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Gewinde formwerkzeug
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Gewindeformwerkzeug Die Erfindung betrifft ein Gewindeformwerkzeug,
bei dem in den Umfang seines Werkzeugkörpers Gewindegänge definierende Umfangsrillen
eingearbeitet sind.
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Beim Anarbeiten von Aussengewinden an Werkstücken entsteht am Gewindeanfang
zunächst ein Grat, der sich in Steigungsrichtung des Gewindes im Ouerschnitt allmählich
vergrössert und schliesslich in die exakte Ouerschnittsform eines Gewindeganges
übergeht. Ebenso läuft der letzte Gewindegang in Form eines Grates aus, sofern das
Werkstück hinter dem mit einem Aussengewinde auszustattenden Umfangsteil im Durchmesser
kleiner gehalten ist. Wie stark sich hierbei die Grate ausbilden, ist dabei von
dem zur Zerspanung kommenden Werkstoff abhängig. Der am Gewindeanfang und gegebenenfalls
am Gewindeende vorhandene Grat wird in der Regel entfernt, was bei einer Massenfertigung
entsprechender Teile umständlich, zeitraubend und dementsprechend kostspielig ist.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Gewindeformwerkzeug
zu schaffen, das eine Gratbildung am Gewindeanfang und/oder am Gewindeauslauf verhindert.
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Diese Aufgabe wird mit Hilfe eines derartigen Gewindeformwerkzeuges
dadurch gelöst, dass der den ersten und/oder letzten Gewindegang eines wenigstens
eingängigen Aussengewindes bildende Umfangsrillenteil über einen vorbestimmten Zentriewinkel,
kleiner als 3600, vorzugsweise kleiner als 1800, in der Tiefe sukzessive bis auf
Null abnimmt.
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Aufgrund der sich bis auf Null erringernden Tiefe des den ersten und
gegebenenfalls den letzten Gewindegang bildenden Umfangsrillenteiles des Gewindeformwerkzeuges
entsteht am Anfang des Gewindes und/oder am Gewindeende ein Gewindegang, der am
Werkstilckumfang, beispielsweise am Gewindeanfang, in Gegenausbildung zu dem in
seiner Tiefe sich verringernden Umfangsrillenteil des Gewindeformwerkzeuges, in
radialer Richtung gesehen, in der Höhe allmählich zunimmt und schliesslich den vollen
Querschnitt eines Gewindeganges erhält. Im Gegensatz dazu wird der auslaufende Gewindegang
über einen bestimmten Umfangsabschnitt des Werkstückes in der Höhe ständig verringert.
Dies führt dazu, dass kein unstabiler Gewindegang und damit im Bereich des Gewindeanfanges
bzw. am Gewindeende kein Grat mehr entstehen kann.
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Es hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, wenn der Zentriewinkel
des sich in der Tiefe verringernden Umfangsrillenteiles des Gewindeformwerkzeuges
ungefähr 900 beträgt.
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Die Erfindung lässt sich bei allen bekannten rotierenden Gewindeformwerkzeugen
zur Erzeugung von Aussengewinden realisieren, so dass es also möglich ist, Schleifscheiben
zum Gewindeschleifen und Fräser zum Gewindefräsen erfindungsgemäss auszubilden.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind aus der sich
anschliessenden Erläuterung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
eines erfindungsgemässen Gewindefräsers und/oder aus den Patentansprüchen zu entnehmen.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch ein mit
einem konventionellen Aussengewinde versehenes Werkstück, wobei die Darstellungen
a bis c das Entstehen des ersten Gewindeganges auf verschiedenen Umfangsabschnitten
veranschaulicht, Fig. 2 mehrere Teillängsschnitte durch ein Werkstück, das mit einem
Aussengewinde versehen ist, das mit einem erfindungsgemässen Gewindeformwerkzeug
hergestellt worden ist, wobei aus den Darstellungen a bis d das Entstehen des ersten
Gewindeganges an verschiedenen Umfangsabschnitten zu entnehmen ist, Fig. 3 eine
Ansicht eines Werkstückes im Zusammenwirken mit einem erfindungsgemässen Gewindefräser,
Fig. 4 eine Stirnansicht des Gewindefräsers,
Fig. 5 mehrere Teillängsschnitte
des Gewindefräsers, die an verschiedenen Umfangsstellen desselben liegen, entsprechend
den Schnittlinien a-a bis d-d gemäss Fig. 3.
