DE102014112164A1 - Threading tool with gothic thread profile and method of making such a thread forming tool - Google Patents
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Abstract
Gewindeformwerkzeug (1) zur spanlosen Herstellung von Gewinden in Werkstücken, umfassend wenigstens einen Gewindeerzeugungsbereich (32, 34) mit wenigstens einem Drückstollen (321, 322), wobei der Drückstollen (321, 322) als Gewindeformzahn ausgebildet ist und ein Gewindeprofil mit sich gegenüberliegenden Zahnflanken (70, 76, 80, 86, 90, 96) aufweist, in demdie Zahnflanken über zumindest ein Zahnmaximum (73, 83, 93) miteinander verbunden sind, und wobei das Gewindeprofil zumindest abschnittsweise im Wesentlichen kreisbogenförmig oder schief kreisbogenförmig oder spitzbogenförmig oder schief spitzbogenförmig oder parabelförmig oder schief parabelförmig ausgebildet ist.Thread forming tool (1) for non-cutting production of threads in workpieces, comprising at least one thread-generating region (32, 34) with at least one pressing lug (321, 322), wherein the pressing lug (321, 322) is formed as a thread-forming tooth and a thread profile with opposing tooth flanks (70, 76, 80, 86, 90, 96), in which the tooth flanks are connected to each other over at least one tooth maximum (73, 83, 93), and wherein the thread profile at least partially substantially circular arc or oblique arcuate or arched or obliquely arched or parabolic or obliquely parabolic.
Description
Die Erfindung betrifft ein Gewindeformwerkzeug zur spanlosen Herstellung von Gewinden in Werkstücken und ein Verfahren zur Herstellung eines Gewindeformwerkzeugs.The invention relates to a thread forming tool for the non-cutting production of threads in workpieces and a method for producing a thread forming tool.
Zur Gewindeerzeugung oder Gewindenachbearbeitung sind spanlose Verfahren und spanlos arbeitende Gewindewerkzeuge bekannt.For threading or thread machining chipless processes and non-cutting threading tools are known.
Unter die spanlosen Gewindeerzeugungswerkzeuge fallen die sogenannten Gewindefurcher (vgl.
Gewindefurcher sind Gewindewerkzeuge mit einem annähernd spiral- oder schraubenförmig umlaufenden Gewindeprofil, entlang dem mehrere Druckstollen (auch als Formzähne, Furchzähne oder Formkeile bezeichnet) angeordnet sind, die durch zueinander versetzte weiter nach außen ragende und im Allgemeinen abgerundete Polygon-Eckbereiche eines annähernd polygonalen Querschnittes des Gewindefurchers gebildet sind. Beim Erzeugen des Gewindes wird der Gewindefurcher ähnlich wie der Gewindebohrer mit zur Werkzeugachse axialem Vorschub und unter Drehung um seine Werkzeugachse in ein zylindrisches Kernloch in einem Werkstück bewegt, wobei die Werkzeugachse des Gewindebohrers koaxial zur Mittelachse des Kernloches ausgerichtet wird. Die Drehgeschwindigkeit und die axiale Vorschubgeschwindigkeit werden entsprechend der Gewindesteigung aufeinander abgestimmt. Die Druckstollen des Gewindefurchers sind permanent mit dem Werkstück an der Kernlochwandung in Eingriff und drücken den Gewindegang durch plastische Verformung in die Kernlochwandung, so dass ein durchgehender Gewindegang an der Kernlochwandung entsteht.Gewindefurcher are threaded tools with an approximately helical or helical circumferential thread profile, along which a plurality of pressure studs (also referred to as mold teeth, grooves or mold wedges) are arranged by staggered further outwardly projecting and generally rounded polygonal corner regions of an approximately polygonal cross-section Thread formers are formed. When creating the thread, the thread furrow is similar to the tap with axial feed to the tool axis and rotated about its tool axis in a cylindrical core hole in a workpiece moves, the tool axis of the tap is aligned coaxially to the central axis of the core hole. The rotational speed and the axial feed speed are matched to each other according to the thread pitch. The pressure studs of the Gewindefurchers are permanently engaged with the workpiece at the Kernlochwandung and press the thread by plastic deformation in the Kernlochwandung, so that a continuous thread on the Kernlochwandung arises.
Der Werkzeugschaft der genannten Gewindeerzeugungswerkzeuge ist in der Regel wenigstens annähernd zylindrisch um seine Längsachse ausgeführt und/oder mit seinem vom Werkstück abgewandten Ende im Spannfutter einer Werkzeugmaschine aufgenommen und gehalten. Der Drehsinn eines Gewindefurchers beim Erzeugen des Gewindes entspricht dem Windungssinn des zu erzeugende Gewindes. Die in die erzeugten Innengewinde eingeschraubten bekannten Schrauben oder Schraubgewinde umfassen zu den Innengewinden komplementäre durchgehende helikale Außengewinde.The tool shank of the said thread-generating tools is generally executed at least approximately cylindrically about its longitudinal axis and / or received and held with its end facing away from the workpiece in the chuck of a machine tool. The direction of rotation of a thread rolling when creating the thread corresponds to the sense of winding of the thread to be generated. The screwed into the generated internal thread known screws or screw thread comprise complementary to the internal threads through helical external threads.
Die
- a) das Werkzeug ist um eine Werkzeugachse drehbar,
- b) das Werkzeug weist eine Anzahl n ≥ 1 von um die Werkzeugachse gedrallten Nuterzeugungsbereichen zum Erzeugen jeweils einer Nut in dem Werkstück und eine Anzahl m ≥ 1 von um die Werkzeugachse gedrallten, vorzugsweise helikalen, Gewindeerzeugungsbereichen zum Erzeugen des Gewindes in dem Werkstück auf,
- c) der Drall des oder der Nuterzeugungsbereiche und der Drall des oder der Gewindeerzeugungsbereiche sind aneinander angepasst,
- d) jeder der m Gewindeerzeugungsbereiche ist hinter einem der n Nuterzeugungsbereiche dem Drall dieses Nuterzeugungsbereichs folgend angeordnet.
- a) the tool is rotatable about a tool axis,
- b) the tool has a number n ≥ 1 of groove generating areas around the tool axis for producing one groove in the workpiece and a number m ≥ 1 of thread generating areas twisted about the tool axis, preferably helical, for creating the thread in the workpiece,
- c) the twist of the groove generating area (s) and the twist of the thread generating area (s) are adapted to one another,
- d) each of the m thread generating regions is arranged behind one of the n groove generating regions following the twist of this groove generating region.
Bei im Stand der Technik bekannten Werkzeugen mit gedrallten Gewindeerzeugungsbereichen kann die Erzeugung einer günstigen und an das herzustellende Gewinde angepassten Formgeometrie für den Gewindeerzeugungsbereich problematisch sein.In tools known in the art with twisted thread-forming regions, the creation of a favorable shape geometry adapted to the thread to be produced can be problematic for the thread-generating region.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Gewindeformwerkzeug mit einer günstigen Formgeometrie bereitzustellen sowie ein Herstellungsverfahren für ein solches Gewindeformwerkzeug.It is an object of the invention to provide a thread forming tool with a favorable shape geometry and a manufacturing method for such a thread forming tool.
Diese Aufgabe wird mit einem Gewindeformwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens oder Werkzeugs gemäß der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved with a thread forming tool with the features of claim 1 and with respect to the method with the features of claim 10. Advantageous embodiments and further developments of the method or tool according to the invention will become apparent from the respective dependent claims.
Ein Gewindeformwerkzeug zur spanlosen Herstellung von Gewinden in Werkstücken nach Anspruch 1 umfasst wenigstens einen Gewindeerzeugungsbereich mit wenigstens einem Drückstollen, wobei der Drückstollen als Gewindeformzahn ausgebildet ist und ein Gewindeprofil mit sich gegenüberliegenden Zahnflanken aufweist, in demdie Zahnflanken über zumindest ein Zahnmaximum miteinander verbunden sind, und wobei das Gewindeprofil zumindest abschnittsweise im Wesentlichen kreisbogenförmig oder schief kreisbogenförmig oder spitzbogenförmig oder schief spitzbogenförmig oder parabelförmig oder schief parabelförmig ausgebildet ist.A thread forming tool for non-cutting production of threads in workpieces according to claim 1 comprises at least one thread-generating region with at least one pressing lug, wherein the pressing lug is formed as a thread forming tooth and has a thread profile with opposite tooth flanks, in which the tooth flanks are connected to each other over at least one tooth maximum, and wherein the thread profile is at least partially substantially circular arc or obliquely arcuate or arcuate or obliquely arched or parabolic or obliquely parabolic.
