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Vorrichtung für die Herstellung von Gewindeschneidwerkzeugen mit voll
ausgeschnittenen, gegenüber den Fertigschneidzähnen in zunehmendem Maße zurückgesetzten
Anschneidzähnen Gewindeschneidwerkzeuge, wie Schneidbacken, Gewindestrehler, Gewindebohrer
od. dgl., werden im allgemeinen in der Weise hergestellt, daß von nach Art der Zähne
einer Zahnstange angeordneten Schneidzähnen die für das Anschneiden in Betracht
kommenden Zähne unter einem Winkel von etwa 10 bis 15° schräg weggearbeitet werden.
In neuerer Zeit sind auch Gewindeschneidwerkzeuge bekanntgeworden, bei denen die
Zähne des Anschneidbereiches ebenso wie die Zähne des Fertigschneidbereiches voll
ausgeschnitten und gegenüber letzteren in zunehmendem Maße zurückgesetzt sind, wobei
sämtliche Zähne im Steigungsmaß des Gewindes liegen. Diese Werkzeuge haben gegenüber
den zuerst erwähnten den großen Vorteil, daß für das Schneiden eines Gewindes ein
viel geringerer Kraftaufwand erforderlich ist und daß außerdem beim Anschneiden
ein selbsttätiges Ausrichten des Werkzeugges eintritt. Voraussetzung für das einwandfreie
Arbeiten der mit voll ausgeschnittenen Anschneidzähnen ausgeführten Werkzeuge ist
aber, daß sämtliche Schneidzähne genau im Steigungsmaß des Gewindes liegen.
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Für die Herstellung von Gewindeschneidwerkzeugen, bei denen die voll
ausgeschnittenen Zähne des Anschneidbereiches gegenüber den Zähnen des Fertigschneidbereiches
in zunehmendem Maße zurückgesetzt sind und sämtliche Zähne im Steigungsmaß des Gewindes
liegen, sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen worden,
bei denen jedoch die Forderung, daß sämtliche Zähne genau im Steigungsmaß des Gewindes
liegen sollen, nicht mit der gewünschten Genauigkeit eingehalten wird. Wenn beispielsweise
die Form der Schneidkanten mittels punktweiser Abtastung einer Schablone auf das
herzustellende Werkzeug übertragen wird, ergeben sich durch die wenn auch kleinen
Toleranzen der Kopiervorrichtungen Abweichungen, die mehrere Hundertstel eines Millimeters
betragen können. Wird nach einem anderen Vorschlag ein Formstahl, mit dem Rillen
in das Werkstück gearbeitet werden, für die Herstellung von Gewindeschneidwerkzeugen
benutzt, so muß diesem Werkzeug an der Übergangsstelle zwischen Anschneidbereich
und Fertigschneidbereich des herzustellenden Werkzeuges mittels einer besonderen
Vorrichtung ein zusätzlicher Vorschub erteilt werden. Auch in diesem Falle ergeben
sich, insbesondere bei dem Antrieb für- den Zusatzvorschub, durch Spiel od. dgl.
leicht Ungenauigkeiten, .die das einwandfreie Arbeiten der hergestellten Werkzeuge
beeinträchtigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
mit der die bei der Herstellung nach den bisher bekannten und vorgeschlagenen Verfahren
unvermeidlichen Ungenauigkeiten beseitigt werden können, so daß bei den nachgearbeiteten
Werkzeugen tatsächlich sämtliche Zähne genau im Steigungsmaß des Gewindes liegen.
Die Erfindung bezieht sich daher auf eine Vorrichtung für die Herstellung von Gewindeschneidwerkzeugen,
bei denen die voll ausgeschnittenen Zähne des Anschneidbereiches gegenüber den Zähnen
des Fertigschneidbereiches in zunehmendem Maße zurückgesetzt sind und sämtliche
Zähne im Steigungsmaß des Gewindes liegen, mit einer Leitspindel für den Vorschub
und einem Leitlineal für die Beistellung des Bearbeitungswerkzeuges. Sie erreicht
die große Genauigkeit in bezug auf die Lage sämtlicher Zähne dadurch, daß das Bearbeitungswerkzeug
eine Profilschleifscheibe ist, die eine der Kopfform der herzustellenden Schneidzähne
entsprechende Rille aufweist, deren eine Flanke die gleiche Länge hat wie die Flanken
der Zähne des Fertigschneidbereiches des herzustellenden Gewindeschneidwerkzeuges
und deren andere Flanke der Länge der kurzen Flanken der Zähne des Anschneidbereiches
des Gewindeschneidwerkzeuges entspricht, wobei die beiden Flanken der Rille an ihrem
Ende entsprechend er Form des Gewindes bzw. der zwischen den Zähnen des herzustellenden
Gewindeschneidiverkzeuges zu bildenden Rillen geformt sind.
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Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung nach .der Erfindung
in Draufsicht, Fig. 2 einen Schnitt durch die Maschine nach der in Fig. 1 eingetragenen
Schnittlinie A-B, `
Fig. 3 eine Ansicht einer Schleifscheibe nach: der Erfindung,
Fig.4
in größerem Maßstab einen Schnitt durch das Werkstück und die dieses bearbeitende
Schleifscheibe.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird das das Werkstück
1 tragende Dreibackenfutter 2 über das Getriebe eines Spindelkastens 3 von einem
Motor 4 angetrieben. Von dem Spindelkasten 3 aus erhält zugleich eine Leitspindel
5 ihre Drehung, die dazu dient, einen auf dem Bett der Maschine verschiebbaren Längssupport
6 entsprechend der Steigung des Gewindes, das später mit dem Werkzeug 1 geschnitten
werden soll, vorzuschieben. Auf dem Längssupport 6 ist ein Quersupport 7 verschiebbar,
der unter Wirkung von Federn 8 steht und mit einer Rolle 9 an einem Leitlineal 10
anliegt, das am Maschinengestell auswechselbar befestigt ist. Auf dem Quersupport
7 ist ein schnell laufender Motor 11 befestigt, der auf einer weit vorragenden Achse
12 eine Schleifscheibe 13 trägt. Die Leitkante des Lineals 10 verläuft im Bereich
10 a parallel zur Achse des Werkstückes 1 und im Bereich 10 b unter einem Winkel
von etwa 10 bis 15° zu dieser Achse. Infolgedessen wird der Quersupport 7 und damit
die Schleifscheibe 13 beim Vorschub des Längssupportes 6 durch die Leitspindel 5
selbsttätig so beigestellt, daß sich an dem Werkstück 1 ein zylindrischer Fertigschneidbereich
und ein kegeliger Anschneidbereich ergibt.
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Die in Fig. 3 in größerem Maßstab dargestellte Schleifscheibe 13 ist
so profiliert, daß die Form ihrer Rille 13a der Kopfform der herzustellenden Schneidzähne
des Werkstückes 1 entspricht. Die Flanke 13 b der Rille 13 a hat die gleiche Länge
wie die Flanken der Zähne des Fertigschneidbereiches des herzustellenden Gewindeschneidwerkzeuges,
während die Länge der anderen Flanke 13c der Länge der kurzen Flanken der Zähne
des Anschneidbereiches entspricht. Beide Flanken sind an ihren Enden entsprechend
der Form des Grundes der zwischen den Zähnen des Gewindeschneidwerkzeuges 1 zu bildenden
Rillen gerundet. Die Breite der Schleifscheibe 13 ist so gewählt, daß sich sowohl
beim Bearbeiten der Fertigschneidzähne des Werkstückes 1 als. auch beim Bearbeiten
seiner Anschneidzähne ein Eingriff zwischen Schleifscheibe 13 und Werkstück 1 ergibt,
dessen Länge etwas größer ist als eine Zahnteilung des Werkstückes 1. Diese Verhältnisse
sind in Fig. 4 in noch größerem Maßstab dargestellt.
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Wie Fig. 4 zeigt, liegen sämtliche Schneidzähne des herzustellenden
Gewindeschneidwerkzeuges 1 in genau gleichem Abstand a voneinander, nämlich im Steigungsmaß
des später mit -dem Werkzeug 1 zu schneidenden Gewindes. Die zwischen den Zähnen
liegenden Rillen weisen jedoch nicht die gleiche Gesetzmäßigkeit auf. -Im zylindrischen
Bereich, also im Fertigschneidbereich des Werkstückes, liegen die Rillen genau mittig
zwischen den Zähnen. Ihr Abstand von den Zahnköpfen beträgt daher beiderseits b.
In dem kegeligen Anschneidbereich des Werkstückes 1 jedoch liegen die Rillen gegenüber
den Zähnen einseitig versetzt, und zwar ist der Rillenabstand c von dem einen Nachbarzahn
größer als- ihr Abstand d bis zum anderen Nachbarzahn.
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Die außermittige Lage der Rillen ergibt sich durch die Zurücksetzung
der voll ausgeschnittenen Anschneidzähne entsprechend einem Kegel. Zugleich ergibt
sieh hierdurch die ungleiche Länge der beiden Flanken der Zähne des Anschneidbereiches
des Werkstückes 1. Da-- die Schleifscheibe 13 so profiliert ist, daß die Flanke
13 b der Rille 13 a die gleiche Länge hat--wie die Flanken der Zähne des Fertigschneid-Bereiches
des Werkstückes 1, ergibt sich, daß der rechts von der Rille 13a liegende Teil der
Schleifscheibe bis zum Rillengrund in das Werkstück 1 eingreift, wobei auch der
rechts von der Rundung der Flanke 13 b vorgesehene Teil 13 d des Profils der Seheibe
13 im Eingriff mit dem Werkstück ist. Die Flanke 13 c der Rille 13 a reicht im Fertigschneidbereich
nicht ganz bis zum Grund der Rillen des Werkstückes 1. Jedoch ist die Länge der
Eingrifflinie zwischen der Schleifscheibe 13 und dem Werkstück 1 so groß, daß beim
Bearbeiten des zylindrischen Bereiches des Werkstückes 1 überall etwas mehr als
eine Zahnteilung von der Schleifscheibe erfaßt wird. Anfang und Ende dieser Eingrifflinie
sind in Fig. 4 mit C und D bezeichnet.
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Bei der Bearbeitung des kegeligen Bereiches des Werkstückes 1, also
seiner Anschneidzähne, ist ein anderer Eingriff zwischen Schleifscheibe 13 und Werkstück
l vorhanden. In diesem Fall reicht die Eingriffslinie vom Punkt E bis zum Punkt
F. Auch hier wird durch die Schleifscheibe 13 ein Bereich erfaßt, der etwas breiter
ist als eine Zahnteilung. Sowohl im Fertigschneidbereich als auch im Anschneidbereich
wird daher eine einwandfreie Bearbeitung des Werkstückes 1 durch die Schleifscheibe
13 erzielt, wenn die Schleifscheibe 13 mittels der Leitspindel 5 (Fig.1) gleichmäßig
entsprechend dem Steigungsmaß a des Gewindes vorgeschoben und zugleich mittels der
Leitkante 10 a, 10 b des Lineals 10 in der erforderlichen Weise beigestellt wird.
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Das Profilieren der Schleifscheibe 13 kann in bekannter Weise mittels
Abrichtdiamanten durchgeführt werden. Ebenso können aber auch Abrichtrollen benutzt
werden, mit denen unter starker Pressung das Rillenprofil in die Schleifscheibe
eingearbeitet wird. Um die nachgearbeitete Schleifscheibe 13 wieder in die richtige
Lage in Bezug auf die Achse des Werkstückes 1 einstellen zu können, muß natürlich
bei der Maschine nach Fig. 1 und 2 noch eine Nachstellmöglichkeit vorgesehen sein.
Zweckmäßig wird für diesen Zweck in bekannter Weise auf dem Quersupport 7 noch ein
aus zwei weiteren Supporten bestehender sogenannter Kreuzsupport vorgesehen. Dieser
ist, um die Zeichnung einfach und übersichtlich zu halten, in Fig. 1 und 2 nicht
dargestellt.
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Wenn die Erfindung auch vorzugsweise für das Nacharbeiten von vorgearbeiteten
Werkstücken bestimmt ist, so bietet ihre Anwendung auch dann Vorteile, wenn Rohlinge
durch die Schleifscheibe unmittelbar in die endgültige Form gebracht werden. Hierbei
ist allerdings der Verschleiß der Schleifscheibe recht erheblich, so daß eine Nacharbeitung
des Werkstückes mit nochmals profilierter bzw. abgezogener Schleifscheibe bei kleiner
Spanabnahme zu empfehlen ist, damit die gewünschte Genauigkeit gewährleistet ist.