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Verfahren zur Herstellung eines Gewindeschneiders
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gewindeschneiders,
womit besonders genau arbeitende und widerstandsfähige Gewindeschneider herstellbar
sind.
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Ein solches Verfahren ist hierzu erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet,
dass durch Einpressen eines Metallkarbidpulvers in eine etwa die Form des Gewindeschneiders
aufweisende Form ein Rohling hergestellt, dieser Rohling gefrittet und dann durch
Elektroerosion zu einem Gewindeschneider aus einem Stück Metallkarbid bearbeitet
wird.
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In den beigefügten Zeichnungen sind verschiedene Stufen des erfincungsgemässen
Verfahrens zur Herstellung eines Gewindeschneiders dargestellt, wobei zeigen
Fig.
1 eine Draufsicht auf einen Rohling3 Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine Form zur
Herstellung eines Rohlings, Fig. 3 eine Draufsicht auf ein fertig bearbeitetes Werkstück,
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen abgewandelten Rohling, Fig. 5 einen Axialschnitt
nach V - V in Fig. 4, Fig. 6 eine Draufsicht bei einem Bearbeitungsvorgang, Fig.
7 & 8 teilweise vergrösserte Darstellung der aktiven Teile bei der Bearbeitung
nach Fig. 6, wovon Fig. 8 einen Teilschnitt nach VIII - VIII in Fig. 6 darstellt,
und Fig. 9 eine vergrösserte Teildarstellung der aktiven Teile einer abgewandelten
Bearbeitung nach Fig. 6.
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Bei einer ersten Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemässen Verfahrens,
wie es in den Fig. 1 - 3 dargestellt ist3 formt man zunächst einen Rohling 1 durch
Einpressen eines Metallkarbides, vorzugsweise Wolfram- oder Titankarbid, in eine
Form aus einem Pressstempel 2 und einer Matrize 3. In diese Form ist ein Mittelstift
4 eingesetzt, um die Mittelöffnung des Gewindeschneiders zu bilden.
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Dieser Mittelstift kann mit einem Gewinde versehen sein, welches den
gleichen Gewindegang wie das zu erhaltende Gewinde aufweist.
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Sein Durchmesser ist so berechnet, dass sein Herausziehen aus dem
Metallkarbid während des Frittvorganges möglich ist. Dieser Mittelstift
kann
aber auch glatt ausgebildet sein.
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In diese Form sind auch noch Kerne 5 eingesetzt, womit Ausnehmungen
6 in dem Rohling des Gewindeschneiders gebildet werden.
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Die Anzahl dieser Kerne ist abhängig von dem Durchmesser des Gewindeschneiders
und dem Durchmesser des Gewindes. Es gibt im allgemeinen zwischen zwei Ausnehmungen
für kleine Durchmesser und acht Ausnehmungen für grosse Durchmesser.
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Der auf diese Weise komprimierte und vorgefrittete Rohling 1 wird
dann bei hohen Temperaturen end Drücken gefrittet. Nachdem diese vollständige Frittung
erfolgt ist, entfernt man den Mittelstift, dessen Entfernung durch die Schrumpfung
bei der Frittung erleichtert ist. In dem Fall, wo der Mittelstift mit einem Gewinde
versehen ist und sein Herausschrauben aus dem Rohling sich schwierig erweist, wird
er chemisch herausgelöst.
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Bei der nachfolgenden Bearbeitung dieses Rohlinges schneidet man in
einem ersten Arbeitsgang durch Elektroerosion mittels einer Funkendrahtelektrode
die Teile heraus, welche die Ausnehmungen 7 (Fig. 3) von der Mittelöffnung trennen,
wodurch auf diese Weise die aktiven Teile 8 des Rohlings 1 des Gewindeschneiders
gebildet werden.
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Bei der Abwandlung nach den Fig. 4 und 5 presst und frittet man den
Rohling 1 in seiner endgültigen Form, in welcher sich die aktiven Teile 8 unmittelbar
durch Formung und anschliessejide Frittung bilden.
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Die auf diese Weise erhaltenen Rohlinge 1 gehen dann zur Bearbeitung
des aktiven Teiles des Gewindeschneiders.
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Für diesen Vorgang verwendet man eine Elektroerosionselektrode in
Form eines Gewindebohrers mit einem Gewinde oder einem Teilgewinde,, dessen Durchmesser
und Steigung dem zu erhaltenden Gewinde entspricht.
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Wie in den Fig. 6 bis 8 dargestellt ist, verwendet man vorzugsweise
eine Elektrode 9 in Form eines Gewindebohrers, auf welchem man so viel Abflachungen
10 eingeschliffen oder eingefräst hat, wie es aktive Teile 8 an dem zu bearbeitenden
Gewindeschneider gibt. Bei der Darstellung nach Fig. 6 gibt es drei derartige aktive
Teile 8.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 würde die Elektrode dagegen mit
vier Abflachungen versehen sein. Diese Abflachungen 10 bilden einen regelmässigen
polygonalen Querschnitt innerhalb des äusseren Durchmesserkreises des Gewindes3
wie es in Fig. 7 dargestellt ist.
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Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann man anstelle dieser Abflachungen
auch konkav ausgearbeitete Flächen 11 vorsehen3 wie es in gestrichelten Linien in
der Fig. 7 eingezeichnet ist.
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Der Zweck dieser Abflachungen besteht darin, mit den herausstehenden
Teilen der Elektrode 9 zusammenzuarbeiten; wodurch in äusserst vorteilhafter Weise,
die Bearbeitungszeit herabgesetzt werden kann.
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Zum Schneiden des Gewindes mit der beschriebenen Elektrode 9 führt
man diese in den Rohling ein, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, und zwar bis in
die Lage loa, die in der Fig. 8 angedeutet ist. Dabei befinden sich die vorstehenden
Teile der Elektrode 9 in den Hohlräumen der Ausnehmungen 7.
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Man führt dann die eigentliche Elektroerosion aus, indem die Elektrode
9 in eine Dreh- und Längsverschiebungsbewegung versetzt wird, welche dem Gewindegang
des zu erhaltenden Gewindes entspricht.
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Sobald hierbei die Elektrode 9 eine Dritteldrehung gemacht hat und
die vorstehenden Teile sich von neuem in den Hohlräumen der Ausnehmungen 7 befinden,
ist das Gewinde vollständig eingeschnitten.
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Für diese Bearbeitung, welche sehr rasch erfolgt, verwendet man unmittelbar
eine Funkenbehandlung, was jede spätere Korrektur vermeidet. Man kann das Gewinde
auch in zwei Stufen einarbeiten, und zwar durch eine erste Grobbearbeitung, gefolgt
von einer zweiten Feinbearbeitung. Hierfür verwendet man eine Elektrode mit zwei
Abschnitten, von denen der erste Abschnitt ein Rohgewinde und der zweite Abschnitt
ein Feingewinde aufweist.
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Fig. 9 zeigt eine übliche Bearbeitung mit dem Ende einer Elektrode
12. Obgleich diese Bearbeitung länger dauert, erhält man damit eine gute Ausarbeitung
der schneidenden Teile. Bei dieser Bearbeitung senkt sich die Elektrode unter Drehung
im Gewindegang ab, so dass die Bearbeitung zwischen dem Ende der Elektrode und dem
Gewindeschneider erfolgt.
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Für einen Gewindeschneider, wobei das zu erhaltende Gewinde nicht
geschnitten sondern durch den Gewindeschneider gepresst wird, behandelt man den
Rohling 1 unmittelbar am Ausgang des Frittvorganges durch übliche Bearbeitung mittels
des Endes der Elektrode, wie es vorstehend beschrieben ist.
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Durch diese Verfahrensweise erhält man Gewindeschneider aus Metallkarbid
in einem Stück, deren Eigenschaften hinsichtlich Stabilität und Abnutzungswider
stand aussergewöhfflich sind. Ein zusätzlicher Vorteil gegenüberGewindeschneider
aus Stahl besteht darin, dass sie wegen ihrer Unempfindlichkeit gegen chemische
Mittel wieder verwendet werden können, wenn die mit einem Gewinde zu versehende
Stange abbricht,
und zwar durch Auflösung des in dem Gewindeschneider
abgebrochenen Endes mittels einer Säure.