Ein kreisbogenförmiges oder schief kreisbogenförmiges oder spitzbogenförmiges oder schief spitzbogenförmiges oder parabelförmiges oder schief parabelförmiges Gewindeprofil lässt sich an einem Gewindeformzahn herstellen, auch wenn der Gewindeerzeugungsbereich, der den Gewindeformzahn umfasst, stark gedrallt ausgebildet ist. Durch den starken Drall, bzw. durch eine Überlagerung von Furchkeilwinkel und Freiwinkel, ergeben sich bei herkömmlichen Gewindeprofilen an den Gewindeflanken des Formzahns zwei unterschiedliche Maxima, die sich am Außenumfang des Zahns, bzw. der Zahnspitze nicht treffen. Ein herkömmliches Gewindeprofil kann daher nicht mit einer einzigen Gewindeprofilschleifscheibe hergestellt werden, da die Gewindeprofilschleifscheibe so profiliert ist, dass Gewindekern und Gewindeflanke zugleich abgebildet werden. Spitzbogenförmige oder schief spitzbogenförmige oder parabelförmige oder schief parabelförmige Gewindeprofile können in einem zusätzlichen Schleifschritt an den Gewindeformzahn angeformt werden. Derartige Gewindeprofile können in den Übergängen der Flanken und/oder im Bereich der Zahnspitze weitgehend abgerundet ausgebildet sein oder Kanten oder Knicke aufweisen. Die Flanken können tangential in eine gebogene Kontur übergehen und so einen kantenlosen Übergang bilden oder die Flanken können eine scharfe Biegung wie eine Kante oder einen Knick aufweisen, oder mathematisch ausgedrückt, die Flanke kann an einer bestimmten Position nicht differenzierbar sein. Als Gewindeprofil soll in diesem Sinne insbesondere die Außenkontur des Gewindeformzahns im Zahnquerschnitt an einer bestimmten Position oder über eine bestimmte Länge des Zahns verstanden werden.A circular arcuate or oblique arcuate, or arcuate, or oblique arcuate, or parabolic, or oblique parabola thread profile can be made on a thread forming tooth, even if the thread generation region of the thread forming tooth includes, is strongly twisted trained. Due to the strong swirl, or by a superposition of Furchkeilwinkel and clearance angle, resulting in conventional thread profiles on the thread flanks of the forming tooth two different maxima that do not meet on the outer circumference of the tooth, or the tooth tip. A conventional thread profile can therefore not be produced with a single thread profile grinding wheel, since the thread profile grinding wheel is profiled in such a way that the thread core and thread flank are simultaneously imaged. Spitzbogenförmige or oblique pointed-arched or parabolic or oblique parabolic thread profiles can be formed in an additional grinding step to the thread form tooth. Such thread profiles may be substantially rounded in the transitions of the flanks and / or in the region of the tooth tip or have edges or kinks. The flanks can transition tangentially into a curved contour and thus form an edgeless transition or the flanks can have a sharp bend such as an edge or a kink, or mathematically expressed, the flank can not be differentiable at a certain position. As a thread profile should be understood in this sense, in particular the outer contour of the thread form tooth in the tooth cross-section at a certain position or over a certain length of the tooth.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die sich gegenüberliegenden Zahnflanken als Zahnflanke mit einem ersten Flankenabschnitt und einem zweiten Flankenabschnitt und als Zahnflanke mit einem dritten Flankenabschnitt und einem vierten Flankenabschnitt ausgebildet, wobei jeweils der zweite Flankenabschnitt und der vierte Flankenabschnitt im Wesentlichen gerade sind oder mit im Wesentlichen geraden Profilabschnitten ausgebildet sind und/oder wobei jeweils der erste Flankenabschnitt und der dritte Flankenabschnitt gekrümmt sind oder mit im Wesentlichen gekrümmten Gewindeprofilen ausgebildet sind, insbesondere so dass sich der erste Flankenabschnitt und der dritte Flankenabschnitt in einem Zahnmaximum treffen und/oder ineinander übergehen.In an advantageous embodiment of the invention, the opposing tooth flanks are formed as a tooth flank having a first flank portion and a second flank portion and tooth flank with a third flank portion and a fourth flank portion, wherein each of the second flank portion and the fourth flank portion are substantially straight or with in Are formed substantially straight profile sections and / or wherein each of the first flank portion and the third flank portion are curved or formed with substantially curved thread profiles, in particular so that the first flank portion and the third flank portion meet at a tooth maximum and / or merge into each other.
Gerade Flankenabschnitte können mit einer herkömmlich profilierten Schleifscheibe hergestellt werden. Zusätzlich wird an den Gewindeformzahn im Bereich des Zahnmaximums, also dem Bereich des Zahns der radial am weitesten nach außen ragt gekrümmte Profilabschnitte angeformt, so dass eine spitzbogenförmige oder schief spitzbogenförmige oder parabelförmige oder schief parabelförmige Kontur nur im Bereich des Zahnmaximums entsteht, während die Zahnflanken gerade bleiben. Dadurch wird eine besonders hohe Festigkeit des Gewindeformzahns erreicht und das Zahnmaximum erhält einen harmonisch abgerundeten Übergang zwischen den Flanken.Straight flank sections can be made with a conventionally profiled grinding wheel. In addition to the thread tooth in the region of the tooth maximum, so the area of the tooth of the radially outermost protruding outwardly curved profile sections formed so that an acute-arched or obliquely arched or parabolic or obliquely parabolic contour only in the region of the tooth maximum, while the tooth flanks straight stay. As a result, a particularly high strength of the thread form tooth is achieved and the tooth maximum receives a harmonious rounded transition between the flanks.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der erste Flankenabschnitt kreisbogenförmig gekrümmt ist, insbesondere definiert durch einen ersten Radius, und/oder der dritte Flankenabschnitt kreisbogenförmig gekrümmt ist, insbesondere definiert durch einen zweiten Radius, wobei vorzugsweise der erste Radius verschieden von dem zweiten Radius ist oder wobei vorzugsweise der erste Radius gleich dem zweiten Radius ist.In an advantageous development of the invention, the first flank section is curved in a circular arc, in particular defined by a first radius, and / or the third flank section is arcuately curved, in particular defined by a second radius, wherein preferably the first radius is different from the second radius or wherein preferably the first radius is equal to the second radius.
Durch eine Ausgestaltung mit unterschiedlichen Radii ist ein schief spitzbogenförmiges Gewindeprofil des Gewindeformzahns geschaffen, wodurch bei bestimmten Belastungen eine Erhöhung der Festigkeit des Gewindeformzahns erreicht wird, wodurch höhere Umformkräfte erreicht werden können. Bei gleichen Radii wird ein symmetrisch spitzbogenförmiger Gewindeformzahn geschaffen, der insbesondere bei geringeren Vorschubgeschwindkeiten hohe Umformkräfte bereitstellen kann.By an embodiment with different Radii an obliquely spitzbogenförmiges thread profile of the thread forming tooth is created, whereby at certain loads an increase in the strength of the thread tooth is achieved, whereby higher forming forces can be achieved. At the same Radii a symmetrical ogive-shaped thread forming tooth is created, which can provide high forming forces, especially at lower feed rates.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der dritte Flankenabschnitt in Vorschubrichtung vor dem erste Flankenabschnitt angeordnet, insbesondere wobei der dem dritten Flankenabschnitt zugeordnete zweiten Radius größer ist als der dem ersten Flankenabschnitt zugeordnete erste Radius, oder insbesondere wobei der dem dritten Flankenabschnitt zugeordnete zweiten Radius kleiner ist als der dem ersten Flankenabschnitt zugeordnete erste Radius.In a further advantageous embodiment of the invention, the third flank section is arranged in the feed direction in front of the first flank section, in particular wherein the second radius assigned to the third flank section is greater than the first radius assigned to the first flank section, or in particular wherein the second radius assigned to the third flank section is smaller is as the first radius associated with the first edge portion.
Bei einem in Vorschubrichtung geneigten Zahnmaximum, also bei einem zweiten Radius der kleiner ist als der erste Radius, können beispielsweise höhere Kräfte von dem Zahn aufgenommen werden. Bei einem entgegen die Vorschubrichtung geneigten Zahnmaximum kann eine ungewünschte Verformung des Gewindeformzahns verringert werden, so dass die Genauigkeit des herzustellenden Gewindes gesteigert wird.In the case of a tooth maximum which is inclined in the feed direction, that is to say in the case of a second radius which is smaller than the first radius, higher forces, for example, can be absorbed by the tooth. In the case of a tooth maximum inclined counter to the feed direction, an undesired deformation of the thread forming tooth can be reduced, so that the accuracy of the thread to be produced is increased.
In einer weiteren vorteilhaften Gestaltung der Erfindung liegt der dem ersten Radius zugeordnete erste Zentralpunkt für den ersten Flankenabschnitt auf der Oberfläche des zweiten Flankenabschnitts und der dem zweiten Radius zugeordnete zweite Zentralpunkt für den dritten Flankenabschnitt liegt auf dem vierten Flankenabschnitt oder der dem ersten Radius zugeordnete erste Zentralpunkt für den ersten Flankenabschnitt liegt zwischen den Oberflächen des zweiten Flankenabschnitts und des vierten Flankenabschnitts und der dem zweiten Radius zugeordnete zweite Zentralpunkt für den dritten Flankenabschnitt liegt zwischen den Oberflächen des zweiten Flankenabschnitts und des vierten Flankenabschnitts.In a further advantageous embodiment of the invention, the first central point assigned to the first radius for the first flank section lies on the surface of the second flank section and the second central point for the third flank section assigned to the second radius lies on the fourth flank section or the first central point assigned to the first radius for the first flank section lies between the surfaces of the second flank section and the fourth flank section and the second central point for the third flank section assigned to the second radius lies between the surfaces of the second flank section and the fourth flank section.
Liegen die Zentralpunkte auf den Flankenabschnitten, so ist dadurch ein klassisch spitzbogenförmiges Gewindeprofil realisiert, das auch „gotisches” Profil oder gotischer Spitzbogen genannt wird. Die Belastbarkeit eines Formzahns mit solchem Gewindeprofil ist sehr hoch. Liegen die Zentralpunkte zwischen den Flankenabschnitten, so entsteht ein flacheres oder niedrigeres oder gedrücktes spitzbogenförmiges Gewindeprofil. Die Belastbarkeit ist hier ebenfalls erhöht, wobei zugleich die der Grund des zu erzeugenden Gewindes flacher ausgebildet ist. If the central points lie on the flank sections, this results in a classic pointed arch-shaped thread profile, which is also called "gothic" profile or gothic pointed arch. The load capacity of a form tooth with such thread profile is very high. If the central points lie between the flank sections, a flatter or lower or compressed pointed-arc-shaped thread profile results. The load capacity is also increased here, at the same time the reason of the thread to be generated is flatter.
Als zusätzliche vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die sich gegenüberliegenden Zahnflanken als Zahnflanke mit einem ersten Flankenabschnitt und einem zweiten Flankenabschnitt und als Zahnflanke mit einem dritten Flankenabschnitt und einem vierten Flankenabschnitt ausgebildet sein, wobei sich der erste Flankenabschnitt und der dritte Flankenabschnitt zumindest in einem Zahnmaximum treffen und ineinander übergehen und im Wesentlichen einen Abschnitt einer Parabelkurve oder eines Parabelbogens bilden.As an additional advantageous embodiment of the invention, the opposing tooth flanks may be formed as a tooth flank having a first flank portion and a second flank portion and tooth flank with a third flank portion and a fourth flank portion, wherein the first flank portion and the third flank portion meet at least in a tooth maximum and merge into one another and essentially form a section of a parabolic curve or a parabolic arc.
Ein Zahn mit einem parabelförmigen Gewindeprofil weist gegenüber einem spitzbogenförmigen Gewindeprofil den Vorteil auf, dass das Zahnmaximum oder die Zahnspitze vollständig abgerundet ist, also keine Kante aufweist. Eine Parabelform ermöglicht zudem eine sehr hohe Belastung des Formzahns und damit hohe Gewindeformkräfte.A tooth with a parabolic thread profile has the advantage over an arcuate thread profile that the tooth maximum or the tooth tip is completely rounded, ie has no edge. A parabolic form also allows a very high load of the forming tooth and thus high thread forming forces.
In einer vorteilhaften alternativen Ausführung der Erfindung ist die erste Zahnflanke einen ersten Flankenabschnitt und die zweite Zahnflanke einen zweiten Flankenabschnitt ausbildet, wobei der erste Flankenabschnitt und der zweite Flankenabschnitt über einen Zahnrücken miteinander verbunden sind, insbesondere so, dass der Übergang von erstem Flankenabschnitt zu dem Zahnrücken eine erste Zahnkante ausbildet und/oder der Übergang von zweitem Flankenabschnitt zu dem Zahnrücken eine zweite Zahnkante ausbildet.In an advantageous alternative embodiment of the invention, the first tooth flank is a first flank portion and the second flank forms a second flank portion, wherein the first flank portion and the second flank portion are connected to each other via a tooth back, in particular so that the transition from the first flank portion to the tooth back forms a first tooth edge and / or the transition from the second edge portion to the tooth back forms a second tooth edge.
In einer derartigen Ausführungsform ist der auf das Gewindeprofil wirkende Druck beim Gewindeformen sehr gut über den Zahnrücken ableitbar. Dadurch wird ein Gewindeformwerkzeug bereitgestellt, welches eine sehr hohe Standzeit aufweist. Als Zahnkante sollen insbesondere diejenigen Stellen des Gewindeprofils angesehen werden, an denen die Kontur mathematisch nicht differenzierbar ist, oder mit anderen Worten, an denen die Kontur eine Kante, einen Knick oder eine Ecke bildet.In such an embodiment, the pressure acting on the thread profile during thread forming can be derived very well over the tooth back. As a result, a thread forming tool is provided which has a very long service life. In particular, those points of the thread profile on which the contour is not mathematically differentiable, or in other words on which the contour forms an edge, a kink or a corner, should be regarded as the tooth edge.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Zahnrücken parabelabschnittsförmig geformt oder kreisbogenförmig geformt.In an advantageous embodiment of the invention, the back of the tooth is shaped like a parabola or shaped like a circular arc.
Eines Zahnrückens mit parabelabschnittsförmiger oder kreisbogenförmiger Form ermöglicht eine höhe Belastbarkeit des Gewindeformzahns.A tooth back with a parabola-section-shaped or circular-arc shape allows a high load capacity of the thread-forming tooth.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Zahnkanten jeweils unterschiedlich weit von der Mittelachse des Werkzeugs entfernt sind, so dass ein schief parabelförmig oder schief parabelabschnittsförmig oder schief kreisbogenförmig geformter Zahnrücken gebildet ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the tooth edges are each located at different distances from the central axis of the tool, so that an obliquely parabolic or obliquely parabola-shaped or obliquely circular arc-shaped tooth back is formed.
Indem die Zahnkanten unterschiedlich weit von der Mittelachse des Werkzeugs entfernt sind, entsteht ein schiefer Zahnrücken. Die Schiefstellung ermöglicht beispielsweise eine weitere Erhöhung der Belastbarkeit des Gewindeformzahns. Je nach Bearbeitungsaufgabe kann die Schiefstellung in Richtung der Vorschubrichtung des Werkzeugs oder entgegen dieser Richtung eingestellt werden.By the tooth edges are far away from the central axis of the tool, creates a slanted tooth back. The misalignment allows, for example, a further increase in the load capacity of the thread form tooth. Depending on the machining task, the misalignment can be adjusted in the direction of the feed direction of the tool or counter to this direction.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der wenigstens eine Drückstollen auf einer dem zu erzeugenden Gewinde in der Gewindesteigung und dem Windungssinn entsprechenden Schraubenlinie um die Werkzeugachse angeordnet und/oder dass der wenigstens eine Drückstollen einen definierten Gewindesteigungswinkel aufweist.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one pressing lug on a thread to be generated in the thread pitch and the sense of winding corresponding helix is disposed about the tool axis and / or that the at least one pressing lug has a defined thread pitch.
In einer derartigen Anordnung kann ein definiertes Gewinde mit definierter Steigung geformt werden. Insbesondere wenn eine Vielzahl von Drückstollen auf der Schraubenlinie angeordnet sind kann besonders vorteilhaft ein Gewinde erzeugt werden.In such an arrangement, a defined thread with a defined pitch can be formed. In particular, when a plurality of pressure lugs are arranged on the helix, a thread can be produced particularly advantageously.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei Gewindeerzeugungsbereiche mit jeweils wenigstens einem, bevorzugt einer Vielzahl, an Drückstollen vorgesehen, wobei die Gewindeerzeugungsbereiche um die Werkzeugachse gedrallt ausgebildet sind, insbesondere mit einem definierten Drallwinkel.In a further advantageous embodiment of the invention, at least two threaded generating regions, each with at least one, preferably a plurality, are provided on pressing lugs, wherein the threaded generating regions are designed to be twisted about the tool axis, in particular with a defined helix angle.
Insbesondere bei gedrallten Gewindeerzeugungsbereichen kommen die Vorteile der Erfindung zum Tragen, da durch den Drall die gegenüberliegenden Zahnflanken nicht genau symmetrisch sind und dadurch die gekrümmten Bereiche des Gewindeprofils nicht mit einem einzigen Radius verbunden werden können. Mit Zahn mit einem erfindungsgemäßen Gewindeprofil können auch stark gedrallte Gewindeerzeugungsbereiche mit günstiger Abrundung bereitgestellt werden.In particular with twisted thread-generating regions, the advantages of the invention come into play, since the opposite tooth flanks are not exactly symmetrical due to the twist and thus the curved regions of the thread profile can not be connected to a single radius. With a tooth having a thread profile according to the invention, it is also possible to provide strongly twisted thread-generating regions with favorable rounding.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Drallwinkel der Gewindeerzeugungsbereich zu dem Gewindesteigungswinkel des Drückstollens ein Verhältnis von 1:7 bis 1:13, vorzugsweise von 1:10 aufweist.In a further advantageous embodiment of the invention, the twist angle of the thread-generating region to the thread pitch angle of the spinning stud a ratio of 1: 7 to 1:13, preferably of 1:10.
Bei einem stark gedrallten Gewindeerzeugungsbereich ist durch das Vorsehen von Abrundungen gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft, da durch den Drall entstehende Verzerrungen der Zahngeometrie ausgeglichen werden können und Gewindeformzähne mit günstigen Geometrieeigenschaften hergestellt werden können. Ein Verhältnis von Drallwinkel des Gewindeerzeugungsbereichs zu Gewindesteigungswinkel des Drückstollens von 1:7 bis 1:13, vorzugsweise von 1:10, entspricht einem Verhältnis von φ = 7 Θ bis φ = 13 Θ, vorzugsweise von φ = 10 Θ. Besonders bei derartig gedrallten Gewindeerzeugungsbereichen erreicht eine erfindungsgemäß ausgestaltete Zahngeometrie eine sehr hohe Belastbarkeit und damit sehr hohe einsetzbare Umformkräfte. In a highly twisted thread-generating region is particularly advantageous by the provision of rounding according to the invention, since distortions of the tooth geometry resulting from the twist can be compensated and thread teeth can be produced with favorable geometric properties. A ratio of helix angle of the thread generating portion to thread pitch angle of the spinning lug of 1: 7 to 1:13, preferably 1:10, corresponds to a ratio of φ = 7 Θ to φ = 13 Θ, preferably φ = 10 Θ. Especially with such twisted thread generating areas, a tooth geometry designed according to the invention achieves a very high load capacity and thus very high usable forming forces.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Gewindeformwerkzeugs, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen eines Werkzeugrohlings;
- b) Erzeugen wenigstens eines Gewindeformzahns in einem ersten Schleifprozess, wobei das im ersten Schleifprozess verwendete erste Schleifwerkzeug den Gewindegrund und die geraden Zahnflankenabschnitte erzeugt;
- c) Bearbeiten des wenigstens einen Gewindeformzahns in einem zweiten Schleifprozess, wobei das im zweiten Schleifprozess erzeugte zweite Schleifwerkzeug einen gekrümmt ausgebildeten ersten Flankenabschnitt und einen gekrümmt ausgebildeten dritte Flankenabschnitt, und insbesondere ein Zahnmaximum, erzeugt;
- a) providing a tool blank;
- b) producing at least one thread forming tooth in a first grinding process, wherein the first grinding tool used in the first grinding process produces the thread root and the straight tooth flank portions;
- c) machining the at least one thread forming tooth in a second grinding process, wherein the second grinding tool produced in the second grinding process produces a curved first flank section and a curved flank section, and in particular a tooth maximum;
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das zweite Schleifwerkzeug ein konkaves, vorzugsweise ein spitzbogenförmiges oder schief spitzbogenförmiges oder parabelförmiges oder schief parabelförmiges, Profil auf.In a further advantageous embodiment, the second grinding tool has a concave, preferably an arcuate or oblique pointed-arch-shaped or parabolic or obliquely parabolic profile.
Insbesondere kann durch die Verwendung eines konkaven, vorzugsweise spitzbogenförmigen oder schief spitzbogenförmigen oder parabelförmigen oder schief parabelförmigen Profil ein entsprechendes Gegenprofil, bzw. Gewindeprofil an das in einem ersten Schleifschritt vorbereitete Zahnmaximum angeschliffen werden. Dadurch können in einfacher Weise Formzähne in stark gedrallten Gewindeerzeugungsbereichen mit günstiger Zahngeometrie geschaffen werden.In particular, by using a concave, preferably arched or obliquely pointed or parabolic or obliquely parabolic profile, a corresponding counter profile or thread profile can be ground to the tooth maximum prepared in a first grinding step. As a result, mold teeth can be created in highly twisted threaded production areas with favorable tooth geometry in a simple manner.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnung Bezug genommen, in derenThe invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. It is also referred to the drawing, in whose
jeweils schematisch dargestellt sind. Einander entsprechende Teile und Größen sind in den
are each shown schematically. Corresponding parts and sizes are in the
Die
Jeder Nuterzeugungsbereich
Wie in
An jede Nutschneide
Die vordere Seitenschneide schneidet beim zur Erzeugung des Gewindes erfolgenden Drehen des Werkzeugs
Axial hinter der Nutschneide
Radial nach innen schließt sich an die Nutschneide
Die beiden Gewindeerzeugungsbereiche
Die von der Stirnseite
Die Drückstollen
Die Nutschneiden
Bei einem Gewindeerzeugungswerkzeug
Das Außenprofil nur eines Gewindeformkeiles (oder höchstens m Gewindeformkeilen) bestimmt also bereits das endgültige Gewindeprofil des von diesem Zahn oder Keil erzeugten Gewindegangabschnitts.The outer profile of only one thread forming wedge (or at most m thread forming wedges) thus already determines the final thread profile of the thread section produced by this tooth or wedge.
Somit kann gemäß der Erfindung das Gewinde aus einzelnen Gewindegangabschnitten mit praktisch beliebig vorgegebenen Gewindeprofilen zusammengesetzt werden, wobei das Gewindeprofil jedes Gewindegangabschnittes allein und unabhängig von den anderen Gewindegangabschnitten durch das Außenprofil des bei der Drehung dem Gewindegangabschnitt zugeordneten Gewindeformkeiles abgebildet oder als dazu komplementär erzeugt wird.Thus, according to the invention, the thread of individual thread sections with virtually any predetermined thread profiles be assembled, wherein the thread profile of each thread section alone or independently of the other thread sections by the outer profile of the associated with the rotation of the thread section threaded forming wedge is shown or generated as complementary thereto.
In
Die Helix der Nuten wird im Allgemeinen deutlich weiter und steiler gewählt als die Helix des Gewindes. Das bedeutet, dass die Gewindesteigung P, die insbesondere dem Abstand oder der Steigung zweier Gewindeformzähne der Gewindeerzeugungsbereiche
Der Zahnrücken
Bevorzugte Werkstoffe für mit einem erfindungsgemäßen Werkzeug zu bearbeitende Werkstücke sind Metalle, insbesondere Aluminiumlegierungen und Magnesiumlegierungen und andere Leichtmetalle, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Werkstoffe beschränkt. Ferner kommen als Werkstücke sowohl dickwandige oder massive Werkstücke als auch dünnwandige Bauteile oder Bleche, insbesondere aus Stahl oder anderen Werkstoffen, in Betracht.Preferred materials for workpieces to be machined with a tool according to the invention are metals, in particular aluminum alloys and magnesium alloys, and other light metals, but the invention is not limited to these materials. Furthermore come as workpieces both thick-walled or massive workpieces and thin-walled components or sheets, especially of steel or other materials into consideration.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- GewindeerzeugungswerkzeugThread-producing tool
- 22
- Schaftshaft
- 33
- Stirnseitefront
- 44
- Vielkantpolyhedron
- 55
- vorderer Abschnittfront section
- 66
- hinterer Abschnittrear section
- 32, 3432, 34
- GewindeerzeugungsbereichThread-producing area
- 32A, 34A32A, 34A
- GewindeformzahnTapping tooth
- 32B, 34B32B, 34B
- Freiflächeopen space
- 33, 3533, 35
- Außenflächeouter surface
- 4242
- NuterzeugungsbereichNuterzeugungsbereich
- 42A42A
- NutschneideNutschneide
- 42B42B
- Freiflächeopen space
- 42C42C
- Spanflächeclamping surface
- 5050
- Kanalchannel
- 70, 76, 80, 8670, 76, 80, 86
- Zahnflankentooth flanks
- 71, 8171, 81
- Zahngrundtooth root
- 72, 8272, 82
- erster Flankenabschnittfirst flank section
- 73, 8373, 83
- Zahnmaximummaximum tooth
- 74, 8474, 84
- zweiter Flankenabschnittsecond flank section
- 75, 8575, 85
- dritter Flankenabschnittthird flank section
- 77, 8777, 87
- vierter Flankenabschnittfourth flank section
- 321, 322321, 322
- GewindeerzeugungsteilbereichThread-producing subregion
- 90, 9690, 96
- Zahnflankentooth flanks
- 9191
- Zahngrundtooth root
- 9292
- erste Zahnkantefirst tooth edge
- 9393
- Zahnrückentooth back
- 9595
- zweite Zahnkantesecond tooth edge
- 9494
- erster Flankenabschnittfirst flank section
- 9797
- zweiter Flankenabschnittsecond flank section
- AA
- Werkzeugachsetool axis
- PP
- GewindesteigungThread
- SS
- Drehsinnrotation
- rr
- Radiusradius
- r0, r1, r2r0, r1, r2
- Radiusradius
- Δr.delta..sub.R
- radialer Abstandradial distance
- MM
- Mittelachsecentral axis
- M1, M2, M3, M4M1, M2, M3, M4
- ZentralpunkteCentral points
- R1, R2, R3, R4R1, R2, R3, R4
- Radienstreckenradii routes
- VRVR
- Vorschubrichtungfeed direction
- ΦΦ
- GewindesteigungswinkelLead angle
- ΘΘ
- Drallwinkelangle of twist
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012105183 A1 [0006] DE 102012105183 A1 [0006]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Handbuch der Gewindetechnik und Frastechnik, Herausgeber: EMUGE-FRANKEN, Verlag: Publicis Corporate Publishing, Erscheinungsjahr: 2004 (ISBN 3-89578-232-7), im Folgenden nur als ”EMUGE-Handbuch” bezeichnet, Kapitel 9, Seiten 299 bis 324 [0003] Handbuch der Gewindetechnik und Frastechnik, publisher: EMUGE-FRANKEN, publisher: Publicis Corporate Publishing, publication year: 2004 (ISBN 3-89578-232-7), hereinafter referred to only as the "EMUGE Handbook", chapter 9, pages 299 to 324 [0003]
- EMUGE-Handbuch, Kapitel 11, Seiten 373 bis 404 [0003] EMUGE Manual, Chapter 11, pages 373 to 404 [0003]
Claims (14)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3819057A1 (en) * | 2019-11-07 | 2021-05-12 | EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co.KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge | Tool for the non-cutting production or finishing of a thread, method for manufacturing the tool and method for manufacturing a thread |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012105183A1 (en) | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Audi Ag | Method and a tool each for generating a thread in a workpiece |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2703419A (en) * | 1951-03-06 | 1955-03-08 | Barth Corp | Method and tool for swaging internal threads |
BE621925A (en) * | 1961-09-15 | |||
DE1527200A1 (en) * | 1965-05-11 | 1971-07-01 | Vermont American Corp | Taps |
DE2414635C3 (en) * | 1974-03-26 | 1980-06-26 | Prototyp-Werke Gmbh, 7615 Zell | Chipless thread former |
DE102004033772A1 (en) * | 2004-07-12 | 2006-03-23 | EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge | Tool, in particular Gewindefurcher, designed and intended for non-cutting finished production of a vorerzeugten thread, method for producing such a tool and method for producing a thread |
DE102004059264B4 (en) * | 2004-12-08 | 2007-02-22 | EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge | Tool and method for creating a thread in a workpiece |
DE102005009829A1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-07 | EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge | Tool and method for producing a thread |
DE102005037309B4 (en) * | 2005-08-04 | 2010-02-11 | EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge | Tool and method for creating or finishing a thread |
DE102006027611A1 (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-20 | EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge | Method and tool or tool set for producing a thread in at least two steps |
US8602696B2 (en) * | 2009-10-09 | 2013-12-10 | Harry Leroy Ellis | Form tap having a plurality of lobes |
DE102013017949B3 (en) * | 2013-10-29 | 2014-12-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | A method of forming a bore and associated bore former |
-
2014
- 2014-08-26 DE DE102014112164.3A patent/DE102014112164A1/en not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-07-27 DE DE112015002327.5T patent/DE112015002327B4/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-07-27 WO PCT/EP2015/067164 patent/WO2016030099A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012105183A1 (en) | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Audi Ag | Method and a tool each for generating a thread in a workpiece |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
EMUGE-Handbuch, Kapitel 11, Seiten 373 bis 404 |
Handbuch der Gewindetechnik und Frastechnik, Herausgeber: EMUGE-FRANKEN, Verlag: Publicis Corporate Publishing, Erscheinungsjahr: 2004 (ISBN 3-89578-232-7), im Folgenden nur als "EMUGE-Handbuch" bezeichnet, Kapitel 9, Seiten 299 bis 324 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3819057A1 (en) * | 2019-11-07 | 2021-05-12 | EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co.KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge | Tool for the non-cutting production or finishing of a thread, method for manufacturing the tool and method for manufacturing a thread |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016030099A1 (en) | 2016-03-03 |
DE112015002327A5 (en) | 2017-03-23 |
DE112015002327B4 (en) | 2022-12-01 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R118 | Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority |