DE1552464C - Schneidstahl - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Schneidstahl für selbsttätige Gewindestrehleinrichtung.

Wenn mit einem Gewinde versehene Werkstücke im Strehlverfahren auf einem Automaten hergestellt werden, weist das Gewinde mindestens an einem Ende einen in der Breite verjüngten Teil auf, der im allgemeinen durch eine nachträgliche Bearbeitung entfernt wird. Bei den billigeren Werkstücken wird diese Nachbearbeitung oft von Hand durch Feilen oder Schleifen durchgeführt. Bei den Werkstücken höherer Qualität hingegen erfolgt diese Nachbearbeitung maschinell, so daß der Herstellungspreis der betreffenden Werkstücke praktisch verdoppelt wird.

Bei Automaten mit Gewindestrehleinrichtung sind Vorrichtungen zum Entfernen der verjüngten Endteile des Gewindes ohne Nachbearbeitung auch schon bekannt. Zum Antreiben der Werkstoffstange umfaßt dabei die Automatenspindel zwei ineinanderliegende Spannzangen. Die innere Spannzange greift die Werkstoffstange und eine mit einer exzentrischen Längsbohrung versehene Hülse ist zwischen den beiden Spannzangen angeordnet. Mit Hilfe von geeigneten Steuermitteln kann wahlweise auf gemeinsamen Antrieb beider Spannzangen oder auf Antrieb einer einzigen geschaltet werden. In einem Falle dreht sich das Werkstück koaxial zur Spindel und im anderen exzentrisch dazu. Eine dieser Bewegungsarten ist für die allgemeinen Dreharbeiten.sowie den Strehlvorgang und die zweite für das Entfernen der verjüngten Endteile des Gewindes vorgesehen. Dabei werden der Kern und der Außendurchmesser des Gewindes am Ende desselben mit einer zylindrischen, jedoch exzentrischen Übergangsfiäche miteinander verbunden. Der Spindelkonstruktion wegen können die Werkstücke offensichtlich nicht schnell angetrieben werden, wenn die Spannzangen der Spindel sich relativ zueinander drehen. Beim Entfernen der verjüngten Endteile des Gewindes muß daher die Umlaufgeschwindigkeit der Werkstücke wesentlich herabgesetzt werden. Nebst dem Vorteil, eine Nachbearbeitung und die damit verbundenen, von der neuen Einspannung der Werkstücke herrührenden Ungenauigkeiten zu vermeiden, haben diese bekannten Einrichtungen den schwerwiegenden Nachteil, daß die Konstruktion des Automaten selber wesentlich erschwert wird. Im übrigen ist es dabei ausgeschlossen, die Gewindestrehleinrichtung als zusätzliches Gerät auszubilden, das mit üblichen Automaten verwendbar wäre.

Es sind schließlich Gewindestrehleinrichtungen für gewisse Automaten auch schon bekannt, die auf Kreuzschlitten angeordnet sind. Diese bekannten Einrichtungen sind jedoch sperrig und besitzen für die Herstellung des Gewindes und das Entfernen der verjüngten Endteile desselben zwei voneinander unabhängige Werkzeuge, die je für sich gesteuert werden müssen. Diese bekannten Einrichtungen können daher nicht als Zusatzgerät eines bereits bestehenden Automaten ausgebildet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schneidstahl zu schaffen, der wie das Strehlwerkzeug auf einer üblichen, auf üblichen Automaten verwendbaren Gewindestrehleinrichtung angeordnet werden kann und der dann, während des Strehlvorgangs und ohne das Werkstück umspannen zu müssen, die verjüngten Endteile des Gewindes entfernt und das Werkstück in der gewünschten Endform herstellt.

Erfindungsgemäß wird dies durch einen Schneidstahl erzielt, der mindestens eine relativ zum Gewindeschneidzahn bzw. zu den Gewindeschneidzähnen in Richtung der Gewindeachse sich erstrekkende Schneidkante besitzt, deren Breite mindestens so groß ist wie die Fußbreite des Gewindes und die einen Arbeitsteil aufweist, dessen Mittelpunkt sich in einem Abstand vom Mittelpunkt des Gewindeschneidzahnes bzw. eines der Gewindeschneidzähne befindet, der gleich (n+'^mal die Gewindesteigung ist, wobei η eine ganze Zahl ist.

Ein Ausführungssbeispiel des erfindungsgemäßen Schneidstahls ist in der Zeichnung dargestellt, die jedoch nur die gegenüber einem fertig hergestellten Werkstück liegende Stirnseite des.Schneidstahls zeigt. Fig. 1 zeigt den Schneidstahl in einer ersten Arbeitsstellung und

F i g. 2 denselben Schneidstahl in einer anderen Arbeitsstellung. ,

ao Der dargestellte Schneidstahl sitzt auf einer üblichen Gewindestrehleinrichtung, die als selbständige ^ Einheit auf einem Langdrehautomaten angeordnet \ ist. Der Schneidstahl besteht hier aus dem Gewindeschneidkamm 1, der zwei zusätzliche Zähne 5, 6 mit Schneidkanten 7, 8 besitzt. Die Steuerung der Gewindestrehleinrichtung wird auf bekannte Art und Weise gewährleistet, und zwar mit Hilfe eines Getriebes und einer teleskopischen Kardanwelle.

Die Gewindestrehleinrichtung ist auf dem Automaten an Stelle eines der Werkzeugträger angeordnet, der üblicherweise eines der in radialer Richtung verschiebbaren Drehwerkzeuge trägt. Diese Einrichtung umfaßt einen Schlitten, der genau so wie der ersetzte Werkzeugträger verschiebbar ist. Dieser Schlitten ist mit einer mikrometrischen Einstellschraube versehen, auf welche der Umlenkhebel des Automaten, der üblicherweise den an dieser Stelle befindlichen Werkzeugträger betätigt, einwirkt. Der Schlitten der Gewindestrehleinrichtung trägt ferner eine Steuerscheibe sowie eine Steuerkurve. Beide Steuerorgane werden durch das eine Ende der teleskopischen Kardanwelle angetrieben. Am anderen Ende ist diese Welle mit einem Zahnrad verbunden, ί das durch ein am hinteren Ende der Automatenspindel sitzendes Zahnrad über ein Getriebe angetrieben wird. Dadurch ist der Antrieb der beiden Steuerorgane der Gewindestrehleinrichtung mit demjenigen der Automatenspindel, d. h. des Werkstücks, synchronisiert. Der Schlitten der Gewindestrehleinrichtung trägt schließlich einen Werkzeugträger, der durch die zwei Steuerorgane der Gewindestrehleinrichtung gegenüber dem Werkstück sowohl in Längsrichtung als auch in radialer Richtung verschiebbar ist, und an welchem der Gewindeschneidkamm 1 befestigt ist. Die Steuerkurve der Gewindestrehleinrichtung, die den Kamm 1 in Längsrichtung vorschiebt, bestimmt die Gewindesteigung. Mit Hilfe der Steuerscheibe der Gewindestrehleinrichtung wird der Kamm 1 in radialer Richtung gegen das Werkstück hinzu am Anfang eines Arbeitsgangs vorgeschoben, in vorgeschobener Stellung bis am Ende des Arbeitsgangs festgehalten, vom Werkstück in diesem Aueenblick entfernt und in zurückgezogener Stellung festgehalten, während die Steuerkurve der Gewindestrehleinrichtung den Kamm in seine Anfangsstellung zurückbringt. Während eines derartigen Arbeitsgangs wird durch den Kamm 1 ein Span abgehoben und das Gewinde teil-

erreicht. In diesem Augenblick wird der Kamml vom Werkstück 3 entfernt, so daß die Übergangsfläche 10 vom Grunde bis zum Kopf des Gewindes 2 durch die Schneidkante 8 hergestellt wird.

Am Ende seiner spanabhebenden Arbeit befindet sich der Kamm 1 in der in F i g. 1 dargestellten Stellung, in welcher er über und nicht wie in F i g. 1 unter dem Werkstück 3 dargestellt ist,, damit die Übergangsflächen 9 und 10 auf der Vorderseite des

wird durch eine auf der Hauptsteuerwelle des Automaten sitzende Steuerscheibe über eine Stange und den auf den Schlitten der Gewindestrehleinrichtung einwirkenden Umlenkhebel gesteuert.

Um das Gewinde 2 auf dem Werkstück 3 zu schneiden, besitzt der Kamm 1 Gewindeschneidzähne 4. An seinen beiden Enden besitzt der Kamm 1 außerdem zwei zusätzliche Zähne 5, 6, die mit

weise gebildet. Um letzteres fertig herzustellen, muß der Kamm 1 mehrere aufeinanderfolgende Arbeitsgänge ausführen und jedesmal einen weiteren Span vom Werkstück abheben. Der durch die Steuerscheibe der Gewindestrehleinrichtung gesteuerte Kammvorschub ist immer derselbe. Damit der Kamm nach dem letzten Arbeitsgang vom Werkstück sicher entfernt wird, muß dieser Vorschub ein wenig größer sein als die Höhe des herzustellenden Gewindes.

Der allgemeine Kammvorschub, der von einem io Werkstückes stehen. Von der in F i g. 2 dargestellten Arbeitsgang zum nächstfolgenden stattfinden muß, Stellung ausgehend, wird der Kamm 1 vom Werkstück 3 noch ein wenig mehr entfernt, indem er in Richtung der Pfeile g und / bewegt wird. Sobald die Kammzähne das Gewinde 2 sicher verlassen 15 haben, wird der Kamml in seine Ausgangsstellung durch eine Längsverschiebung, entgegen der Richtung des Pfeiles /, zurückgeführt.

Zur Herstellung des Gewindes 2 und der Ubergangsflächen 9 und 10 wird das Werkstück 3 durch

Schneidkanten 7, 8 versehen sind. Falls A den Mittel- 20 Drehen vorbereitet, indem ein zylindrischer Bund punkt der Zahnbrust jedes Gewindeschneidzahnes 4 auf dem Werkstück 3 vor dem Strehlvorgang herbezeichnet, besitzt jede Schneidkante 7, 8 einen gestellt wird. Wie vorstehend bereits erwähnt, wer-Punkt B, dessen Abstand b zu einem der Punkte A den das Gewinde 2 und die Übergangsflächen 9,10 gleich («+V2)mal die Gewindesteigung ist, wobei η nicht in einem Arbeitsgang hergestellt; die beschrieeine ganze Zahl ist. Jede Schneidkante 1, 8 erstreckt 25 benen Bewegungen des Kamms 1 werden vielmehr sich beidseitig ihres Punktes B mindestens bis zu mehrmals wiederholt. Der Schlitten der Gewinde-Punkten C, die vom Punkte B gleich entfernt sind strehleinrichtung steht dabei jedesmal ein wenig und die in einem Abstand c voneinander liegen, der näher zum Werkstück 3, so daß die Kammzähne gleich der Grundbreite c' des Gewindes 2 ist. Der jedesmal ein wenig tiefer in das Werkstück 3 am sich von einem Punkt C bis zum anderen erstrek- 30 Ende des Kammvorschubs eindringen,
kende Teil der Schneidkanten 1, 8 bildet den Ar- Aus vorstehender Beschreibung geht hervor, daß

beitsteil dieser Schneidkanten. die Punkte B der Schneidkanten 7 und 8 die Mittel-

Mit dem Kamm 1 wird auf dem Werkstück 3 punkte der Arbeitsteile dieser Kanten darstellen, nicht nur das übliche Gewinde 2, sondern auch noch Außerdem haben die Übergangsflächen 9 und 10 die jede der Übergangsflächen 9, 10 an den Enden des 35 Form einer archimedischen Spirale, da die Zähne 5 Gewindes hergestellt. und 6 des Kamms diese Übergangsflächen herstellen,

In Fig. 1 wurde der Kamml gegenüber dem in indem sie sich relativ zum Werkstück in radialer Richtung des Pfeiles d umlaufenden, am Ende der Richtung um Beträge bewegen, die dem ent-Werkstoffstange in Bearbeitung befindlichen Werk- sprechenden Drehwinkel des Werkstücks proportiostück 3 in der Stellung dargestellt, in der er sich 40 nal sind.

am Anfang seiner spanabhebenden Arbeit befindet. Falls das herzustellende Gewinde an einem Ende

In dieser Stellung wird der Kamm durch die Steuer- von einem Werkstückteil auszugehen hätte, dessen organe der Gewindestrehleinrichtung in Richtung Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Geder Pfeile e und / vorgeschoben. Dank der Syn- windes ist, und daher nur am anderen Ende mit chronisation zwischen dem Antrieb des Werkstücks 45 dem Gewindekern verbunden werden müßte, würde und demjenigen der beiden Steuerorgane der Ge- ein Kamm mit einem einzigen zusätzlichen Zahn windestrehleinrichtung befindet sich ferner die an einem Ende verwendet werden.
Schneidkante 7 genau am oberen Ende der Über- Um ein verhältnismäßig langes Gewinde herzu-

gangsfläche 9 und ihr Punkt B liegt in der Breitmitte stellen, verwendet man vorzugsweise zwei Kämme des Gewindekopfes. Während der Kamml in Rieh- 50 mit je einem einzelnen Gewindeschneidzahn und tung der Pfeile e und / vorgeschoben wird, dreht einem einzelnen zusätzlichen Zahn, der um mehr als sich das Werkstücks um einen bestimmten Winkel die Hälfte der Gewindelänge vom Gewindeschneidin Richtung des Pfeiles d. Während dieser ersten zahn entfernt ist. Diese zwei Kämme würden spiegel-Arbeitsphase wird durch die Schneidkante 7 des bildlich und in gegeneinander versetzter Lage an Kamms 1 die Übergangsfläche 9 vom Kopfe bis zum 55 ihrem Träger befestigt sein, so daß der eine das GeGrunde des Gewindes hergestellt. Dabei bewegt sich winde auf einer Hälfte seiner Länge und die Uberder Punkt B der Kante 7 längs der Mittellinie der
Fläche 9. Das Gewinde selber wird in üblicher Weise
durch die Zähne 4 hergestellt. Die Schneidkante 9
des Kamms 1 ist während dieser ersten Arbeitsphase 60
unwirksam. Nachdem die Schneidkante 7 den Grund

der Übergangsfläche 9 erreicht hat, bleibt sie während den übrigen Phasen des berücksichtigenden Arbeitsganges ebenfalls unwirksam.

Nach der ersten Arbeitsphase, die dem Einstechen des Kamms 1 entspricht, wird dieser nur noch in Richtung des Pfeiles / vorgeschoben, bis seine Schneidkante 8 den Grund der Übergangsfläche 10

gangsfläche am entsprechenden Ende des Gewindes und der andere die andere Hälfte des Gewindes sowie die entsprechende Übergani?sfläche. herstellt.

Anstatt daß die zusätzlichen Zähne 5 und 6 mit dem Gewindeschneidkamm aus einem Stück bestehen, könnten sie auch auf unabhängigen, zusammen mit dem Kamm am gleichen Werkzeugträger befestigbaren Schneidstählen vorgesehen werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schneidstahl für selbsttätige Gewindestrehleinrichtung, gekennzeichnet durch min-

destens eine relativ zum Gewindeschneidzahn bzw. zu den Gewindeschneidzähnen (4) in Richtung der Gewindeachse sich erstreckende Schneidkante (7, 8), deren Breite mindestens so groß ist wie die Fußbreite (c') des Gewindes und die einen Arbeitsteil (C-C) aufweist, dessen Mittelpunkt (B) sieht in einem Abstand vom Mittelpunkt (A) des Gewindeschneidzahnes bzw. eines der Gewindeschneidzähne befindet, der gleich («+V2)mal die Gewindesteigung ist, wobei η eine ganze Zahl ist.

2. Schneidstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Schneidkante (7,8) und die Zahnbrust des Gewindeschneidzahnes bzw.

der Gewindeschneidzähne (4) auf gleicher Höhe liegen.

3. Schneidstahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Schneidkante (7, 8) auf einem Gewindeschneidkamm (1) liegt.

4. Schneidstahl nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Schneidkante (7,8) sich an einem Ende des Gewindeschneidkammes (1) befindet.

5. Schneidstahl nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei, je an einem Ende des Gewindeschneidkammes (1) befindliche Schneidkanten (7, 8) besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen