DE19649190A1 - Strengthened thread production using cutting and grooving tool - Google Patents

Strengthened thread production using cutting and grooving tool

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Abstract

In a method of producing a strengthened (especially internal) thread by means of a cutting and grooving tool, the thread is machined or cut with flanks of precise profile and size and with a base of such diameter that the thread base can be compressed to a predetermined final diameter by a grooving tool. Also claimed is a tool with separate successive cutting and grooving parts for carrying out the above method. Further claimed is a thread produced as above, the thread being used as an internal thread in threaded holes for heavy duty fastening screws in machines.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Gewindes, das nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 mittels eines schneidenden und furchenden Werkzeug es erzeugt ist.The invention relates to a method for producing a solidified Thread that according to the preamble of claim 1 by means of a cutting and grooving tool it is produced.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in dem SO-Zeitschriftenaufsatz "Stanki i Instrument", Band 57 (1986) in Heft 10 auf den Seiten 22 bis 23 beschrieben. Das bekannte Verfahren betrifft die Herstellung von Innengewinden mit Durchmessern von 20 bis 60 mm und Steigungen über 2 mm mit einem kombinierten Gewinde- Bohrer und -Furcher. Dieser zur Verfestigungsendbearbeitung des jeweiligen Ge­ windes vorgesehene Gewindebohrer umfaßt das jeweilige Gewindeprofil vor­ schneidende Schneidzähne und diesen unmittelbar einstückig nachfolgend ange­ ordnete Furchzähne, die das Gewinde durch Materialverdichtung profil- und maß­ genau ausformen.Such a method is described, for example, in the SO journal article "Stanki i Instrument ", volume 57 (1986) in volume 10 on pages 22 to 23. Das Known methods relate to the production of internal threads with diameters from 20 to 60 mm and pitches over 2 mm with a combined thread Drill bits and drills. This for solidification finishing of the respective Ge The thread tap provided includes the respective thread profile cutting cutting teeth and immediately attached in one piece arranged grooved teeth that profile and measure the thread through material compression shape exactly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Gewindes derart weiterzubilden, das insbesondere in Werkstoffen mit einer Bruchdehnung gleich oder kleiner als 3% ein verfestigtes Gewinde erzielt ist. The invention has for its object the generic method for Manufacturing a solidified thread in such a way that especially in Materials with an elongation at break equal to or less than 3% are solidified Thread is achieved.  

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst und zwar dadurch, daß das Gewinde spanabhebend bzw. schneidend in den Gewindeflanken profil- und maß­ genau und im Gewindegrund mit einem derartigen Durchmesseraufmaß erzeugt ist, daß der Gewindegrund mittels eines Furchwerkzeuges auf den vorbestimmten Enddurchmesser verdichtet ist.This object is achieved with patent claim 1 in that the Thread cutting or cutting in the thread flanks profile and dimension produced precisely and in the thread base with such a diameter allowance is that the thread base to the predetermined by means of a grooving tool Final diameter is compressed.

Mit dem erfindungsgemäß ausschließlich nachverdichteten Gewindegrund ist eine Kaltverfestigung erreicht, die auch bei spröden Werkstoffen mit einer Bruchdehnung gleich oder kleiner 3% eine Festigkeitssteigerung, insbesondere eine Schwingfestigkeitssteigerung in vorteilhafter Weise ergibt.With the thread base, which is exclusively post-compressed according to the invention, there is one Strain hardening achieved, even with brittle materials with a Elongation at break equal to or less than 3% increases strength, in particular an increase in fatigue strength results in an advantageous manner.

Die Erfindung ist im folgenden beschrieben.The invention is described below.

Für ein Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Gewindes, insbesondere eines Innengewindes mittels eines schneidenden und furchenden Werkzeuges wird vor­ geschlagen, daß das Gewinde spanabhebend bzw. schneidend in den Gewin­ deflanken profil- und maßgenau und im Gewindegrund mit einem derartigen Durchmesseraufmaß erzeugt ist, daß der Gewindegrund mittels eines Furchwerk­ zeuges auf den vorbestimmten Enddurchmesser verdichtet ist. Das erfindungs­ gemäße Verfahren ist mit der durch die Verdichtung auf den Enddurchmesser ver­ bundenen Kaltverfestigung vorteilhaft verwendbar bei Werkstoffen mit einer Bruchtrennung gleich oder kleiner als 3%. Zu diesen aufgrund der geringen Bruchtrennung spröden Werkstoffen zählen insbesondere Grauguß, Vermicular- Grauguß, übereutektische AlSi-Legierungen sowie sonstige partikelverstärkte Werkstoffe. Mit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei diesen Werkstoffen ist insbesondere deren Schwingfestigkeit gesteigert und somit eine von den ersten tragenden Gewindegängen ausgehende Bruchgefahr wesentlich reduziert, weil die mit der Gestalt des Gewindegrundes verbundene Kerbwirkung aufgrund der Kaltverfestigung vorteilhaft verringert ist.For a method for producing a solidified thread, in particular one Internal thread by means of a cutting and grooving tool struck that the thread cutting or cutting into the thread Deflank profile and dimensionally accurate and in the thread base with such Diameter allowance is generated that the thread base by means of a trench Stuff is compressed to the predetermined final diameter. The invention The procedure is the same as the compression to the final diameter bound work hardening can be used advantageously with materials with a Fracture separation equal to or less than 3%. To these due to the low Fracture separation of brittle materials includes gray cast iron, vermicular Gray cast iron, hypereutectic AlSi alloys and other particle-reinforced Materials. With the application of the method according to the invention to these In particular, their vibration resistance is increased and thus a material substantial risk of breakage from the first load-bearing threads reduced because of the notch effect associated with the shape of the thread base is advantageously reduced due to work hardening.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäß verfestigten Gewindes findet vorteilhaft ein Werkzeug mit getrennt aufeinanderfolgend angeordneten Schneid- und Furch­ einrichtungen Anwendung. Für die Herstellung eines erfindungsgemäß verfestigten Innengewindes ist das Werkzeug ein kombinierter Gewinde-Bohrer und -Furcher, wobei dieser nach den vorstehenden Ausführungen durch Längsfurchen von­ einander getrennte Umfangsabschnitte mit Schneidzähnen einerseits und mit Furchzähnen andererseits ausgestaltet ist. Dieser kann insbesondere für ein Sacklochgewinde mit einem kurzen Anschnitt ausgebildet sein, wobei Furchzähne lediglich im unmittelbaren Anschluß an den Anschnitt für einen oder wenige Ge­ windegänge vorgesehen sind. Mit dieser Ausgestaltung ist insbesondere bei Sackloch-Gewindebohrungen sichergestellt, daß die ersten tragenden Gewinde­ gänge durch die erfindungsgemäße Kaltverfestigung vorteilhaft schwingfest sind.To produce a thread consolidated according to the invention, advantageously Tool with cutting and grooving arranged in succession facilities application. For the production of a solidified according to the invention Internal thread, the tool is a combined thread drill and  this according to the above explanations by longitudinal furrows of separate circumferential sections with cutting teeth on the one hand and with Furrows on the other hand is designed. This can be especially for a Blind hole threads can be formed with a short chamfer, with serration teeth only in the immediate vicinity of the gate for one or a few Ge winds are provided. With this configuration is in particular Blind hole tapped holes ensure that the first load-bearing thread gears are advantageously vibration-resistant due to the strain hardening according to the invention.

Somit können mit der Erfindung hochfeste Gewindeverbindungen mit Gewinden bis herab zu 5 mm Durchmesser für insbesondere dynamisch hochbelastete Befesti­ gungsschrauben in Maschinen erzeugt werden.Thus, with the invention, high-strength threaded connections with threads up to down to 5 mm in diameter, especially for fastenings subject to high dynamic loads screws are generated in machines.

Erfindungsgemäß verfestigte Gewinde finden bevorzugt Verwendung als Befesti­ gungsgewinde in Lagerstühlen eines Grauguß-Gehäuses einer Brennkraft­ maschine für die Befestigungsschrauben von Lagerdeckeln einer Kurbelwellen­ lagerung.Threads consolidated according to the invention are preferably used as fasteners supply thread in storage chairs of a cast iron housing of an internal combustion engine machine for the fastening screws of bearing caps of a crankshaft storage.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Gewindes, insbesondere In­ nengewinde,
  • - wobei das Gewinde mittels eines schneidenden und furchenden Werkzeuges erzeugt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Gewinde spanabhebend bzw. schneidend in den Gewin­ deflanken profil- und maßgenau und im Gewindegrund mit einem derartigen Durchmesseraufmaß erzeugt ist, daß
  • - der Gewindegrund mittels eines Furchwerkzeuges auf den vorbe­ stimmten Enddurchmesser verdichtet werden kann.
1. Method for producing a solidified thread, in particular internal thread,
  • the thread is produced by means of a cutting and grooving tool,
    characterized by
  • - That the thread is machined or cutting in the thread deflanken profile and dimensionally accurate and in the thread base with such a diameter allowance that
  • - The thread base can be compressed by means of a grooving tool to the pre-determined final diameter.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung bei Werkstoffen mit einer Bruchtrennung gleich oder kleiner 3%, wie z. B. Grauguß, Vermicular-Grauguß, übereutektische AlSi-Legierungen, partikel­ verstärkte Werkstoffe. 2. The method according to claim 1, characterized by the use in Materials with a fracture separation equal to or less than 3%, such as B. Gray cast iron, vermicular gray cast iron, hypereutectic AlSi alloys, particles reinforced materials.   3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug getrennt aufeinanderfolgend angeord­ nete Schneid- und Furcheinrichtungen aufweist.3. Device for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the tool is arranged separately in succession Nete cutting and furring devices. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein kombinierter Gewinde-Bohrer und -Furcher ist.4. The device according to claim 3, characterized in that the tool is a combined thread drill and tap. 5. Gewinde, hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung als Innengewinde in Gewindeboh­ rungen für hochbelastete Befestigungsschrauben in Maschinen.5. thread, produced according to one or more of claims 1 to 4, characterized by its use as an internal thread in threaded boring for heavy-duty fastening screws in machines. 6. Gewinde nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung als Be­ festigungsgewinde in Lagerstühlen eines Grauguß-Gehäuses einer Brenn­ kraftmaschine für die Befestigungsschrauben von Lagerdeckeln einer Kur­ belwellenlagerung.6. Thread according to claim 5, characterized by the use as loading Fixing thread in storage chairs of a cast iron housing of a Brenn Motor machine for the fastening screws of bearing caps of a cure Belay shaft bearing.
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