DE102016009991A1 - Gewindeschneidkopf - Google Patents

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Abstract

Mit der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen ein, hauptsächlich auf CNC-Werkzeugmaschinen, universell einsetzbares Gewindeschneidkopf-System auf der Grundlage der Planschiebertechnik für die Fertigung vielfältiger Gewindearten so weiterzubilden, dass diese mit geringem Rüst- bzw. Umrüstaufwand, bei erhöhter Schneidleistung wirtschaftlich rationell herstellbar sind. Dies wird dadurch erreicht, dass mehrere = n Schneidplatten winkelsymmetrisch am Umfang und zur Drehachse so angeordnet sind, dass die Profilspitzen der Schneidplatten mit axialem Versatz zueinander und mit radial unterschiedlichen Schneiddurchmesser spätestens nach einer Schneidkopfumdrehung und/oder Werkstückumdrehung gleichzeitig das Gewindeprofil schneiden, so dass die nacheilende Schneidplatte in der vorgeschnittenen Spur der vorauseilenden Schneidplatte die zu schneidende Gewindespur weiter tiefer schneidet und der Versatz Z der n-te Bruchteil der zu schneidenden Gewindesteigung beträgt. Durch das gleichzeitige Schneiden aller Schneidplatten ist die Gesamt-Schneidleistung um die Anzahl der Schneidplatten erhöht, wodurch die Gewindeschneidzeit entsprechend verkürzt wird. Bei der vorgeschlagenen Verwendung genormter WPL-Schneidplatten ist eine weitere Steigerung der Schneidleistung ermöglicht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gewindeschneidkopf, insbesondere zum Gewindeschneiden von Außengewinden für den vorzugsweisen Gebrauch bei CNC-Werkzeugmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Stand der Technik
  • Zur spanenden Herstellung von Gewinden haben sich viele Verfahren etabliert, wobei die Gewindeherstellung mittels bzw. auf CNC-Maschinen, als ein Teilarbeitsgang komplexer Fertigungsabläufe an einem Werkstück, inzwischen einen großen Anwendungsbereich darstellt.
  • Die klassische und einfachste Art der spanenden Gewindefertigung ist das Gewindedrehen mittels einprofiliger Schaftdrehmeißel, wobei dem Gewindeprofil entsprechend z. B. 60° bei metrischen – und 55° bei Rohrgewinden das Schneidenprofil kennzeichnet. Entsprechend der Gewindesteigung wird der Schaftprofilmeißel mit einem, mit der Drehzahl gekoppelten, Vorschub über die Gewindelänge bewegt, in mehreren Durchläufen mit zunehmender radialer Zustellung, bis die. Soll-Gewindetiefe erreicht ist. Schon für diese Gewindefertigungsart stehen verschiedene einprofilige Werkzeuge zur Verfügung, wie z. B. Rundprofilmeißel mit einer Profilschneide, sowie hinterdrehte Rundprofilmeißel, mit zumeist vier alternativ einsetzbaren Profilschneiden. Das Gewindedrehen ist universell anwendbar, die Werkzeuge sind ISO-genormt und in verschiedensten Werkstoffqualitäten beschaffbar, aber bedingt durch die Einschneidenzerspanung ergeben sich lange Fertigungszeiten, besonders bei langen Gewinden und dabei auch noch zusätzliche Stabilitätsprobleme, so dass dieses Fertigungsverfahren sich für eine Serienfertigung weniger eignet, insbesondere auf modernen CNC-Maschinen.
  • Eine Verkürzung der Fertigungszeiten ist durch den Einsatz von Gewindestrehlern als Schneidwerkzeug beim Gewindedrehen erreichbar. Der Gewindestrehler besitzt in Vorschubrichtung mehrere Profilschneiden mit einem Anschnitt auf der Einlaufseite. Neben dem Profilwinkel ist auch die Gewindesteigung eines Strehlers eingearbeitet und dadurch festgelegt, so dass für die verschiedenen Gewinde mit abweichender Steigung und Profiltiefe auch verschiedene Strehlerwerkzeuge bevorratet werden müssen. Zumeist werden mehrere Strehlerplatten in Schneidköpfen so angeordnet, dass alle Strehler gleichzeitig das Gewinde schneiden. Die Strehlerhalter, welche Strehlerplatten eines Schneidkopfes klemmen, sind den Gewindesteigungen und Durchmessern zugeordnet und in dem Grundkörper schwenkbar gelagert. Zumeist kann das Gewinde in einem Durchgang geschnitten werden, am Gewindeende werden die Strehlerhalter nach außen geschwenkt, so dass beim Zurückfahren des Schneidkopfes die Strehler das fertig geschnittene Gewinde nicht verletzen. Dieses Verfahren zur Herstellung von Gewinden ist für größere Serien geeignet und seit Jahrzehnten eingeführt. Bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung müssen jedoch die hohen Investitionen für die Grundausstattung in die Schneidköpfe und gewindespezifischen Strehler und Strehlerhalter, sowie eine gewisse Einschränkung bezüglich der erreichbaren Schnittgeschwindigkeiten der aus überwiegend HSS-Werkstoffen hergestellten Strehler beachtet werden. Die Rüstzeiten bei der Erstinbetriebnahme auf einer CNC-Maschine erfordern dann größere Stückzahlen bei der wirtschaftlichen Fertigung einer Gewindeabmessung.
  • Aus der DE 38 00 489 C2 ist ersichtlich wie spezifisch die Fertigung der Strehler ist, um diese optimal auf die Erfordernisse der zu bearbeiteten Werkstoffe und besonderen Gewindeabmessungen, sowie der Werkstückform abzustimmen. Das erhöht zusätzlich die Investitionskosten durch die Vielfalt der, auch herstellerabhängigen, Strehlertypen innerhalb eines Fertigungsverbundes.
  • Quasi vergleichbar ist das Gewindeschneiden mittels Schneideisen in dem mehrere Strehlerbacken einstückig mit einem Außenring ausgeformt sind. Nach dem Schneiden muss das starre Schneideisen zumeist über das fertige Gewinde zurückgedreht werden, was nicht nur zusätzlicher Zeitaufwand, sondern auch Probleme bei der Gewindequalität verursacht. Ebenso problematisch ist die Späneabfuhr und geringe Schnittgeschwindigkeit, so dass dieses Verfahren eher für handgefertigte Gewinde üblich ist. Für jede Gewindeart und Abmessung muss ein Schneideisen beschafft und bevorratet werden.
  • Eine Gewindewirbelvorrichtung ist in der DE 10 2011 082 903 A1 in der Zusammenfassung so beschrieben:
    'Eine Gewindewirbelvorrichtung zum Erzeugen eines Gewindes auf einem Werkstück an einer numerisch gesteuerten Drehmaschine mittels eines Gewindewirbelverfahrens, mit einem Halterungsaufbau zum Anbringen der Gewindewirbelvorrichtung an der Drehmaschine, einem an dem Halterungsaufbau gehaltenen Wirbelkopf, der eine Öffnung aufweist und eine oder mehrere Schneiden trägt, die umfänglich am Rand der Öffnung angeordnet sind, einem ersten Antriebsmittel, das dazu eingerichtet ist, den Wirbelkopf rotatorisch um eine erste Rotationsachse anzutreiben, die sich durch die Öffnung erstreckt. Die Gewindewirbelvorrichtung umfasst weiterhin ein zweites Antriebsmittel, das dazu eingerichtet ist, den Wirbelkopf rotatorisch um eine zweite Rotationsachse anzutreiben, die sich quer zu der ersten Rotationsachse erstreckt, zum Ausrichten eines Winkels zwischen der ersten Rotationsachse und der Spindelachse der Arbeitsspindel der Drehmaschine.'
  • Ohne ins Detail gehen zu müssen, zeigt diese Kurzbeschreibung die Anforderungen beim Gewindewirbeln auf, insbesondere die hohen Investitionskosten für die Gewindewirbelvorrichtung und den hohen Rüstaufwand bei der Inbetriebnahme.
  • Vorteilhaft jedoch ist die Möglichkeit den Schneidenträger des Wirbelkopfes mit Hartmetall-Wendeschneidplatten auszustatten, um mit wesentlich höheren Schnittgeschwindigkeiten zerspanen zu können. Dies ist jedoch verfahrensbedingt notwendig, um überhaupt wirtschaftliche Fertigungszeiten zu erreichen, da immer nur ein Schneidenzahn im Eingriff ist und dabei kommaförmige Späne erzeugt. Also eine möglichst hohe Drehzahl des Wirbelkopfes bei maximal möglicher Anzahl Schneidplatten.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen universell einsetzbaren Gewindeschneidkopf der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass unterschiedliche Gewindearten und Gewindeabmessungen wirtschaftlich rationell herstellbar sind.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Gewindeschneidkopf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Maßnahmen bewirken in vorteilhafter Art und Weise, dass Profilspitzen der Schneidplatten mit axialem Versatz Z zueinander und vorzugsweise mit radial unterschiedlichen Schneiddurchmesser Di(D1...Dn), vorzugsweise spätestens nach einer Schneidkopfumdrehung und/oder Werkstückumdrehung zusammen das Gewindeprofil schneiden. Aus dieser Anordnung ergibt sich, dass die nacheilende Schneidplatte in der vorgeschnittenen Spur der vorauseilenden Schneidplatte die zu schneidende Gewindespur weiter tiefer schneidet. Durch das gleichzeitige Schneiden aller Schneidplatten ist die Gesamt-Schneidleistung um die Anzahl der Schneidplatten erhöht, wodurch die Gewindeschneidzeit entsprechend verkürzt wird.
  • Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung aufgezeigt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Versatz Z aus der zu fertigenden Gewindesteigung P bestimmt und beträgt den n-ten Bruchteil der Steigung wobei Z = P/n ist.
  • Eine vorteilhafte Weiterbidung der, Erfindung sieht vor, dass die Profilspitzen mindestens zweier und vorzugsweise aller axial zueinander versetzt angeordneter Schneidplatten einen unterschiedlichen Schneiddurchmesser besitzen. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass die Profilspitzen der mit axialem Versatz zueinander angeordneten Schneidplatten regelmäßig nach einer Umdrehung des Gewindeschneidkopfes und/oder einer Umdrehung eines von diesem zu bearbeitenden Werkstücks zusammen das in dieses Werkstück einzubringende Gewindeprofil schneiden. Von Vorteil ist, dass die nachfolgende Schneidplatte in der vorgeschnittenen Spur der vorauseilenden Schneidplatte die zu schneidende Gewindespur weiter tiefer schneidet.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Schneiddurchmesser aus der Gewindetiefe des herzustellenden Gewindes und dem Gewindeprofil derart bestimmt wird, dass die Schneidleistung pro Schneidplatte gleich ist. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen besitzen den Vorteil einer gleichmäßigen Auslastung aller im Wirkeingriff mit dem Werkstück stehenden Schneidplatten, wodurch in der Regel eine gleiche Standzeit aller Schneidplatten erzielbar ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der erfindungsgemäße Gewindeschneidkopf eine Anzahl von n Schneidplatten aufweist, die am Umfang des Gewindeschneidkopfs, vorzugsweise winkelsymmetrisch, angeordnet sind, und dass die Profilspitzen mindestens zweier benachbarter Schneidplatten und vorzugsweise aller versetzt angeordneten Schneidplatten den gleichen axialen Versatz aufweisen. Durch das gemeinsame Schneiden mehrerer und vorzugsweise aller Schneidplatten ist die Gesamtschneidleistung des erfindungsgemäßen Gewindeschneidkopfes um die Anzahl der in Wirkeingriff mit dem Werkstück stehenden Schneidplatten erhöht, wodurch auf diese Art und Weise die Gesamtschneidzeit entsprechend verkürzt wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens zwei, vorzugsweise alle Halter eine unterschiedliche axiale Erstreckung aufweisen, dergestalt, dass – bei gleicher axialer Größe der Schneidplatten – deren Profilspitzen erfindungsgemäß axial versetzt versetzt angeordnet sind. Eine derartige Maßnahme ermöglicht es in vorteilhafter Art und Weise, dass gängige, genormte Schneidplatten, insbesondere Wendeschneidplatten, vorzugsweise in nach ISO DIN genormten Ausführungen zur Anwendung kommen. Dies ist ein großer Vorteil, z. B. gegenüber werkzeugabhängig, notwendigerweise aus HSS-Werkstoffen gefertigten Strehlern da die nach Normen in große Stückzahlen gefertigten Schneidplatten, vorzugsweise aus Hochleistungshartmetallen oder auch Keramik-Schneidwerkstoffen um den Faktor 6–10 höhere Schnittgeschwindigkeiten erlauben. Außerdem ist die Beschaffung genormter Schneidplatten kurzfristig und kostengünstig möglich.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens zwei Halter die gleiche axiale Erstreckung besitzen und einen Haltefuß und einen Halterkopf aufweisen, zwischen die eine Zwischenplatte mit einer Höhe hz auswechselbar einsetzbar ist. Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der axiale Versatz Z mittels dieser unterlegten, zugeordneten, um jeweils Z höhere Zwischenplatten unter den Schneidplatten hergestellt, so dass bei Plattenhöhe h1, Plattenhöhe h2 = h1 + Z, Plattenhöhe h3 = h1 + 2·Z bis Plattenhöhe hi = h1 + (i – 1)·Z sind. Diese Maßnahme erlaubt eine Reduzierung der Lagerhaltung zugeordneter Plattenhalter und somit der Investitionskosten.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Plattenhalter gemeinsam axial und radial beweglich im Gewindeschneidkopf angeordnet sind, dass sie mittels eines Planschieberkopfs vor, während und nach dem Zerspanungsprozess kontinuierlich verstellt werden können. Dass die Kombination des erfindungsgemäßen Gewindeschneidkopfs mit dem darauf konstruktiv angepassten Planschieberkopf ermöglicht ist, besitzt gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass auf CNC-Fertigungsmaschinen eine rationelle, automatische Gewindefertigung ermöglicht ist.
  • Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den teilweise schematisierten Zeichnungen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung. Die gezeigten Darstellungen beziehen sich auf Ausführungen mit vier Wendeschneidplatten, sogenannte WPL, der grundsätzliche Erfindungsgedanke ist jedoch auch auf andere Schneidplatten anwendbar, je nach Zerspanungsaufgabe, sowie die Anzahl der, gemäß der Erfindung, am Schneidumfang angeordneten Schneidplatten.
  • Es zeigen:
  • 1 Gewindeschneidkopf im Teilschnitt
  • 2 Gewindeschneidkopf nach 1 in Explosionsdarstellung
  • 3a Systematik der axialen Schneidplattenanordnung, beispielhaft für WPL
  • 3b Systematik der radialen Schneidplattenanordnung, beispielhaft für WPL
  • 4 WPL-Halter mit Zwischenplatte in Explosionsdarstellung
  • Ein Gewindeschneidkopf 1 nach 1 hat einen Grundkörper 11 der in diesem Beispielsfall mit 4 WPL-Halter 12, 13, 14 und 15 bestückt ist. Die WPL-Halter 1215 sind radial verschieblich in dem Schneidkopf 1 integriert. Die gleichzeitige, gemeinsame Radialverschiebung wird über ein Kulissenteil 16 bewerkstelligt, das wiederum über eine darin eingeschraubte Zugstange 17 axial verstellt werden kann. Stirnseitig aufgeschraubte Abdeckplatten 18, 19, 20 und 21 sichern die WPL-Halter 1215 axial mit gleichzeitiger Führungsfunktion.
  • Mehr Details sind in der 2 erkennbar. Der Grundkörper 11 ist mit Aussparungen 12.1 bis 15.1 zur Aufnahme der WPL-Halter 1215 versehen, die darin mit engem Spiel eingepasst sind. Die WPL-Halter 1215 sind mit, nach innen schräg zum Innendurchmesser des Gewindeschneidkopfes 1 verlaufenden, T-förmigen Anfräsungen 22 versehen. Im montierten Zustand gleiten diese Anfräsungen 22 in T-Nuten 23 des Kulissenteils 16, wodurch eine axiale Verschiebung des Kulissenteils 16 eine gleichzeitige, radiale Verschiebung aller WPL-Halter 1215 bewirkt. Die Position wie Verschiebung des Kulissenteils 16 wird über die Zugstange 17 von der, nicht gezeigten, CNC-Werkzeugmaschine gesteuert. Die Ansteuerung von Planschieberköpfen über die Zugstange 17 ist im Stand der Technik dem Fachmann bekannt und muss nicht weiter beschrieben werden. Ebenso die Montage des Gewindeschneidkopfes 1 mit Hilfe von Befestigungsschrauben 24 an der dafür vorgesehenen Einrichtung der CNC-Werkzeugmaschine, zumeist einer Drehspindel. Die WPL-Halter 1215 haben jeweils eine Aussparung 25 zur Aufnahme einer Schneidplatte 26, in diesem Fall eine Wendeschneidplatte. Form und Tiefe der Aussparung 25 ergibt sich demnach zuerst aus der vorgesehenen Schneidplattenart. Individuell pro WPL-Halter 1215 jedoch ist die axiale und radiale Positionierung der Schneidplatte 26 innerhalb des WPL-Halters 1215, bezogen auf die axiale Grundposition im Grundkörper 11 und zur Drehachse.
  • Die daraus resultierende, axiale Anordnung aller Schneidplatten 26.126.4 zueinander im Gewindeschneidkopf 1 ist in 3a prinzipiell gezeigt, demnach besteht, ausgehend von der Schneidplatte 26.1, ein erster Versatz Z1 = Z zur Schneidplatte 26.2, ein weiterer Versatz Z2 = 2Z zur Schneidplatte 26.3 und noch ein weiterer Versatz Z3 = 3Z zur Schneidplatte Z4. Wobei Z = P/n ist, mit n ist die Anzahl der winkelsymmetrisch angeordneten Schneidplatten 26 pro Gewindeschneidkopf 1 definiert und P die Steigung des zu fertigenden Gewindes.
  • Um den vorstehend beschriebenen Versatz der Schneidplatten 25.126.4 zu erreichen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die, die vorgenannten Schneidplatten 26.126.4 aufnehmenden Halter 1215 derart ausgebildet sind, dass sie eine entsprechende axial versetzte Positionierung der Pofilspitzen der Schneidplatten 26.126.4 in axialer Richtung ermöglichen. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die einzelnen Halter 1215 eine auf den jeweils zu erzielenden Versatz abgestimmte axiale Erstreckung aufweisen. Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch Schneidplatten 26.126.4 verwendet werden können, die nicht speziell auf die zu erzielende Gewindesteigung abgestimmt sind. Es ist natürlich auch möglich, die Länge der einzelnen Halter 1215 gleich zu lassen und zur Erzielung des Versatzes unterschiedliche Schneidplatten mit entsprechend unterschiedlichen Abmessungen einzusetzen. Auch eine Kombination der vorgenannten Maßnahmen ist möglich.
  • Des Weiteren zeigt die 3b die resultierende, unterschiedliche radiale Anordnung der Schneidplatten 26.126.4 im Gewindeschneidkopf 1. Aufgrund der auf die Drehachse bezogenen, individuellen Anordnung in dem jeweils zugehörigen WPL-Halter 1215 hat jede Schneidplatte 26 einen, von den anderen Schneidplatten abweichenden Schneiddurchmesser D1, wobei, bezogen auf die erstschneidende Schneidplatte 26.1 mit D1, jede nachfolgende Schneidplatte 26.226.4 schrittweise für einen kleineren Schneiddurchmesser D2–D4 positioniert ist. Abhängig von der zu fertigenden Gewindeform oder Gewindegröße, sowie Werkstoff des Werkstücks, kann die halbe Durchmesserdifferenz D1–D4 maximal der Gewindetiefe entsprechen.
  • Vorzugsweise werden die einzelnen Schneiddurchmesser so gewählt, dass die Schneidleistung pro Schneidplatte 26.126.4 gleich ist, um gleiche Standzeiten der n Schneidplatten zu erreichen. Die Zustellmöglichkeit über den Planschieber erlaubt dabei das Schneiden noch größerer Gewindetiefen in mehreren Durchgängen oder auch das Schneiden konischer Gewinde in einem oder mehreren Durchgängen. Zum Gewindeschneiden kann der drehende Gewindeschneidkopf 1 über das Werkstück (nicht dargestellt) geschoben werden, es kann aber auch das sich drehende Werkstück in den Gewindeschneidkopf 1 geschoben werden, oder beide drehen sich.
  • Bei dieser Anordnung ist die Schneidplatte Z1 die erste die in das Werkstück einschneidet, nach einer Viertelumdrehung folgt das Einschneiden der zweiten Schneidplatte Z2, nach einer halben Umdrehung beginnt die Schneidplatte Z3 mit der Spanbildung und nach einer Dreiviertelumdrehung die Schneidplatte Z4, dabei ist der Vorschub der gewählten Spindeldrehzahl oder/und der Werkstückdrehzahl, bzw. der resultierenden Schneiddrehzahl, in Abhängigkeit der Gewindesteigung P eingestellt, so dass nach einer Umdrehung der erste Gewindegang vor- oder fertig geschnitten ist. Aufgrund der Konzeption des Gewindeschneidkopfes 1 als Planschieberkopf ist die gemeinsame, synchronisierte Verstellung der im Eingriff befindlichen Schneidplatten 26.126.4 jederzeit möglich und wird über die Steuerung und maschinelle Einrichtung der verwendeten CNC-Werkzeugmaschine über die Zugstange 17 eingeleitet, somit können, bei kontinuierlicher Verstellung während der Zerspanung auch konische Gewinde gefertigt werden. Nach Erreichen des Gewindeendes werden über die Zustellung der Zugstange 17 alle Schneidplattenhalter 1215 nach außen geschoben, also der Gewindeschneidkopf 1 geöffnet und somit außer Eingriff gebracht, wodurch der Gewindeschneidkopf 1 mit großer Rückzuggeschwindigkeit in die Ausgangsstellung zurück gefahren werden kann. Eine weitere Funktion der hohlen Zugstange 17 ist die Zuführung von Kühlbzw. Schneidflüssigkeit in den Gewindeschneidkopf 1, beispielhaft über Öffnungen 27.
  • Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ist die Gewindesteigung durch die axiale Anordnung der Schneidplatten nach 3a festgelegt und somit auch der entsprechende Haltersatz 1215, für alle Gewindesteigungen können entsprechend dafür ausgelegte Haltersätze 1215 bevorratet und damit der Gewindeschneidkopf 1 umgerüstet werden. Durch das Konzept Planschieberkopf können mit einem Haltersatz 1215 unterschiedliche Gewindedurchmesser, bei gleicher Steigung, gefertigt werden.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass, da die Profilspitzen der einzelnen Schneidplatten 26.126.4 auf die Gewindesteigung des herzustellenden Außengewindes abgestimmt werden müssen, die Halter 1215 also gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Variante eine unterschiedliche axiale Erstreckung besitzen, um die Profilspitzen der Schneidplatten 26.126.4 in axialer Richtung versetzt anzuordnen. Dies erfordert dass – wie ebenfalls bereits vorstehend beschrieben – für die Herstellung eines Außengewindes mit einer gewissen Gewindesteigung ein speziell darauf abgestimmter Satz von Haltern 1215 vorzuhalten ist, aber mit dem Vorteil, dass für eine Vielzahl von gleichartigen Außengewinden die gleichen Schneidplatten 26.126.4 verwendet werden können.
  • Um nun die hierzu erforderliche Vielfalt von Haltern 1215 verringern zu können wird weiterhin vorgeschlagen, einen Kombinationshalter 40 einzuführen, wie in 4 gezeigt. Beispielhaft wieder als Halter für WPL 26, wie die Aussparung 25 zeigt. Der Halter ist mehrteilig und besteht aus einem Halterfuß 41 und einem Halterkopf 42, dazwischen ist eine Zwischenplatte 43 vorgesehen. Im Halterfuß 41 befindet sich wieder die T-förmige Anfräsung 22, im Halterkopf 42 die Aufnahme 25 für die WPL 26, oder auch für alternative Schneidplattensysteme. Im Halterfuß 41 befindet sich eine Nut 44 für die Aufnahme der Zwischenplatte 43, des Weiteren ein Anschlagstift 45. Der Halterkopf 42 wird mittels einer Nut 46 auf der Zwischenplatte 43 fixiert, dabei taucht eine Feder 47 in eine Aufnahmeaussparung 48 am Grund der Nut 46 ein. Die Feder 47 ist über eine Quernut 49 in der Zwischenplatte 43 ebenfalls fixiert. Die Höhe hz der Zwischenplatte bestimmt letztendlich die axiale Positionierung des Halterkopfes 42 und damit die der darauf montierten Schneidplatte bzw. WPL 26 und damit deren Schneideingriff in axialer Richtung. Die Anpassung an die zu fertigende Gewindesteigung P ist somit durch die unterschiedlichen Plattenhöhen hz der im Gewindeschneidkopf 1 montierten n Kombinationshalter 40 gegeben, wobei die Differenzhöhen der einzelnen Zwischenplatten, sich ebenfalls wie vorstehend beschrieben, aus dem steigungsabhängigen Z und dem Vielfachem davon ergibt. Im montierten Zustand des Kombinationshalters 40 schlägt die Zwischenplatte 43 am Anschlagstift 45 an, wobei der Abstand der Nut 49 zum oberen Ende der Zwischenplatte 43 letztendlich die radiale Positionierung des Halterkopfes 42 und damit die der darauf montierten Schneidplatte bzw. WPL 26 und damit deren Schneideingriff in radialer Richtung bestimmt und somit die Schnitttiefe. Durch eine Schraube 50 werden die drei Teile des Kombinationshalters verspannt und sind im montierten Zustand gegen die einstückig ausgeführten Halter 1215 austauschbar. Die Vorratshaltung bei der Version Kombinationshalter 40 beschränkt sich auf die steigungs- und schneidtiefenbezogenen Zwischenplattensätze 43.
  • Die Funktionen und vielfältigen Vorteile der verschiedenen, beispielhaften Ausführungsarten ergeben sich aus deren Beschreibungen. Durch die vorgeschlagene Erfindung wird die Gewindefertigung auf CNC-Werkzeugmaschinen weiter vereinfacht und es wird in vorteilhafter Art und Weise durch den beschriebenen Gewindeschneidkopf 1 dadurch ein neues System für eine kostengünstige Herstellung von Außengewinden zur Verfügung gestellt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3800489 C2 [0005]
    • DE 102011082903 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Gewindeschneidkopf, insbesondere Gewindeschneidkopf zum Gewindeschneiden von Außengewinden, der einen Grundkörper (11) aufweist, in dem mindestens zwei Halter (12, 13, 14, 15; 40) verschieblich angeordnet sind, wobei der Gewindeschneidkopf (1) mindestens zwei, jeweils eine Profilspitze aufweisende, Schneidplatten (26; 26.126.4) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die aber mindestens zwei Schneidplatten (26; 26.126.4) im Gewindeschneidkopf (1) derart angeordnet sind, dass ihre Profilspitzen axial zueinander versetzt angeordnet sind.
  2. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilspitzen mindestens zweier axial zueinander versetzter Schneidplatten (26; 26.126.4) einen unterschiedlichen Schneiddurchmesser (D1–Dn) besitzen.
  3. Gewindeschneidkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatten (26; 26.126.4) winkelsymmetrisch am Umfang des Gewindeschneidkopfs (1) angeordnet sind.
  4. Gewindeschneidkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeschneidkopf (1) eine Anzahl von n Schneidplatten (26; 26.126.4) aufweist, die am Umfang des Gewindeschneidkopfs (1) angeordnet sind, und dass die Profilspitzen mindestens zweier benachbarter Schneidplatten (26; 26.126.4) jeweils einen gleichen axialen Versatz Z aufweisen.
  5. Gewindeschneidkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz Z zwischen zwei Profilspitzen benachbarter Schneidplatten (26; 26.126.4) durch Z = P/n festgelegt ist, wobei n durch die Anzahl der am Umfang des Gewindeschneidkopfs (1) vorgesehenen Profilspitzen und P durch die Steigung eines mit dem Gewindeschneidkopf (1) herzustellenden Gewindes festgelegt ist.
  6. Gewindeschneidkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneiddurchmesser (D1–Dn) der Profilspitzen mindestens zweier Schneidplatten (26; 26.126.4) derart festgelegt ist, dass die Schneidleistung pro Schneidplatte gleich ist.
  7. Gewindeschneidkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Halter (12, 13, 14, 15; 40) des Gewindeschneidkopfs (1) mindestens eine Schneidplatte (26; 26.126.4) angeordnet ist.
  8. Gewindeschneidkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Halter (12, 13, 14, 15) eine unterschiedliche axiale Erstreckung besitzen, so dass die Profilspitzen der in diesen Haltern (12, 13, 14, 15) aufgenommenen Schneidplatten (26; 26.126.4) in axialer Richtung zueinander versetzt sind.
  9. Gewindeschneidkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Halter (40) die gleiche axiale Erstreckung besitzen, und dass mindestens einer dieser Halter (40) einen Halterfuß (41) und einen Halterkopf (42) besitzt und dass zwischen dem Halterfuß (41) und dem Halterkopf (42) eine Zwischenplatte (43) mit einer Plattenhöhe (hz) auswechselbar einsetzbar ist.
  10. Gewindeschneidkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenhalter (12, 13, 14, 15; 40) gemeinsam axial und radial beweglich im Gewindeschneidkopf (1) angeordnet sind.
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