen sichergestellt, dass sich das Werkzeug individuell an die Bedürfnisse eines Anwenders anpassen lässt, beispielsweise indem Distanzhülsen unterschiedlicher axialer Länge zwischen den Fräserscheiben einsetzbar sind. Even simpler is a tool in which are provided axially between the cutter discs spacers, in particular releasably form-fitting manner provided on the tool-side region mounted spacers. In this case, identical cutter discs and identical spacers can be used, so that the storage of the tool parts is significantly reduced. At the same time, this embodiment of the separation of cutter disks and spacers ensures that the tool can be individually adapted to the needs of a user, for example by inserting spacers of different axial length between the cutter disks.

Weisen die Fräserscheiben eine koaxiale Durchgangsöffnung auf, deren Geometrie im Wesentlichen zu einer Geometrie der äußeren Oberfläche des antriebsseitigen Bereichs des Werkzeugs korrespondierend ist, dieses also als Halter für die Fräserscheiben dient, ist mit Vorteil die stirnseitige Aufschiebbarkeit der Werkzeuge auf den Werkzeughalter ermöglicht und eine sichere Kraftübertragung über die einander entsprechenden Geometrien der aneinander anliegenden Oberflächen gewährleistet. Assign the cutter discs on a coaxial through hole whose geometry is substantially corresponding to a geometry of the outer surface of the drive-side portion of the tool, so this serves as a holder for the cutter discs, is advantageously the frontal Aufschiebbarkeit the tools on the tool holder allows and safe Power transmission over the mutually corresponding geometries of the abutting surfaces guaranteed.

Dies gilt besonders dann wenn auch die Distanzhülsen eine solche koaxiale Durchgangsöffnung aufweisen. In diesem Fall ist der gesamte „arbeitende“ Teil des Werkzeugs identisch ausgebildet und kann in nur einer Ausbildung vorliegenden Halterung gehaltert werden. This is especially true when the spacers have such a coaxial through hole. In this case, the entire "working" part of the tool is identical and can be held in only one training present holder.

Weist eine Wandung der Durchgangsöffnung eine Kupplungsfläche auf, die eine abgerundete Vieleck-Polygonkontur ist, und ist die äußere Oberfläche des werkzeugseitigen Bereichs ebenfalls eine polygonale Gegenfläche aufweisend, sodass die Gegenfläche zu der Kupplungsfläche wenigstens annähernd komplementär ausgebildet ist, sodass Kupplungsfläche und Gegenfläche formschlüssig kuppelnd ausgebildet sind, ist eine besonders effektive Kraftübertragung von der Werkzeugmaschine auf das Werkzeug ermöglicht und damit ein besonders gleichmäßiger Lauf des Werkzeugs sichergestellt, bei dem dessen Vibrationen deutlich vermindert sind, sodass ein Lösen der Verbindung von Fräserscheiben und Halter unwahrscheinlich ist. If a wall of the through-opening has a coupling surface which is a rounded polygon polygon contour, and the outer surface of the tool-side region likewise has a polygonal counter-surface, so that the mating surface is at least approximately complementary to the coupling surface, so that the coupling surface and mating surface are formed in a positively locking coupling manner are, a particularly effective power transmission from the machine tool allows the tool and thus ensures a particularly smooth running of the tool, in which the vibrations are significantly reduced, so that a release of the compound of cutter discs and holder is unlikely.

Ist die Kupplungsfläche mit der Vieleck-Polygonkontur mit einer Exzentrizität von 2,00% bis 5,00%, insbesondere 3,62% vorgesehen, so sind Kraftübertragung und Ruhe des Laufes ideal. If the coupling surface is provided with the polygon polygon contour with an eccentricity of 2.00% to 5.00%, in particular 3.62%, so power transmission and rest of the barrel are ideal.

Für die Ausführungsform mit der Vieleck-Polygonkontur-Kupplungsfläche ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Fräserebenen auch unmittelbar aneinandergrenzend ausgebildet sind. For the embodiment with the polygon polygon contour coupling surface is provided according to the invention that the milling planes are also formed directly adjacent to each other.

Weist die Kupplungsfläche mindestens eine Ausnahmestelle zum Rückführen des Kühlschmiermittels von dem Scheibenfräser auf, wobei die Ausnahmestelle an einer minderbelasteten Position innerhalb der abgerundeten Vieleck-Polygonkontur angeordnet ist, so können insbesondere bei der Fertigung von kleinen Innengewindedurchmessern der Aufbau eines Gegendrucks verhindert und die abgetragenen Späne leicht zusammen mit der nicht mehr benötigten Kühlschmiermittelmenge abgeführt werden. If the coupling surface has at least one exception location for returning the cooling lubricant from the side milling cutter, the exception location being located at a less loaded position within the rounded polygonal polygon contour, the build-up of back pressure can be prevented and the removed chips can be easily prevented, especially in the production of small internal thread diameters be removed together with the no longer required amount of cooling lubricant.

Weist das Werkzeug mindestens drei Fräserscheiben auf, die äquidistant zueinander axial beabstandet sind, so ist ein universell einsetzbares Werkzeug für eine Vielzahl von Gewindetypen angegeben, dass dreimal schneller als ein Einzahngewindefräser und damit fast so schnell wie ein Mehrzahngewindefräser arbeitend ist. Besteht wenigstens eine Fräserscheibe aus einem gesinterten Material und/oder besteht die Kupplungsfläche und/oder die Gegenfläche aus nitriertem bzw. nitridiertem Material, so ergeben sich besonders lange Standzeiten des Werkzeugs und eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit. If the tool has at least three cutter disks that are equidistant from one another axially, then a universally applicable tool is specified for a multiplicity of thread types that operates three times faster than a single-tooth thread cutter and thus almost as fast as a multi-tooth thread milling cutter. If at least one milling cutter disk consists of a sintered material and / or if the coupling surface and / or the mating surface are made of nitrided or nitrided material, this results in particularly long tool life and particularly high mechanical strength.

Die Verfahrensaufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem ein Werkzeug gemäß ein zuvor beschriebenes Werkzeug eingesetzt wird und bei dem das zu fertigende Gewinde in n Sektionen S_i mit einer jeweiligen Sektionslänge L_i entsprechend dem axialen Abstand A_i der n Fräserebenen des Werkzeugs gleichzeitig sektional gefertigt wird, wobei jede Fräserebene eine Sektion S fertigend ist. The method of the invention is achieved by a method in which a tool according to a previously described tool is used and in which the thread to be produced in n sections S _i with a respective section length L _i corresponding to the axial distance A _{i of} the n milling planes of the tool is made simultaneously sectional, each milling plane is a section S finished.

Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Figuren einer Zeichnung beispielhaft beschrieben. The invention will be described by way of example in a preferred embodiment with reference to the figures of a drawing.

1 zeigt eine schematische, perspektivische Explosionsansicht des einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugs 1 mit drei Sägeblättern 2 und 1 shows a schematic, exploded perspective view of an embodiment of a tool according to the invention 1 with three saw blades 2 and

2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform. 2 a schematic view of a second embodiment.

Das Werkzeug 1 weist einen antriebsseitigen Bereich 2 und einen werkzeugseitigen Bereich 3 auf, wobei der Letztere einen kleineren mittleren Durchmesser als der Erste aufweist. Dies kann erfindungsgemäß jedoch auch andersherum sein, in diesem Fall würde zwischen dem werkzeugseitigem Bereich 3 und dem antriebsseitigen Bereich 2 eine Anschlagsschulter vorgesehen sein. Der antriebsseitige Bereich 2 ist so ausgebildet, dass er in einem Dreh- oder Fräswerkzeug aufnehmbar ist. Der werkzeugseitige Bereich 3 ist als Schaft mit einer polygonalen Oberfläche versehen und weist an seiner Stirnseite eine Bohrung mit einem Innengewinde 15 auf. Bei dieser Ausführungsform sind die drei Fräserebenen 4 als Fräserscheiben 7 ausgebildet, die identisch ausgebildet sind und jeweils eine Durchgangsöffnung 9, mit einer Wandung 11 aufweisen, die eine Kupplungsfläche 12 bildet. Die Kupplungsfläche 12 entspricht dabei der polygonalen Oberfläche des werkzeugseitigen Bereichs 3, die eine Gegenfläche 13 bildet. Jede Fräserscheibe 7 weist eine Vielzahl von Zähnen auf. Die Zahnzahl pro Fräserscheibe 7 liegt dabei mindestens einem, vorzugsweise bei mindestens drei, ganz besonders bevorzugt zwischen 3 und 24, insbesondere zwischen 8 und 24, ganz besonders bevorzugt zwischen 8 und 18 Zähnen pro Fräserscheibe 7. Zwischen zwei Fräserscheiben 7 ist eine Distanzhülse 8 vorgesehen, die ebenfalls eine Durchgangsöffnung 16 aufweist, deren Wandung entsprechend der polygonalen Oberfläche des werkzeugseitigen Bereichs gebildet ist und somit ebenfalls eine Kupplungsfläche bildet, die mit der Gegenfläche 13 des werkzeugseitigen Bereichs 3 kuppelt. Die Distanzhülsen 8 weisen in ihrer Mantelfläche Durchgangsbohrungen 17 auf. Diese dienen zum Austritt von herangeführtem Kühlschmiermittel. Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass diese Durchgangsöffnungen 17 nicht radial in der Mantelfläche der Distanzhülse 8 angeordnet sind, sondern im stirnseitigen Bereich der Distanzhülse 8 in axialem Verlauf, sodass das Kühlschmiermittel unmittelbar an einer Fräserscheibe 7 austritt. Wie bereits geschildert, könnten auch zwei Fräserscheiben 7 jeweils unlösbar mit einer Distanzhülse 8 und damit miteinander verbunden sein. Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung in axialer Richtung unterschiedlich langer Distanzhülsen in einem Werkzeug 1. Einer der wichtigen Vorteile der Erfindung ist, daß sich ein Werkzeug 1 durch Austausch von Fräserscheiben 7 und/oder Distanzhülsen 8 gegen identische leicht wieder Instandsetzen läßt oder durch Austausch gegen unterschiedliche an neue Einsatzzwecke anpassen läßt. The tool 1 has a drive-side area 2 and a tool-side area 3 with the latter having a smaller mean diameter than the first one. However, according to the invention, this can also be the other way around, in this case would be between the tool side area 3 and the drive side area 2 a stop shoulder be provided. The drive-side area 2 is designed so that it can be received in a turning or milling tool. The tool-side area 3 is provided as a shaft with a polygonal surface and has on its front side a bore with an internal thread 15 on. In this embodiment, the three milling planes are 4 as cutter discs 7 formed, which are identical and each having a through hole 9 , with a wall 11 have a coupling surface 12 forms. The coupling surface 12 corresponds to the polygonal surface of the tool-side area 3 that is a counter surface 13 forms. Each cutter disk 7 has a variety of teeth. The number of teeth per cutter disc 7 is at least one, preferably at least three, most preferably between 3 and 24, in particular between 8 and 24, most preferably between 8 and 18 teeth per cutter disc 7 , Between two cutter discs 7 is a spacer sleeve 8th provided, which also has a through hole 16 has, whose wall is formed according to the polygonal surface of the tool-side region and thus also forms a coupling surface with the counter surface 13 of the tool-side area 3 couples. The spacers 8th have in their lateral surface through holes 17 on. These serve for the exit of introduced cooling lubricant. According to the invention can also be provided that these through holes 17 not radially in the lateral surface of the spacer sleeve 8th are arranged, but in the frontal region of the spacer sleeve 8th in axial direction, so that the cooling lubricant directly on a cutter disc 7 exit. As already described, could also two cutters 7 each insoluble with a spacer sleeve 8th and be connected with each other. According to the invention, the use in the axial direction of different length spacers in a tool 1 , One of the important advantages of the invention is that a tool 1 by replacing cutter disks 7 and / or spacers 8th can be easily repaired against identical or can be adapted to new uses by replacing them with different ones.

Die Baugruppe aus drei Fräserscheiben 7 und zwei Distanzhülsen 8 ist gegen axiale Verschiebung zum einen durch eine Anschlagfläche 18 zwischen antriebseitigem Bereich 2 und werkzeugseitigem Bereich 3 und zum anderen auf der anderen Seite durch einen Deckel 19 mit Durchgangsöffnung gerichtet, der von einer Schraube 20 durchsetzt wird, deren Außengewinde in das Innengewinde der Bohrung 15 eingreifend ist. Auch im Deckel 19 können Austrittsöffnungen für Kühlschmiermittel vorgesehen sein. The assembly of three cutter discs 7 and two spacers 8th is against axial displacement on the one hand by a stop surface 18 between drive-side area 2 and tool side area 3 and on the other side by a lid 19 directed with passage opening, that of a screw 20 is penetrated, the external thread in the internal thread of the bore 15 is intervening. Also in the lid 19 outlet openings may be provided for cooling lubricant.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der das Werkzeug 1 einteilig ausgebildet ist, das heißt aus einem Stück. Diese Ausführungsform kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass ein einheitliches Stück aus drei Fräserscheiben 7 und zwei dazwischen befindlichen Distanzhülsen 8 auf das werkzeugseitige Ende 3 gemäß 1 des Werkzeugs 1 aufgeschoben ist. In diesem Fall wäre ebenfalls eine Sicherung gegen axiales Verschieben auf der Stirnseite des Werkzeugs vorzusehen. Erfindungsgemäß könnte eine Fräserscheibe 7 auch mit einer benachbarten Distanzhülse 8 einstückig gefertigt sein oder zwei Fräserscheiben 7 mit einer dazwischen befindlichen Distanzhülse 8 oder schließlich der gesamte, werkzeugseitige wirksame Bereich des Werkzeugs aus einem einzigen Stück gefertigt sein, so daß die Zähne auf einer Fräserebene 4 angeordnet sind. In 2 ist die Zahngrundweite 6 zu erkennen, die den axialen Mindestabstand zweier Fräserebenen 4 zueinander definiert. Wie bereits geschildert und wie den Figuren zu entnehmen ist, wird dieser Abstand üblicherweise ein deutliches Mehrfaches der Zahngrundweite 6 betragen. 2 shows a second embodiment in which the tool 1 is formed in one piece, that is, in one piece. However, this embodiment can also be designed so that a single piece of three cutter discs 7 and two spacers between them 8th on the tool end 3 according to 1 of the tool 1 is deferred. In this case, a backup against axial displacement on the front side of the tool would also be provided. According to the invention, a milling cutter disk 7 also with an adjacent spacer sleeve 8th be made in one piece or two cutter discs 7 with an intermediate spacer sleeve 8th or finally, the entire tool-side effective area of the tool may be made from a single piece so that the teeth are at a milling plane 4 are arranged. In 2 is the tooth base 6 to recognize the minimum axial distance between two milling planes 4 defined to each other. As already described and can be seen from the figures, this distance is usually a significant multiple of the tooth base 6 be.

Das geschilderte erfindungsgemäße Werkzeug lässt sich sehr gut zur Herstellung von Außengewinden einsetzen. Hierbei werden sehr kurze Prozesszeiten und eine sehr steife Aufspannung erreicht, wenn Werkzeug und Werkstück rotieren; kurze Prozeßzeiten werden erreicht, wenn das Werkzeug rotiert und um das Werkstück zirkuliert. Für Außengewinde werden Zahnanzahlen von mindestens 8, vorzugsweise 8 bis 24 und insbesondere 8 bis 18 Zähne Fräserscheibe 4 vorgesehen. The described tool according to the invention can be used very well for the production of external threads. Very short process times and very rigid clamping are achieved when the tool and workpiece rotate; Short process times are achieved when the tool rotates and circulates around the workpiece. For external threads tooth numbers of at least 8, preferably 8 to 24 and especially 8 to 18 teeth cutter disc 4 intended.

Dieses Werkzeug läßt sich auch zur Herstellung von Innengewinden auf diese Weise unterschiedlich einsetzen, wobei im zweiten Fall das Werkzeug nicht um das Werkstück zirkuliert sondern in diesem. Bei Innengewinden ist bevorzugt ein Werkzeug, welches 2 bis 4 Fräserscheiben 4 aufweist, die ihrerseits jeweils 4 bis 12 Zähne aufweisen. Hierdurch werden die Prozeßzeiten besonders kurz gehalten, da jedes der n Sägeblätter nur 1/n der Gewindelänge fertigen muß. Hierdurch läßt sich auch die benötigte Spanraumgröße leichter einhalten. This tool can also be used for the production of internal threads in this way different, in the second case, the tool does not circulate around the workpiece but in this. For internal threads is preferably a tool which 2 to 4 cutter discs 4 which in turn each have 4 to 12 teeth. As a result, the process times are kept particularly short, since each of the n saw blades must only make 1 / n of the thread length. This also makes it easier to comply with the required Spanraumgröße.

Mit diesem neuen Werkzeug können Gewinde jeglicher Art auf Fräs- und Drehmaschinen einfach und sicher automatisch hergestellt werden, so daß es sich mit großem Vorteil als Ersatz für bisherige Fräswerkzeuge für die Gewindeherstellung eignet. With this new tool, threads of any kind on milling and turning machines can be easily and safely automatically produced, so that it is very useful as a replacement for existing milling tools for threading.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Werkzeug Tool
2 2: Antriebsseitiger Bereich Drive-side area
3 3: Werkzeugseitiger Bereich Tool sided area
4 4: Fräserebene router level
5 5: Schneide cutting edge
6 6: Zahngrundweite Tooth base width
7 7: Fräserscheibe cutter disc
8 8th: Distanzhülsen spacers
9 9: Durchgangsöffnung Through opening
10 10: Durchgangsöffnung Through opening
11 11: Wandung wall
12 12: Kupplungsfläche coupling surface
13 13: Gegenfläche counter surface
14 14: Ausnahmestelle except point
15 15: Bohrung drilling
16 16: Durchgangsöffnung, axial Through hole, axial
17 17: Durchgangsöffnung, radial Through hole, radial
18 18: Anschlagfläche stop surface
19 19: Deckel cover
20 20: Schraube screw

Claims

Tool ( 1 ) for the production of threads and grooves, comprising a drive-side region ( 2 ) and a tool-side area ( 3 ), whereas at the tool side ( 3 ) at least two axially spaced milling planes ( 4 ) are arranged, each milling plane ( 4 ) at least one, preferably at least three cutting edges ( 5 ), wherein a cutting edge ( 5 ) a tooth base ( 6 ), wherein the axial spacing of the milling planes ( 4 ) an n-times the tooth base ( 6 ), where n has values greater than 1.

Tool ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the at least one cutting edge ( 5 ) a milling plane ( 4 ) spiraled to the at least one cutting edge ( 5 ) of another milling plane ( 4 ) is arranged.

Tool ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least two milling planes ( 4 ) are connected to each other.

Tool ( 1 ) according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that a milling plane ( 4 ) by a cylindrical disc-shaped milling disc ( 7 ) is formed.

Tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the milling discs ( 7 ) of a tool ( 1 ) are formed identical to each other.

Tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the milling discs ( 7 ) detachable positive fit on the tool side area ( 3 ) are held, in particular pushed onto these front side.

Tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that axially between the cutter discs ( 7 ) Spacers ( 8th ) are provided, in particular releasably positively on the tool side area ( 3 ) supported spacers ( 8th ) are provided.

Tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that spacer sleeves ( 8th ) of different axial lengths are provided.

Tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the milling discs ( 7 ) a coaxial through hole ( 9 ) whose geometry substantially corresponds to a geometry of the outer surface of the drive-side region ( 2 ) is corresponding.

Tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer sleeves ( 8th ) a coaxial through hole ( 10 ) whose geometry substantially corresponds to a geometry of the outer surface of the drive-side region ( 2 ) is corresponding.

Tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a wall ( 11 ) of the passage opening ( 9 ) a coupling surface ( 12 ), which has a rounded polygon polygon contour, and that the outer surface of the tool-side area ( 3 ) a polygonal counterface ( 13 ) is formed, wherein the counter surface ( 13 ) to the coupling surface ( 9 ) is at least approximately complementary, so that coupling surface ( 12 ) and counterface ( 13 ) are formed positively coupling.

Tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling surface ( 9 ) has a polygon polygon contour with an eccentricity of 2.00% to 5.00%, in particular 3.62%.

Tool ( 1 ) according to one of claims 10 to 12, characterized in that the milling planes ( 4 ) are formed directly adjacent to each other.

Tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling surface ( 12 ) at least one exception point ( 14 ) for returning the cooling lubricant from the disc milling cutter ( 7 ), wherein the exceptional location ( 14 ) on a less polluted Position is arranged within the rounded polygon polygon contour.

Method for manufacturing threads, in which a tool according to one of the preceding claims is used and in which the thread to be produced in n sections S _i with a respective section length L _i corresponding to the axial distance A _{i of} the n milling planes ( 4 ) of the tool ( 1 ) is produced simultaneously sectionally, each milling plane ( 4 ) a section S is finished.