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Aus den Darstellungen der Fig. 1 ist das Entstehen des ersten Gewindeganges
eines Aussengewindes an einem Werkstück 10 zu ersehen. Dieser Gewindegang ist mit
12 bezeichnet. Aus den Darstellungen a bis c ist ersichtlich, dass dieser Gewindegang
über einen bestimmten Umfangsabschnitt, aufgrund der in das Material eingeformten,
den Gewindegang bildenden Gewinderillen 14, einen Grat bildet, der nach Fertigstellung
des Werkstückes, in der Regel, beseitigt werden muss.
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Mit Hilfe des erfindungsgemässen Gewindeformwerkzeuges lässt sich
eine solche Gratbildung vermeiden, was anhand der Fig.
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3 bis 5 des Näheren beschrieben wird.
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Bei dem, in den Fig. 3 und 4 gezeigten Gewindeformwerkzeug handelt
es sich beispielsweis um einen Gewindefräser 16, dessen Fräserkerper in bekannter
Weise am Umfange eine Vielzahl angeformter Querzähne 18 aufweist, in deren Zahnkopf
20 z.B. über einen Teil der Zahnbreite eine Vielzahl von Umfangsrillen 22 eingearbeitet
sind. Diese Umfangsrillen bilden beim Fräsen eines Aussengewindes in bekannter Weise
Gewindegänge 26 des Aussengewindes. Zu diesem Zweck wälzen sich Gewindes fräser
16 und Werkstück 24 in achsparalleler Lage zueinander gegenläufig ab, wobei Werkstiick
und Gewindefräser mit gleicher Drehzahl umlaufen und für das gegenläufige Abwälzen
auch die gleiche Drehrichtung hahen.
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Im vorliegenden Falle sei anqenomnien, dass es sich um ein Einfachgewinde
handelt; ehenso gut könnte beispielsweise mit Hilfe des Gewindefräsers auch ein
Dopel- oder Mehrfachgewinde an den Werkstückaussenumfang angefräst werden.
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Damit nun der erste,in den Darstellungen b bis d der Fig. 2 mit 28
bezeichnete Gewindegang keinen Grat bilden kann und demgemäss mit Hilfe des Gewindefräsers
ein Gewindeschneiden möglich ist, das keine Nachbearbeitung zum Entqraten des Gewindes
erfordert, ist der Gewindefräser folgendermassen beschaffen: Beim gezeigten Ausführungsbeispiel
weisen dessen Fräs- bzw. Ouerzähne 18, wie bereits erläutert, z.B. über einen Teil
ihrer Länge keine Umfangsrillen auf. Dieser Bereich ist in Fig. 3 mit f bezeichnet
(siehe Fig. 5 Abbildung a-a).
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0 Uber einen Zentriewinkel i von vorzugsweise 90 (siehe Fig. 4) erstreckt
sich die in Fig. 3 mit 30 bezeichnete, den ersten Gewindegang 28 bildende Umfangsrille,
wobei diese über diesen Bereich, ausgehend von einem Zahnkopf 20 eines Zahnes, (s.
Fig.5 Darstellung b-b) von Zahn zu Zahn an Tiefe zunimmt (s.Fig. 5 Darstellungen
b-b bis d-d), bis sie schliesslich ihre volle Tiefe erreicht, wie dies aus Fig.
3 ersichtlich ist. Der Winkelbereich K , in dem die in die Zahnköpfe eingearbeitete
Umfangsrille 30 an Tiefe stetig zunimmt, ist in Fiq. 4 dunkel angelegt.
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Aufgrund dieser hesonderen Ausbildung der den ersten Gewindegang erzeugenden
Umfangsrille 30 des Gewindefräsers entsteht ein erster Gewindegang 28, der von seinem
Anfang an, in Gegenausbildung zur Umfangsrille 30, an Höhe ständig zunimmt, d.h.
dessen
Kamm weist über den Bereich des Zentriewinkels (s einen spiralförmigen Verlauf auf.
Dies gewährleistet eine qratfreie Anformung eines Aussengewindes (s.Fig.2 Darstellungen
a bis d).
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Auch die auslaufende Umfangsrille des G,ewindeformverkzeuges kann
in der, im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenen Art und Weise ausgebildet sein,
so dass sowohl am Gewindeanfang als auch am Gewindeende das Gewinde gratfrei bleibt.